操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報告finalEDI

1、學(xué)生學(xué)號0121010680225實(shí)驗(yàn)課成績武漢理工大學(xué)生實(shí)驗(yàn)報告書20122013學(xué)年第一學(xué)期實(shí)驗(yàn)課程名稱操作系統(tǒng)開課學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院劉軍姬琪指導(dǎo)老師姓名 學(xué)生姓名學(xué)生專業(yè)班級軟件工程 SY1001實(shí)驗(yàn)課程名稱:操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱Linux鍵盤命令和vi實(shí)驗(yàn)成績實(shí)驗(yàn)者姬琪專業(yè)班級軟件工程SY1001組別同組者實(shí)驗(yàn)日期年 月曰第一部分：實(shí)驗(yàn)分析與設(shè)計(jì)（可加頁）、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容描述（問題域描述）1.2.3.4.Linux鍵盤命令和vi1.要求：掌握Linux系統(tǒng)鍵盤命令的使用方法使用mkdir命令建立一個子目錄使用cat或more命令查看file1將date命令的用法附加到文件利用ls -l

2、 file1 命令列出文件subdir文件的內(nèi)容。filel的后面：filel的較詳細(xì)的信息。5.6.錄中2.vi利用rm fa命令將文件fa刪除。再利用ls -l命令查看工作目錄內(nèi)容。運(yùn)行mv file1 file_a 命令，然后用ls命令查看這兩個文件是否都還在工作目操作1. 了解 vi2. 熟悉vi3. 掌握vi4. 了解常用的快捷鍵編輯器的作用和功能 的操作環(huán)境和切換方法 操作的方式（幾個常用鍵）二、實(shí)驗(yàn)基本原理與設(shè)計(jì)（包括實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)手段的確定，試驗(yàn)步驟等，用硬件邏輯或 者算法描述）VI編輯器的常見命令：vi file name :打開或新建文件，并將光標(biāo)置于第一行首vi +n

3、 file name:打開文件，并將光標(biāo)置于第n行首vi + file name:打開文件，并將光標(biāo)置于最后一行首vi +/pattern file name:打開文件，并將光標(biāo)置于第一個與p atter n 匹配的串處vi -r file name:在上次正用vi編輯時發(fā)生系統(tǒng)崩潰，恢復(fù) file namevi file name.file name:打開多個文件，依次進(jìn)行編輯鍵盤命令：1.cat， more2.Is命令3.cp命令4.rm命令5.mv命令VI命令：1.vi進(jìn)入vi緩沖區(qū)less命令2. vi filel :進(jìn)入文件 filel3.退出vi三、主要儀器設(shè)備及耗材Ubuntu操

4、作體統(tǒng)Vi編輯器第二部分：實(shí)驗(yàn)調(diào)試與結(jié)果分析(可加頁)一、調(diào)試過程(包括調(diào)試方法描述、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄，實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)的問題等) 1使用mkdir命令建立一個子目錄$ mkdir subdir$2 使用cat或more命令查看file1$ cat file1Sat Mar 17 21:25:14 CST 2012$3將date命令的用法附加到文件man date file1$ man date file1$4 利用 ls -l file1$ ls -l file1-rw-rw-r- 1 ml2010 ml2010 5690 Mar 17 21:28 file1$5利用rm fa命令將文

5、件fa刪除。再利用ls -l命令查看工作目錄內(nèi)容。$ rm fa$ ls -ltotal 12命令列出文件subdir文件的內(nèi)容。filel的后面:filel的較詳細(xì)的信息。-rw-rw-r- 1 ml2010 ml2010 5690 Mar 17 21:28 file1 $6運(yùn)行mv file1 file_a 命令，然后用 ml2010ta n subdir$ mv file1 file_a ml2010tan subdir$ ls file_aml2010ta n subdir$顯然，只有file_a 在工作目錄中，而Is命令查看這兩個文件是否都還在工作目錄中filel不在工作目錄中vi共

6、分為三種模式(1)命令模式：命令模式為vi的初始模式，可以使用“上下左右”按鍵來移動光標(biāo),您可以使用“刪除字符”或“刪除整行”來處理文檔。在編輯模式或指令列模式中按【ESQ鍵可換回命令模式。(2)編輯模式：在命令模式中按下【i, I, 0, 0, a, A, r, R】等字母之后才會進(jìn)入編輯模式。按下上述的字母時，在畫面的左下方會出現(xiàn)【-INSERT- 或-插入-】的字樣,實(shí)驗(yàn)課程名稱:操作系統(tǒng)才可以做文字?jǐn)?shù)據(jù)輸入。（3）指令列模式：在命令模式當(dāng)中，輸入【：】或【/】就可以將光標(biāo)移動到最底下那一行，進(jìn)入指令列模式。在這個模式當(dāng)中，可以存盤、結(jié)束Vi 、顯示行號等操作。二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析（包括結(jié)

7、果描述、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、影響因素討論、綜合分析和結(jié)論等）Free顯示系統(tǒng)中已用空閑內(nèi)存數(shù)量horizonhorizon-desktop;-文件（E塢1低）查看鋰）銖端（I）幫助01）horizorH3hori2or-desktop:$ freetotalusedfreesharedbufferscachedHem；509232443006533201398423SZ44-/+ buffers/cache;191672317560Swap：134138849281336466horizonhorizor-desktop：-$Rm :刪除文件或目錄三、實(shí)驗(yàn)小結(jié)、建議及體會Linux對比Windows

8、有些不同需要時間去適應(yīng)。通過這次實(shí)驗(yàn)對文件（目編輯 e看如縛端 稱助（出 horizon（ahori2on-de&kto卩：=4 rm file 毗 無a刪除file：段有該文件或目錄 horizonhoriFon-de5ktop：m$ rm DesFile horijonghorizon-deskto卩ILinux操作系 統(tǒng)有了進(jìn)一步的了解。初步掌握了一些Linux系統(tǒng)常用的命令。通過這僅一個周時間 的學(xué)習(xí)，我們只是了解了 lin ux 的一些最基本知識，我會在后的學(xué)習(xí)中不斷完善和加以擴(kuò)充 lin ux知識的學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱Linux下C編程實(shí)驗(yàn)成績實(shí)驗(yàn)者姬琪專業(yè)班級軟件SY1001組別同

9、組者實(shí)驗(yàn)日期年 月曰第一部分：實(shí)驗(yàn)分析與設(shè)計(jì)（可加頁）、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容描述（問題域描述）Linux下的C編程要求：掌握vi編輯器的使用方法；掌握Linux下C程序的源程序編輯方法; 編譯、連接和運(yùn)行方法。內(nèi)容：設(shè)計(jì)、編輯、編譯、連接以及運(yùn)行一個C程序，其中包含鍵盤輸入和屏幕輸出語句。1.掌握vi編輯器的使用方法;2.掌握gcc的使用格式二、實(shí)驗(yàn)基本原理與設(shè)計(jì)（包括實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)手段的確定，試驗(yàn)步驟等，用硬件邏輯或 者算法描述）#in cludeviostreamusing n ames pace std;int mai n()int beg in, end;int temp = 0;cout b

10、egi nend;if(begi nend)temp = beg in; beg in = end; end = temp;for(i nt i=beg in; iv=e nd; i+) coutvvivv;coutvve ndl;return 0; 三、主要儀器設(shè)備及耗材Ubuntu操作體統(tǒng)Vi編輯器G+S 譯第二部分：實(shí)驗(yàn)調(diào)試與結(jié)果分析（可加頁）、調(diào)試過程（包括調(diào)試方法描述、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄，實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)的問題等）(1).先用vi JamesJi.c建立文件（2）.在Vi的插入界面輸入 #i nclude int ma in (void) prin tf(JamesJi.gcc!

11、rn);return 0;(3). 編譯生成 JamesJi 文件：gcc -o JamesJi JamesJi.c (4).運(yùn)行 JamesJi 文件：./JamesJi二、實(shí)驗(yàn)小結(jié)、建議及體會通過這次實(shí)驗(yàn)Vi編輯器有了進(jìn)一步的應(yīng)用，同時學(xué)會了在Linux進(jìn)行簡單的C語言編程，掌握Linux下C程序的源程序編輯方法；編譯、連接和運(yùn)行方法。在以后的學(xué)習(xí)中會加大努力加強(qiáng)自己的編程能力。加深了對linux的印象，linux的兼容性 很強(qiáng)。C/C+仍舊可以在上面編譯成功。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱SHELL編程和后臺批處理實(shí)驗(yàn)成績實(shí)驗(yàn)者姬琪專業(yè)班級軟件SY1001組別同組者實(shí)驗(yàn)日期年 月曰第一部分：實(shí)驗(yàn)分析與設(shè)計(jì)

12、（可加頁）三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容描述（問題域描述）SHELL編程和后臺批處理要求：掌握Linux系統(tǒng)的SHELL編程方法和后臺批處理方法。內(nèi)容：（1）將編譯、連接以及運(yùn)行上述C程序各步驟用SHELL程序批處理 完成，前臺運(yùn)行。（2）將上面SHELLL程序后臺運(yùn)行。觀察原 C程序運(yùn)行時輸入輸出 情況。（3）修改調(diào)試上面SHELL程序和C程序，使得在后臺批處理方式下， 原鍵盤輸入內(nèi)容可以鍵盤命令行位置參數(shù)方式交互式輸入替代原鍵盤 輸入內(nèi)容，然后輸出到屏幕。四、實(shí)驗(yàn)基本原理與設(shè)計(jì)（包括實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)手段的確定，試驗(yàn)步驟等，用硬件邏輯或 者算法描述）test.c PP文件如下:#in clude using

13、 n ames pace std;int mai n()int i, j;int a1010 = 0; a00 = 1;for(i=1; i=9; i+)for(j=0; j=i; j+)if(j=0) II (i=j)aij = 1;elseaij = ai-1j-1 + ai-1j;for(i=0; i=9; i+)for(j=0; j=i; j+) cout #in clude#in clude#in clude試驗(yàn)步驟等，用硬件邏輯或using n ames pace std;int mai n()while(1)char timebuf100; time_t t; time(&t);

14、strftime(timebuf, sizeof(timebuf),%Y 日 H: %M: %S,localtime(&t);coutvvtimebufvve ndl; fflush(stdout);slee p(1);%m 月%dreturn 0;在現(xiàn)有的系統(tǒng)中添加一個不用傳遞參數(shù)的系統(tǒng)調(diào)用。這個系統(tǒng)調(diào)用的功能是實(shí)現(xiàn)遍歷進(jìn)程。實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容：添加系統(tǒng)調(diào)用的名字利用標(biāo)準(zhǔn)C庫進(jìn)行包裝添加系統(tǒng)調(diào)用號在系統(tǒng)調(diào)用表中添加相應(yīng)表項(xiàng)sys_mysyscall 的實(shí)現(xiàn)三、主要儀器設(shè)備及耗材Ubuntu操作系統(tǒng)Vi編輯器G+編譯器第二部分：實(shí)驗(yàn)調(diào)試與結(jié)果分析(可加頁)一、調(diào)試過程(包括調(diào)試方法描述、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

15、，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄，實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)的問題等) 【1】下載并部署內(nèi)核源代碼此步已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)2中完成?！?】添加系統(tǒng)調(diào)用號系統(tǒng)調(diào)用號在文件unistd.h里面定義。這個文件在 ubuntu10.10 下位于/usr/include/asm/unistd_32.h?，F(xiàn)在我們在unistd.h 中添加我們的系統(tǒng)調(diào)用號：_NR_mysyscall，如下所示：223231 #defi ne_NR_mysyscall/*添加或修改為 mysyscall */*注意：不同版本的內(nèi)核系統(tǒng)調(diào)用號不一樣，您可以根據(jù)內(nèi)核版本不同對系統(tǒng)調(diào)用號進(jìn)行修改*/添加系統(tǒng)調(diào)用號之后，系統(tǒng)才能根據(jù)這個號，作為索引，去找 syscall_t

16、able中的相應(yīng)表項(xiàng)。【3】在系統(tǒng)調(diào)用表中添加或修改相應(yīng)表項(xiàng)我們知道，系統(tǒng)調(diào)用處理程序(system_call )會根據(jù)eax中的索引 到系統(tǒng)調(diào)用表(sys_call_table )中尋找相應(yīng)的表項(xiàng)。所以，我們必須在那里添加 我們自己的一個值。在2.6.36的內(nèi)核下，只需要修改arch/x86/kernel/syscall table 32.S。注意，修改該文件首先要切換至jroot 權(quán)S。限，此外使用gedit打開該文件時注意它的擴(kuò)展名是大寫的233234235 sys_readahead.long sys_mysyscallong sys_gettid.long/*在對應(yīng)的位置修改或添加*

17、/* 225 */sys_mysyscall。到現(xiàn)在為止，系統(tǒng)已經(jīng)能夠正確地找到并且調(diào)用 剩下的就只有一件事情，那就是 sys_mysyscall的實(shí)現(xiàn)?！?】sys_mysyscall的實(shí)現(xiàn)我們把一小段程序添加在kernel/sys.c 里面。在這里，我們并沒有 在kernel目錄下另外添加自己的一個文件，這樣做的目的是為了簡單，而且不用 修改makefile，省去不必要的麻煩。mysyscall系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)遍歷系統(tǒng)中的所有的進(jìn)程，并打印每個進(jìn) 程的進(jìn)程名字，進(jìn)程標(biāo)識符，進(jìn)程的狀態(tài)和父進(jìn)程的標(biāo)識符。進(jìn)程名字、pid、進(jìn)程狀態(tài)、父進(jìn)程的指針在task-struct 結(jié)構(gòu)的字 段中。在內(nèi)核中使用

18、printk函數(shù)打印有關(guān)變量的值。遍歷進(jìn)程可以使用next_task 宏，init_task 進(jìn)程為0號進(jìn)程。asmli nkage int sys_mysyscall(void) /在此處加入遍歷進(jìn)程的代碼;return 0;【5】重新編譯內(nèi)核一定要重新編譯內(nèi)核。內(nèi)核編譯完成后，重新啟動編譯后的新內(nèi)核?！?】編寫用戶態(tài)程序要測試新添加的系統(tǒng)調(diào)用，需要編寫一個用戶態(tài)測試程序(test.c ) 調(diào)用mysyscall系統(tǒng)調(diào)用。mysyscall系統(tǒng)調(diào)用中printk函數(shù)輸出的信息在 /var/log/message 文件中。也可以在 shell下用dmesg命令查看。用戶態(tài)測試程序可以用如下方法

19、實(shí)現(xiàn)#in clude # in clude #defi ne _NR_ mysyscall 223int mai n()*/syscall(_NR_mysyscall);/* 或 syscall(223)/在此加入在屏幕輸出每個進(jìn)程相關(guān)信息的代碼；用gcc編譯源程序# gcc - o test test.c運(yùn)行程序# ./test用shell命令查看遍歷進(jìn)程輸出的信息#dmesg二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析（包括結(jié)果描述、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、影響因素討論、綜合分析和結(jié)論等）.long .long .long long .long ,long long .long5ys_getdent564 sys_fcnt

20、I64 sy匸ni_syscall sys mysystall sysgettid sysreadahead sys setxattr syslsetxattr220 */reserved for TUX */225b sys.c K/濡如一個黍統(tǒng)謂用 .asmUnkage ints/smysyscdlLCvoid)struct dotask struct *task=&init task:printkC rsxtdt%ldtin ,ta5k-comni, task- pid, ta5 state, ta&k.- parent-Apid：ywhUef (task=next_ta&k(task)

21、 !i=&init_ta5k);return B;k-|三、實(shí)驗(yàn)小結(jié)、建議及體會這次實(shí)驗(yàn)有點(diǎn)難度，但是通過查找資料和與老師的交流之后還是順利完成了實(shí) 驗(yàn)，希望以后相關(guān)能力能夠得到加強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱Linux進(jìn)程控制(fork)實(shí)驗(yàn)成績實(shí)驗(yàn)者姬琪專業(yè)班級軟件SY1001組別同組者實(shí)驗(yàn)日期年 月曰第一部分：實(shí)驗(yàn)分析與設(shè)計(jì)（可加頁）、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容描述（問題域描述）Li nux要求: 內(nèi)容: 定操作后退出系統(tǒng)進(jìn)程控制掌握Linux系統(tǒng)中進(jìn)程控制原語fork的使用方法。設(shè)計(jì)C程序，其中主進(jìn)程創(chuàng)建一個子進(jìn)程，以特定次序各自執(zhí)行規(guī)二、實(shí)驗(yàn)基本原理與設(shè)計(jì)（包括實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)手段的確定，試驗(yàn)步驟等，用硬件邏輯或

22、 者算法描述）#i ncludevstdlib.h #in clude #in cludeusing n ames pace std;int mai n()coutvv Parent p rocess id:get pid()vve ndl; pid_t iRet = fork();if(iRet0)coutCreate child p rocess fail!vve ndl;else if(iRet = 0)coutvv Imchild p rocess, and idisget pid()vv ppidis:vvget ppi d()vve ndl;elsecoutvvCreate chi

23、ld p rocess success childvvthe id is:vviRetvve ndl;return 0; 三、主要儀器設(shè)備及耗材Ubuntu操作體統(tǒng)Vi編輯器G+編譯第二部分：實(shí)驗(yàn)調(diào)試與結(jié)果分析(可加頁)一、調(diào)試過程(包括調(diào)試方法描述、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄，實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)的問題等)(1)【進(jìn)程的創(chuàng)建】編寫一段程序，使用系統(tǒng)調(diào)用fork ()創(chuàng)建兩個子進(jìn)程，當(dāng)此進(jìn)程運(yùn)行時，在系統(tǒng)中有一個父進(jìn)程和兩個子進(jìn)程活動，讓每一個進(jìn)程在屏幕上顯示一個字符，父進(jìn)程顯示字符“ a”；子進(jìn)程分別顯示字符“ b”和字符“ c ”，試觀察記錄屏幕上的顯 示結(jié)果，并分析原因?！驹闯绦颉浚?in cl

24、udeint mai n()int p1, p2;while (p1 = fork() = -1);if (p1 = 0)/putchar(b);else while (p2 = fork() = -1);if (p2 = 0)pu tchar(c);elsepu tchar(a);return 0;第一子進(jìn)程/第二子進(jìn)程父進(jìn)程bca，偶爾輸出 cab和 cba, abc, bac, acb運(yùn)行多次：主要輸出有會有如此多種不同輸出，主要是因?yàn)閒ork()生成的子進(jìn)程和父進(jìn)程是并行運(yùn)行 的，所以先運(yùn)行哪個進(jìn)程是由系統(tǒng)的調(diào)度算法決定的，ubuntu9.04很大概率系統(tǒng)會先輸出bca是因?yàn)閡bunt

25、u 9.04在fork ()運(yùn)行之后很大概率先運(yùn)行子進(jìn)程， 再運(yùn)行父進(jìn)程。當(dāng)然也有可能先運(yùn)行父進(jìn)程后子進(jìn)程，再加上進(jìn)程間的并發(fā)性；導(dǎo)致了輸出的多樣性。輸出次序帶有隨機(jī)性?！具M(jìn)程的控制】修改已編寫的程序，將每個進(jìn)程輸出一個字符改為每個進(jìn)程輸出一句 話，在觀察程序執(zhí)行時屏幕上出現(xiàn)的現(xiàn)象，并分析原因?！驹创a】：#in cludeint mai n() int p1, p2;第一個子進(jìn)程while (p1 = fork() = -1);if (p1 = 0)prin tf(Child1 is runnin g!n); else ;第二子進(jìn)程while (p2 = fork() = -1); if (

26、p2 = 0)prin tf(Child2 is runnin g!n); elseprin tf(Father is runnin g!n); return 0;運(yùn)行多次，大部分運(yùn)行后輸出:Childl is running!Child2 is running!Father is running!少數(shù)輸出：Child2 is running! Childl is running! Father is running!Father is running! Childl is running! Child2 is running!理論上是有6種不同的結(jié)果，還是由于系統(tǒng)的調(diào)度算法，程序的并發(fā)性影響

27、；但由 于函數(shù)printf()在輸出字符串時不會被中斷，因此，字符串內(nèi)部字符順序輸出不 變。所以與打印單字符的結(jié)果相同。創(chuàng)建進(jìn)程,使用exec函數(shù)族使子進(jìn)程執(zhí)行新的目標(biāo)程序,觀察并分析 出現(xiàn)的現(xiàn)象?！驹创a】：#in clude #in clude int mai n()prin tf(=system call execl testi ng =n);execl p( date,date,O);prin tf(exec error !n ”)；return 0;輸出：=system call execl test ing =2009 年 12 月 04 日星期五 21:35:18 CST輸出結(jié)果

28、分析：exec Ip是一種 exec 函數(shù)，當(dāng)進(jìn)程調(diào)用一種 exec 函數(shù)時，用指定的目標(biāo)進(jìn)程 更好進(jìn)程的執(zhí)行映像。Exec調(diào)用成功后，調(diào)用進(jìn)程的正文段被指定的文件的正文 段所覆蓋。調(diào)用成功時，exec不返回，從而不執(zhí)行exec以后的所有語句，所以本 例就只有輸出“ 2009年12月04日星期五21:35:18 CST的情況。如果調(diào)用失 敗，返回-1，執(zhí)行剩余指令。(3)【進(jìn)程信號處理】編寫程序使用系統(tǒng)調(diào)用fork()創(chuàng)建兩個子進(jìn)程，再用系統(tǒng)調(diào)用singal()讓 父進(jìn)程捕捉鍵盤上來的中斷信號(即按Ctrl+c鍵);當(dāng)捕捉到中斷信號后，父進(jìn)程用系統(tǒng)調(diào)用Kill()向兩個子進(jìn)程發(fā)出信號，子進(jìn)程捕

29、捉到信號后分別輸出下列信息后終止：Child P rocess11 is Killed by Parent!Child P rocess12 is Killed by Parent!父進(jìn)程等待兩個子進(jìn)程終止后，輸出如下的信息后終止：Parent P rocess is Killed!【源代碼】：#in clude#in clude int wait_mark;void wait in g()while (wait_mark = 1); void stop()wait_mark = 0; int mai n()int p1, p2;while (p1 = fork() = -1);第一個子進(jìn)程if (p1 = 0)wait_mark = 1;sig nal(SIGINT, SIG_IGN);sig nal(16, sto p); wait in g(); lockf(1, 1, 0);prin tf(Child P rocess11 is Kil