操作系統(tǒng)原理試驗(yàn)指導(dǎo)書

1、操作系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書1、Linux 環(huán)境下基本命令的使用2、進(jìn)程管理實(shí)驗(yàn)3、命令解釋程序的實(shí)現(xiàn)1、 實(shí)驗(yàn)一Linux 環(huán)境下基本命令的使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?1）掌握 Shell 命令在 Unix 或 Linux 操作系統(tǒng)中的作用。（ 2）理解 Shell 命令的解釋和運(yùn)行機(jī)制。（ 3）掌握 Unix 或 Linux 系統(tǒng)環(huán)境下的常用的 Shell 基本操作命令。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（1） 查看系統(tǒng)的命令提示符， 確定系統(tǒng)使用的 Shell 程序類型，列出 Linux 系統(tǒng)常見的 Shell 種類。（ 2） 查看當(dāng)前登錄在系統(tǒng)中的用戶列表、系統(tǒng)中的用戶總數(shù)和系統(tǒng)啟動時間。（ 3） 查看當(dāng)前的日期和時

2、間。（ 4） 顯示當(dāng)前目錄，改變到用戶主目錄并列出當(dāng)前目錄的內(nèi)容。（ 5） 在當(dāng)前目錄下，創(chuàng)建名為 “自己姓名（用自己學(xué)號代替） ”的新目錄。在所創(chuàng)建的目 錄下創(chuàng)建名為“ newfile ”的新文件。（ 6） 在屏幕上顯示文件 newfile 的內(nèi)容。（ 7） 刪除 “自己姓名 ”中的 newfile 文件。（ 8） 當(dāng)前目錄的目錄 “自己姓名 ”。（ 9） 列出所有文件。三、實(shí)驗(yàn)步驟：1、登錄和退出<1>登錄服務(wù)器系統(tǒng)：root（實(shí)際的用戶名自己設(shè)置）。<2> 在 login: 后輸入用戶帳號 （第一次進(jìn)入輸入 root ）：密碼：未知<3>登錄后，輸入p

3、asswd命令來修改密碼。根據(jù)提示輸入當(dāng)前密碼，再輸入兩次新的密碼。 <4> 輸入 logout 命令或 exit 命令退出系統(tǒng)。2、獲取幫助信息命令man提供了系統(tǒng)操作命令的在線幫助。例如，輸入man passwd可以獲取命令 passwd的幫助說明；輸入man open可以獲取open函數(shù)的幫助說明。按空格鍵，翻頁瀏覽。按<shift><:>， 再按 q 退出幫助。3、基本操作命令<1>pwd: 確定你當(dāng)前的工作目錄<2> ls -al: 顯示當(dāng)前工作目錄的內(nèi)容<3> mkdir: 建立一個子目錄<4> c

4、d: 轉(zhuǎn)換目錄<5> cat或more:查看文件內(nèi)容<6> cp ：復(fù)制文件<7> rm -i: 刪除文件<8> mv: 重命名文件<9> find: 查找文件<10> vi 編輯命令新文件<11> who查看當(dāng)前登錄在系統(tǒng)中的用戶列表、系統(tǒng)中的用戶總數(shù)和系統(tǒng)啟動時間。 各個命令的具體使用方法，可以用mar命令查看。4 、 vi 編輯器vi 編輯器是一個小巧但功能強(qiáng)大的程序。 vi 編輯器有三種不同的模式:插入模式一一這個模式是通過在命令模式按下“i”鍵進(jìn)入的。命令模式這是用戶輸入單鍵命令的模式。在其他模式中按

5、下ESC 鍵就可以進(jìn)入命令模式。常見的執(zhí)行刪除操作的命令有:dd 刪除整個行#dd 按照輸入的數(shù)字() ，從當(dāng)前行刪除幾行 D刪除光標(biāo)位置后面全部內(nèi)容dw刪除光標(biāo)所在位置的單詞冒號模式從命令模式輸入一個冒號(:)就可以進(jìn)入這個模式。常見的冒號模式命令有: wq 保存且退出編輯器: w 保存但不退出: q 退出且不保存 : q! 強(qiáng)行退出 vi ，不保存。: help 獲取幫助1) 在系統(tǒng)提示符( $)下輸入命令 vi 和想要編輯(建立)的文件名vi test.c <erter>2) 按鍵I進(jìn)入插入模式。屏幕上看不到字符i，屏幕下方出現(xiàn)-INSERT-字樣。3) 輸入你的程序: /*

6、#irclude <stdio.h>void my_prirt1(char *);void my_prirt2(char *);mair ()char strirg =“hello world ” ;my_prirt1 (strirg);my_print2 (string);void my_print1(char *string)printf( “ The string is %sn ” , string);void my_print2(char *string)char *string2;int size, i;size = strlen (string);string2 = (

7、char *) malloc (size + 1);for (i = 0; i < size; i+)string2size - i = stringi;string2size+1 =0 'printf ( “The string printed backward is %sn” , string2);4) 按Esc鍵，從插入模式進(jìn)入冒號模式。5) 輸入 wq ，保存退出四、實(shí)驗(yàn)報告要求：1記錄輸入 LINUX 相關(guān)命令后系統(tǒng)輸出。 2使用過程出現(xiàn)的問題及解決方法實(shí)驗(yàn)二： 進(jìn)程管理實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 1)了解有關(guān) Linux 系統(tǒng)調(diào)用。( 2)學(xué)習(xí)有關(guān) Linux 的進(jìn)程創(chuàng)建，

8、理解進(jìn)程創(chuàng)建后兩個并發(fā)進(jìn)程的執(zhí)行。( 3)加深對進(jìn)程概念的理解，明確進(jìn)程和程序的區(qū)別。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容( 1)進(jìn)程的創(chuàng)建。在 Linux 環(huán)境下， 編寫一個程序使用系統(tǒng)調(diào)用 fork() 創(chuàng)建 2 個子進(jìn)程。 當(dāng)此子進(jìn)程運(yùn)行 時，在系統(tǒng)中由一個父進(jìn)程和兩個子進(jìn)程活動。讓每個進(jìn)程在屏幕上顯示一個字符；父進(jìn)程顯示字符x'，子進(jìn)程分別顯示y '和z'。試記錄屏幕上的顯示結(jié)果，并分析原因。( 2)進(jìn)程的管道通信。編寫一個程序使用系統(tǒng)調(diào)用 fork生成3個子進(jìn)程，并使用系統(tǒng)調(diào)用pipe創(chuàng)建一個管道， 使得這 3 個子進(jìn)程和父進(jìn)程公用同一管道進(jìn)行信息通信要求該程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入、輸出以

9、及信息提示(3)加深對進(jìn)程概念的理解，明確進(jìn)程和程序的區(qū)別。三、實(shí)驗(yàn)提示：(一)、Linux的系統(tǒng)調(diào)用1. 進(jìn)程控制的系統(tǒng)調(diào)用1 ) fork系統(tǒng)調(diào)用創(chuàng)建新的子進(jìn)程格式：pid=i nt fork()fork調(diào)用返回時，系統(tǒng)中已有兩個用戶級環(huán)境完全相同的進(jìn)程存在，這兩個進(jìn)程從fork調(diào)用中得到的返回值不同，其中子進(jìn)程得到的返回值為零，父進(jìn)程得到的返回值是新創(chuàng)建子進(jìn)程的進(jìn)程標(biāo)識號。2) exec系統(tǒng)調(diào)用格式：int execl(path,arg0,arg1,argn,(char *)0)char *path, *arg0, *arg1,*argn ;exec調(diào)用進(jìn)程的正文段被指定的目標(biāo)文件的正文

10、段所覆蓋，其屬性的變化方式與fork成功后從父進(jìn)程那里繼承屬性的方式幾乎是一樣的。系統(tǒng)中絕大多數(shù)命令都是通過exec來執(zhí)行的，不但shell進(jìn)程所創(chuàng)建的子進(jìn)程使用它來執(zhí)行用戶命令，shell進(jìn)程本身和它的祖先進(jìn)程也是用exec來啟動執(zhí)行的。3) exit系統(tǒng)調(diào)用終止進(jìn)程執(zhí)行格式： void exit(status) ; int status ;參數(shù)status是調(diào)用進(jìn)程終止時傳遞給其父進(jìn)程的值。如調(diào)用進(jìn)程還有子進(jìn)程，則將其所有子進(jìn)程的父進(jìn)程改為1號進(jìn)程。4) wait系統(tǒng)調(diào)用等待子進(jìn)程暫仃或終止格式：int wait(stat_loc) int wait(i nt *)0)int stat_l

11、oc ;wait調(diào)用將調(diào)用進(jìn)程掛起，直到該進(jìn)程收到一個被其捕獲的信號或者它的任何一個子進(jìn)程 暫仃或終止為止。如果wait調(diào)用之前已有子進(jìn)程暫仃或終止，則該調(diào)用立即返回。5) lockf鎖定文件格式：int lockf(fd,fuct ion, size)int files, fuction; long size; fd-鎖定文件標(biāo)識function=0 表示不鎖定；function =1(鎖定)；function = 2 (測試和鎖定)；function = 3測試有否被鎖定size -鎖定或解鎖的字節(jié)數(shù)，0表示從文件的當(dāng)前位置到文件尾。(二)、進(jìn)程創(chuàng)建程序# in elude <std

12、io.h>void main (i nt argc, char *argv) int pid;pid=fork(); /* fork child process */if (pid<0) fprintf(stderr,“ Fork Failed ” ); exit(-1);elseif (pid=0) /* child process */ execlp("/bin/ls” , ” Is ”，NULL);else /*進(jìn)入父進(jìn)程*/wait(NULL);printf( “ child Complete ” );exit(0);(三八 進(jìn)程通信的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)實(shí)例1)pipe

13、系統(tǒng)調(diào)用格式： int pipe (filedes)int filedes 2;管道通信程序#include <stdio.h> #include <fcntl.h>char parent= “ A message from parent .” ;char child=“ A message from child .” ;main()int chan12,chan22;char buf100;if (pipe(chan1)=-1 | pipe(chan2)=-1) errexit( “ pipe ” ); if (fork()close(chan10); close(c

14、han21); write(chan11,parent,sizeof parent);close(chan11);read(chan20,buf,100);printf( “ parent process : %s n”,buf);close(chan20);elseclose(chan11); close(chan20); read(chan10,buf,100);printf( “ child process : %s n” ,buf);write(chan21,child,sizeof child);close(chan21); close(chan10);四、程序?qū)崿F(xiàn)1、 進(jìn) 程的創(chuàng)建

15、2、進(jìn)程間通信的實(shí)現(xiàn)五、實(shí)驗(yàn)報告要求1記錄輸入 LINUX 相關(guān)命令后系統(tǒng)輸出。2 記錄C程序，進(jìn)行編譯運(yùn)行和調(diào)試。3分析運(yùn)行結(jié)果。4.體會實(shí)驗(yàn)三 綜合上機(jī)命令解釋程序的實(shí)現(xiàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)現(xiàn)一個簡單的命令解釋程序，掌握操作系統(tǒng)命令解釋程序的實(shí)現(xiàn)原理。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：編寫 C 程序 parse 來完成一個簡單的命令解釋程序，能夠支持以下四個命令： quit 、 disp、 list 、changedir。三、實(shí)驗(yàn)要求：（1）parse應(yīng)提供一個命令提示符， 如parse,表示接收用戶的輸入， 每次執(zhí)行完成后再打 印下一個命令提示符 parse。當(dāng)用戶沒有輸入時，parse需要一直處于隨時等待輸入

16、 狀態(tài)，同時再屏幕上顯示一些必要的信息。（2） 如果用戶提交了一個內(nèi)部命令，parse應(yīng)當(dāng)按照下面的描述執(zhí)行相應(yīng)動作。quit :結(jié)束所有的子進(jìn)程并退出 parse.disp: 顯示命令行后的所有字符。list :列出當(dāng)前目錄下的所有文件。chan gedir :改變當(dāng)前目錄到所輸入目錄。（ 3）分析用戶輸入1）分析用戶輸入的語法分析器應(yīng)具有下面介紹的功能，它能夠檢查用戶的輸入錯誤。如用戶輸入的某些地方出錯了， parse應(yīng)提供合理的出錯信息。2） 就像shell 一樣，parse每次接受用戶輸入的一行命令，在用戶按下回車鍵（Enter） 后開始執(zhí)行分析動作。四、實(shí)驗(yàn)環(huán)境本實(shí)驗(yàn)的程序用 C語言

17、編寫，使用 makefile文件編譯整個程序，生成一個名為 parse可執(zhí) 行程序，在終端輸入"/parse"即可執(zhí)行。makefile 文件的內(nèi)容如下:parse: parse.ccc parse.c parse五、流程圖六、程序?qū)崿F(xiàn)quit :退出parse程序的執(zhí)行.disp: 顯示命令行后的所有字符。list :列出當(dāng)前目錄下的所有文件。 chan gedir :改變當(dāng)前目錄到所輸入目錄。#include "stdio.h"#include "string.h"#include "unistd.h"char

18、 real_cmd200,reference200;get_cmd(char cmd200)int i=0,j=0,k=0;real_cmd0='0'reference0='0'while (cmdi!='0' && cmdi=' 'i+;while (cmdi!='0' && cmdi!=' 'real_cmdj+=cmdi+; real_cmdj='0'if (cmdi!='0')strcpy(reference,cmd+i+1);main()char cmd200;int quit=0,ch=0,cmd_len,c10;while (quit=0) printf(">"); fgets(cmd,200,stdin); cmdstrlen(cmd)-1=