操作系统-实验三.docx

操作系统实验三文件系统的用户界面一、 实验目的进一步理解、使用和掌握文件的系统调用、文件的标准子例程，能利用和选择这些基本的文件操作完成复杂的文件处理工作。二、 实验题目1编写一个文件复制的C语言程序：分别使用文件的系统调用read(fd, buf, nbytes), write(fd, buf, nbytes)和文件的库函数fread(buf, size, nitems, fp), fwrite(buf, size, nitems, fp)，编写一个文件的复制程序(文件大小1M )，文件可以编一个C程序来生成，或使用/usr/bin下的二进制执行文件。调用格式例如：copy file1 file2#include main(int argc, char*argv) fd1=open(argv1, O_RDONLY); /系统调用creat (argv2, 0660);fd2=open(argv2, O_WRONLY)；while(n=read(fd1, buf, BUFSIZE)0)write(fd2, buf, n);main带参的调用方法例(含测试时间)：time ./mycp infile outfile流文件的实验程序请参考该程序完成。上述函数中nbytes, size和nitems都取值为1时（即一次读写一个字节），比较系统调用和流文件两种程序的执行效率。当nbytes取4096字节，size取1字节且nitems取4096时（即一次读写4096字节），再次比较这两种程序的执行效率(文件大小1M)。如：创建大文件的方法之一，比如用creat 创建一个新文件，用open写打开该文件，用lseek将写指针移到很远处，写入随便一个字符。比如移动0x100000，用write写个“1”，就会得到一个1M大小的文件。也可到Linux的/usr/bin找一个13M左右的大的执行文件。对于单独使用的速度较快的计算机，文件要10M100M。2编写一个父子进程之间用无名管道进行数据传送的C程序。父进程逐一读出一个文件的内容，并通过管道发送给子进程。子进程从管道中读出信息，再将其写入一个新的文件。程序结束后，对原文件和新文件的内容进行比较。3在两个用户的独立程序之间，使用有名管道，重新编写一个C程序，实现题2的功能。三、 源代码1编写一个文件复制的C语言程序：分别使用文件的系统调用read(fd, buf, nbytes), write(fd, buf, nbytes)和文件的库函数fread(buf, size, nitems, fp), fwrite(buf, size, nitems, fp)，编写一个文件的复制程序。程序一#define BUFSIZE 4096#include #include #include #include int main(int argc, char *argv)printf(这个是一次4096个字节的运行结果:n);int inputFd, outputFd, n, mode;char bufBUFSIZE;inputFd = open(argv1,O_RDWR|O_CREAT, 0777);outputFd = open(argv2,O_WRONLY|O_CREAT, 0777);char str20 = My name is LXC;lseek(inputFd, 1000000, 0);write(inputFd, str, strlen(str);lseek(inputFd, 0, 0);while(n=read(inputFd, buf, BUFSIZE)0)write(outputFd,buf, n);close(inputFd);close(outputFd);return 0;以下为输出结果：xcubuntu:$ time ./copy InputData OutputData这个是一次一个字节的运行结果:real0m1.597suser0m0.064ssys0m1.500slxcubuntu:$ gcc CopyFile.c -o copylxcubuntu:$ time ./copy InputData OutputData这个是一次4096个字节的运行结果:real0m0.002suser0m0.000ssys0m0.000slxcubuntu:$ 程序二#define BUF_SIZE 1#include #include int main(int grgc, char *argv)printf(这个是一次读取1个字节);FILE *inputFp,* outputFp;inputFp = fopen(argv1,r+);outputFp = fopen(argv2,w+);char BUFBUF_SIZE;while (!feof(inputFp)fread(BUF, BUF_SIZE, 1, inputFp);fwrite(BUF, BUF_SIZE, 1, outputFp);fgetc(inputFp);fclose(inputFp);fclose(outputFp);以下为输出结果lxcubuntu:$ gcc CopyFileV2.c -o copylxcubuntu:$ time ./copy InputData OutPutData这个是一次读取4096个字节real0m0.004suser0m0.000ssys0m0.000slxcubuntu:$ gcc CopyFileV2.c -o copylxcubuntu:$ time ./copy InputData OutPutData这个是一次读取1个字节real0m0.038suser0m0.032ssys0m0.000slxcubuntu:$ 2、编写一个父子进程之间用无名管道进行数据传送的C程序。父进程逐一读出一个文件的内容，并通过管道发送给子进程。子进程从管道中读出信息，再将其写入一个新的文件。程序结束后，对原文件和新文件的内容进行比较。程序#define BUFF_SIZE 1024#include #include #include int main(int argc, char *argv)int sfd, dfd, n, chan2;char buffBUFF_SIZE;sfd = open(InputData, O_RDONLY, 0644);dfd = open(OutputData, O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0644);pipe(chan);if(fork()close(chan0);while(n = read(sfd, buff, BUFF_SIZE)0)write(chan1, buff, n);close(chan1);elseclose(chan1);read(chan0, buff, BUFF_SIZE);write(dfd, buff, strlen(buff);close(chan0);close(sfd);close(dfd);return 0;以下为输出结果：3、在两个用户的独立程序之间，使用有名管道，重新编写一个C程序，实现题2的功能。程序：写管道端#define BUFSIZE 256#include #include #include #include int main(int argc, const char *argv)int writeFifoFd, inputDataFd, n;char bufBUFSIZE;mknod(fifo,S_IFIFO|0666,0);writeFifoFd = open(fifo,O_WRONLY);inputDataFd = open(InputData.txt,O_RDONLY);while(n=read(inputDataFd, buf, BUFSIZE)0)write(writeFifoFd,buf,n);close(inputDataFd);close(writeFifoFd);return 0;读管道端#define BUFSIZE 256#includeint main(int argc, const char *argv)int readFifoFd, outputDataFd, n;char bufBUFSIZE;readFifoFd = open(fifo,O_RDONLY);outputDataFd = open(OutputData.txt, O_CREAT|O_WRONLY, 0644);while(n = read(readFifoFd, buf, sizeof(buf)!=0)write(outputDataFd,buf,n);close(readFifoFd);close(outputDataFd);return 0;运行结果Unix实用程序一、 实验目的熟悉和掌握Unix的shell命令，正则表达式和过滤器程序的使用。二、 实验题目1. 上机练习ls，ln，ln s，file，chown，chmode，head，taill，find等命令。1) 假定当前目录中没有ls.save文件，先后键入ls l和ls l ls.save两个命令。请将第一个ls命令的输出和第二个命令的输出文件ls.save中的内容作仔细比较。两者有何不同？并加以解释。2) 比较ls，ls *，ls .，ls .* ，ls .?* 这些命令的输出有何不同？3) 以下两条命令：mv file1 file2cp file1 file2；rm file1的执行效果是否总是相同的？请仔细推敲并上机验证（提示：如是软连接如何）。4) 在当前的目录树中显示当天修改的c源程序名。2. 掌握正则表达式的匹配规则，上机练习grep、awk命令。1) 按相反的次序显示输入行及行号。2) 统计输入单词的频度。3. 上机练习df，du，tar命令。4. 上机练习ps，time，nohub命令。5. 上机练习compress，gzip和man等命令。三、 实验结果(一) 上机练习ls，ln，ln s，file，chown，chmode，head，taill，find等命令。1) 假定当前目录中没有ls.save文件，先后键入ls l和ls l ls.save两个命令。请将第一个ls命令的输出和第二个命令的输出文件ls.save中的内容作仔细比较。两者有何不同？并加以解释。 ln:创建软连接;chown: 更改某个文件或目录的所有者，如：chownchmod: 设置文件或目录的默认权限的命令，如：chmod a+x a.shhead: 用head命令只显示文件或标准输入的头几行，如：head n 2 test.txt taill: 用户想查看文件的尾部，如：tail n 2 test.txtfind:查找文件，如：find /etc iname passwd ls l的结果lxcubuntu:/Source Code$ ls -l总用量 24-rw-rw-r- 1 lxc lxc 581 5月 21 19:27 CopyFile.c-rw-rw-r- 1 lxc lxc 398 5月 21 18:52 CopyFile.c-rw-rw-r- 1 lxc lxc 411 5月 21 20:23 CopyFileV2.c-rw-rw-r- 1 lxc lxc 370 5月 19 22:50 read.c-rw-rw-r- 1 lxc lxc 570 5月 21 20:51 UnnamedPipe.c-rw-rw-r- 1 lxc lxc 440 5月 19 22:43 write.cls l ls.save的结果总用量 24-rw-rw-r- 1 lxc lxc 581 5月 21 19:27 CopyFile.c-rw-rw-r- 1 lxc lxc 398 5月 21 18:52 CopyFile.c-rw-rw-r- 1 lxc lxc 411 5月 21 20:23 CopyFileV2.c-rw-rw-r- 1 lxc lxc 0 5月 21 21:36 ls.save-rw-rw-r- 1 lxc lxc 370 5月 19 22:50 read.c-rw-rw-r- 1 lxc lxc 570 5月 21 20:51 UnnamedPipe.c-rw-rw-r- 1 lxc lxc 440 5月 19 22:43 write.cls lls.save的结果多了一个空文件ls.save。ls.save是输出重定向。1) 比较ls，ls *，ls .，ls .* ，ls .?* 这些命令的输出有何不同？2) 以下两条命令：mv file1 file2cp file1 file2；rm file1的执行效果是否总是相同的？请仔细推敲并上机验证（提示：如是软连接如何）答：一样，mv file1 file2的功能是把file1文件名更改成file2，cp file1 file2；rm file1的功能是先复制文件然后删除源文件。软连接的功能也一样。3) 在当前的目录树中显示当天修改的C源程序名。答：find . -name *.c -mtime -24(二) 掌握正则表达式的匹配规则，上机练习grep、awk命令。1) 按相反的次序显示输入行及行号。lxcubuntu:$ grep -n a Test|sort -r6:a5:ab4:abc3:abcd2:abcde1:abcdef2) 统计输入单词的频度。lxcubuntu:$ awk for(i=1;i=NF;i+)a$i+ENDfor(i in a) print i=ai Testab=2abcdef=1abc=2a=1abcd=1abcde=1(三) 上机练习df，du，tar命令。df：显示指定磁盘文件的可用空间du：统计目录（或文件）所占磁盘空间的大小。tar：解压或压缩文件。解压：tar zxvf，压缩：tar cvf filename.tar filename(四) 上机练习ps，time，nohub命令。ps：列出系统