操作系統(tǒng)原理試驗指導(dǎo)書11

1、第1頁操作系統(tǒng)原理實驗指導(dǎo)書1、 Linux 環(huán)境下基本命令的使用2、進(jìn)程管理實驗3、命令解釋程序的實現(xiàn)第2頁1、 實驗一 Linux 環(huán)境下基本命令的使用一、實驗?zāi)康模海?）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、 實驗內(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)前的日期和時間。（4） 顯示當(dāng)前目錄，改變到

2、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、 實驗步驟：1、登錄和退出登錄服務(wù)器系統(tǒng): root （實際的用戶名自己設(shè)置）。在login:后輸入用戶帳號（第一次進(jìn)入輸入root ）：密碼：未知登錄后，輸入passwd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。輸入logout命令或exit命令退出系統(tǒng)。2

3、、 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， 再按q退出幫助。3、 基本操作命令pwd:確定你當(dāng)前的工作目錄 ls -al:顯示當(dāng)前工作目錄的內(nèi)容 mkdir:建立一個子目錄 cd:轉(zhuǎn)換目錄 cat或more:查看文件內(nèi)容 cp：復(fù)制文件 rm -i:刪除文件 mv:重命名文件 find:查找文件 vi編輯命令新文件 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，可第3頁以用mar命令查

4、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)

5、的文件名vi test.c 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：#irclude void my_prirt1(char *);void my_prirt2(char *);mair ()char strirg =“hello world”;my_prirt1 (strirg);my_prirt2 (strirg);void my_prirt1(char *strirg)prirtf(“The strirg is %sr”, strirg);void my_prirt2(char *strirg)char *strirg2;irt s

6、ize, i;size = strler (strirg);strirg2 = (char *) malloc (size + 1);for (i = 0; i size; i+)string2size-i = stringi; strirg2size+1 =0;prirtf (“The strirg prirted backward is %sr”, strirg2);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、實驗報告要求：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)的問題及解決方法第4頁實驗二：進(jìn)程管理實驗一、 實驗?zāi)康模?1)了解有關(guān)Linux系統(tǒng)調(diào)用。

7、(2)學(xué)習(xí)有關(guān)Linux的進(jìn)程創(chuàng)建，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、 實驗內(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、輸出以及信息提示(3)加深對進(jìn)

8、程概念的理解，明確進(jìn)程和程序的區(qū)別。三、 實驗提示：(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)文件的正文段所覆蓋，其屬性的變化方式與

9、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)行第6頁參數(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(int *)0)int stat_loc ;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

10、 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,fuction,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include void main(int argc, char *argv ) int pid;pid=fork(); /* fork ch

11、ild process */if (pid0) fprintf(stderr,“Fork Failed”); exit(-1);elseif (pid= =0) /* child process */ execlp(“/bin/ls”,”ls”,NULL);else /*進(jìn)入父進(jìn)程*/wait(NULL);格式：void exit(status)；int status ;printf(“child Complete”);exit(O);(三)進(jìn)程通信的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)實例1)pipe系統(tǒng)調(diào)用格式：int pipe (filedes)int filedes 2;管道通信程序#i nclude #in

12、 clude char pare nt=“A message from pare nt .”;char child=“A message from child .”;main ()int chan 12,cha n22;char buf1OO;if (pipe(chan1)=-1 | pipe(chan2)=-1) errexit(“pipe”);if (fork()close(cha n10); close(cha n21);write(cha n11,pare nt,sizeof pare nt);close(cha n11);read(cha n20,buf,100);printf(“p

13、are nt process : %s n”，buf);close(cha n20);第8頁elseclose(cha n11); close(cha n20);read(cha n1O,buf,1OO);printf(“child process : %s nwrite(chan21,child,sizeof child);close(chan21); close(chan10);四、程序?qū)崿F(xiàn)1、 進(jìn) 程的創(chuàng)建2、進(jìn)程間通信的實現(xiàn)五、實驗報告要求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,buf);第9頁實驗三 綜合上機(jī)命令解釋程序的實

14、現(xiàn)一、實驗?zāi)康模簩崿F(xiàn)一個簡單的命令解釋程序，掌握操作系統(tǒng)命令解釋程序的實現(xiàn)原理。二、實驗內(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、實驗要求：（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。l

15、ist: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、實驗環(huán)境本實驗的程序用C語言編寫，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.cparse五、流程圖六、程

16、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.hchar real_cmd200,reference200;get_cmd(char cmd200)int i=O,j=O,k=O;real_cmd0=0;reference0=0;while (cmdi!=0 & cmdi=i+;while (cmdi!=0 & cmdi!=real_cmdj+=cmdi+;real_c

17、mdj=0;if (cmdi!=0)第 10 頁第11頁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=0; get_cmdcmd;if (real_cmd0=0 continue;printf(input command:%s%sn,real_cmd,reference);if (strcmp(real_cmd,list)=0) sprintf(cmd,ls %s,reference); system(cmd);elseif ( ) quit=1;elseif (strcmp(real_cmd,ch