Linux基本环境_实验日志

1、指导教师： 姓 名： 学 院： 专 业： 班 级： 学 号： - 25 - Linux基本环境 实验日志指导教师 实验时间 年 月 日学院 计算机科学与技术学院 专业 信息安全 班级 学号 姓名 实验室 实验题目：Linux基本环境实验目的：1.熟悉Linux下的基本操作，学会使用 各种Shell命令去操作Linux，对Linux有一个感性的认识；2.学会使用vi编辑器编辑简单的C语言程序，并能对其编译和调试。实验要求：1.参阅相关Linux操作系统的安装手册，熟悉Linux的基本安装和配置；2.参阅相关Linux的命令参考手册，熟悉Linux下的操作命令。实验内容： 以普通用户身份登陆，并使

2、用“ls”,“cat”“cd”等命令来实现基本的文件操作并观察Linux文件系统的特点；使用vi编辑器编写一个C程序，并用gcc命令进行编译和链接，并用a.out来进行输出结果。实验步骤及结果：1.到学校软件中心下载一个名叫putty的软件2.用putty登录到远程linux服务器IP：172.23.26.105  (172.23.26.10备用)   用户名：student  密码：student1233.进行如下常用命令练习：n 练习使用命令ls（注意Linux命令区分大小写。）u 使用ls 查看当前目录内容；使用ls 查看指定目录内容，如/目录，/

3、etc目录u 使用ls all 查看当前目录内容；使用dir 查看当前目录内容n 使用cd改变当前目录u cd . 回到上层目录 ；cd / 回到根目录n pwd 显示当前路径 n 建立目录mkdiru mkdir 目录名 ； mkdir /home/s2001/newdir n 删除目录：rmdir；n 复制文件cp： 如 cp 文件名1 文件名2n 移动文件或目录: mv n 删除文件 rmn 显示文件内容：more (分页显示); n 显示文件：cat 文件名 建立文件：cat >文件名，ctrl+d结束输入4.使用编辑器vi 编辑文件心得体会： 通过本次实验，我熟悉了在Linux

4、下的基本操作，学会了使用各种Shell命令去操作Linux，并且对Linux有一个感性的认识；同时也学会了怎样使用vi编辑器编辑简单的C语言程序，并能对其编译和调试。 进程管理（上） 实验日志指导教师 刘锐 实验时间：2011年10月27日学院 计算机科学与技术学院 专业 信息安全 班级0440901学号 2009211868姓名 游丽 实验室S331实验题目：进程管理（上）实验目的：1.加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别。2.进一步认识并发执行的实质。实验主要步骤及结果： 编写一段程序，使用系统调用fork( )创建两个子进程。当此程序运行时，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让

5、每一个进程在屏幕上显示一个字符；父进程显示字符“a”，子进程分别显示字符“b”和“c”。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。1.源程序：#include<stdio.h>#include<unistd.h>int main(void)int p1,p2;Int i;If(p1=fork() for(i=0;i<500;i+) printf("you"); wait(0); exist(0);else if(p2=fork() for(i=0;i<500;i+) printf("are"); wait(0); exi

6、st(0); else for(i=0;i<500;i+) printf("beautiful!"); exist(0); 2.实验结果：心得体会： 通过本次实验，我加深了对进程概念的理解，进一步认识并发执行的实质。并且通过编写一段程序，使系统调用fork( )创建两个子进程，当此程序运行时，在系统中有一个父进程和两个子进程活动，让每一个进程在屏幕上显示一个字符；在第二个实验中之所以会出现顺序混乱，是由于进程并发执行时的调度顺序和父子进程的抢占处理机问题，输出字符串的顺序和先后随着执行的不同而发生变化。 进程管理（下） 实验日志指导教师 刘锐 实验时间： 2011 年

7、 11 月 3 日学院 计算机科学与技术学院 专业 信息安全 班级 04490901 学号 2009211868 姓名 游丽 实验室 s331B 实验题目：进程管理（下）实验目的 1.加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别。 2.进一步认识并发执行的实质。 3.分析进程竞争资源现象，学习解决进程互斥的方法。 4.了解Linux系统中进程通信的基本原理。实验要求 1.阅读Linux中fork，signal，lockf等系统调用的功能和用法。 2.了解什么是管道，了解进程间通信的常用方法。 3.编写一段程序，使其现实进程的软中断通信。4.编制一段程序，实现进程的管理通信。 实验主要步骤及结果：

8、1. 编写一段程序，使其现实进程的软中断通信。 要求：使用系统调用fork()创建两个子进程，再用系统调用signal()让父进程捕捉键盘上来的中断信号（即按DEL键）；当捕捉到中断信号后，父进程用系统调用Kill()向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止： Child Processll is Killed by Parent! Child Processl2 is Killed by Parent! 父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止 Parent Process is Killed!（1）程序：#include <stdio.h> #in

9、clude <signal.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <sys/types.h>   int wait_flag; void stop();   main() int pid1,pid2;   signal(3,stop); /or signal(14,stop); while(pid1=fork()=-1); if(pid1>0) while(pid2=fork()=-1); if(pid2>0) / wait_flag=1;

10、sleep(5); kill(pid1,16); kill(pid2,17); wait(0); wait(0); printf("Parent process is killed !n"); exit(0); else / wait_flag=1; signal(17,stop); printf("Child process 2 is killed by parent !n"); exit(0); else / wait_flag=1; signal(16,stop); printf("Child process 1 is killed by

11、 parent !n"); exit(0);   void stop() wait_flag=0; （2）运行结果：child process 1 is killed by parent! child process 2 is killed by parent! Parent process is killed! （3）分析： 上述程序中,实用函数signal()都放在一段程序的前面部位,而不是在其他接收信号处。这是因为signal()的执行只是为进程指定信号量16或17的作用,以及分配相应的与 stop()过程链接的指针。从而signal()函数必须在程序前面部分执行。

12、2.编制一段程序，实现进程的管理通信。 使用系统调用pipe()建立一条管道线；两个子进程P1和P2分别向管道中写一句话： Child 1 is sending a message! Child 2 is sending a message! 而父进程则从管道中读出来自于两个子进程的信息，显示在屏幕上。 要求父进程先接收子进程P1发来的消息，然后再接收子进程P2发来的消息。（1）程序：#include<unistd.h> #include<signal.h> #include<stdio.h> int pid1,pid2; main() int fd2; c

13、har OutPipe100,InPipe100; pipe(fd); while(pid1=fork()=-1); if(pid1=0) lockf(fd1,1,0); sprintf(OutPipe,"child 1 process is sending message!"); write(fd1,OutPipe,50); sleep(5); lockf(fd1,0,0); exit(0); else while(pid2=fork()=-1); if(pid2=0) lockf(fd1,1,0); sprintf(OutPipe,"child 2 proee

14、ss is sending message!"); write(fd1,OutPipe,50); sleep(5); lockf(fd1,0,0); exit(0); else wait(0); read(fd0,InPipe,50); printf("%sn",InPipe); wait(0); read(fd0,InPipe,50); printf("%sn",InPipe); exit(0); （2）运行结果：child 1 is sending message! child 2 is sending message! 心得体会：通过本次

15、实验，我加深了对进程概念的理解，更加明白了进程和程序之间的区别，也进一步认识并发执行的实质。同时我也学习到了解决进程互斥的方法。在编写程序方面，了解了Linux中fork，signal，lockf等系统调用的功能和用法。在以后的学习中我会更加努力的学习操作系统，逐步深入的了解操作系统。 信号量 实验日志指导教师 刘锐 实验时间：2011年11月10日学院 计算机科学与技术 专业 信息安全 班级 0490901 学号 2009211868姓名 游丽 实验室 S331B 实验题目：用信号量实现进程间通信实验目的 ：1.了解和熟悉Linux中信号量机制在进程间通信的作用。2.进一步熟悉在Linux环

16、境下的编程。实验要求:1.熟读理论教材中关于信号量的基本原理和工作方式；2.stu用户用man命令查询信号量机制的相关函数semget,semctl,semop的使用方法。实验主要步骤及结果：1.分析代码sem1.c2.在代码中表示注释出写出代码段作用。 注释结果如下：/* 函数声明及信号量定义 */#include <unistd.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/sem.

17、h>#include "semun.h"static int set_semvalue(void);static void del_semvalue(void);static int semaphore_p(void);static int semaphore_v(void);static int sem_id;int main(int argc, char *argv) int i; int pause_time; char op_char = 'O' srand(unsigned int)getpid(); sem_id = semget(key_

18、t)1234, 1, 0666 | IPC_CREAT); /*创建一个新的信号量*/ /*如果有参数，设置信号量，修改字符*/ if (argc > 1) if (!set_semvalue() fprintf(stderr, "Failed to initialize semaphoren"); exit(EXIT_FAILURE); op_char = 'X' sleep(2); /*执行p操作*/for(i = 0; i < 10; i+) if (!semaphore_p() exit(EXIT_FAILURE); printf(&qu

19、ot;%c", op_char);fflush(stdout); pause_time = rand() % 3; sleep(pause_time); printf("%c", op_char);fflush(stdout);/* 执行V操作 */if (!semaphore_v() exit(EXIT_FAILURE); pause_time = rand() % 2; sleep(pause_time); printf("n%d - finishedn", getpid(); if (argc > 1) sleep(10); del

20、_semvalue(); /*删除信号量*/ exit(EXIT_SUCCESS);/* 设置信号量 */static int set_semvalue(void) union semun sem_union; sem_union.val = 1; if (semctl(sem_id, 0, SETVAL, sem_union) = -1) return(0); return(1);/* 删除信号量 */static void del_semvalue(void) union semun sem_union; if (semctl(sem_id, 0, IPC_RMID, sem_union)

21、 = -1) fprintf(stderr, "Failed to delete semaphoren");/* 执行P操作 */static int semaphore_p(void) struct sembuf sem_b; sem_b.sem_num = 0; sem_b.sem_op = -1; /* P() */ sem_b.sem_flg = SEM_UNDO; if (semop(sem_id, &sem_b, 1) = -1) fprintf(stderr, "semaphore_p failedn"); return(0); r

22、eturn(1);/* 执行V操作*/static int semaphore_v(void) struct sembuf sem_b; sem_b.sem_num = 0; sem_b.sem_op = 1; /* V() */ sem_b.sem_flg = SEM_UNDO; if (semop(sem_id, &sem_b, 1) = -1) fprintf(stderr, "semaphore_v failedn"); return(0); return(1);3.分两次启动这个程序，第一次启动时加上一个参数，分析程序输出结果。运行结果：心得体会： 在这次

23、实验之前，我在理论教材中学习了关于信号量的基本原理和工作方式，以及用man命令查询信号量机制的相关函数semget,semctl,semop的使用方法。 通过本次实验，我了解和熟悉了Linux中信号量机制在进程间通信的作用，并且进一步熟悉了在Linux环境下的编程，本次试验使我收获了很多知识！ 文件系统（上） 实验日志指导教师 梁峰 实验时间： 2011年11 月14 日学院 计算及科学与技术学院 专业 信息安全 班级 0440901 学号 2009211868 姓名 游丽 实验室 s331B 实验题目：文件系统（上）实验目的：1.理解文件系统2.掌握常见文件系统的文件目录操作的系统函数实验要

24、求：参照现代操作系统中文件系统章节中关于文件拷贝的代码范例，在理解吸收的基础上，自己编一个程序，能够实现在本用户目录下的跨目录之间的拷贝：比如，实现把/home/stu/123456目录下的一个文件拷贝到/home/stu/654321目录下实验主要步骤：（教材中的示范代码，如下：）2.用“mkdir”命令分别创建目录/home/student/youli和/home/student/youli，用“cat>hx321”创建一个名为you321的文件； 3.用命令cp you321 youli实现把/home/student/youli目录下的文件名为you321的文件拷贝到/home/

25、student/xxhh目录下实验结果如下：心得体会： 通过这次实验让我理解了文件系统的操作，并且掌握常见文件系统的文件目录操作的系统函数，以及在linux环境下，cp、mkdir、cat等文件系统相关的一些操作命令，我深刻的体会到只有理论知识是没有用的，只有将理论与实际相结合才能收获更多。 内存管理(上) 实验日志指导教师 刘锐 实验时间： 2011 年 11 月 17 日学院 计算机科学与技术学院 专业 信息安全 班级 04490901 学号 2009211868 姓名 游丽 实验室 s331B 实验题目：存储管理（上）实验目的： 本实验的目的是通过存储管理中FIFO页面置换算法模拟设计，

26、了解虚拟存储技术的技术特点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。实验要求：1.通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。指令的地址按下述原则生成： 50%的指令是顺序执行的； 50%的指令是均匀分布在前地址部分； 50%的指令是均匀分布在后地址部分。 具体的实施方法是： 在 0，319 的指令之间随即选取一起点m; 顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令； 在前地址0，m+1中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为m； 顺序执行一条指令，其地址为 m+ 1； 在后地址m+ 2，319中随机选取一条指令并执行； 重复上述步骤-，直到执行320次指令。2.将指令序列变换为页地址流设：页面大小

27、为1k； 用户内存容量为4页到32页； 用户虚存容量为32k。在用户虚存中，按每k存放10条指令排在虚存地址，即320条指令在虚存中的存放方式为： 第0条-第9条指令为第0页（对应虚存地址为0，9）； 第10条-第19条指令为第一页（对应虚存地址为10，19）； 第310条第319条指令为第31页（对应虚地址为310，319）。 按以上方式，用户指令可组成32页。 3.计算并输出FIFO算法在不同内存容量命中率。命中率=(1-页面失效次数)/页地址流长度实验主要步骤：一、<程序设计> 本实验的程序设计基本上按照实验内容进行。即首先用Srand()和rand()函数定义和产生指令序列

28、,然后将指令序列变换成相应的页地址流,并针对不同的算法计算出相应的命中率。相关定义如下： 1.数据结构 (1)页面类型 ： typedef struct int pn,pfn,counter,time; pl_type; 其中pn为页号,pfn为面号,counter为一个周期内访问该页面次数,time为访问时间。 (2)页面控制结构 ： pfc_struct int pn,pfn; struct pfc_struct *next; ; typedef struct pfc_struct pfc_type; pfc_type pfctotal_vp,*freepf_head,*busypf_he

29、ad; pfc_type *busypf_tail; 其中pfctotal_vp定义用户进程虚页控制结构, *freepf_head为空页面头的指针, *busypf_head为忙页面头的指针, *busypf_tail为忙页面尾的指针。 2.函数定义 (1)void initialize()：初始化函数,给每个相关的页面赋值。 (2)void FIFO()：计算使用FIFO算法时的命中率。 3.变量定义 (1)int atatal_instruction：指令流数据组。 (2)int pagetotal_instruction:每条指令所属页号。 (3)int offsettotal_ins

30、truction：每页装入10条指令后取模运算页号偏移值。 (4)int total_pf：用户进程的内存页面数。 (5)int diseffect：页面失效次数。实验结果：1. .源代码memory.c已经给出部分代码，运行试验代码，运行结果截图如下，分析运行结果：从上述结果可知,在内存页面数较少(45页面)时,命中率差都是50左右。在内存页面为725个页面之间时, FIFO算法的访内命中率大致在52至87之间变化。在内存页面为2532个页面时,由于用户进程的所有指令基本上都已装入内存,从而命中率已增加较大。2. 在源代码memory.c中，分析源代码中用一连串问号所标示的语句的作用。（1）

31、srand(10*getpid()：产生一个48位种子随机数，用来作为初始化随机数序列的“种子”，且该随机函数的种子参数是10*getpid()。（2）diseffect+=1：计算失效次数。（3）freepf_head->next=NULL：无空闲页面。心得体会：通过这次的实验，我了解了存储管理中FIFO页面置换算法模拟设计方法，并且了解到了虚拟存储技术的技术特点，初步掌握了请求页式存储管理的页面置换算法，此次试验又收获了不少！存储管理（下）实验日志指导教师 刘锐 实验时间 2011 年 11 月 17 日学院 计算机科学与技术 专业 信息安全 班级 0440901 学号 200921

32、1868 姓名 游丽 实验室 s331 实验题目：存储管理（下）实验目的：1.理解虚拟内存和物理内存的含义2.了解gcc编译器的-c和-o选项3.理解共享库的含义实验要求：1.用cat /proc/meminfo命令查看当前机器的内存大小2.运行如下virtual_memory.c的代码，并理解该段代码的含义/* virtual_memory.c*/#include <stdio.h> int main() int *p = malloc(10000); printf("p's address is 0x%pn", p); free(p); return

33、 0;3.观察把（2）的代码运行的结果和（1）中用命令查看到的机器内存大小，看看指针p的值是否超过机器的内存大小？并解释产生这种现象的原因。4.在编译程序virtual-memory.c过程中，分别观察源文件，obj文件，和可执行文件的小，并解释其中的原因。实验主要步骤及实验结果：1.用cat /proc/meminfo命令查看当前机器的内存大小2.运行如下virtual_memory.c的代码，并理解该段代码的含义/* virtual_memory.c*/#include <stdio.h> int main() int *p = malloc(10000); printf("p's address is 0x%pn", p); free(p); return 0;3.观察把（2）的代码运行的结果和（1）中用命令查看到的机器内存大小，看看指针p的值是否超过机器的内存大小？并解释产生这种