[計(jì)算機(jī)]1Linux教程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、.Linux程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書目錄實(shí)驗(yàn)一：linux安裝3實(shí)驗(yàn)二：常用命令的使用10試驗(yàn)三 vi編輯器11實(shí)驗(yàn)四 shell編程11實(shí)驗(yàn)五 常用開發(fā)工具12實(shí)驗(yàn)六 makefile的編寫與使用14實(shí)驗(yàn)七 Linux環(huán)境編程14實(shí)驗(yàn)八15實(shí)驗(yàn)一：linux安裝一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 學(xué)會(huì)在操作系統(tǒng)安裝之前，根據(jù)硬件配置情況，指定安裝計(jì)劃2. 掌握多操作系統(tǒng)安裝前，利用硬盤分區(qū)工具（如PQMagic）為L(zhǎng)inux準(zhǔn)備分區(qū)3. 掌握Linux操作系統(tǒng)的安裝步驟4. 掌握Linux系統(tǒng)的簡(jiǎn)單配置方法5. 掌握Linux系統(tǒng)的啟動(dòng)、關(guān)閉步驟6. 掌握在虛擬機(jī)上的Linux安裝步驟和使用方法二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.

2、 安裝并使用硬盤分區(qū)工具，為L(zhǎng)inux準(zhǔn)備好分區(qū)2. 安裝Linux系統(tǒng)（如紅旗Linux桌面版）3. 配置Linux系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境4. 正確的啟動(dòng)、關(guān)閉系統(tǒng)注意：為了避免新手在第一次安裝Linux時(shí)，破壞掉磁盤上的有用數(shù)據(jù)，推薦第一次在winxp系統(tǒng)上的虛擬機(jī)上安裝linux。因此需要一下步驟：1 安裝winxp下的虛擬機(jī)軟件vmware，并創(chuàng)建一個(gè)虛擬機(jī)。2 在虛擬機(jī)環(huán)境中安裝linux系統(tǒng)。3 配置Linux系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境4 正確啟動(dòng)、關(guān)閉系統(tǒng)。三、 背景知識(shí)Linux安裝有三種方式，分別是：通過光盤安裝、硬盤安裝和網(wǎng)絡(luò)安裝。另外有三種形式，分別是：Linux獨(dú)立操作系統(tǒng)、Linux與win

3、dows共存的雙（多）操作系統(tǒng)、Windows下虛擬機(jī)安裝Linux的雙（多）操作系統(tǒng)。在三種安裝方式中，通過光盤安裝最為簡(jiǎn)單，但是需要事先從網(wǎng)絡(luò)上下載安裝鏡像文件，并將其刻錄到光盤上；或者直接從外面買別人刻好的安裝光盤。由于Linux是開源的操作系統(tǒng)，因此不存在“盜版”的說法。另一種是通過硬盤安裝，需要事先將安裝鏡像文件下載到本地fat32格式的磁盤分區(qū)上，然后重新啟動(dòng)進(jìn)入純dos下，進(jìn)行一些必要的設(shè)置就可以從硬盤自動(dòng)安裝了，其后的安裝步驟跟光盤安裝一樣。網(wǎng)絡(luò)安裝需要事先下載一些必要的文件，經(jīng)過設(shè)置后重新啟動(dòng)，對(duì)硬盤做分區(qū)并安裝最小的系統(tǒng)，然后通過網(wǎng)絡(luò)下載其他必須的文件組件。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安裝時(shí)

4、，需要確定網(wǎng)絡(luò)正常可用，ftp或者h(yuǎn)ttp網(wǎng)站地址正確。在三種安裝形式中，安裝Linux獨(dú)立操作系統(tǒng)是最簡(jiǎn)單的一種形式，這種形式需要光盤安裝，安裝完畢后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中只有Linux操作系統(tǒng)。因?yàn)閷儆趩尾僮飨到y(tǒng)，因此不用擔(dān)心會(huì)破壞其他的數(shù)據(jù)信息，也不用考慮其他分區(qū)的情況。當(dāng)然，安裝完畢后，如果需要的話，還可以安裝其他的操作系統(tǒng)，形成雙（多）操作系統(tǒng)。一般來說，如果要安裝雙（多）操作系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該先安裝windows操作系統(tǒng)，并為linux操作系統(tǒng)保留必要的分區(qū)，然后再安裝linux操作系統(tǒng)。此時(shí)linux操作系統(tǒng)可以使用上述的三種安裝方法的任意一種。Linux操作系統(tǒng)在安裝過程中，會(huì)自動(dòng)尋找其他操

5、作系統(tǒng)，并通過grub對(duì)所有的操作系統(tǒng)進(jìn)行管理。目前一種新的為大家所喜愛的安裝方式為虛擬機(jī)安裝。這種安裝方式是基于windows之上的，現(xiàn)在windows操作系統(tǒng)中安裝一個(gè)虛擬機(jī)軟件vmware，然后啟動(dòng)vmware，配置一臺(tái)用于安裝linux的虛擬機(jī)，啟動(dòng)虛擬機(jī)，就可以在虛擬機(jī)上安裝其他操作系統(tǒng)了。這種安裝比較方便，啟動(dòng)虛擬機(jī)后，虛擬機(jī)可以使用pc實(shí)體機(jī)的各種硬件接口，比如usb接口，光驅(qū)等；同時(shí)還可以很方便的在虛擬機(jī)軟件與windows操作系統(tǒng)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換而不用重啟計(jì)算機(jī)。這種安裝形式可以使用上述三種安裝方式的任意一種。在實(shí)驗(yàn)中，將會(huì)要求大家使用虛擬機(jī)來安裝Linux操作系統(tǒng)。四、 主要實(shí)驗(yàn)

6、步驟1. 安裝虛擬機(jī)軟件：vmware，建議安裝VMware-workstation-6.0.0-45731版本。2. 配置虛擬機(jī)。配置步驟如下：i. 選擇“New Virtual Machine”ii. 選擇“Next”iii. 選擇“Typcal”然后點(diǎn)擊“下一步”iv. 選擇“Linux”，并在下拉列表中選擇合適的操作系統(tǒng)類型，比如“Red Hat Linux”，如果是紅旗Linux的話，就選擇“Other Linux 2.6x kernel”，然后選擇“下一步”v. 輸入虛擬機(jī)的名字，并選擇存儲(chǔ)的位置。一般來講，應(yīng)該放在除c盤以外的地方，因?yàn)樗枰辽?G的空間。vi. 網(wǎng)絡(luò)連接，選擇

7、第一項(xiàng)“Use Bridged networking”，然后選擇下一步。這樣，虛擬機(jī)就可以通過windows的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置上網(wǎng)。vii. 設(shè)置分配空間的大小，默認(rèn)為8GB，可以自己調(diào)整。然后點(diǎn)擊“完成”，就配置好了一個(gè)虛擬的計(jì)算機(jī)，隨后啟動(dòng)該虛擬機(jī)，就可以像在一個(gè)真正的計(jì)算機(jī)上一樣安裝操作系統(tǒng)了。3. 在虛擬機(jī)上安裝操作系統(tǒng)。具體步驟如下：i. 在vmware主界面上選擇剛剛配置的虛擬機(jī)，可以看到該虛擬機(jī)的配置信息：下方右邊“Device”中是該虛擬機(jī)根據(jù)主機(jī)的情況配置的資源，包括內(nèi)存大小、硬盤空間、光驅(qū)、軟驅(qū)、網(wǎng)絡(luò)、usb設(shè)備（接口）、聲卡、顯示以及cpu等。下方左邊是對(duì)虛擬機(jī)的操作，其中第一項(xiàng)

8、“Start this virtual machine”是啟動(dòng)虛擬機(jī)，如果沒有安裝操作系統(tǒng)，則該虛擬啟動(dòng)之后會(huì)告訴你沒有操作系統(tǒng)。第二項(xiàng)“Edit virtual machine settings”是針對(duì)該虛擬機(jī)的配置可以進(jìn)行設(shè)置。第三項(xiàng)“Clone this virtual machine”可以將該虛擬機(jī)包括配置克隆一個(gè)，在另外一個(gè)虛擬機(jī)上進(jìn)行加載。ii. 注意，這里的配置光驅(qū)選項(xiàng)，可以雙擊它進(jìn)行更改為虛擬光驅(qū)。更改后，虛擬光驅(qū)可以直接當(dāng)作光驅(qū)使用。選擇 “Use ISO image”選項(xiàng)后，就可以加載iso鏡像了。硬盤安裝可以采用這種方式。iii. 如果還沒有安裝，則將安裝光盤放入光驅(qū)中，

9、或者在上一部中找到iso鏡像的地址，單擊“Start this virtual machine”，就可以安裝操作系統(tǒng)了，具體步驟跟在pc實(shí)體機(jī)上安裝一樣。如果已經(jīng)安裝了操作系統(tǒng)，則單擊“Start this virtual machine”就可以直接啟動(dòng)虛擬機(jī)并進(jìn)入操作系統(tǒng)了。iv. 此時(shí)虛擬機(jī)為窗口形式的，鼠標(biāo)和鍵盤也是屬于windows管理的。如果想在虛擬機(jī)中使用鍵盤和鼠標(biāo)，只要將鼠標(biāo)在虛擬機(jī)窗口中單擊即可，隨后的鼠標(biāo)和鍵盤的操作都是在虛擬機(jī)中進(jìn)行的。如果要轉(zhuǎn)換到windows中操作，只需要同時(shí)按下“ctrlalt”鍵即可。v. 此時(shí)的虛擬機(jī)為窗口形式，如果想要虛擬機(jī)全屏，只要同時(shí)按下“c

10、trlaltenter”即可切換的全屏。如果想回到窗口形式，再次按下三鍵組合即可。vi. 雙操作系統(tǒng)圖示：五、 說明1. 本實(shí)驗(yàn)應(yīng)在教師指導(dǎo)下進(jìn)行，盡量不要擅自進(jìn)行，否則可能會(huì)破壞原有系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)二：常用命令的使用一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握Linux一般的命令格式2. 掌握有關(guān)文件和目錄操作的常用命令3. 掌握有關(guān)進(jìn)程操作的常用命令4. 熟練使用man命令二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 正確的登錄和退出系統(tǒng)2. 熟悉date，cal，who，echo，clear，passwd等命令3. 在用戶主目錄下對(duì)文件進(jìn)行操作：復(fù)制一個(gè)文件、顯示文件內(nèi)容、查找指定內(nèi)容、排序、文件比較、文件刪除等。4. 對(duì)目錄進(jìn)行管理：創(chuàng)

11、建和刪除子目錄、改變和顯示工作目錄、列出和更改文件權(quán)限、鏈接文件等。5. 利用man顯示date、echo等命令的手冊(cè)頁。6. 顯示系統(tǒng)中的進(jìn)程信息。三、 主要實(shí)驗(yàn)步驟1. 登錄進(jìn)入系統(tǒng)，修改個(gè)人密碼。2. 使用簡(jiǎn)單命令：date，cal，who，echo，clear等，了解Linux命令的格式。3. 瀏覽文件系統(tǒng)：i. 運(yùn)行pwd命令，確定當(dāng)前工作目錄ii. 運(yùn)行l(wèi)s l命令，理解各字段含義iii. 運(yùn)行l(wèi)s ai命令，理解各字段含義iv. 使用cd命令，將工作目錄該到根目錄上。然后再次運(yùn)行l(wèi)s l命令，結(jié)合書中圖2。2，了解各目錄的作用。v. 直接使用cd回到那里了？用pwd驗(yàn)證。vi.

12、用mkdir 建立一個(gè)子目錄subdir。vii. 將工作目錄改到subdir。4. 文件操作：i. 驗(yàn)證當(dāng)前工作目錄在subdirii. 運(yùn)行date>file1，然后運(yùn)行 cat file1，看到什么信息？iii. 運(yùn)行cat subdir，會(huì)有什么結(jié)果？為什么？iv. 利用man命令顯示date命令的使用說明。v. 運(yùn)行man date >>file1，看到什么？運(yùn)行cat file1，看到什么？vi. 利用ls l file1，了解鏈接計(jì)數(shù)是多少？運(yùn)行l(wèi)n file1 ./fa,然后運(yùn)行 ls l file1,看鏈接計(jì)數(shù)有沒有變化？用cat 命令顯示fa文件內(nèi)容。vi

13、i. 顯示file1的前10行，后10行。viii. 運(yùn)行cp file1 file2，然后ls l，看到什么？運(yùn)行mv file2 file3，然后ls l，看到什么？運(yùn)行 cat f*，結(jié)果怎么樣？ix. 運(yùn)行rm file3, 然后ls l ,結(jié)果如何？x. 在/etc/passwd文件中查找適合你的注冊(cè)名的行。xi. 運(yùn)行l(wèi)s l , 理解各文件的權(quán)限是什么？xii. 用兩種方法改變file1的權(quán)限。xiii. 統(tǒng)計(jì)file1文件的行數(shù)、字?jǐn)?shù)。xiv. 運(yùn)行man ls|more,顯示結(jié)果是什么？運(yùn)行cat file|head -20|tee file5，結(jié)果如何？運(yùn)行cat file

14、5|wc，結(jié)果如何？試驗(yàn)三 vi編輯器一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)使用vi編輯器建立、編輯、顯示及加工處理文本文件二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 進(jìn)入和退出vi。2. 利用文本插入方式建立一個(gè)文件3. 在新建的文本文件上移動(dòng)光標(biāo)位置4. 對(duì)該文件執(zhí)行刪除、復(fù)原、修改、替換等操作。三、 主要實(shí)驗(yàn)步驟1. 通過終端進(jìn)入vi。2. 建立一個(gè)文件，如file.c，進(jìn)入插入方式，輸入一個(gè)c語言程序的各行內(nèi)容，故意制造幾處錯(cuò)誤。最后，將該文件存盤?；氐絪hell狀態(tài)下。3. 運(yùn)行g(shù)cc file.c o myfile，編譯該文件，會(huì)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤提示。理解其含義。4. 重新進(jìn)入vi，對(duì)該文件進(jìn)行修改。然后存盤，退出vi。重新編譯該文

15、件。如果編譯通過了，可以用./myfile運(yùn)行該程序。5. 運(yùn)行man data>file10,然后vi file10。使用x，dd等命令刪除某些文本行。實(shí)驗(yàn)四 shell編程一、 試驗(yàn)?zāi)康?. 了解shell的作用和主要分類2. 掌握bash的建立和執(zhí)行方式3. 掌握bash的基本語法4. 學(xué)會(huì)編寫shell腳本二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. shell腳本的建立和執(zhí)行2. 歷史命令和別名定義3. shell變量和位置參數(shù)、環(huán)境變量4. bash的特殊字符5. 一般控制結(jié)構(gòu)6. 算術(shù)運(yùn)算及bash函數(shù)三、 主要實(shí)驗(yàn)步驟1. 利用vi建立一個(gè)腳本文件，其中包括date，cal，pwd，ls等常用命令

16、，然后以不同的方式執(zhí)行該腳本。2. 運(yùn)行history命令，配置歷史命令環(huán)境3. 體會(huì)bash的命令補(bǔ)齊功能4. 用alias定義別名，然后執(zhí)行。5. 對(duì)思考題4.8進(jìn)行編輯，然后執(zhí)行6. 對(duì)思考題4.14進(jìn)行編輯，然后執(zhí)行7. 對(duì)思考題4.18進(jìn)行編輯，然后執(zhí)行。8. 運(yùn)行例4.20，取消其中的“eval”，會(huì)出現(xiàn)什么情況？實(shí)驗(yàn)五 常用開發(fā)工具一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握c語言編譯的基本用法2. 掌握gdb調(diào)試工具的基本用法3. 理解make工具的功能，學(xué)會(huì)編制makefile的方法。二、 背景知識(shí)1. gccgcc 是GNU 的C 和C+ 編譯器，它是Linux 中最重要的軟件開發(fā)工具。實(shí)際上

17、，gcc 能夠編譯三種語言：C、C+ 和Object C（C 語言的一種面向?qū)ο髷U(kuò)展）。利用gcc 命令可同時(shí)編譯并連接C 和C+ 源程序。匯編語言的編譯器為as。編譯器被成功的移植到不同的處理器平臺(tái)上。標(biāo)準(zhǔn)PCLINUX 上的gcc 是FOR INTEL CPU 的，而ARM 系列開發(fā)套件使用的是FOR arm 系列處理器的gcc 編譯器arm-elf-gcc 和arm-elf-as 及其相應(yīng)的GNUBinutils 工具集（如ld 鏈接工具，objcopy、objdump 等工具）。gcc 命令的常用選項(xiàng)有：-ansi 只支持ANSI 標(biāo)準(zhǔn)的C 語法。這一選項(xiàng)將禁止GNU C 的某些特色，

18、例如asm 或typeof 關(guān)鍵詞。-c 只編譯并生成目標(biāo)文件。-DMACRO 以字符串“1”定義MACRO 宏。-DMACRO=DEFN 以字符串“DEFN”定義MACRO 宏。-E 只運(yùn)行C 預(yù)編譯器。-g 生成調(diào)試信息。GNU 調(diào)試器可利用該信息。-IDIRECTORY 指定額外的頭文件搜索路徑DIRECTORY。-LDIRECTORY 指定額外的函數(shù)庫(kù)搜索路徑DIRECTORY。-lLIBRARY 連接時(shí)搜索指定的函數(shù)庫(kù)LIBRARY。-m486 針對(duì)486 進(jìn)行代碼優(yōu)化。-o FILE 生成指定的輸出文件。用在生成可執(zhí)行文件時(shí)。-O0 不進(jìn)行優(yōu)化處理。-O 或-O1 優(yōu)化生成代碼。-

19、O2 進(jìn)一步優(yōu)化。-O3 比-O2 更進(jìn)一步優(yōu)化，包括inline 函數(shù)。-shared 生成共享目標(biāo)文件。通常用在建立共享庫(kù)時(shí)。-static 禁止使用共享連接。-UMACRO 取消對(duì)MACRO 宏的定義。-w 不生成任何警告信息。-Wall 生成所有警告信息。ld 文件編譯完成之后，就要執(zhí)行l(wèi)d 進(jìn)行鏈接。ld 工具處理ld 文件。ld 文件采用AT&T 鏈接命令語言寫成,用于控制整個(gè)鏈接過程。2、gdbLinux 包含了一個(gè)叫g(shù)db 的GNU 調(diào)試程序. gdb 是一個(gè)用來調(diào)試C 和C+ 程序的強(qiáng)力調(diào)試器.它使您能在程序運(yùn)行時(shí)觀察程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)存的使用情況. Gdb 功能非常

20、強(qiáng)大:可監(jiān)視程序中變量的值.可設(shè)置斷點(diǎn)以使程序在指定的代碼行上停止執(zhí)行.支持單步執(zhí)行等在命令行上鍵入gdb 并按回車鍵就可以運(yùn)行g(shù)db 了, 如果一切正常的話, gdb 將被啟動(dòng)并且您將在屏幕上看到類似的內(nèi)容:GNU gdb Red Hat Linux 7.x (5.0rh-15) (MI_OUT)Copyright 2001 Free Software Foundation, Inc.GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you are welcome to change it and/or

21、distribute copies of it under certain conditions. Type "show copying" to see the conditions.There is absolutely no warranty for GDB. Type "show warranty" for details.This GDB was configured as "i386-redhat-linux".(gdb)當(dāng)您啟動(dòng)gdb 后, 您能在命令行上指定很多的選項(xiàng). 您也可以以下面的方式來運(yùn)行g(shù)db :gdb <

22、;fname>當(dāng)您用這種方式運(yùn)行g(shù)db , 您能直接指定想要調(diào)試的程序. 這將告訴gdb 裝入名為fname 的可執(zhí)行文件. 您也可以用gdb 去檢查一個(gè)因程序異常終止而產(chǎn)生的core 文件, 或者與一個(gè)正在運(yùn)行的程序相連. 您可以參考gdb 指南頁或在命令行上鍵入gdb -h 得到一個(gè)有關(guān)這些選項(xiàng)的說明的簡(jiǎn)單列表.為了使gdb 正常工作, 您必須使您的程序在編譯時(shí)包含調(diào)試信息. 調(diào)試信息包含您程序里的每個(gè)變量的類型和在可執(zhí)行文件里的地址映射以及源代碼的行號(hào). gdb 利用這些信息使源代碼和機(jī)器碼相關(guān)聯(lián).在編譯時(shí)用-g 選項(xiàng)打開調(diào)試選項(xiàng).gdb 支持很多的命令使您能實(shí)現(xiàn)不同的功能. 這些

23、命令從簡(jiǎn)單的文件裝入到允許您檢查所調(diào)用的堆棧內(nèi)容的復(fù)雜命令, 表27.1 列出了您在用gdb 調(diào)試時(shí)會(huì)用到的一些命令. 想了解gdb 的詳細(xì)使用請(qǐng)參考gdb 的指南頁.gdb 的常用命令1. break NUM 在指定的行上設(shè)置斷點(diǎn)。2. bt 顯示所有的調(diào)用棧幀。該命令可用來顯示函數(shù)的調(diào)用順序。3. clear 刪除設(shè)置在特定源文件、特定行上的斷點(diǎn)。其用法為：clear ILENAME:NUM。4. continue 繼續(xù)執(zhí)行正在調(diào)試的程序。該命令用在程序由于處理信號(hào)或斷點(diǎn)而5. 導(dǎo)致停止運(yùn)行時(shí)。6. display EXPR 每次程序停止后顯示表達(dá)式的值。表達(dá)式由程序定義的變量組成。7.

24、file FILE 裝載指定的可執(zhí)行文件進(jìn)行調(diào)試。8. help NAME 顯示指定命令的幫助信息。9. info break 顯示當(dāng)前斷點(diǎn)清單，包括到達(dá)斷點(diǎn)處的次數(shù)等。10. info files 顯示被調(diào)試文件的詳細(xì)信息。11. info func 顯示所有的函數(shù)名稱。12. info local 顯示當(dāng)函數(shù)中的局部變量信息。13. info prog 顯示被調(diào)試程序的執(zhí)行狀態(tài)。14. info var 顯示所有的全局和靜態(tài)變量名稱。15. kill 終止正被調(diào)試的程序。16. list 顯示源代碼段。17. make 在不退出gdb 的情況下運(yùn)行make 工具。18. next 在不單步執(zhí)行進(jìn)入其他函數(shù)的情況下，向前執(zhí)行一行源代碼。19. print EXPR 顯示表達(dá)式EXPR 的值。20. gdb 支持很多與UNIX shell 程序一樣的命令編輯特征.21. bash 或tcsh 里那樣按Tab 鍵讓gdb 幫您補(bǔ)齊一個(gè)唯一的命令, 如果不唯一的話gdb 會(huì)列出所有匹配的命令. 您也能用光標(biāo)鍵上下翻動(dòng)歷史命令.三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 利用gcc編譯c語言程序，使用不同選項(xiàng)，觀察并分析顯示結(jié)果2. 用gdb調(diào)試一個(gè)編譯后的c語言程序。3. 編寫一個(gè)由多個(gè)文件構(gòu)成的