linux zx.docx
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linuxzx
课程名称：
LINUX系统及其编程
实验项目：
LINUX系统及其编程实验
实验地点：
逸夫楼304教室
专业班级：
软件工程
学生姓名：
郑骁学号：
2011005509
指导教师：
方昀
2014年4月
实验1、Linux操作基础和系统界面的熟悉
1、实验目的
通过本实验，可以掌握Linux的基本操作、Linux的文本编辑以及Linux系统界面的转换和使用，使学生对Linux有一个基本的了解。
2、实验步骤及内容
1、Linux的基本操作。
1）在虚拟机上以超级用户登录。
2）在命令行方式下新建立一个用户，并设置该新用户的口令。
注意用cat命令打开/etc/passwd文件，查看新用户账号创建前后该文件的变化情况。
（1）useraddstudent
（2）passwd12345
（3）cat/etc/passwd
3）用此用户名和口令登录系统，并用passwd命令修改口令，使用chfn命令输入用户的个人资料，并用finger查看该用户的详细资料。
（1）passwdstudent
（2）chfnstudent
（3）fingerstudent
4）用who命令查看当前登录在系统中的用户列表、登录终端和登录时间以及系统中的用户总数。
5）用su命令在超级用户和普通用户之间改变身份。
2、熟悉Linux操作系统vi编辑器的使用。
1）首先使用vi编辑器编辑一个C语言源程序hello.c，程序的功能是接受用户输入的姓名，然后在屏幕上输出一条语句“Welcome姓名”。
#include
Main（）
{
charname[20];
printf（“Pleaseinputyourname:
”）；
scanf（“%s”,name）;
printf（“Welcome%s!
\n”,name）;
reture0;
}
2）对上述的hello.c文件进行增、删、改操作。
（1）增加文字时用i命令。
（2）删除文字时用dd命令。
（3）修改文字时用x命令。
（4）使用命令“gcc–ohellohello.c”编译源程序，如果发现程序错误，则需要反复使用vi编辑器修改源程序文件并且在修改后重新编译。
3）在vi编辑器中列出用户当前目录下的文件。
（1）利用命令：
vi。
（2）利用命令：
e。
3、熟悉控制台的基本操作以及控制台与XWindow桌面的转换。
4、熟悉XWindow桌面及文件管理器Nautils的使用。
5、通过文件管理器Nautils在XWindow的桌面上建立文件hello.c的链接。
打开文件管理器，找到hello.c文件，单击鼠标右键，选择“创建链接”命令，则在文件管理器的窗口中出现一个图标，名字为“到……的链接”，并且带一个小箭头符号。
只要将该图标拖放到桌面就可以建立到该项目的链接。
然后通过链接打开该文件。
6、通过控制台和XWindow中的文件管理器Nautils进行文件的基本操作。
最后分别通过控制台和XWindow中的文件管理器Nautils在用户主目录下建立一个hello子目录，将hello.c源程序文件和编译以后产生的目标代码文件和可执行文件复制到hello子目录中，删除hello子目录中的hello.c源程序文件，最后再将hello子目录以及其中的文件一并删除。
3、实验结果与分析
1、用cat命令打开/etc/passwd文件，查看新用户账号
2、用finger查看该用户的详细资料
3、用who命令查看当前登录在系统中的用户列表、登录终端和登录时间以及系统中的用户总数。
4、使用命令“gcc–ohellohello.c”编译源程序，得到的文件。
5、用su命令在超级用户和普通用户之间改变身份
5、通过文件管理器Nautils在XWindow的桌面上建立文件hello.c的链接。
4、小结
第一节的实验使我明白了如何在控制台下操作目录文件，并且在控制台下创建用户，查看用户信息，删除用户，同时使用了vi编辑器编辑了简单的程序。
思考题
1、查阅资料，理解passwd和shadow文件的内容。
/etc/passwd文件是一个纯文本文件，每行采用了相同的格式：
name:
password:
uid:
gid:
comment:
home:
shell；name用户登录名password用户口令。
此域中的口令是加密的。
当用户登录系统时，系统对输入的口令采取相同的算法，与此域中的内容进行比较。
如果此域为空，表明该用户登录时不需要口令。
uid指定用户的UID。
用户登录进系统后，系统通过该值，而不是用户名来识别用户。
gidGID。
如果系统要对相同的一群人赋予相同的权利，则使用该值。
comment用来保存用户的真实姓名和个人细节。
home指定用户的主目录的绝对路径。
shell如果用户登录成功，则要执行的命令的绝对路径放在这一区域中。
它可以是任何命令。
/etc/shadow由pwconv命令根据/etc/passwd中的数据自动产生。
如果查看/etc/shadow下存放的普通帐号信息如下：
每个字段用:
隔开。
（1）：
帐号名称
（2）：
密码：
这里是加密过的，但高手也可以解密的。
要主要安全问题（代！
符号标识该帐号不能用来登录）（3）：
上次修改密码的日期（4）：
密码不可被变更的天数（5）：
密码需要被重新变更的天数（99999表示不需要变更）（6）：
密码变更前提前几天警告（7）：
帐号失效日期（8）：
帐号取消日期（9）：
保留条目，目前没用
2、通过实验总结用户账号管理权限的意义，总结不同情况下的用户权限问题。
用户帐号管理权限可以使系统安全性得到提高，并且可以提高各个用户之间相互独立性。
3、建立一个用户账号后，/home目录有什么变化？
还有哪个文件有变化？
建立一个用户帐号后，/home目录会给新建用户添加一个已用户名为文件名的目录文件，同时在“/etc/passwd”文件和“/etc/shadow”文件的末尾增加该用户账号的记录。
实验2、Linux的文件系统和设备管理
1、实验目的
通过本实验可以掌握Linux系统中文件管理的概念，包括常用命令的格式、文件类型、目录结构和文件系统以及Linux下存储设备的挂载与卸载的方法，并学会如何控制文件和目录的存取权限。
2、实验步骤及内容
了解Linux系统的文件、文件系统的概念，并观察Linux系统的目录结构。
1）查看系统文件/proc/filesystems，了解当前Linux系统所支持的文件系统类型。
2）查看Linux系统的目录结构，了解Linux标准目录的主要内容及其用途和操作权限。
查看当前你所处的目录，然后改变当前目录为根目录，确认当前目录为根目录后，了解Linux标准目录/usr、/home、/bin、/dev、/var、/etc和/mnt的主要用途和操作权限。
2、控制文件和目录的存取权限。
1）在用户主目录中创建一个名为mydir的目录。
进入用户主目录，将/usr/bin目录中的cal文件和/bin目录中的cat文件复制到mydir目录中，并分别命名为mycal和mycat。
使用长列表命令来查看mydir目录中的各个文件。
2）使用长列表命令查看/usr/bin目录中的cal文件和/bin目录中的cat文件，并把它们与mydir目录中的文件进行比较。
3）设法在用户主目录中以home_mycal的文件名来调用mydir/mycal文件。
比较这两个文件有什么不同？
文件的链接数是多少？
执行home_mycal文件的执行结果是什么？
4）改变文件home_mycal的权限，使拥有者只具有读的权限。
试着再运行home_mycal文件，它运行了吗？
为什么？
5）删除home_mycal，这样做也删除了mydir/mycal文件吗？
为什么？
3、掌握Linux下存储设备的挂载与卸载的方法。
1）建立挂载点，使用mount和umount命令手工挂载本地磁盘（U盘）。
2）使用fdisk-l命令查看设备的连接情况，主要查看U盘的名称及文件系统类型。
3）卸载本地磁盘（U盘）。
4）设置/etc/fstab文件，以便在系统启动时自动挂载文件系统。
三、实验结果与分析
1、查看/proc/filesystems目录，结果如下：
2、查看Linux目录结构：
/bin存放必要的命令
/boot存放内核以及启动所需的文件等
/dev存放设备文件
/etc存放系统的配置文件
/home用户文件的主目录，用户数据存放在其主目录中
/lib存放必要的运行库
/mnt存放临时的映射文件系统，我们常把软驱和光驱挂装在这里的floppy和cdrom子目录下。
/proc存放存储进程和系统信息
/root超级用户的主目录
/sbin存放系统管理程序
/tmp存放临时文件的目录
/usr包含了一般不需要修改的应用程序，命令程序文件、程序库、手册和其它文档。
/var包含系统产生的经常变化的文件
3、在用户主目录中创建一个名为mydir的目录。
进入用户主目录，将/usr/bin目录中的cal文件和/bin目录中的cat文件复制到mydir目录中，并分别命名为mycal和mycat。
使用长列表命令来查看mydir目录中的各个文件。
4、设法在用户主目录中以home_mycal的文件名来调用mydir/mycal文件。
。
比较：
其实就是建立了一个快捷方式，其实新建的快捷方式执行的是原来的文件而不是其本身，这样做的好处是节省资源，不必再进行复制。
5、改变文件home_mycal的权限，使拥有者只具有读的权限。
试着再运行home_mycal文件，它没有运行。
因为修改连接的权限等同于修改源文件的权限。
6、删除home_mycal，这样没有删除mydir/mycal文件。
因为连接文件相当于一个指向文件，删除它不会影响到源文件。
7、使用fdisk-l命令查看设备的连接情况，其中/dev/sdb4为U盘信息。
8、建立挂载点，使用mount和umount命令手工挂载本地磁盘（U盘）。
将/dev/sdb4挂载到新建的目录/mnt/usb上。
4、小结
通过这一节的实验首先对Linux系统的文件目录有了一个初步的了解，同时对Linux的硬件管理有了初步了解，学会了如何挂载，卸载，并且明白了如何得到硬件的逻辑名，明白了linux将硬件用文件的形式呈现也为用户带来了便利。
经常打错代码，导致程序出错。
回答思考题
1.在命令行下如何检查新插入的USB设备是否被系统识别？
在命令行下插入设备后输入fdisk-l或者输入cat/proc/partitions命令查看设备信息。
2.使用umount命令需要注意什么问题？
如果挂载的设备正在使用，那么执行卸载命令会出现“devicebusy”的错误信息。
3.比较实验内容2中的home_mycal文件和mydir/mycal文件有什么不同？
文件的链接数是多少？
执行home_mycal文件的执行结果是什么？
home_mycal是文件的一个链接，而mydir/mycal是文件复制后重命名的文件名，链接指向的是一个路径，而复制后的文件指向的确实真正的文件。
执行home_mycal与执行mydir/mycal的结果是一样的，与执行cal
命令的结果相同。
4.改变文件home_mycal的权限，使拥有者只具有读的权限时再运行home_mycal文件，它运行了吗？
为什么？
没有，因为home_mycal没有运行权限。
5.删除home_mycal文件，这样做也删除了mydir/mycal文件吗？
为什么？
删除home_mycal，这样没有删除mydir/mycal文件。
因为连接文件相当于一个指向文件，删除它不会影响到源文件。
实验3、Linux下的shell编程
1、实验目的
使学生熟悉shell的基本操作，掌握shell的基本编程方法和技巧，并通过使用Linux中最常用的参数处理创建简单的shell程序来简化日常管理任务，为系统管理服务。
2、实验步骤及内容
1、以root身份登录Linux系统，查看系统的命令提示符，确定系统使用的shell程序类型。
列出Linux系统常见的shell种类。
2、编写一个shell脚本程序，打印出班级总成绩排名在前3名（按总成绩递增）学生的姓名、学号和总成绩。
打印输出的格式如下（姓名、学号、第1、2、3门课程成绩及总成绩）：
Zhangsan23407060170
Wangwu31606080200
Lisi21005090240
3、编写一个shell脚本程序，使用弹出式菜单，并实现其简单的菜单功能：
************************************************
*MENU*
*1.copy2.rename*
*3.remove4.find*
*5exit*
************************************************
即用户按下数字1，则提示用户输入源文件和目标文件后执行复制；输入数字2，则提示用户输入要更名的文件名或目录名后执行更名操作；输入数字3和4后分别执行删除和查找操作；输入数字5，则退出该菜单shell程序的执行。
要求shell脚本程序有清屏功能，能正确地执行各项命令并显示。
3、程序清单
1、程序一
2、程序二
4、实验结果与分析
1、Linux系统常见的shell种类以及root用户使用的shell类型
2、先建一个五人的基本成绩信息文件chengji，如下图：
3、运行程序一得到结果：
4、程序二的运行结果：
Menu1：
Menu2：
Menu3：
Menu4：
五、小结
shell脚本使linux更加灵活，在做实验的过程中遇到的问题都是不知道操作命令，在参考课本以及查阅相关资料后，最终完成了shell的基本操作，并且掌握shell的基本编程方法和技巧。
实验4、Linux下的C/C++编程
1、实验目的
掌握Linux下C语言编译的基本方法，通过GCC工具的熟练使用，熟悉GCC编译的四个阶段。
掌握gdb调试工具的基本使用方法。
理解make工具的功能，学会编制makefile的方法。
2、实验步骤及内容
实验内容：
1、利用gcc编译C语言程序，使用不同选项，观察并分析显示结果。
2、利用gdb调试一个编译后的C语言程序。
3、编写一个由多个文件构成的C语言程序，编制makefile，运行make工具进行维护。
实验步骤：
1、编制程序，实现从键盘输入n个整数，在内存中自小到大排序后输出。
要求在vi中编辑，用GCC的不同选项对它进行编译：
-I、-D、-E、-S、-c、-o、-L。
2、利用gdb调试工具完成下列程序的调试
程序清单：
/*callstk.c有3个函数调用深度的调用链*/
#include
#include
intmake_key（void）;
intget_key_num（void）;
intnumber（void）;
intmain（void）
{
intret=make_key（）;
print（“make_keyreturns%d\n”，ret）;
exit（EXIT_SUCCESS）;
}
intmake_key（void）
{
intret=get_key_num（）;
returnret;
}
intget_key_num（void）
{
intret=number（）;
returnret,
}
intnumber（void）
{
return10;
}
3、完成对下列题目的makefile文件的编制，并使用make进行维护。
设某个正在开发的程序由以下内容组成：
①4个C语言源文件：
a.c，b.c，c.c和d.c。
设b.c和d.c都使用了defs.h中的声明。
②汇编语言源文件assmb.s被某个C语言源文件调用。
③使用了在/home/user/lib/libm.so中的一组例程。
设最后生成的可执行文件名为prog。
思考题
查阅资料，总结Linux下的4种常用的编译开发工具——编辑器、编译器、调试器及项目管理器的功能。
3、程序清单
1、sort.c:
2、makefile文件：
4、实验结果与分析
1、编译后的结果：
该阶段会生成一个中间文件*.igcc-Esort.c-osort.i；
在编译阶段，输入的是中间文件*.i，编译后生成汇编语言文件*.sgcc-Ssort.i-osort.s
在汇编阶段，将输入的汇编文件*.s转换成机器语言*.ogcc-csort.s-osort.o
使用-o选项直接生成可执行文件gccsort.o-osort
2.用gdb调试callstk.c
用指令：
gcc-g-ocallstkcallstk.c编译得到可运行的callstk文件。
再调用gdb进行调试，结果如下：
5、小结
这一节实验是在Linux环境下编辑c程序，然后便已执行，主要是对一个已知文件内容的复制，从这个程序中不仅我对c语言操作文件的内容有了进一步的了解，而且在linux控制台下熟练的掌握了对c程序的编译和执行。
对gcc编译和gdb调试文件的功能有了进一步的了解。
回答思考题
Linux下编辑器可以执行输出、删除、查找、替换、块操作等众多文本操作，而且用户可以根据自己的需要对其进行定制，这是其他编辑程序所没有的。
Linux下的编译器：
在为Linux开发应用程序时，绝大多数情况下使用的都是C语言，因此几乎每一位Linux程序员面临的首要问题都是如何灵活运用C编译器。
目前Linux下最常用的C语言编译器是GCC（GNUCompilerCollection），它是GNU项目中符合ANSIC标准的编译系统，能够编译用C、C++和ObjectC等语言编写的程序。
GCC不仅功能非常强大，结构也异常灵活。
最值得称道的一点就是它可以通过不同的前端模块来支持各种语言，如Java、Fortran、Pascal、Modula-3和Ada等。
Linux下的调试器：
程序编写完毕以后，可能或多或少会存在一些问题，为了解决这些问题，我们就需要对程序进行调试。
Linux下的调试工具很多，常见的有strace、gdb、valgrind等。
strace工具用于跟踪进程执行时的系统调用和所接收的信号，包括参数、返回值、执行时间；gdb工具用于单步、多步运行程序，可以在指定位置设置断点，可以实时的查看堆栈信息，对于附加调试信息的可执行程序，还可以打印当前运行位置的源代码，查看任意变量内的值；valgrind用于程序的内存调试和代码剖析，它可以跟踪程序的内存使用情况，检测出内存管理方面的bug。
Linux下的项目管理器:
熟悉了gcc、gdb，就基本了解了Linux下使用编辑器编写代码，会用gcc把代码编译成可执行程序，也会使用gdb等调试程序对编译后的程序进行调试了，接下来我们就要讲到了开发流程中非常重要的另外一步。
尽管它不是必须的，但在大的复杂程序的开发中非常重要。
这就是make项目管理器。
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