操作系统实验报告书 施敏宇.docx
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操作系统实验报告书施敏宇
《操作系统原理》
实验报告书
班级：
信息1101
学号：
*********
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2013-2014学年第一学期
实验名称：
LINUX用户界面
实验时间：
年月日第周星期
一、实验目的
1．熟悉Linux字符操作界面，熟练掌握常用Shell命令。
2．熟悉Linux中文本编辑方法，学会编辑软件vi的使用。
3．了解Linux编绎器gcc的功能，掌握基于Linux平台的C程序开发。
二、实验预习（预备知识的问题及回答）
1．为什么在Linux系统中，诸如光盘、U盘等要先挂载而后才能使用？
如何获得U盘的设备名？
装载点在文件系统中的位置是什么？
答
由于文件系统的差异，linux在默认情况下并不支持软盘光盘U盘，所以需要装在相应的盘片才能访问其中的数据
装载点就是挂载文件系统的目录位置
2．从虚拟机界面退出进入WindowsOS界面的操作是ctrl+ait，从WindowsOS界面进入虚拟机界面的方法是鼠标点击虚拟机界面。
3．权限的含义是什么？
如何使用数字法设定文件的权限？
答
权限的含义
Linux系统中的每个文件和目录都有相应的访问许可权限，访问权限分为只读（r），
可写（w）和可执行三种。
有三种不同类型的用户可对文件或目录进行访问，分别是文件所
有者（u），同组用户（g）和其他用户（o）。
所有的文件和目录都被创建它们的人所“拥有”，只要你是这个文件的所有者或你登录为根用户，你就拥有了改变所有者、组群和其他人权限的权利。
使用数字法改变权限
命令格式
chmod 权限数值文件名
说明
给指定文件赋予数值所规定的权限。
在数字设定法中，每种权限设置均可用数值来代表，其中
0表示没有权限，
1表示可执行权限，
2表示可写权限，
4表示可读权限，这些值之和便可用来设立特定权限。
所以数字属性的格式应为3个0～7的八进制数，3个数表示的次序为u、g和o。
4．什么过滤操作？
在Linux中如何实现？
答：
过滤操作：
将一个命令（程序）的输出作为另一个命令（程序）的输入
Linux实现的命令格式：
命令丨命令
5．在Linux中挂载u盘并能显示其文档的中文信息，所使用的挂载命令是：
mount/dev/sda1/mnt/sub。
6．什么是vi?
其三种操作模式的含义是什么？
给出三种工作模式间的转换图。
vi有3种基本工作模式：
命令模式（CommandMode）:
vi启动后的默认模式，控制光标的移动、复制删除文字、进入输入模式和末行模式
输入模式（InsertMode）：
进行文字输入
末行模式（LastLineMode）：
保存文件、退出vi
图示三种工作模式转换图。
三、实验内容（包含实验所用命令或相关程序源代码）
1．shell操作命令（给出每题所用的Shell命令或命令结果）
（1）创建名为stu1、stu2的2个用户,设置密码分别为student1和student2，并将它们设为组group1中的成员。
答
#Groupaddgroup1
#Useraddstu1–ggroup1
#Useraddstu2–ggroup1
$Passwdstu1
Student1
Student1
$Passwdstu2
Student2
Student0
（2）在每个用户的主目录下建立2个目录，分别命名为dir1和dir2。
答
#Sustu1
$Cd
$Mkdirdir1
$Mkdirdir2
$Exit
#Sustu2
$Cd
$Mkdirdir1
$Mkdirdir2
（3）查找stu1用户主目录、下属各子目录的默认存取权限，并给出结论。
答
#Sustu1
$Cd
$Ls-l
（4）调试pwd和cd命令，回答下列关于Linux文件系统中目录的有关问题。
用户主目录的绝对路径如何表示？
/home/stu1/home/stu2
根目录如何表示？
/root
．和．．分别表示什么目录？
子目录父母目录
～表示什么目录？
主目录
⑤当前目录如何表示？
Cd
（5）新建用户stu3，设置其密码为student3,并将其设置为group2中成员。
尔后，以stu3登录，在其主目录下建立名为text的目录，在text目录下再建立名为dir1的子目录，并使其成为当前目录。
答
#Groupaddgroup2
$Useraddstu3–ggroup2
$Passwdstu3
Student3
Student3
#Sustu3
$Cd
$Cdtext
$Mkdirdir1
$Cddir1
（6）使用cat>sneakers.txt命令，分析命令行catsneakers.txt的显示结果。
$cat>sneakers.txt
buysomesneakers
thengotothecoffeeshop
thenbuysomecoff
^D
$catsneakers.txt
答$cat>sneakers.txt
buysomesneakers
thengotothecoffeeshop
thenbuysomecoff
ctrlD
（7）使用上题的方法，在dir1目录中建立home.txt文件，其内容为：
bringthecoffeehome
takeoffshoes
putonsneakers
makesomecoffee
relax!
答
$Exit
#Sustu1
$Cd
$Cddir1
$Cat>home.txt
bringthecoffeehome
takeoffshoes
putonsneakers
makesomecoffee
relax!
CtrlD
（8）试写出实现下列功能的shell命令：
将home.txt文件移至其上级目录中（即text目录下）。
答$exit
#Sustu1
$Cd/home/stu1/dir1
$Mr/home/stu1/dir1/home.txt./home/stu1
将home.txt添加到sneakers.txt尾部形成新的文件saturday.txt。
答$exit
#Sustu1
$Cd/home/stu1
$Catsneakers.txt>Saturday.txt
$Cathome.txt>>Saturday.txt
将text目录树从stu3用户主目录下移至stu2主目录下。
【使用特权用户方法】
su
mv/home/stu3/text/home/stu2
【修改目录权限方法】
将Saturday.txt文件从stu2目录中复制到stu1目录中。
#cp/home/stu1/saturday.txt/home/stu2
（9）试画出上述命令后，用户stu1、stu2和stu3主目录中的目录树（3棵子树）。
2．LinuxC程序开发
（1）编写LinuxC程序，把一个文件的内容复制到另一个文件中，即实现简单的copy功能。
要求：
程序输入的第一个参数是源文件，第二个参数是目标文件。
【源程序】
#include
#include
intmain（intargc,char*argv[]）
{
FILE*in,*out;
charch;
if（argc!
=3）
{
printf（“Youforgottoenterafilename\n”）;
exit（0）;
}
if（（in=fopen（argv[1],“r”））==NULL）
{
printf（“cannotopeninfile\n”）;
exit（0）;
}
if（（out=fopen（argv[2],“w”））==NULL）
{
printf（“cannotopenoutfile\n”）;
exit（0）;
}
while（!
feof（in））fputc（fgetc（in）,out）;
fclose（in）;
fclose（out）;
【运行命令】
#gcc–otestcopy.c
#./testfile1.cfile2.c
（2）编写LinuxC程序，列出stu2主目录中的文件信息，并将其中saturday.txt文件的权限设置为文件所有者可读可写、同组用户只读、其他用户无权限。
【源程序】
#include
#include
#include
#include
intmain（intargc,char*argv[]）
{
DIR*dp;
structdirent*dirp;
intn=0;
if（argc!
=2）
{
printf（“asingleargmentisrequired”）;
exit（0）;
}
if（（dp=opendir（argv[1]））==NULL）
{
printf（“cannotopen%s”,argv[1]）;
exit（0）;
}
while（（（dirp=readdir（dp））!
=NULL）&&（n<=50））
{
if（n%1==0）printf（“”）;
n++;
printf（“%10s\n”,dirp->d_name）;
}
system（“chmod640/home/stu2/text/dir1/saturday.txt”）;
}
【运行命令】
#gcc–otestlist.c
#./test/home/stu2
实验名称：
SHELL程序设计
实验时间：
年月日第周星期
一、实验目的
1．熟悉Shell脚本编程的步骤，掌握基于Bash的Shell脚本开发。
2．掌握Shell脚本中变量、条件测试的使用。
3．掌握Shell脚本中的控制流结构和函数的使用。
二、实验预习（预备知识的问题及回答）
1.Linux系统默认的shell语言是什么？
欲查看该shell的版本，应使用什么命令？
答：
Linux系统默认的shell语言是Bashshell。
欲查看该shell的版本，应使用的命令是：
$echo$BASH_VERSION
2.预习shell有关变量和参数的相关知识，回答下列问题。
（1）假设用户进行了如下的赋值操作：
$person=jenny
试给出下面命令的输出结果。
1）echopersonperson
2）echo$personjenny
3）echo‘$person’$person
4）echo“$person”jenny
（2）填充下列与环境变量、位置变量和预定义变量相关的表格。
Shell变量
定义
HOME
用于保存用户注册目录的绝对路径
PATH
保存用冒号分隔的目录路径，shell将按PATH变量中给出的顺序搜索这些目录，找到第一个与命令名一致的可执行文件将被执行。
PWD
当前工作目录的绝对路径名，该变量取值随cd命令的使用而变化。
PS1
主提示符，默认特权用户为#，普通用户为$。
$0
表示当前shell程序的文件名。
$#
表示位置参数的个数。
$?
前一命令执行后返回的状态。
$$
当前进程的pid。
3．写出下列expr命令的输出：
（1）exprindex“value”‘a’
（2）expr“value”：
‘v.*u’
（3）expr“aaa”：
‘a\+’
（4）expr“aaa”：
‘a\?
’
（5）expr2+3
（6）expr2+3
（7）expr2\*3
（8）expr5+`expr2+3`
（9）exprlength“operatingsystem”
（10）exprsubstrlinux23
答：
（1）2
（2）4（3）3（4）1（5）2+3（6）5
（7）6（8）non-numericargument（9）16（10）inu
三、实验内容
1．编写Shell脚本，从命令行中接收一个二元算术表达式并计算其结果。
【源程序】
#!
/bin/bash
iftest$#=3
then
case$2in
+）letz=$1+$3;;
-）letz=$1-$3;;
/）letz=$1/$3;;
x|X）letz=$1*$3;;
*）echo“Warning-$2invalidoperator!
”exit;;
esac
echo“Answeris$z”
else
echo“Usage-$0Value1operatorvalue2”
fi
【运行】
chmoda+xjisuan
./jisuan2+3
2．编写一个以文件列表作为输入的过滤器程序，要求文件名含有以句点“.”分隔的后缀，过滤器输出每个文件的不带句点和后缀的文件名。
【源程序】
readflag
whiletest“$flag”!
=“#”#输入的文件列表以井号结束
do
location=`expr“$flag”:
“.*\.”`
location=`expr$location–1`
basename=`exprsubstr“$flag”1$location`
echo$basename
readflag
done
【运行】
chmoda+xletter
./letter
3．将下面的shell脚本命名为myscript，分析其功能：
count=$#
cmd=echo
while[$count–gt0]
do
cmd="$cmd\$$count"
count=`expr$count-1`
done
eval$cmd
【命令行输入】
chmoda+xmyscript
./myscriptfirstsecondthird
【运行结果】
答：
thirdsecondfirst
【脚本功能分析】
答：
将命令输入的参数倒序显示
4．设计一个程序cuts，它从标准输入读入数据，获取由第一个参数n和第二个参数m所限定范围的数据（包括这两个字符），n和m都是整数。
例如：
$cuts1114
Thisisatestofcutsprogram（输入）
test（显示结果）
【源程序】
答
#!
/bin/bash
readaline
echo$aline|cut–c$1-$2
实验名称：
进程控制与通信
实验时间：
年月日第周星期
一、实验目的
1.加深进程概念的理解，体会进程创建过程，进一步认识进程的异步并发特征。
2.了解Linux系统中，进程通信的基本原理，重点掌握进程的信号通信和管道通信机制。
3．掌握Linux系统中，与进程控制和进程通信相关的系统调用。
二、实验预习（预备知识的问题及回答）
1．写出下列系统调用功能：
（1）fork（）用于创建进程
（2）getpid（）用于获取当前进程id号
（3）wait（）用于等待子进程结束
（4）exit（）用于进程自我终止
（5）pipe（）用于创建无名管道
（6）signal（）用于在信号与信号处理函数之间创建对应关系
（7）kill（）用于发送信号给制定进程
2．阅读fork系统调用，用伪码写出其实现流程。
答
pid=fork（）
ifpid为负
printfork调用失败
elseifpid为0
print当前进程是子进程
elsepid为正
print当前进程是父进程
3．图示pipe系统调用生成无名管道时所涉及的数据结构。
4.在UNIX系统中运行下面程序，最多可以产生多少个进程？
画出进程家族树。
main（）
{fork（）;
fork（）;
fork（）;
}
答：
最多可以产生8个进程
5.下列程序运行后，a的值是多少？
main（）
{inta,pid;
a=55;
pid=fork（）;
if （pid< 0） { printf（"error in fork!
"）;exit（0）;}
elseif（pid==0）{sleep（5）;a=99;printf（“a=%d\n”,a）;sleep（5）;exit（0）;}
else{sleep（7）;
printf（“a=%d\n”,a）;
wait（0）;
}
}
答：
程序的运行结果为a=99,a=55；最终a=55
三、实验内容
1．调试下面的程序，观察可能的并发结果，给出简要分析，并画出进程家族树。
#include
#include
#include
main （）
{intstatus;
int pid1=-1,pid2=-1,pid3=-1;
pid1=fork（）;
if （pid1 == 0）
printf（"pid1=0,my process id is %d\n",getpid（））;
else if （pid1 > 0）
{printf（"pid1>0,my process id is %d\n",getpid（））;
pid2=fork（）;
if （pid2 == 0）
printf（"pid2=0,my process id is %d\n",getpid（））;
else if （pid2 > 0）
printf（" pid2>0,my process id is %d\n",getpid（））;
}
pid3=fork（）;
if （pid3 == 0）
printf（"pid3=0,pid1=%d,pid2=%d, my process id is %d\n",pid1,pid2,getpid（））;
else if （pid3 > 0）
printf（"pid3>0,pid1=%d,pid2=%d,my process id is%d\n",pid1,pid2,getpid（））;
wait（&status）;
exit（0）;
}
答：
可能情况1：
pid1=0,myprocessIDis3937
pid1>0,myprocessIDis3936
pid2=0,myprocessIDis3939
pid2>0,myprocessIDis3936
pid3=0,pid1=3937,pid2=3939,myprocessIDis3941
pid3>0,pid1=3937,pid2=3939,myprocessIDis3936
pid3=0,pid1=0,pid2=-1,myprocessIDis3938
pid3>0,pid1=0,pid2=-1,myprocessIDis3937
pid3=0,pid1=3937,pid2=0,myprocessIDis3940
pid3>0,pid1=3937,pid2=0,myprocessIDis3939
可能情况2：
pid1=0,myprocessIDis3937
pid3=0,pid1=0,pid2=-1,myprocessIDis3938
pid3>0,pid1=0,pid2=-1,myprocessIDis3937
pid1>0,myprocessIDis3936
pid2=0,myprocessIDis3939
pid2>0,myprocessIDis3936
pid3=0,pid1=3937,pid2=3939,myprocessIDis3941
pid3>0,pid1=3937,pid2=3939,myprocessIDis3936
pid3=0,pid1=3937,pid2=0,myprocessIDis3940
pid3>0,pid1=3937,pid2=0,myprocessIDis3939
进程家族树为：
2．编程实现进程间管道通信。
要求：
父子进程共享一无名管道，两个子进程作为发送方分别向管道发送一行信息，父进程先读出子进程P1发来的信息行，将其转换为大写字母输出；再读出子进程P2发来的信息行，将其转换为小写字母输出。
【源程序】
答：
#include
#include
#include
#include
#include
intfiledes[2];
charbuffer[80];
main（）
{
pipe（filedes）;
charstr1[80];
charstr2[80];
intpid1,pid2,i;
while（（pid1=fork（））==-1）;
if（pid1==0）
{
lockf（filedes[1],1,0）;
printf（"child1inputstring1\n"）;
scanf（"%s",str1）;
write（filedes[1],str1,sizeof（str1））;
lockf（filedes[1],0,0）;
exit（0）;
}
else{
while（（pid2=fork（））==-1）;
if（pid2==0）
{
lockf（filedes[1],1,0）;
printf（"child2inputstring2\n"）;
scanf（"%s",str2）;
write（filedes[1],str2,sizeof（str2））;
l
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