操作系统实验1

1、UNIX操作系统 实验首都师范大学 信息工程学院系统分析与管理实验室目 录19223346491、UNIX安装及基本操作2、UNIX编程基础.3、UNIX进程实验.4、UNIX进程间通信.5、UNIX文件系统实验.6、UNIX综合实验.实验一 UNIX安装及基本操作一、背景知识UNIX操作系统是一种精良的OS，可完成系统赋予OS的所有任务，与用户有良好的交互界面，在资源管理中有独到的算法和策略，开源软件使其技术有了长足发展。UNIX核心部分设计简单且功能全面，支持多用户、多任务，文件系统可装卸，有良好的开放性及可移植性，具有强大的命令功能，具有完善的安全机制，具有网络特性等。Linux 不同于

2、WindowsNT、UNIX等系统，它的源代码是公开的，具有类UNIX的特点，安装和使用与UNIX相似，它实现了虚拟存贮管理，进程管理，多处理器，多文件系统，可以运行在PC平台，是一个先进的，具有生命力的操作系统，因此，课程将主要以Linux操作系统作为安装和实验的平台，UNIX操作系统的安装和使用可以参照Linux实验来完成。二、实验目的1) 通过安装Linux，掌握Linux安装的一般程序，了解Linux安装的发展。2) 通过学习和练习基本命令操作，掌握Linux下命令的特点，掌握基本命令的使用。三、工具/准备工作在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容。需要做以下准备：1) 一台个人计算

3、机。2) Linux介质（光盘，网络镜像或下载网址及网络通信联接）四、实验内容与步骤 1. Linux简介Linux是一种能运行于多种平台（PC机、ALPHA工作站、SUN Sparc 工作站）的功能强大、与UNIX兼容的操作系统。Linux的内核及应用软件的源代码是公开的，也是免费的。它具有众多的自由组织和商业公司的支持和参与。学习和使用Linux要遵守GPL规则。GPL即General Public License通用公共许可协议的缩写。GNU是GNUs Not Unix 的缩写。FSF是自由软件基金会（Free Software Foundation）的缩写。Linux具有丰富的功能，它

4、支持多种系统语言：C，C+，Java等；支持多种脚本语言：Perl，Tcl/Tk等；支持多种自然语言：中文，英文等；支持多种排版软件：Tex/Latex，OpenOffice等；支持X-Windows：Khoros，GRASS等；支持免费数据库：Postgres，MySQL等；支持网络应用：WWW等。Linux最初是由Linus Torvalds在芬兰的Helsinki大学做毕业研究时所首创的。Linus是将Linux作为一个小型的基于PC机的UNIX实现来写的，他的前身是Tanenbaum的Minix。1991年夏天，Linus将Linux在Internet上公布，1991年9月，发布了0.

5、01版，1991年10月，发布了0.02版，1991年11月初，发布了0.03版，1991年12月，Linux的版本号增加到0.10，1991年12月底，增加了虚拟内存。Linus使Linux的源代码免费可用，并且鼓励其他的程序员来进一步地发展它。直到今天，在由Linus所领导的、由全世界的程序员组成的开发组在整个Internet上继续开发Linux。Linux共享了许多与UNIX相同的性质和特征：Linux是用C语言写的，而且很轻便；源代码是可以获得的；并且设计良好。一般地，可以从Linux内核版本号来区分系统是否是Linux稳定版还是测试版。以版本为例，2代表主版本号，4代表次版本号，0代

6、表改动较小的末版本号。在版本号中，序号的第二位为偶数的版本表明这是一个可以使用的稳定版本，如2.2.5，而序号的第二位为奇数的版本一般有一些新的东西加入，是个不一定很稳定的测试版本，如2.3.1。这样稳定版本来源于上一个测试版升级版本号，而一个稳定版本发展到完全成熟后就不再发展。目前的Linux稳定的版本是2.6.38-2。Linux在持续地演变和提高，新的内核版本在几周内就可以出现，甚至在发展的集中时期在几天内就可以出现。大部分的用户使用最新的Linux稳定版。有特殊需要和拥有特殊硬件的用户会试试内核的测试版。Linux没有使用任何来自AT&T或任何其他专有者的代码。Linux的软件

7、来自不同的来源。许多软件包是由Free Software Foundation的GNU项目开发的，其他的来自Berkeley Software Distribution (BSD UNIX)，还有XFreee86 Project公司，和全世界的职业的和业余的程序员。因为其许可方式，Linux和Linux的发布版是非常便宜的；实际上，大部分是免费的。Linux的种类很多，主流的Linux发行版有Ubuntu，Debian GNU/Linux，Fedora，Gentoo，MandrivaLinux，PCLinuxOS，Slackware Linux，openSUSE，ArchLinux，Puppy

8、linux，Mint，CentOS，Red Hat等；中国大陆的Linux发行版有中标麒麟Linux（原中标普华Linux）， 红旗Linux（Red-flag Linux），Qomo Linux（原Everest），冲浪Linux（Xteam Linux），蓝点Linux，新华Linux，共创Linux，百资Linux，veket，lucky8k-veket.Open Desktop，Hiweed GNU/Linux，Magic Linux，Engineering Computing GNU/Linux，kylin，中软Linux，新华华镭Linux（RaysLX），CD Linux，MC

9、Linux，即时Linux（Thizlinux），b2d linux，IBOX，MCLOS，FANX，酷博linux，新氧Linux，Hiweed，Deepin Linux，雨林木风YLMF OS等。2002年8月，九家厂商联合发布了“Linux标准基础（LSB，Linux Standard Base），从而避免遭遇像UNIX那样分裂的命运。 2. Linux安装安装之前首先要了解计算机的硬件情况：1、CPU：对Linux来说，要求是386或更高的CPU2、Memory：至少8M，多多益善3、Harddisk：硬盘数量，硬盘类型，硬盘大小，主盘位置4、CDROM Driver：驱动器型号、厂商

10、，接口类型5、SCSI Adapter：有无SCSI卡，厂商、型号6、Display Adapter：厂商、型号，水平、垂直的扫描频率范围7、Mouse：鼠标类型，按钮数量，串口、总线、PS2，串口号8、Net：主机的IP地址、子网掩码、网关地址，域名服务器的IP地址、主机所处域的名称、主机的名称、网络的类型等参数如何收集硬件资料：收集有关硬件的各种手册；在MSDOS下，可用MSD程序来收集；在Windows下，通过“控制面板”收集。或参阅硬件的产品说明书。请填写Linux安装硬件准备表，这将使你的安装变得简易。表1 计算机硬件设备参数表硬盘: type, label, size 例如: ID

11、E hda=120 GB分区: map of partitions and mount points; 例如: /dev/hda1=/home, /dev/hda2=/内存: amount of RAM installed on your system; 例如: 1 GB, 2 GB 光驱: interface type; 例如: SCSI, IDE (ATAPI) SCSI接口: if present, make and model number; 例如: BusLogic SCSI Adapter, Adaptec 2940UW 网卡: if present, make and model

12、 number; 例如: Tulip, 3COM 3C590 鼠标: type, protocol, and number of buttons; 例如: generic 3 button PS/2 mouse, MouseMan 2 button serial mouse 显示器: make, model, and manufacturer specifications; 例如: Optiquest Q53, ViewSonic G773 显卡: make, model number and size of VRAM; 例如: Creative Labs Graphics Blaster 3

13、D, 8MB 声卡: make, chipset and model number; 例如: S3 SonicVibes, Sound Blaster 32/64 AWE IP和DHCP和Bootup地址: four numbers, separated by dots; 例如: .15 掩码: four numbers, separated by dots; 例如: 网关: four numbers, separated by dots; 例如: .245 DNS地址: one or more sets of dot-separated numbers; 例如:

14、.1 域名: the name given to your organization; 例如: Red Hat's would be 主机名: the name of your computer; your personal choice of names; 例如: cookie, southpark 现代操作系统几乎无一例外地使用硬盘分区。在作硬盘分区时，通常有如下几种情况。1、硬盘上还有尚未分区的空间，则为Linux新建一个分区。2、硬盘上有一个未使用的分区，则首先删除现已不用的分区，再为Linux新建一个分区。3、所使用的分区上尚有未使用的空间，方法一是做好数据备份并做好验证，删

15、除原有大分区，再新建二个分区；方法二是压缩现有数据，改变分区大小，再创建新分区。如何压缩数据/改变分区/创建新区：采用RedHat光盘中，位于目录dosutils下的fips工具来做，或采用第三方软件来做。Linux提供了多种类型的安装：客户机类型安装：Linux首先删除原来Linux的分区，再创建新分区并安装Linux，如果硬盘上有其他操作系统，可以通过安装LILO（LInuxLOad）或GRUB做成双启动。所需空间约600MB左右。服务器安装：如果需要一台Linux服务器，则可以采用服务器安装。它首先删除所有的分区（不管是否是Linux），再创建几个Linux分区，并安装Linux。所需空

16、间约1600MB左右。（只有需要服务器时才采用）自定义安装：可以选择安装何种软件包，是否采用LILO双启动等。安装方式：从光盘安装：通过引导盘从软盘启动或在DOS下将目录转到光驱的DOSutils下运行autonboot启动/修改BIOS直接光盘启动。从硬盘安装：将所有的Linux软件包存入硬盘另一个分区的子目录下，制作引导盘，由引导盘启动。从NFS安装：将Linux软件包通过NFS方式传到自己的计算机上，服务器上要有Linux的安装文件，了解主机名或IP地址，设置好共享文件夹，通过网络引导盘启动。从FTP安装：通过FTP方式将所需的软件包下载到自己的计算机上，设置好服务器的地址，做好网络启动

17、盘，通过网络引导盘启动。从HTTP安装：通过HTTP方式与通过FTP方式很相似，将所需的软件包下载到自己的计算机上，设置好服务器的地址，做好网络启动盘，通过网络引导盘启动。HTTP方式只是下载方式的不同。一般安装过程：Linux的安装过程非常简单，只要按照提示选择安装即可。1、引导安装系统：在纯DOS下运行autoboot.bat或自启动。2、选择语言：3、选择键盘：4、选择安装方法：光盘、硬盘等5、选择安装还是升级：6、选择安装类型：Workstation/Server/Custom7、创建Linux分区：可以用DiskDruid/Fdisk来创建8、设置安装点：最好分为二个，一个为“/”，

18、另一个大于64M9、初始化交换区：初始化内存2倍的分区作为交换区10、格式化Linux分区：格式化时检查坏块11、选择和安装软件包：12、配置鼠标：13、配置网络：14、配置时区：15、选择启动服务：自动/缺省/数据库16、配置打印机：17、设置root口令并创建用户：超级用户口令至少输入6个以上字符码18、配置验证方案：NIS/Shadow/MD519、创建专用引导盘：20、安装LILO或GRUB：21、配置X-Window系统：显示卡/显示器/显示内存/显示时钟22、完成安装不同的Linux安装方式不尽相同，但是，大体不出左右。 3. Linux使用基础登录：Linux是一个多用户，多任务

19、的操作系统，可以有多个用户同时使用一台计算机，各用户都有自己独立的用户帐号。以RedHat为例 Red Hat Linux release 6.0(Hedwig) /启动后开机画面 Kernel -15 on an i686 login：【用户名】 Password：【口令】 rootlinux root# /#可以作为超级用户来使用 a1linux a1$ /$或%可以作为普通用户来使用 Linux是大小写敏感的，一般采用小写字母。请在下面记录下你的登录过程： Linux命令带有选项 “”加字符串表示，中间用空格间隔。帮助：Linux带有一个联机手册，可以用如下命令来阅读。 swzlinux

20、 swz$ man man /列出所有行输入命令 /根据命令功能，也可以查询相应的命令 swzlinux swz$ man k print /查询有关打印方面的信息虚拟终端：Linux是多用户操作系统，每个用户可以同时登录到同一台计算机上。如果在一个终端上（单显示器，单键盘，单鼠标），那么可以通过组合键 Alt-F1、Alt-F2等来切换到其他虚拟终端上。请在下面记录下你的帮助过程：退出系统：当工作结束，退出系统时，一定要注销你的用户。 退出系统的方法有： swzlinux swz$ exit /退出系统方法1 swzlinux swz$ logout /退出系统方法2 或者同时键入Ctrl-

21、D /退出系统方法3 Linux显示 logout Welcome to Linux 2.6.34 swz login：/回到登录界面请在下面记录下你的退出过程：关机：如果没有用户在使用系统，则可以关闭系统，只有超级用户才可以关机，一般用户是不能关机的。 rootlinux root# halt /关闭系统方法1 rootlinux root# shutdown /关闭系统方法2 或者同时键入Ctrl-Alt-Del /退出系统方法3 Linux首先广播关闭消息 Broadcast message from root(tty1)Mon Aug 17 23:44:34 2010 The syst

22、em is going down for system halt NOW!Linux进入关闭进程、卸载文件INIT:Switching to runlevel:0The system is haltedSystem halted这时可以关闭电源（用户终端），主机若采用自动电源的话即自动关闭。若有可能，请在下面记录下你的关机过程：目录与文件的基本操作： Linux的文件目录是树型的，目录之间分隔用“/”，“.”表示当前目录，“.”表示上一级目录。 pwd /列出当前工作目录 cd /改变当前目录 mkdir /创建目录 rmdir /删除目录 ls /列出目录内容 cat /显示或合并文件内容

23、more、less /显示文件内容（逐屏） cp /拷贝文件 mv /移动或重命名文件 rm /删除文件请在下面记录下你的文件操作过程：文件权限： Linux是一个多用户的操作系统，为保护用户专有文件不被其它用户读取、修改或执行， Linux提供了文件权限机制。可以用 “ls l”来显示。例如： swzlinux swz$ls -l /以表格列出文件的所有信息 totle 5 drwxr-xr-x 2 swz system 1024 Aug 18 02:49 bin drwxr-xr-x 2 swz system 1024 Aug 20 16:09 doc -rw-r-r- 1 swz sys

24、tem 1484 Aug 18 03:00 tteesstt -rw-r-r- 1 swz system 580 Aug 18 03:08 myself.txt -rw-r-r- 1 swz system 256 Aug 18 03:15 readme.doc drwxr-xr-x 2 swz system 1024 Aug 18 03:20 bin prog swzlinux swz$ 文件权限次序： 所有者，用户组，其它人。 文件的权限可以用chmod修改。请在下面记录下你的文件权限，并说明之：文件链接： Linux文件系统中，每一个文件只有一个唯一的索引节点号，但是可以有多个名称。可以用

25、 “ls i”来显示。例如： swzlinux swz$ls -i /列出文件的节点号 45615 readme swzlinux swz$ 可以用“ln -s”来为一个文件再增加一个名称（硬/软链接）。例如： swzlinux swz$ln readme myself swzlinux swz$ln myself yourself swzlinux swz$ls -il total 45 45615 -rw-r-r- 3 swz system 12180 Aug 18 03:08 readme 45615 -rw-r-r- 3 swz system 12180 Aug 18 03:15 my

26、self 45615 -rw-r-r- 3 swz system 12180 Aug 18 03:15 yourself swzlinux swz$选项s表示软链接。软硬链接是不同的，请注意。请在下面记录下你的文件链接练习：当用“rm”删除一个文件时，实际上是删除的是一个链接（或名称）。例如： swzlinux swz$rm yourself swzlinux swz$ls -il total 33 45615 -rw-r-r- 2 swz system 12180 Aug 18 03:08 readme 45615 -rw-r-r- 2 swz system 12180 Aug 18 03:

27、15 myself swzlinux swz$ 当文件的链接数为0时，则相应的节点才被删除。例如： swzlinux swz$rm readme myself swzlinux swz$ls -il total 0 swzlinux swz$请在下面记录下你的文件删除练习：文件查询：在通常的文件查询中，有三个命令可以用于查找字符串。在Linux中已经合并为一个grep。用于查找字符串和正则表达式。 grep - i /不区分大小写 v /除外条件 n /显示相应行号 l /只显示相应文件名 c /与字符相匹配的行数 grep - c /普通字符只是简单匹配 c /取消特殊字符的作用 . /任意

28、一个普通字符 /行开始 $ /行结尾 /内的任意一个字符 /不属于内的任一字符 n /与第n个()相匹配grep - r* /任意次数的r r+ /一次以上的r r? /不超过一次的r r1r2 /r1后有r2 r1|r2 /r1或r2 (r) /加标记的r (r ) /与r相同例如：$ grep From $MAIL /显示有来自那里的email$ who | grep mary /检查Mary是否已经登录$ grep mary /etc/passwd /显示Mary用户的有关信息$ grep :*: /etc/passwd /显示哪些用户没有使用口令$ grep “mary|joan” p

29、honebook /显示Mary和Joan的电话簿$ grep l “fork” *.c /显示含有“fork”的c语言文件除了 grep 以外，Linux 还提供了其他文件查询工具。例如：nngrep 查询新闻组；zgrep 查询压缩过的文件；zipgrep 同 zgrep。请在下面记录下你的查询练习：文件排序：可以用sort的命令来排序。Sort命令有许多选项。 sort - f /不区分大小写 n /按数值大小（非字母顺序） r /倒序排列 +1 /跳过1个域，或2个，3个 t /使用不同的域分隔符 u /可以排除重复项 例如： $ls | sort -f /不分大小写显示排序结果 $l

30、s -s | sort -n /按文件尺寸大小排序请在下面记录下你的排序练习：文件中列与域的操作：在Linux系统中，可以对文件中的列或域进行各种剪切和合并，常用的工具有三个。 cut /从文件中选择列或域 paste /对文件中的列或域进行合并 join /可根据关键对文件进行合并例如： $ls -l | cut -c29-41,55- /-c表示按字符，29-41表示字符区间，55-表示从第55个字符开始到结尾。请在下面记录下你的列与域的练习：文件比较：在Linux系统中，常用的文件比较工具有三个。 cmp /比较文本和二进制文件，遇到第一个不同之处即停止。 comm /比较文本文件，要求

31、已排序（少用）。 diff /用于比较文本文件例如： $cmp doc1 doc2 /比较doc1和doc2二个文件的不同 doc1 doc2 differ: char 23, line 3 /结果又例如：$cat doc1 $cat doc2This is This isTomsTomsdocument1document2goodbyeignore me goodbye$comm doc1 doc2This is Tomsdocument1goodbye document2 ignore me goodbye请在下面记录下你的比较练习：进程控制：Linux是一个多任务，多用户的操作系统。多任

32、务是指可以同时执行多个任务。但是，一般的计算机都是只有一个CPU，所以严格来讲并不能同时执行多个任务。不过，Linux操作系统只分配给每个任务很小的运行时间片段，并且可以在多个任务之间快速地切换，因此，看起来好象是在同时执行多个任务。 在Linux系统中，任务（job）通常称为进程（process），以取其动态的意思。那么，显示多用户信息的命令是“who”，例如： $who root tty1 Aug 21 01:44 swz tty2 Aug 21 01:43 swz tty3 Aug 21 01:41 显示多任务可以用命令“ps”完成，例如： $ps PID TTY STAT TIME C

33、OMMAND 80 3 S 0:00 -bash 115 3 S 0:00 emacs doct 116 p0 S 0:00 /bin/bash i进程可以分为两类：一类是前台进程，另一类是后台进程。前台进程可以交互操作，也就是说，可以从键盘接收输入，可以将输出送到屏幕；但是，后台进程是不可以交互操作的。前、后台进程是同时执行的。前面提到的所有的命令输入都是前台操作，若要后台方式执行，只要在命令后面加一个“&”即可。例如： $yes>/temp/null & 1 163 $yes>/temp/trash & 2 164 可以用shell命令“jobs”来显示

34、当前终端上的所有进程，例如： $ jobs 1- Runing yes>/temp/null & 2+ Runing yes>/temp/trash & 可以用“fg”将一个后台进程转换为前台进程，例如： $ fg %1 yes > /temp/null可以用Ctrl-Z来暂停一个进程，并转换为后台进程，例如： $ fg %1 yes > /temp/null Crtl-Z 1- stopped yes > /temp/null 可以用“bg”来重新运行一个后台进程，例如： $ bg %1 1 yes > /temp/null 当在某中特殊情

35、况下，或者有需要的时候，可以用“kill”来撤消一个后台，例如： $ kill %1在Linux系统中，可以定时执行一个进程，命令“at”、 “ atq”、 “ atrm”分别表示“安排”、“查询”、“删除”定时作业任务，这几个命令一般多用于脚本文件之中，来安排进程的开启、查找和关闭。进程之间可以有父子（parent&son）关系，例如在shell提示符下执行的进程都是当前shell的子进程。shell本身就是一个进程。一般而言，当父进程结束时，其子进程也已结束。进程之间的结构采用的也是树状的结构，同文件结构相类似，只不过进程的树状结构的变化比较快。进程是有优先权的，超级用户的的优先权

36、比普通用户的高，前台进程的优先权比后台的高。在Linux中，优先权的级从最高的（-20）到最低的（19），缺省值为0。所有的用户都可以降低自己的优先权，而只有超级用户可以增加优先权。可以用“nice”来改变优先权。请在下面记录下你的进程命令练习：网络命令：Linux中网络的功能可以使用户进行远程通讯，登录。主要命令有以下几个： 1、mail $ mail root Subject: Greeting How about dinner at 8pm? EOT 2、telnet Linux login：【USER】 Password：【XXXXXXXX】 3、 FTP Name(:jsj):ano

37、nymous 82 Guest login ok,send ident as password Password:anonymous 88 Guest login ok,access restrictions apply ftp> 接下去可以输入ftp命令，退出用quit请在下面记录下你的网络命令练习：系统管理：每一个Linux系统上都有一个UID（User ID），即用户识别号，这个号为0的特殊用户通常被称作超级用户或root用户，这个用户对整个系统具有完全的访问权，因此这个用户无所不能。 尽管如此，还是应当合理地使用root帐号，该用时用，不该用时不用，如果root用户使用不当，后果

38、不堪设想。因此，再一次地强调要小心地使用root用户，一般情况下只作为普通用户使用，当要用root用户身份使用时，可以用su命令切换成root用户，在执行完系统命令后，应马上用exit命令切换到原来的状态。例如： swzlinux swz$ su /切换到root用户 Password：【XXXXXXXX】 /输入密码 rootlinux swz# /切换成功（注意提示符的变化） 如果仅仅以root用户身份运行一个命令，那么无须切换。例如： swzlinux swz$ su c “vi/etc/passwd” /编辑口令 Password：【XXXXXXXX】/要求密码请在下面记录下你的用户管

39、理命令练习：用户管理是系统管理的一个重要部分。对Linux而言，每一个用户都有一个唯一的用户名（或登录名），用户名是用来标示每一个用户的，避免一个用户删除另一个用户的文件。每个用户还必须有一个口令。 用户除了用户名和密码以外，每个用户还有一些其它属性，这些属性放在系统文本文件/etc/passwd和/etc/group中。每行对应一个用户，在/etc/passwd中其次序为： 用户名、用户ID、用户组ID、用户全名、用户根目录、默认shell；如：“root:*:0:1:Super-User:/:/bin/bash”为该文件中与root用户对应的行。用户管理包括增加、修改、删除用户帐号。用户管

40、理可以采用命令行（useradd，usermod，userdel），如果要增加一个用户，那么用如下的命令行： #useradd tom 其达到的结果为： 在口令文件/etc/passwd中，增加了一个用户tom的条目： tom:*:108:108:/home/tom:/bin/bash 如果使用了影子口令，那么在口令文件/etc/shadow中，增加了一个用户tom的条目： tom:!:10678:0:99999:7: 在用户组文件/etc/group中，增加了一个用户tom的条目： tom:x:108: 为用户tom创建了主目录，并将/etc/skel下的模板文件拷贝到/home/tom下。

41、用户组ID(group)：是一个整数。UID为0的是超级用户组；用户组名：字符串，通常超级用户组是 “root”。/etc/group文件：文本文件，每行对应一个用户组，包括：用户组名、用户组ID、组内的各用户。例如：“sys:3:root,bin,sys,adm,rootc”为该文件中与sys组对应的行。有关group的例程：initgroups(); getgroups(); setgroups(); getgid(); setgid();创建新用户组(groupadd)：命令“$groupadd test”会对文件“group”进行修改，以创建一个新的用户组"test"。把一个用户加入一个组(usermod)：命令“$usermod -G group user”会对文件“group”进行修改，把用户“user”加入用户组“group”。在文件管理功能中有相应命令进行资源所有者及其所在用户组的控制。如命令“chgrp group directory”可修改目录“directory”所在的用户组为“group”。请在下面记录下你用超级用户身份创建