操作系统实验任务书(2010)1

操作系统实验任务书实验成绩记入平时成绩。每次实验内容要求在上机之前预习，需要查找的资料事先查找，特别是对于常用的字符命令，要提前设计好练习用例。在上机过程中熟练掌握要求的内容。上机结束后，认真总结，并写出实验报告。希望提前预习、认真上机、认真总结，不允许出现实验报告的相互抄袭现象。发现抄袭现象，一律零分处理。实验报告由各班统一收齐，排序，在下次实验课上提交。实验1（2课时）实验题目：熟悉Linux操作系统环境实验目的：熟悉上机实验的操作系统环境Linux（FedoraCore熟练运用Linux的在线帮助系统。熟悉使用Linux字符界面、窗口系统，熟练掌握常用的字符命令，掌握一个C或C++程序编译链接生成可执行文件以及运行的过程。实验内容：一．认真阅读操作系统实验教程第一章的内容，练习常用的命令。二．完成下列练习1-“附件”-2．创建一个组账号：student（groupaddstudent）3．创建一个student组的用户test(useradd–gstudenttest)4．为testpasswdtest）5．显示/homels–l）会发现在/home目录下增加了一个testtest的主目录。6．当前用户身份为root#，切换用户身份到testsutest）注意命令行的提示符的变化。7pwd）8．进入用户test的主目录（cd~或cd/home/test，然后用pwd命令显示当前目录，为test用户的主目录）9．重新切换用户身份回到root用户（suroot）10．在文件系统的home目录下，创建os2010子目录。(cd/home切换到根目录下的home目录mkdiros2010在当前目录下创建os2010子目录)11．在该子目录下创建hw01mkdiros2010/hw01）12．进入hw01目录（cdos2010/hw01用pwd命令显示当前目录）13．用vim编辑器创建ex1.c程序文件。ex1.c程序文件的内容：{}（Vim编辑器有三种模式：命令模式、插入模式和底行模式。输入vimex1.c后，首先进入命令模式，在此模式下输入a(在光标后插入文本)或i(在光标前插入文本)ESC冒号进入底行模式，然后输入wq，将文件保存到当前目录下并退出vim，输入q!不保存退出。命令方式下的文件操作命令如下表所示：说明将编辑的内容写入原始文件，以保存编辑的中间结果将编辑的内容写入原始文件并退出编辑程序:wfile将编辑的内容写入file文件,原文件内容不变:abw将第a行到第b行的内容写入file文件:rfile读取file文件的内容，插入到光标所在行的后面:nfile编辑新文件file代替原有内容:ffile将当前文件重命名为file:f显示当前文件的名称、状态等）14．查看当前目录下的ex1.c文件（ls-l）,编译ex1.c文件生成可执行文件ex1.（用gcc编译器。gccex1.c–oex1）15．执行可执行的程序文件ex1./ex1）16．用vim编辑器创建一个shell文件：test.sh#!/bin/bashprintchar=“helloworld”echo$printchar17．运行该脚本文件bashtest.sh18．直接运行test.sh文件./test.sh无法运行，为什么？用ls–l命令列出当前文件目录，记录下test.sh文件的目录内容)19．用chmod命令给test.sh文件加上可执行的权限，然后chmod+xtest.sh再用ls–l命令列出当前文件目录，记录下test.sh文件的目录内该文件。./test.sh）20．将当前目录下的三个文件ex1.cex1test.sh打包压缩到文件test.tar。(tar–czftest.tarex1.cex1test.sh用ls–l命令显示当前目录内容)21．将test.tar文件拷贝到/root目录。（cptest.tar/root）22．进入/rootcd/root,ls-l,将test.tar文件中包含的文件解压释放到当前目录中。（tar–xzftest.tar）查看当前目录内容（ls-l）23．练习使用帮助命令man（例如mantar，退出帮助文档，按下q，返回命令行）1．使用“ls-l”命令有以下输出：-rw-rw-r--1longkeylongkey16…………...chap1.txt解释各输出部分的含义2．命令chmod664test.txt的结果是什么？3．增加所有用户对test.txt文件的读权限应使用什么命令？4．网上有一软件包，下载后应如何解压处理？给出在上机过程中的收获。实验2（2课时）实验题目：进程创建实验目的：理解进程概念，了解Linux可执行文件结构；学会利用Linux系统的系统调用命令创建进程、实现进程之间并发执行的程序设计。实验内容：1.创建程序文件ex2.c，程序内容如下：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>inta=0;char*p0;intmain(void){//a在全局已初始化数据区//p0在BSS区（未初始化全局变量）intb;//b在栈区chars[]=”abc”//s在栈区abc”在已初始化数据区char*p1,*p2;//p1,p2在栈区char*p3=”12345”;//12345\0字符串在已初始化数据区，p3在栈区staticintc=0;//c为全局静态变量，存在于已初始化数据区p1=(char*)malloc(10);//分配得来的10字节的区域在堆区p2=(char*)malloc(20);//分配得来的20字节的区域在堆区free(p1);free(p2);p1=NULL;p2=NULL;}用file命令列出可执行文件ex2size命令列出ex2文件结构情况，从而理解Linux可执行文件结构。2．在sched.h头文件中查看结构体structtask_struct的定义，理解进程控制块的定义及包含的主要内容。3．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。让每一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示'parent'，子进程分别显示字符串'son'和字符串'daughter'。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。4.修改上述程序，每一个进程循环显示一句话。子进程显示'daughter„'及'son„„'，父进程显示'parent„„'，观察结果，分析原因。5．修改上述程序，用wait系统调用控制三个进程的输出顺序，比如，先输出若干个'daughter„'，然后'son„„'，最后是父进程的信息。6．用fork()创建一个进程，再调用exec函数用新的程序（可以用系统程序比如ls，也可以是自己生成的程序）替换该子进程的内容。实验总结：实验3（2课时）实验题目：Linux信号机制Linux系统的信号机制，掌握LINUX系统中进程之间软中断通信的基本原理。实验内容：1SIGUSR1序的运行过程中，打开另一SHELL窗口，用kill命令向该进程发送SIGUSR1信号。20和1之间挑选一个随机数xsin(x)的值添1ctrl+c结束，然后打印平均值。提示：要用到三角函数，需在程序开始加进#include<math.h>#include<stdlib.h>产生0—1之间的随机数，可以这样实现：x=(rand()+0.5)/(RAND_MAX+1.0)编译时加上参数–lm实验总结：实验4（2课时）实验题目：Linux管道程序设计实验目的：了解Linux系统的管道通信机制，掌握LINUX系统中创建管道，对管道读和写的系统调用，学会编写简单的管道通信程序。实验内容：编写程序实现进程的管道通信。用系统调用pipe()建立一管道，二个子进程P1和P2分别向管道各写一句话：Child1issendingamessage!Child2issendingamessage!父进程从管道中读出二个来自子进程的信息并显示（要求先接收P1，后P2实验总结：实验5（2课时）实验题目：消息队列通信Linux系统的消息队列通信机制，掌握相关的系统调用的使用。实验内容：-100到100之间的随机数，将其写入队列，另一进程从队列中读出，并显示出来。提示：产生-100到100之间的随机数#include<math.h>#include<stdlib.h>intrandom_range(unsignedconstlow,unsignedconsthigh){unsignedconstrange=high-low+1;returnlow+(int)(((double)range)*rand()/(RAND_MAX+1.0));}Intmain(){inti;„„..srand(time(NULL));i=random_range(-100,100);„„..„„..}涉及的系统调用：msgget()、msgsnd()、msgrcv()、msgctl()。实验总结：实验6（2课时）实验题目：多线程编程实验目的：了解Linux系统的线程机制，学会简单的多线程程序设计。实验内容：创建5intglobalNum0，在线程函数中定义int静态变量staticNum初始值为0。每个线程运行时，输出“第i（1、25然后输出当前globalNum的值，格式是“第i（1、2、……5）个线程，globalNum=globalNum+1，然后输出当前staticNum的值，格式是“第i（1、2、……5）个线程，staticNum=staticNum+1。主线程每创建完5个线程后，输出“parent：globalNum=globalNum+1最后主线程等待5个线程退出后退出。编写并编译运行程序，分析程序的运行结果。实验7（2课时）实验题目：文件系统编程实验目的：了解Linux系统的文件I/O操作，了解Linux的特殊的文件系统/proc，学会简单的文件操作的程序设计。实验内容：（1一个文件中，最后再从文