揚州大學操作系統(tǒng)實驗報告書綜述

1、揚州大學操作系統(tǒng)實驗報告書 綜述2操作系統(tǒng)原理實驗報告書班級： 軟件1102學號：_姓名：_3指導教師：徐向英_2012-2013學年第二學期實驗名稱：LINUX用戶界面_實驗時間：2013年_4_月_9_日 第_6_周 星期二一、實驗目的1,熟悉Linux字符操作界面，熟練掌握常用Shell命令。2,熟悉Linux文本編輯方法，學會編輯軟件VI的使 用。3，了解Linux編譯器gcc的功能，掌握基于Linux平臺的C程序的開發(fā)二、 實驗預習（預備知識的問題及回答）1.為什么在Linux系統(tǒng)中，諸如光盤、U盤等 要先掛載而后才能使用？如何獲得U盤的設備 名？裝載點在文件系統(tǒng)中的位置是什么？由于

2、文件系統(tǒng)的差異，Linux在默認情況下并 不支持軟盤，光盤，U盤，所以需要通過裝在相 應盤片才可以訪問其中的數據裝載點是掛載文件系統(tǒng)的目錄位置42.從虛擬機界面退出進入Windows OS界面的操作是Ctrl+Alt_，從Windows OS界面進入虛擬機界面的方法是鼠標點擊虛擬機界面_ 。3.權限的含義是什么？如何使用數字法設定文 件的權限？Linux系統(tǒng)中的每個文件和目錄都有相應的訪 問許可權限，訪問權限分為只讀（r），可寫（w）和可執(zhí)行三種，有三種不同類型的用戶可以對文 件或者目錄進行訪問，分別是文件所有者（u）, 同組用戶（g）和其它用戶（o）。所有的文件和目錄 都被創(chuàng)建他們的人所擁有

3、。只要你是這個文件的 所有者或者你登陸為用戶，你就擁有了改變所有者，群組和其他人權限的權利。使用數字法改變權限：命令格式chmod權限數值文件名說明給指定文件賦予數值所規(guī)定的權限在數字設定法中， 每種權限設置均可以用 數值來代表，其中0表示沒有權限，1表示可執(zhí) 行權限，2表示可寫權限，4表示可讀權限，這 些值之和便可以用來設定特定權限。4.什么過濾操作？在Linux中如何實現？ 過濾操作：將一個命令的輸出作為一個命令 的輸入Linux實現的命令5格式：命令|命令5.在Linux中掛載u盤并能顯示其文檔的中文信息，所使用的掛載命令是：Moun t/dev/sdal/mn t/usb _6.什么是

4、vi?其三種操作模式的含義是什么？ 給出三種工作模式間的轉換圖。命令模式：vi啟動后的默認模式，控制光標的 移動，復制刪除文字，進入輸入模式和末行模式輸入模式：進行文字輸入末行模式：保存文件，退出VI三、實驗內容（包含實驗所用命令或相關程序源代 碼）1. shell 操作命令（給出每題所用的 Shell 命令或命令結果）6（1）創(chuàng)建名為stul、stu2的2個用戶，設置密碼 分別為student1和student2，并將它們設為 組groupl中的成員。#groupadd groupl#useradd stul -g groupl#su stulSpasswd stul回車后敲入密碼stude

5、nt1$exit#useradd stud2 -g groupl#su stu2$passwd stu2$exit(2)在每個用戶的主目錄下建立2個目錄，分 別命名為dirl和dir2。#su stul$cd$mkdir dirl$exit#su stu2$ cd7$mkdir dir2$exit(3)查找stul用戶主目錄、下屬各子目錄的默 認存取權限，并給出結論。#su stul$cd.$ls-1用戶主目錄權限為：drwx-,即目錄的用戶可讀，寫，執(zhí)行，同組和其它的用戶無任何權限#su stu$cd$ls-1Dirl目錄權限為：drwxr-xr-x,即目錄的用戶可 讀，寫，執(zhí)行(4)調試p

6、wd和cd命令，回答下列關于Linux文件系統(tǒng)中目錄的有關問題。1用戶主目錄的絕對路徑如何表示？/home/stu1/home/stu282根目錄如何表示？/root3.和.分別表示什么目錄？ 子目錄父目錄4表示什么目錄？ _用戶主目錄5當前目錄如何表示？ _Cd(5)新建用戶stu3，設置其密碼為student3,并 將其設置為group2中成員。爾后，以stu3登錄，在其主目錄下建立名為text的目錄， 在text目錄下再建立名為dir1的子目錄，并 使其成為當前目錄。#groupadd group2#useradd stu3 -g group2#su stu3$passwd回車后敲入密碼

7、stude nt3$cd$mkdir text$mkdir dirl$cd text/dirl9(6)使用catsneakers.txt命令，分析命令行catsneakers.txt的顯示結果。$ cats neakers.txtbuy some sn eakersthe n go to the coffee shopthe n buy some coffAD$cat sn eakers.txt從鍵盤中創(chuàng)建一個名為sncakers.txt文件，文件內容為:buy some sncakersThe n go to the coffee shopThe n buy some coff(7)使用上題

8、的方法，在dir1目錄中建立home.txt文件，其內容為：bring the coffee home take off shoes put on10sn eakers make some coffeerelax!$cd /home/stul/dirl $cathome.txtBring the coffee homeTake off shoesPut on sn eakersMake some coffeeRelax!ctrl+d(8)試寫出實現下列功能的shell命令：1將home.txt文件移至其上級目錄中(即text目錄下)。$mv/home.txt2將home.txt添加到sneak

9、ers.txt尾部形 成新的文件saturday.txt。$cat cn eakers.txAasturday.txt11$cat home.txtSaturday.txt3將text目錄樹從stu3用戶主目錄下移 至stu2主目錄下?！臼褂锰貦嘤脩舴椒ā縮umv/home/stu3/text/home/stu2【修改目錄權限方法】#cp/home/stu3/text/home/stu2(9)試畫出上述命令后， 用戶stu1、stu2和stu3主目錄中的目錄樹(3棵子樹)。122. Linux C 程序開發(fā)(1)編寫Linux C程序，把一個文件的內容復 制到另一個文件中，即實現簡單的copy

10、功 能。要求：程序輸入的第一個參數是源文 件，第二個參數是目標文件。【源程序】13#in clude#in cludevdire nt.h#in clude#in cludevcrr no .hInt main (i nt argc,char *argv)FILE *i n,*out;Char ch;lf(argc!=3)Prin tf( you forgot to en ter a file name n”;Exit(0);lf(in=fopen(argv1,”)=NULLPrintf( can nit open outfilen”；Exit(0);lf(out=fopen(argv2, w

11、)=NULLPrntf( can not open outfile);Exit(0);14While(!feof(i n) )fputc(i n),out);Fclose(i n);Fclose(out);15【運行命令】#gcc test copy.c#./test filel.c file2.c(2)編寫Linux C程序， 列出stu2主目錄中的 文件信息，并將其中saturday.txt文件的權 限設置為文件所有者可讀可寫、同組用戶 只讀、其他用戶無權限?！驹闯绦颉?in clude#in clude#in clude#in cludeInt main (i nt argc,char

12、*argv)DIR *dp;16Struct dire nt *dirp;Int n=0;lf(arge!=2)Printf( a signle argement is required”;Exit(O);lf(dp=opendir(argv1)=NULL)Printf( can not open%s”,args1);Exit(0);While(dirp=readdir(dp)!=NULL)&(nd_name);17System( Chmod640/home/stu2/text/dir1/Saturday.txt”18【運行命令】#gcc -o test list.c#./test.h

13、ome/stu2實驗名稱：SHELL程序設計_實驗時間：2013年4月11_日 第6周 星 期_4一、實驗目的熟悉SHELL腳本編程的步驟， 掌握基于Bash的Shel腳本開發(fā)。19二、實驗預習（預備知識的問題及回答）1. Linux系統(tǒng)默認的shell語言是什么？欲查看 該shell的版本，應使用什么命令？Bash shell$echo $BASH_VERSION2.預習shell有關變量和參數的相關知識，回 答下列問題。（1）假設用戶進行了如下的賦值操作：$ pers on=jenny試給出下面命令的輸出結果。1）_ echo person _person2）- echo $person

14、-jenny203) echo $pers on_ $person4) echo $person” _ jenny(2)填充下列與環(huán)境變量、位置變量和預定義 變量相關的表格。Shell變量定義HOME保存用戶注冊目錄的 絕對路徑PATH保存用冒號分割的目 錄路徑PWD當前工作目錄的據對 路徑名PS1主提示符，特權用戶 為#，普通用戶為$0當前shell程序的文件 名$#位置參數的個數$?前一個命令執(zhí)行后返 回的狀態(tài)$當前進程的PID3寫出下列expr命令的輸出：(1)expr in dexvalue”a21(2)expr value” :v.*u22(3)expr 力aaa:a+expr 力a

15、aa:a?(5)expr2+3(6)expr2 +3(7)expr2 *3(8)expr5 +expr 2 + 3(9)exprlen gthoperati ngsystem(10)exprsubstr linux 2 324312+356 mon-nu meric argume nt 16 inu三、實驗內容1.編寫Shell腳本，從命令行中接收一個二元算 術表達式并計算其結果?！驹闯绦颉?!/bi n/bashIftest $#=3The nCase s2 in+)let z=$1 +$3;-)let z=$1-$3;23/)let z=$1/$3;x|x)let z=$1*$3;*)ec

16、ho ” warni ng -$2 in valid operator! exit;EsacEcho”a nswer is sz”ElseEcho” usage - $0 value1 operator value2”fi【運行】Chmod a+x jisua n./jisua n 2+32.編寫一個以文件列表作為輸入的過濾器程序， 要求文件名含有以句點“”分隔的后綴，過濾 器輸出每個文件的不帶句點和后綴的文件名?！驹闯绦颉縍ead flag24While test $flag”DoLocati on=xpr $locati on=1Base name=xprsubstr= ”$flag”1$

17、locationEcho $basec nameRead flagdone25【運行】Chmod a+x letter./letter3.將下面的shell腳本命名為myscript,分析其 功能：coun t=$#cmd=echowhile $cou ntt 0 docmd=$cmd $co un tcoun t=expr $co unt - 1 doneeval $cmd【命令行輸入】26chmod a+x myscript./myscript first sec ond third【運行結果】Third sec ond first【腳本功能分析】將命令行輸入的參數倒敘顯示4.設計一個程序

18、cuts，它從標準輸入讀入數據， 獲取由第一個參數n和第二個參數m所限定范 圍的數據（包括這兩個字符），n和m都是整數。 例如：$ cuts 1114This is a test of cuts program （輸入）test（顯示結果）【源程序】#!/bi n/bashRead bli ne27Echo $ali ne |cut-c $1-$2實驗名稱：講程控制與通信_實驗時間：2013年5月7_日 第_10_周星期2一、實驗目的1加深進程的概念理解，體會進程創(chuàng)建過程，經一部認識進程的異步并發(fā)特征2，了解Linux進程通信原理3，掌握Linux進程控制和進程通信相關的系統(tǒng)調用28二、實驗預

19、習(預備知識的問題及回答)1寫出下列系統(tǒng)調用功能：(1)fork()用于(2)getpid()用于創(chuàng)建講程獲取當前的進程ID號(3)wait()用于等待子講程結束(4)exit()用于講稈自我終止(5)pipe()用于常見無名管道(6)signal()用干在信號和信號處理函數之間建對應關系(7)kill()用于發(fā)送信號給指定講程2閱讀fork系統(tǒng)調用，用偽碼寫出其實現流程Pid=fork()If pid為負Print當前進程是子進程Else if pid為0Print當前進程是父進程293.圖示pipe系統(tǒng)調用生成無名管道時所涉及的數據結構4.在UNIX系統(tǒng)中運行下面程序，最多可以產 生多少個

20、進程？畫出進程家族樹。main () fork();fork();fork();5下列程序運行后，a的值是多少？main () int a,pid;a=55;斤沁耳|030pid=fork();if (pid 0) prin tf(error in fork !);exit(O); 31else if(pid=O) sleep(5); a=99; printf( else sleep(7);printf(“a二d ,a);wait(O);a=99 a=55;最終a=55三、實驗內容1.調試下面的程序， 觀察可能的并發(fā)結果， 給 出簡要分析，并畫出進程家族樹。#i nclude #in elud

21、e #i ncludemain () int status;int pid1=-1,pid2=-1,pid3=-1;pid 1=fork();if (pid1 = 0)prin tf(pid1=0,my process id is%dn,getpid();else if (pid1 0) printf(pid10,my process id is %dn,getpid();n”,a)a=eep(5);exit(O);32pid2=fork();if (pid2 = 0)prin tf(pid2=0,my process id is %dn,getpid();else if (pid2 0) p

22、rintf( pid20, myprocess id is %dn ,getpid();pid3=fork();if (pid3 = 0)prin tf(pid3=0,pid 1= %d,pid2=%d, my process id is %dn ,pid1,pid2,getpid();else if (pid3 0)prin tf(pid30,pid1=%d,pid2=%d, my process id is%dn,pid1,pid2,getpid( );wait (&status); exit(0);332.編程實現進程間管道通信。要求：父子進程共享一無名管道，兩個子進 程作為發(fā)送

23、方分別向管道發(fā)送一行信息， 父 進程先讀出子進程P1發(fā)來的信息行，將其34轉換為大寫字母輸出；再讀出子進程 來的信息行，將其轉換為小寫字母輸出【源程序】Int filedes2;Char buffer80;Mai n()Pipe(filedes);Char str180;Char str280;Int pid1,pid2,l;While(pid=fork()=-1);If(pidl=O)Lockf(filedes1,1,0);Printf( Child1 input String1n”;Scanf( %s”str1);Write(filedes1,str,sizeof(str1);Lockf(

24、filedes1,0,0);P2發(fā)35Exit(O);ElseWhile(pid=fork()=-1)lf(pid2=0)Lockf(filedes1,1,0)Printf( Child2 in put stri ng2n”；Scanf( %s”str2);Write(filedes1,str2,sizeof(stru2);Lockf(fildes1,0,0);Exit(0);ElseIf(waitpid(pid1,null,0)=pid1) Read(filedes0,buffer,80);For(i=0;isizeof(str1);i+)bufferi=toupper(bufferi);P

25、rintf( parent=child1:%sn ” ,buffer); Else36Printf( waitpid1 error!”；lf(waitpid(pid2,NULL,0)=pid2)Read(filees0,bufferm80);For(i=0;isizeof(str2);i+)Bufferi=tolower(bufferi);Printf( parent=child2:%sn ”,buffer); ElsePrintf( Waitpid2 error!”；37【運行與測試】Ii ihivihdll t -o ir -1山邛n liMt I it h lyinsjv( (/ let

26、 IH| inpul ilriitfli Ic rrciup3otL-hildl IUKEK11ch tld2 iiipu i i er m2HE I UM Ipj rpfl l- - rhi lek iv irw!附加題383.學習下面共享存儲區(qū)的內容，并用共享存 儲區(qū)的方式實現“觀察者報告者問題（共享的count變量存于共享存儲區(qū)）， 并驗證與時間有關的錯誤”。共享存儲操作使得兩個或兩個以上的進程可以 共用一段物理內存（一般情況下，兩個進程的數 據區(qū)是完全獨立的，父進程用fork創(chuàng)建子進程后，子進程會復制父進程數據到自己的數據區(qū)）。（1） 創(chuàng)建共享內存#in cludeint shmget

27、（key_t key,size_t size, int permflags）;參數key是共享內存的標識，size是共享內存段 的最小字節(jié)數，permflags是訪問權限， 值的設 置同semget一樣。（2） 共享內存的控制#in cludeint shmctl（i nt shmid, int comma nd, structshmid_ds *shm_stat）;comma nd可設為IPC_STAT,IPC_SET,IPC_RMID。參數shm_stat指向存放屬性的結構體，具體內容請參考手冊。39(3) 共享內存的附接和斷開#includevoid *shmat(int shmid,

28、const void *addr, intshmflags);int shmdt(c onst void *addr);由于兩個函數需指出進程地址空間中的地址，因 此比較復雜。簡化的方法是將shmat中的地址設 為NULL?！驹闯绦颉?0【運行與測試】實驗名稱：_虛擬存儲實驗時間：2013年5月2日 第12周期2一、實驗目的1,掌握虛擬存儲器的概念，理解實現虛擬存儲器的基 本方法2,體會分頁存儲器管理中，頁面置換的過程3，進一步認識多種頁面置換算法的實現機制41二、實驗預習（預備知識的問題及回答）1描述請求分頁的地址轉換過程。422.解釋FIFO頁面置換算法所產生的Belady現 象。Bela

29、dy現象是指當進程分配的內存塊數增加時， 進程缺頁43率反而上升的現象。FIFO算法在頁面 置換時，總是淘汰先進入主存的頁面，而先進入 主存的頁面并不一定是以后用不到的頁面，如果 這些頁面以后需要訪問，則將產生缺頁，因此即 使分配的內存塊數增加，缺頁率依然有可能上 升,這是由于使用的頁面置換算法不合理導致的三、實驗內容1.計算并輸出下列頁面置換算法在不同內存容 量（4頁至32頁）下的命中率.最佳置換算法(OPT)(2)先進先出算法(FIFO)(3)最近最久未用頁面置換算法(LRU)具體要求如下：(1)通過隨機函數產生一個指令序列，共320條 指令指令地址的生成原則如下：1)50%的指令是順序執(zhí)

30、行的；442) 25%的指令是均勻分布在前地址部分；3) 25%的指令是均勻分布在后地址部分；程序中的具體實施方法是：1)在0,319的指令地址之間隨機選取一起點 地址m;2)順序執(zhí)行一條指令，即執(zhí)行地址為m+1的指 令；3)在前地址0,m+1中隨機執(zhí)行一條指令，該 指令的地址為m;4)順序執(zhí)行一條指令，即執(zhí)行地址為m +1的 指令；5)在后地址m+2,319中隨機執(zhí)行一條指 令；重復上述步驟(1) (5),直到執(zhí)行320條指令為止.將指令序列變換成為頁地址流：設：頁面大小為1k,用戶內存容量為4頁逐步增 加到32頁,用戶虛存容量為32k.假定在用戶虛存中,每頁存放10條指令,即320條指令在虛存中的存放方法為：第0條第9條指令在第0頁；第10條第19條指令在第1頁；第 310 條第 319 條指令在第 31 頁.按以上方式用戶指令共組成32頁.據此可得出45指令地址m和頁面號page以及頁內位移量offset之 間 的計 算 公式 為:page=m/10,offset=m%10.頁地址流長度為320。【源程序】Int page_stream320;Int b32;Void ran()Int instruct320;