《操作系统》实验指导书.doc

操作系统        实  验  指  导  书         编 写          适用专业： 通信工程                                                            闽江学院 计算机科学 系       2009年  7月前   言       操作系统实验由验证性实验一、文件目录操作，实验二、进程管理，实验三、Vi编辑器的应用与shell编程，实验四、C编程环境与内核裁剪所组成。通过实验应达到下列要求：1熟悉Linux系统下文件与目录操作的基本命令；加深对文件管理的了解。要求掌握Linux系统提供的文件与目录管理的基本命令，例如：df、mount、Umount、ls、pwd、cd、mkdir、cat、cp、rm、mv、chown、chmod等；理解文件系统的安装与卸载；掌握远程登录Linux 服务器的方法。通过对文件系统的其它命令使用，进一步加深Linux系统对文件管理的了解。要求熟悉文件的分屏显示、输入/出重定向；掌握文件的查找与压缩和解压命令；掌握管道的用法；掌握设置命令别名的方法。2. 通过进程管理命令的应用，进一步理解系统实现进程管理的方法。要求了解用户如何监视系统运行状态；掌握查看、删除进程的正确方法；掌握命令在后台运行的用法；掌握进程手工启动和调度启动的方法。3. 通过使用Vi编辑器，熟悉Linux系统下常用编辑器的用法，并练习简单的 shell编程方法。要求熟练掌握编辑器vi的基本用法；熟练掌握shell程序结构和语法、掌握shell编程的技巧和方法，并能根据具体应用问题的需要进一步编写shell程序。4. 掌握Linux环境下C语言程序的编辑、编译与运行的方法。熟悉Linux下C语言程序的开发环境，练习编写C语言程序并编译、连接运行；了解Makefile文件的用途和用法，编写简单的Makefile文件。了解Linux操作系统内核的模块结构，掌握内核裁剪的方法。掌握用menuconfig或xconfig命令对Linux内核进行裁剪的方法，掌握新内核的编译与使用的方法。       本指导书突出实践性的原则，由学生自己根据指导书的要求使用Linux操作系统；通过实验理解操作系统的用法；在实验报告中回答思考题。    目    录 实验一 进程管理4实验二 进程管理7实验三 vi的使用与Shell编程10实验四 C编程环境与内核裁剪13实验一 进程管理实验学时：2实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的1、掌握文件与目录操作的常用命令2、熟悉文件的分屏显示、输入/出重定向等命令3、掌握文件的查找与压缩和解压命令4、掌握管道命令的用法5、掌握设置命令别名的方法6、熟悉mc命令集成环境的用法。二、实验内容1、 cat /etc/passwd > $HOME/passwd 命令的作用是什么？验证之。2、 命令echo abcde > temp形成的文件是什么？其内容是什么?命令echo fghij > temp形成的文件是什么？其内容又是什么?3、 命令echo abcde >> temp形成的文件是什么？其内容是什么? 说明和实验内容2有什么不同？命令echo fghij >> temp形成的文件是什么？其内容是什么? 说明和实验内容2有什么不同？4、 分屏显示文件passwd的内容。5、 分屏列/sbin下的目录6、 查看passwd中有包含字符串“00”的用户；查看/bin中包含字符串“ls”的文件名。7、 把/bin和/sbin下的文件名保存到文件filename中。8、在系统根目录下用find命令查找passwd文件。9、用实验二的test文件练习压缩和解压缩10、利用管道技术统计当前目录下有多少个文件。11、利用设置别名命令把Linux下的命令设置成与MS-DOS下的命令。12、运行mc，熟悉命令集成环境下各项菜单命令的用法。三、实验原理、方法和手段利用Linux操作系统提供的文件与目录操作命令接口，验证常用的文件与目录管理命令的功能和用法。四、实验组织运行要求根据本实验的特点、要求和具体条件，采用以学生自主训练为主的开放模式组织教学。重点：文件重定向、管道命令的用法。 难点：管道的灵活应用五、实验条件具备虚拟机且安装Linux操作系统的PC机。六、实验步骤1、学习文件管理的命令2、在终端窗口下执行这些命令3、记录并理解命令运行显示的信息4、回答思考题并撰写实验报告七、思考题1、总结不同情况下的用户权限问题2、重定向命令>和>>在使用上有何不同？3、管道技术可以给我们带来什么方便之处？4、说明你对设置别名命令的认识八、实验报告1、实验预习       在实验前每位同学都需要对本次实验进行认真的预习，并写好预习报告，在预习报告中要写出实验目的、要求，需要用到的仪器设备、物品资料以及简要的实验步骤，形成一个操作提纲。对实验中的安全注意事项及可能出现的现象等做到心中有数，但这些不要求写在预习报告中。        设计性实验要求进入实验室前写出实验方案，并经指导教师审阅后实施。2、实验记录       学生开始实验时，应该将记录本放在近旁，将实验中所做的每一步操作、观察到的现象和所测得的数据及相关条件如实地记录下来。       实验记录中应有指导教师的签名。3、实验报告      主要内容包括对实验数据、实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法。九、常用命令pwd 显示当前工作目录cd 改变当前目录mkdir 创建目录cat显示文件内容cp 拷贝文件rm 删除文件mv 移动文件chown 改变文件属主chmod 改变文件权限eaho 显示“字符串”more 分屏显示输入的内容less 分屏显示输入的内容greap 从输入的字符中查找指定的字符串man 显示指定命令的手册find 搜寻文件与目录compress 压缩文件命令uncompress 解压缩文件命令gzip 压缩文件命令gunzip 解压缩文件命令alias 设置别名以上命令的具体用法请参考man文件。实验二 进程管理实验学时：2实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的1、了解如何监视系统运行状态2、掌握查看、删除进程的正确方法3、掌握命令在后台运行的用法4、掌握进程手工、调度启动的方法二、实验内容1、用top命令察看当前系统的状态，并识别各进程的有关栏目。2、用ps命令察看系统当前的进程，并把系统当前的进程保存到文件process中。3、用ps命令察看系统当前有没有init进程。4、输入“cat <回车>”按<Ctrl>-z 键，出现什么情况？输入fg命令出现什么情况？按<Ctrl>-c 键，出现什么情况？5、输入“find / -name ls*>temp &”，该命令的功能是什么？查看该进程；输入killall find命令后,再查看该进程。6、输入“find / -name ls*>temp &”输入jobs命令，出现什么情况？输入fg命令出现什么情况？7、指定上午XX（小时）：XX（分钟）执行某命令8、查阅资料，了解batch命令与at命令的关系三、实验原理、方法和手段利用Linux操作系统提供的进程管理操作命令接口，验证进程管理命令的功能和用法；验证进程启动的各种方法。四、实验组织运行要求根据本实验的特点、要求和具体条件，采用以学生自主训练为主的开放模式组织教学。重点：进程的查看难点：进程的启动 五、实验条件具备虚拟机且安装Linux操作系统的PC机。六、实验步骤1、学习进程管理的命令2、在终端窗口下执行这些命令3、记录并理解命令运行显示的信息4、回答思考题并撰写实验报告七、思考题1、输入“cat <回车>”，<Ctrl>-z 键。2、用kill命令无法杀死该进程，实验之，并说明为什么。3、用fg命令把它变成前台运行，出现什么情况，为什么？八、实验报告1、实验预习       在实验前每位同学都需要对本次实验进行认真的预习，并写好预习报告，在预习报告中要写出实验目的、要求，需要用到的仪器设备、物品资料以及简要的实验步骤，形成一个操作提纲。对实验中的安全注意事项及可能出现的现象等做到心中有数，但这些不要求写在预习报告中。        设计性实验要求进入实验室前写出实验方案，并经指导教师审阅后实施。2、实验记录       学生开始实验时，应该将记录本放在近旁，将实验中所做的每一步操作、观察到的现象和所测得的数据及相关条件如实地记录下来。       实验记录中应有指导教师的签名。3、实验报告      主要内容包括对实验数据、实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法。九、常用命令who 查看当前在线用户top 监视系统状态ps 查看进程kill 向进程发信号bg 把进程变成后台运行& 把进程变成后台运行fg 把后台进程变成前台运行jobs 显示处于后台的进程。at 在指定的时刻执行指定的命令或命令序列batch 在系统负载较低、资源较空闲时执行命令或命令序列以上命令的具体用法请参阅man手册实验三 vi的使用与Shell编程实验学时：2实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的1、掌握编辑器vi的基本用法2、练习编写简单的shell程序3、掌握shell编程的技巧和方法4、练习编写shell应用程序二、实验内容1、复制/etc/passwd文件到自己的目录下2、用vi操作命令练习编辑复制后的passwd文件3、用vi操作命令练习编辑实现小九九乘法表的shell文件4、编写一个shell 脚本程序，打印出班级总成绩排名在前3 名（按总成绩递增）学生的姓名、学号和总成绩。打印输出的格式如下(姓名、学号、第1、2、3 门课程成绩及总成绩)：zhang san 23 40 70 60 170wang wu 31 60 60 80 200li si 2 100 50 90 240 学生成绩文件自己创建。三、实验原理、方法和手段利用Linux操作系统提供的用户接口shell，验证Linux操作系统vi编辑器的用法和shell脚本文件的编写。四、实验组织运行要求根据本实验的特点、要求和具体条件，采用以学生自主训练为主的开放模式组织教学。重点：vi编辑器的用法、shell语法难点：shell编程技巧五、实验条件具备虚拟机且安装Linux操作系统的PC机。六、实验步骤1、学习vi编辑器的用法2、通过实验内容熟悉vi和shell语法3、调试并运行编写的shell程序4、回答思考题并撰写实验报告七、思考题1、编辑器vi有几种工作模式？2、查阅资料，总结shell编程的特点、技巧。八、实验报告1、实验预习       在实验前每位同学都需要对本次实验进行认真的预习，并写好预习报告，在预习报告中要写出实验目的、要求，需要用到的仪器设备、物品资料以及简要的实验步骤，形成一个操作提纲。对实验中的安全注意事项及可能出现的现象等做到心中有数，但这些不要求写在预习报告中。        设计性实验要求进入实验室前写出实验方案，并经指导教师审阅后实施。2、实验记录       学生开始实验时，应该将记录本放在近旁，将实验中所做的每一步操作、观察到的现象和所测得的数据及相关条件如实地记录下来。       实验记录中应有指导教师的签名。3、实验报告      主要内容包括对实验数据、实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法。九、vi的常用命令操作命令简介：Ctrl+D 窗口向下移动半屏Ctrl+U 窗口向上移动半屏Ctrl+F 翻至前一屏Ctrl+B 翻至后一屏k(或上箭头) 光标上移一行j(或下箭头) 光标下移一行l(或右箭头) 光标右移一行h(或左箭头) 光标左移一行回车 光标移到下一行的开始（减号） 光标移到前一行的开始W 光标移到下一词的前端B 光标移到前一词的前端或0（零） 光标移到当前行的前端$ 光标移到当前行的后端A 在光标后立即插入文本O 当前行后紧接着开辟一新行O（大写字母O） 当前行前紧接着开辟一新行X 删除光标下的字符ndw 删除光标所在词及其后面的n-1个词（包括词后的空格）D 从光标处删除到行未d 从光标处删除到行开始ndd 删除光标所在行及其后n-1行U 取消前一次变更/字符串 查找字符串:w 存盘:q 不存盘退出:q! 强行退出:wq 存盘退出:help 显示帮助信息:set number 显示行号实验四 C编程环境与内核裁剪实验学时：2实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的1、熟悉Linux系统下C语言程序的开发环境，掌握命令行下C语言编译、连接的方法。2、掌握简单Makefile文件的制作和用法3、了解Linux系统内核的基本工作原理4、掌握系统内核的裁减方法。二、实验内容1、用vi编辑器编写一个c语言的源程序sort.c，程序的功能是从键盘输入10个数，把它们按从小到大的顺序排列并输出（排序的算法自定，用命令行编译连接）。2、自己查阅资料，学习Makefile文件的制作；执行make命令来生成可执行文件sort。3、在虚拟机上裁减系统内核。4、编译新内核。5、使用新内核启动系统（可选）。三、实验原理、方法和手段利用Linux操作系统提供的gcc编译连接命令，练习Linux操作系统下C语言程序设计、编译、运行的方法和Makefile脚本文件的编写。四、实验组织运行要求根据本实验的特点、要求和具体条件，采用以学生自主训练为主的开放模式组织教学。重点：gcc命令的用法、Makefile语法难点：Makefile编写技巧五、实验条件具备虚拟机且安装Linux操作系统的PC机。六、实验步骤1、学习gcc编译器的用法2、通过实验内容掌握C程序的编译、运行3、调试并运行编写的Makefile程序以实现C程序的编译4、运行menuconfig或xconfig练习裁剪内核5、回答思考题并撰写实验报告七、思考题1、C+源程序如何编译、连接？2、制作Makefile文件需要什么软件环境？3、查阅资料，说明如何进行系统内核的升级。八、实验报告1、实验预习       在实验前每位同学都需要对本次实验进行认真的预习，并写好预习报告，在预习报告中要写出实验目的、要求，需要用到的仪器设备、物品资料以及简要的实验步骤，形成一个操作提纲。对实验中的安全注意事项及可能出现的现象等做到心中有数，但这些不要求写在预习报告中。        设计性实验要求进入实验室前写出实验方案，并经指导教师审阅后实施。2、实验记录       学生开始实验时，应该将记录本放在近旁，将实验中所做的每一步操作、观察到的现象和所测得的数据及相关条件如实地记录下来。       实验记录中应有指导教师的签名。3、实验报告      主要内容包括对实验数据、实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法。九、gcc常用命令选项GCC有很多命令行选项，通过这些命令行选项，可以对GCC进行精确控制。GCC的常用命令行选项如下：选项 说明-o FILE 指定输出文件名，在编译为目标代码时，这一选项不是必须的。如果没有指定，默认的文件名是a.out-c 只编译不链接-E Preprocess only; do not compile, assemble or link-S Compile only; do not assemble or link-DFOO=BAR 在命令行定义预处理宏FOO，其值为BAR-IDIRNAME 将DIRNAME加入到包含文件的搜索列表中-LDIRNAME 将DIRNAME加入到库文件的搜索列表中-static 链接静态库，默认情况下，GCC只链接共享库。-lFOO 链接名为libFOO的函数库-g -ggdb -O -ON -ansi -pedantic -pendantic-errors -traditonal -w -Wall -werror -MM -v 其它的命令行选项及用法请参阅man手册。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