系統(tǒng)軟件課程設(shè)計報告linux下的c語言設(shè)計

1、北京化工大學(xué)北方學(xué)院課程設(shè)計報告課程名稱 系統(tǒng)軟件課程設(shè)計 設(shè)計題目 linux下的c語言設(shè)計 專業(yè)、班級 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)教師 設(shè)計時間 年 月 日一、 引言（簡要說明設(shè)計題目的目的、意義、內(nèi)容、主要任務(wù)等）1. 設(shè)計目的linux/unix操作系統(tǒng)課程設(shè)計是在完成理論課程學(xué)習(xí)之后安排的綜合實(shí)踐訓(xùn)練，通過幾周的綜合課程設(shè)計，在學(xué)生掌握linux的基本知識及常用的操作命令基礎(chǔ)上，提高學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用能力，特別是：煅煉學(xué)生搜集有關(guān)linux資料，在資料文檔的幫助下，運(yùn)用linux的基本知識及常用的操作命令來解決問題的能力。2. 設(shè)計要求通過幾周的綜合課程設(shè)計,要求能完成給定的任務(wù),并寫出

2、相應(yīng)的課程設(shè)計總結(jié)報告1、根據(jù)合理的進(jìn)度安排，按照程序的流程及方法，踏實(shí)地開展課程設(shè)計活動。2、課程設(shè)計過程中，在設(shè)計各環(huán)節(jié)中撰寫相關(guān)的技術(shù)文檔，最后要求提交詳細(xì)的課程設(shè)計報告。3、開發(fā)出可以運(yùn)行的機(jī)房輔助管理系統(tǒng)，通過上機(jī)檢查。3. 設(shè)計的主要內(nèi)容 1、制作一個可供小學(xué)數(shù)學(xué)運(yùn)算的程序：10以內(nèi)加減法，能根據(jù)輸入題數(shù)出題，判斷題是否正確，最后計算分?jǐn)?shù)。例如：請輸入題數(shù)：21+5=2+4=由用戶輸入答案，程序根據(jù)答案判斷正誤，輸出正確率（%）。并用make工程管理器編譯。（注意分割文件，可參考第一題的提示。）編寫makefile文件。（難度系數(shù)：2） 2、設(shè)計一個程序，要求利用read函數(shù)讀取系

3、統(tǒng)文件“/etc/passwd”，并在終端中顯示輸出。3、設(shè)計一個程序，程序在運(yùn)行時，能執(zhí)行vim程序，即創(chuàng)建一個新的進(jìn)程，并用ps命令查看程序的進(jìn)程號與vim的進(jìn)程號。（難度系數(shù)：1）4. 設(shè)計的主要任務(wù) 認(rèn)真寫文檔，熟悉linux下的操作，掌握linux的基本知識及常用的操作命令，運(yùn)用linux的基本知識及常用的操作命令來解決問題的能力。二、 正文（課程設(shè)計的主要內(nèi)容，包括實(shí)驗與觀測方法和結(jié)果、儀器設(shè)備、計算方法、編程原理、數(shù)據(jù)處理、設(shè)計說明與依據(jù)、加工整理和圖表、形成的論點(diǎn)和導(dǎo)出的結(jié)論等。正文內(nèi)容必須實(shí)事求是、客觀真切、準(zhǔn)確完備、合乎邏輯、層次分明、語言流暢、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，符合各學(xué)科、專業(yè)的

4、有關(guān)要求。）1. makefile文件介紹makefile文件 makefile 一個工程中的源文件不計數(shù)，其按類型、功能、模塊分別放在若干個目錄中，makefile定義了一系列的規(guī)則來指定，哪些文件需要先編譯，哪些文件需要后編譯，哪些文件需要重新編譯，甚至于進(jìn)行更復(fù)雜的功能操作，因為 makefile就像一個shell腳本一樣，其中也可以執(zhí)行操作系統(tǒng)的命令。 1.1 makefile主要功能 make工具最主要也是最基本的功能就是通過makefile文件來描述源程序之間的相互關(guān)系并自動維護(hù)編譯工作。而makefile 文件需要按照某種語法進(jìn)行編寫，文件中需要說明如何編譯各個源文件并連接生成可

5、執(zhí)行文件，并要求定義源文件之間的依賴關(guān)系。makefile 文件是許多編譯器-包括 windows nt 下的編譯器-維護(hù)編譯信息的常用方法，只是在集成開發(fā)環(huán)境中，用戶通過友好的界面修改 makefile 文件而已。 1.2 自動化編譯 makefile帶來的好處就是“自動化編譯”，一旦寫好，只需要一個make命令，整個工程完全自動編譯，極大的提高了軟件開發(fā)的效率。make是一個命令工具，是一個解釋makefile中指令的命令工具，一般來說，大多數(shù)的ide都有這個命令，比如：delphi的make，visual c+的nmake，linux下gnu的make?？梢?，makefile都成為了一種

6、在工程方面的編譯方法。 1.3 課程題目要求制作一個可供小學(xué)數(shù)學(xué)運(yùn)算的程序：10以內(nèi)加減法，能根據(jù)輸入題數(shù)出題，判斷題是否正確，最后計算分?jǐn)?shù)。例如：請輸入題數(shù)：21+5=2+4=由用戶輸入答案，程序根據(jù)答案判斷正誤，輸出正確率（%）。并用make工程管理器編譯。（注意分割文件，可參考第一題的提示。）編寫makefile文件。（難度系數(shù)：2）1.4 實(shí)現(xiàn)myhead.h/* myhead.h */#ifndef myhead_h#define myhead_hextern int question(int);extern int input(void);#endif main.c #includ

7、e #include #include #include myhead.hint main(int argc,char *argv)int i;int k;int j = input();int correctnum = question(j);float f = correctnum/(j*1.0);printf(the correct answer rate is %0.2fn,f*100);exit(0);input.c #include #include int input(void)int j;while(1)printf(please input the number of que

8、stions: );if(!scanf(%d,&j)printf(please input the correct number,and the programe is shutdown nown);exit(0);elsebreak;return j; chute.c #include #include int question(int questionnum)int i;int k;int q1;int q2;int the_true_answer_number=0;srand(unsigned)time(null);for(i=0;iquestionnum;i+)q1 = rand()%

9、10;q2 = rand()%10;printf(%d+%d=,q1,q2);scanf(%d,&k);if(k=q1+q2)the_true_answer_number+=1;return the_true_answer_number; all.c #include #include static int the_true_answer_number = 0;int main(int argc,char *argv)int i;int j;int k;int q1;int q2;srand(unsigned)time(null);printf(please input the number

10、of questions: );scanf(%d,&j);for(i=0;ij;i+)q1 = rand()%10;q2 = rand()%10;printf(%d+%d=,q1,q2);scanf(%d,&k);if(k=q1+q2)the_true_answer_number+=1;float f = the_true_answer_number/(j*1.0);printf(the correct answer rate is %0.2fn,f*100);exit(0); makefile文件 main:main.o input.o chuti.ogcc main.o input.o c

11、huti.o -o mainmain.o:main.c myhead.hgcc -c main.cinput.o:main.cgcc -c input.cchuti.o:main.cgcc -c chuti.c2. 文件操作2.1 課程題目要求設(shè)計一個程序，要求利用read函數(shù)讀取系統(tǒng)文件“/etc/passwd”，并在終端中顯示輸出。2.2 實(shí)現(xiàn)#include#include#includemain()int fd,size;char buffer80;fd=open(/etc/passwd,o_rdonly);size=read(fd,buffer,sizeof(buffer);clos

12、e(fd);printf(“%s”,buffer);3. 進(jìn)程控制3.1 進(jìn)程簡介進(jìn)程是一個程序的一次執(zhí)行的過程。在linux環(huán)境下，每個正在運(yùn)行的程序都稱為進(jìn)程。每個進(jìn)程包含進(jìn)程標(biāo)識符及數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包含進(jìn)程變量、外部變量及進(jìn)程堆棧等。3.1.1進(jìn)程與程序由于一個進(jìn)程對應(yīng)一個程序的執(zhí)行，但進(jìn)程不等同于程序。因為程序是靜態(tài)的概念，進(jìn)程是動態(tài)的概念。進(jìn)程是程序執(zhí)行的過程，包括了動態(tài)創(chuàng)建、調(diào)度和消亡的整個過程。進(jìn)程是程序執(zhí)行和資源管理的最小單位。對系統(tǒng)而言，當(dāng)用戶在各級系統(tǒng)中鍵入命令執(zhí)行一個程序的時候，它將啟動一個進(jìn)程，因此，一個程序可以對應(yīng)多個進(jìn)程。3.1.2 linux環(huán)境下的進(jìn)程管理linu

13、x環(huán)境下的進(jìn)程管理包括啟動進(jìn)程和調(diào)度進(jìn)程。啟動進(jìn)程有兩種主要途徑：手工啟動和調(diào)度啟動。（1）手工啟動又可分為前臺啟動和后臺啟動。前臺啟動：是手工啟動一個進(jìn)程的最常用方式。一般地，當(dāng)用戶輸入一個命令時，就已經(jīng)啟動了一個進(jìn)程，并且是一個前臺的進(jìn)程。后臺啟動：往往是在該進(jìn)程非常耗時，且用戶也不急著需要結(jié)果的時候啟動。一般地，當(dāng)用戶輸入一個命令結(jié)尾加上一個“&”號，就是后臺啟動一個進(jìn)程。（2）調(diào)度啟動有時系統(tǒng)需要進(jìn)行一些比較費(fèi)時而且占用資源的維護(hù)工作，并且這些工作適合在深夜無人職守的時候進(jìn)行，這時用戶就可以事先進(jìn)行調(diào)度安排，指定任務(wù)運(yùn)行的時間或者場合，到時候系統(tǒng)就會自動完成這一切工作。調(diào)度進(jìn)程包括對進(jìn)

14、程的中斷操作、改變優(yōu)先級、查看進(jìn)程狀態(tài)等。linux環(huán)境下在進(jìn)程啟動時，系統(tǒng)會分配一個唯一的數(shù)值給每個進(jìn)程，這個數(shù)值就稱為進(jìn)程標(biāo)識符。在linux中最主要的進(jìn)程標(biāo)識有進(jìn)程號（pid）和它的父進(jìn)程號（ppid）。 pid惟一地標(biāo)識一個進(jìn)程。 pid和ppid都是非零的正整數(shù)。 在linux中獲得當(dāng)前進(jìn)程的pid和ppid的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)為getpid和getppid函數(shù)。3.2 課程題目要求設(shè)計一個程序，程序在運(yùn)行時，能執(zhí)行vim程序，即創(chuàng)建一個新的進(jìn)程，并用ps命令查看程序的進(jìn)程號與vim的進(jìn)程號。（難度系數(shù)：1）3.3 實(shí)現(xiàn)#include /*文件預(yù)處理，包含標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出庫*/#includ

15、e /*文件預(yù)處理，包含getpid、getppid函數(shù)庫*/int main()/*c程序的主函數(shù)，開始入口*/ char *args = /usr/bin/vim,null; printf(系統(tǒng)分配的進(jìn)程號(pid)是:%dn,gitpid();/*顯示輸入進(jìn)程號*/ if(execve(/usr/bin/vim,args,null)0)/*調(diào)用vim程序，創(chuàng)建新進(jìn)程*/ perror(用execve創(chuàng)建進(jìn)程出錯); return 1;3.4 分析編譯、運(yùn)行程序，系統(tǒng)會出現(xiàn)運(yùn)行結(jié)果，先顯示linux系統(tǒng)分配的進(jìn)程號（pid），接著運(yùn)行vim程序，創(chuàng)建新的進(jìn)程。再打開一個終端，用ps查看原進(jìn)

16、程和新創(chuàng)建進(jìn)程的進(jìn)程號(pid)?？梢钥吹剑谛逻M(jìn)程創(chuàng)建后，原來的進(jìn)程已經(jīng)終止了。在用execve函數(shù)創(chuàng)建新進(jìn)程后，會以新的程序取代原來的進(jìn)程，然后系統(tǒng)會從新進(jìn)程運(yùn)行，但是新進(jìn)程的pid值會與原來進(jìn)程的pid值相同。一般情況下，在運(yùn)行execve函數(shù)后是不會返回原進(jìn)程的，只有在錯誤時才會返回-1，所以在原進(jìn)程中的execve函數(shù)下方，加入perror函數(shù)，輸出錯誤信息，并返回1，表示有錯誤發(fā)生。三、 結(jié)論（應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確、完整、明確精練；也可以在結(jié)論或討論中提出建議、設(shè)想、尚待解決問題等。）該實(shí)驗包括三部分，makefile文件、文件操作、進(jìn)程控制。 這一次課程設(shè)計，讓我體會很深刻?？偟母杏X，學(xué)到了

17、很多知識，特別對于linux有了全面的接觸和了解，也開始對linux產(chǎn)生了興趣，它所開放的源碼的確為學(xué)計算機(jī)的同志們提供了很好的平臺。首先，從第一個實(shí)驗中，對于程序來說是很簡單的，主要的目的是寫makefile文件，makefile定義了一系列的規(guī)則來指定，哪些文件需要先編譯，哪些文件需要后編譯，哪些文件需要重新編譯，甚至于進(jìn)行更復(fù)雜的功能操作，因為 makefile就像一個shell腳本一樣，其中也可以執(zhí)行操作系統(tǒng)的命令。make工具最主要也是最基本的功能就是通過makefile文件來描述源程序之間的相互關(guān)系并自動維護(hù)編譯工作。而makefile 文件需要按照某種語法進(jìn)行編寫，文件中需要說明如何編譯各個源文件并連接生成可執(zhí)行文件，并要求定義源文件之間的依賴關(guān)系。 其次，從第二個實(shí)驗中，熟悉了文件的操作。第一個實(shí)驗相對很簡單，當(dāng)然，學(xué)到的知識也有限。應(yīng)該說時間花的很多的是第二個實(shí)驗，其實(shí)，現(xiàn)在回想起來，覺得很不值，因為第二個也沒什么技術(shù)含量，只是明白了文件的寫的過程。再次，從第三個實(shí)驗中，熟悉了進(jìn)程的操作。相對于前兩個實(shí)驗，第三個實(shí)驗是第一次接觸，對進(jìn)程的操作還是第一次研究，因此花的最多的時間就在第三個實(shí)驗上了，經(jīng)過對文檔的學(xué)習(xí)，還是初步懂得了怎樣對進(jìn)程操作，學(xué)