操作系统实验指导书-linux.doc

《操作系统实验指导书-linux.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《操作系统实验指导书-linux.doc（106页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、实验一 UNIX/LINUX及其使用环境（一）UNIX常用命令简介实验目的1、了解UNIX的命令及使用格式。2、熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令。实验内容1、通过WINDOWS操作系统中的远程登录程序telnet.exe 登录UNIX。2、熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令如ls、who、w、pwd、ps、pstree、top等。3、通过WINDOWS操作系统中的FTP程序，练习WINDOWS和UNIX之间的文件交换。实验准备 预习附录一UNIX/LINUX简介实验指导一、UNIX的登录与退出1、登录在DOS环境下用MS提供的telnet程序（也可使用WINDOWS 自带的telne

2、t图形界面程序或多功能的S-Term终端程序），可使PC作为终端（terminal）登录（login）UNIX服务器（UNIX Server）。（1）执行格式： telnet hostname(主机名)或 telnet 主机的IP地址 例： telnet telnet 140.122.77.120 （2）步骤 login： （输入username） password： （输入密码）2、退出 在UNIX系统提示符$下，输入logout、exit或shutdown 。例：$ logout二、UNIX命令格式 命令 选项 处理对象例：ls -la mydir注意：（1）命令一般是小写字串。注意大小写

3、有别 （2）选项通常以减号（-）再加上一个或数个字符表示，用来选择一个命令的不同操作 （3）同一行可有数个命令，命令间应以分号隔开 （4）命令后加上&可使该命令后台（background）执行三、常用命令1、目录操作和DOS相似，UNIX采用树型目录管理结构，由根目录（/）开始一层层将子目录建下去，各子目录以 / 隔开。用户login后，工作目录的位置称为 home directory，由系统管理员设定。符号代表自己的home directory，例如 /myfile 是指自己home目录下myfile这个文件。UNIX的通配符有三种：* 和 ? 用法与DOS相同， - 代表区间内的任一字符，

4、如test0-5即代表test0，test1，test5的集合。（1）显示目录文件 ls执行格式： ls -atFlgR name (name可为文件或目录名称)例： ls 显示出当前目录下的文件ls -a 显示出包含隐藏文件的所有文件ls -t 按照文件最后修改时间显示文件 ls -F 显示出当前目录下的文件及其类型ls -l 显示目录下所有文件的许可权、拥有者、文件大小、修改时间及名称ls -lg 同上ls -R 显示出该目录及其子目录下的文件 注:ls与其它命令搭配使用可以生出很多技巧(最简单的如ls -l | more)，更多用法请输入ls -help查看，其它命令的更多用法请输入 命

5、令名 -help 查看. （2）建新目录 mkdir执行格式： mkdir directory-name例： mkdir dir1(新建一名为dir1的目录)（3）删除目录rmdir执行格式： rmdir directory-name 或 rm directory-name例：rmdir dir1 删除目录dir1，但它必须是空目录，否则无法删除 rm -r dir1 删除目录dir1及其下所有文件及子目录 rm -rf dir1 不管是否空目录，统统删除，而且不给出提示,使用时要小心（4） 改变工作目录位置 cd执行格式： cd name 例： cd 改变目录位置至用户login时的work

6、ing directory cd dir1 改变目录位置，至dir1目录 cd user 改变目录位置，至用户的working directory cd . 改变目录位置，至当前目录的上层目录 cd ./user 改变目录位置，至上一级目录下的user目录 cd /dir-name1/dir-name2 改变目录位置，至绝对路径（Full path） cd - 回到进入当前目录前的上一个目录（5）显示当前所在目录pwd执行格式： pwd（6）查看目录大小du执行格式： du -s directory例： du dir1 显示目录dir1及其子目录容量（以kb为单位） du -s dir1 显示

7、目录dir1的总容量 （7）显示环境变量 echo $HOME 显示家目录 echo $PATH 显示可执行文件搜索路径 env 显示所有环境变量(可能很多,最好用env | more,env | grep PATH等)（8）修改环境变量，在bash下用export,如： export PATH=$PATH:/usr/local/bin 想知道export的具体用法，可以用shell的help命令：help export2、文件操作（1）查看文件(可以是二进制的)内容 cat执行格式：cat filename或more filename 或cat filename|more例： cat fil

8、e1 以连续显示方式，查看文件file1的内容more file1 或 cat file1|more 以分页方式查看文件的内容（2）删除文件 rm执行格式： rm filename 例： rm file? rm f* （3）复制文件 cp 执行格式： cp -r source destination 例： cp file1 file2 将file1复制成file2 cp file1 dir1 将file1复制到目录dir1 cp /tmp/file1 将file1复制到当前目录 cp /tmp/file1 file2 将file1 复制到当前目录名为file2cp r dir1 dir2 (r

9、ecursive copy)复制整个目录。 （4）移动或更改文件、目录名称mv执行格式： mv source destination例： mv file1 file2 将文件file1，更名为file2 mv file1 dir1 将文件file1，移到目录dir1下mv dir1 dir2 （5）比较文件(可以是二进制的)或目录的内容 diff 执行格式： diff -r name1 name2 (name1、name2同为文件或目录) 例： diff file1 file2 比较file1与file2的不同处 diff -r dir1 dir2 比较dir1与dir2的不同处（6）文件中字

10、符串的查找 grep执行格式： grep string file例： grep abc file1 查找并列出串abc所在的整行文字（7）文件或命令的路径寻找执行格式一：whereis command 显示命令的路径执行格式二：which command 显示路径及使用者所定义的别名执行格式三：whatis command 显示命令的功能摘要执行格式四：find search -path -name filename -print搜寻指定路径下某文件的路径 执行格式五：locate filename 根据系统预先生成的文件/目录数据库(/var/lib/slocate/slocate.db)查

11、找匹配的文件/目录,查找速度很快,如果有刚进行的文件改变而系统未到执行定时更新数据库的时间,可以打入updatedb命令手动更新.（8）建立文件或目录的链接 ln例: ln source target1 建立source文件（已存在）的硬链接,命名为target1 ln -s source target2 建立source文件的符号链接,命名为target23、系统询问与权限口令（1）查看系统中的使用者执行格式： who （2）查看username执行格式： who am I 查看自己的username（3）改变自己的username的帐号与口令 su 执行格式： su username 例：

12、 su username 输入帐号 password 输入密码（4）文件属性的设置 chmod 改变文件或目录的读、写、执行的允许权执行格式： chmod -R mode name其中：-R为递归处理,将指定目录下所有文件及子目录一并处理 mode为3-8位数字，是文件/目录读、写、执行允许权的缩写(r:read,数字代号为4 w:write,数字代号为2 x:execute,数字代号为1)mode： rwx rwx rwx user group other缩写： (u) (g) (o)例：chmod 755 dir1 将目录dir1设定成任何人皆有读取及执行的权利，但只有拥有者可作写修改。其

13、中7=4+2+1,5=4+1 chmod 700 file1 将file1设为拥有者可以读、写和执行 chmod o+x file2 将file2，增加拥有者可执行的权利 chmod g+x file3 将file3，增加组使用者可执行的权利 chmod o-r file4 将file4，除去其它使用者可读取的权利（5）改变文件或目录所有权 chown 执行格式： chown -R username name 例： chown user file1 将文件file1改为user所有 chown .fox file1 将文件file1改为fox组所有 chown user.fox file1 将

14、文件file1改为fox组的user所有 chown -R user dir1 将目录dir1及其下所有文件和子目录，改为user 所有（6）检查用户所在组名称 groups执行格式： groups （7）改变文件或目录的组拥有权 chgrp执行格式： chgrp -R groupname name 例： chgrp vlsi file1 将文件file1改为vlsi组所有 chgrp -R image dir1 将目录dir1及其下所有文件和子目录，改为image群组（8）改变文件或目录的最后修改时间 touch执行格式： touch name4、进程操作（1）查看系统目前的进程 ps 执行

15、格式： ps -aux 例： ps 或ps -x 查看系统中属于自己的process ps -au 查看系统中所有使用者的process ps -aux 查看系统中包含系统内部及所有使用者的process ps -aux|grep apache 找出系统中运行的所有名称中带有apache串的process （2）查看正在background中执行的process 执行格式： jobs（3）结束或终止进程 kill执行格式： kill -9 PID （PID为利用ps命令所查出的process ID）例： kill 456或 kill -9 456 终止process ID 为456的proce

16、ss（4）后台（background）执行process command的命令执行格式： command & （在命令后加上 &）例： gcc file1 & 在后台编译file1.c注意：按下Z，暂停正在执行的process。键入”bg”，将所暂停的process置入background中继续执行。例： gcc file1 & Z stopped bg（5）结束或终止在background中的进程 kill执行格式： kill %n例： kill %1 终止在background中的第一个job kill %2 终止在background中的第二个job（6）显示系统中程序的执行状态例: t

17、op -q 不断地更新、显示系统程序的执行状态第一行显示的项目依次为当前时间、系统启动时间、当前系统登录用户数目、平均负载。第二行为进程情况，依次为进程总数、休眠进程数、运行进程数、僵死进程数、终止进程数。第三行为CPU状态，依次为用户占用、系统占用、优先进程占用、闲置进程占用。第四行为内存状态，依次为平均可用内存、已用内存、空闲内存、共享内存、缓存使用内存。第五行为交换状态，依次为平均可用交换容量、已用容量、闲置容量、高速缓存容量。PID 每个进程的ID。PPID 每个进程的父进程ID。UID 每个进程所有者的UID 。USER 每个进程所有者的用户名。PRI 每个进程的优先级别。NI 该进

18、程的优先级值。SIZE 该进程的代码大小加上数据大小再加上堆栈空间大小的总数。单位是KB。TSIZE 该进程的代码大小。对于内核进程这是一个很奇怪的值。DSIZE 数据和堆栈的大小。TRS 文本驻留大小。D 被标记为“不干净”的页项目。LIB 使用的库页的大小。对于ELF进程没有作用。RSS 该进程占用的物理内存的总数量，单位是KB。SHARE 该进程使用共享内存的数量。STAT 该进程的状态。其中S代表休眠状态；D代表不可中断的休眠状态；R代表运行状态；Z代表僵死状态；T代表停止或跟踪状态。TIME 该进程自启动以来所占用的总CPU时间。如果进入的是累计模式，那么该时间还包括这个进程子进程所

19、占用的时间。且标题会变成CTIME。%CPU 该进程自最近一次刷新以来所占用的CPU时间和总时间的百分比。%MEM 该进程占用的物理内存占总内存的百分比。COMMAND 该进程的命令名称，如果一行显示不下，则会进行截取。内存中的进程会有一个完整的命令行按ctrl+c停止查看（7）以树状图显示执行的程序 pstree例: pstree -h 列出进程树并高亮标出当前执行的程序 （8）监视虚拟内存 vmstat vmstat对系统的虚拟内存、进程、CPU活动进行监视，同时它也对磁盘和forks和vforks操作的个数进行汇总。 不足是：vmstat不能对某个进程进行深入分析，它仅是一对系统的整体情

20、况进行分析。 例如：angelhome /angel# vmstat procs memory swap io system cpu r b w swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id 0 0 0 7180 1852 56092 48400 0 0 6 5 24 8 0 0 18其中：Procsr: 等待运行的进程数 b: 处在非中断睡眠状态的进程数 w: 被交换出去的可运行的进程数。Memoryswpd: 虚拟内存使用情况，单位：KB free: 空闲的内存，单位KBbuff: 被用来做为缓存的内存数，单位：KBSwapsi: 从磁盘交

21、换到内存的交换页数量，单位：KB/秒 so: 从内存交换到磁盘的交换页数量，单位：KB/秒 IObi: 发送到块设备的块数，单位：块/秒 bo: 从块设备接收到的块数，单位：块/秒 Systemin: 每秒的中断数，包括时钟中断 cs: 每秒的环境（上下文）切换次数 CPU 按 CPU 的总使用百分比来显示us: CPU 使用时间 sy: CPU 系统使用时间 id: 闲置时间（9）分析共享内存、信号量和消息队列 ipcs(相关命令ipcrm：用于给有权限的用户清除这些量，注意不要乱清除，除非该量确实失效了)例如：angelhome /angel# ipcs- Shared Memory Se

22、gments -key shmid owner perms bytes nattch status0x 0 root 644 10x61715f01 1 root 666 32000 330x 2 nobody 600 92164 11 dest- Semaphore Arrays -key semid owner perms nsems status0x 0 root 666 140x61715f02 257 root 777 1- Message Queues -key msqid owner perms used-bytes messages（10）监视用户空间程序发出的全部系统调用 s

23、trace strace 还能显示调用的参数，以及用符号方式表示的返回值。 strace 从内核中接收信息，所以一个程序无论是否按调试方式编译(gcc -g)或是否被去掉了调试信息，都可以被跟踪。执行格式： strace -tTeo executable-program-name -t ： 用来显示调用发生的时间 -T ： 显示调用花费的时间 -e ： 限定被跟踪的调用类型 -o ： 将输出重定向到一个文件中类似命令：ltrace -fiS executable-program-name5、通信类（1）本地工作站与UNIX服务器间的文件传输 ftp执行格式： ftp 主机名 或 ftp 主机的

24、IP地址后续执行步骤：name：输入帐号password：输入密码ftphelp显示ftp可使用的所有命令ftplcd dir1改变本地机当前目录为dir1ftpget file1将UNIX服务器文件file1拷到本地机ftpput file2将本地文件file2，拷到UNIX服务器ftp!ls显示本地机当前目录下所有文件ftp!pwd显示本地机当前所在目录下所有文件ftpls显示UNIX服务器当前目录下所有文件ftpdir显示服务器当前目录下所有文件（略同于UNIX的 ls -l指令）ftppwd显示UNIX服务器当前所有目录位置ftpcd dir1更改UNIX服务器的目录至dir1下ftp

25、mget *.c将服务器中 .c 文件拷到本地机中ftpmput *.txt将所有 .txt 文件拷贝到服务器ftpquit结束ftp工作ftpbye结束ftp工作（2）检查与UNIX服务器连接是否正常 ping 执行格式： ping hostname 或 ping IP-Address 例： ping 127.1.1.1（3）将文件当做E-mail的内容送出 mail执行格式：mail -s “Subjict-string” usernameaddressfilename例： mail -s “program” user file.c功能：将file.c当做mail的内容，送至user，su

26、bject name为program（4）传送E-mail给本地UNIX服务器上的用户 mail执行格式： mail username（5）读取信件 mail执行格式： mail（6）列出套接字使用情况 socklist（7）查看网络连接 netstat6、I/O命令（1）管道（pipe-line）的使用执行格式： command1|command2 功能：将command1的执行结果送到command2 作为输入例： ls -R1|more 以分页方式列出当前目录文件及子目录名称 cat file1|more 以分页方式，列出file1的内容（2）标准输入控制执行格式： command-li

27、nefile 将file作为command-line的输入例： mail -s “mail test” useriis.sinica.edu.twfilename 功能：将command的执行结果送至指定的filename中例： ls -l list 将执行”ls -l” 的结果写入文件list中执行格式二： command!filename 功能：同上，若filename文件已存在，则强迫重写执行格式三： command&filename 功能：将command执行所产生的任何信息写入filename执行格式四：commandfilename 功能：将command 的执行结果，附加（app

28、end）到filename执行格式五：command&filename ?功能：将command执行所产生的任何信息附加于filename中7、其它常用命令（1）命令在线帮助 man执行格式： man command例： man ls 查询ls这个指令的用法（2）设定命令记录表长度 history执行格式一： set history=n例： set history=40 功能：设定命令记录表长度为40（可记载执行过的前面40个命令）执行格式二： history 查看命令记录表的内容（3）显示说明 info执行格式: info command-name例: info gcc功能: 查看gcc的说

29、明,按上下箭头选定菜单,回车进入,u键返回上级菜单. info不加参数则进入最上一级菜单.四、用cat 命令查看 /proc 动态文件系统目录下的文件,辨识其中的系统信息.例如: cat interrupts 列出当前中断占用情况 cat ioports 列出设备的硬件IO占用情况 cat pci 列出pci设备的情况实验一 UNIX/LINUX及其使用环境（二）LINUX 下C语言使用、编译与调试实验实验目的 1、复习C语言程序基本知识 2、练习并掌握UNIX提供的vi编辑器来编译C程序3、学会利用gcc、gdb编译、调试C程序实验内容1、用vi编写一个简单的、显示Hello,World!的

30、C程序，用gcc编译并观察编译后的结果2、利用gdb调试该程序3、运行生成的可执行文件。实验指导一、C语言使用简介LINUX中包含了很多软件开发工具。它们中的很多是用于C和C+应用程序开发的。 C是一种能在UNIX的早期就被广泛使用的通用编程语言。它最早是由Bell实验室的Dennis Ritchie为了UNIX的辅助开发而写的，从此C就成为世界上使用最广泛的计算机语言。C能在编程领域里得到如此广泛支持的原因有：（1）它是一种非常通用的语言，并且它的语法和函数库在不同的平台上都是统一的，对开发者非常有吸引力；（2）用C写的程序执行速度很快；（3）C是所有版本UNIX上的系统语言；二、文件编辑器

31、vi vi是在UNIX 上被广泛使用的中英文编辑软件。vi是visual editor的缩写，是UNIX提供给用户的一个窗口化编辑环境。进入vi，直接执行vi编辑程序即可。例：$vi test.c显示器出现vi的编辑窗口，同时vi会将文件复制一份至缓冲区（buffer）。vi先对缓冲区的文件进行编辑，保留在磁盘中的文件则不变。编辑完成后，使用者可决定是否要取代原来旧有的文件。1、vi的工作模式vi提供二种工作模式：输入模式（insert mode）和命令模式（command mode）。使用者进入vi后，即处在命令模式下，此刻键入的任何字符皆被视为命令，可进行删除、修改、存盘等操作。要输入信息

32、，应转换到输入模式。（1）命令模式在输入模式下，按ESC可切换到命令模式。命令模式下，可选用下列指令离开vi：q!离开vi，并放弃刚在缓冲区内编辑的内容：wq将缓冲区内的资料写入磁盘中，并离开vi：ZZ同wq：x同wq：w将缓冲区内的资料写入磁盘中，但并不离开vi：q离开vi，若文件被修改过，则要被要求确认是否放弃修改的内容，此指令可与：w配合使用（2）命令模式下光标的移动 H左移一个字符J下移一个字符K上移一个字符L右移一个字符0移至该行的首$移至该行的末移至该行的第一个字符处H移至窗口的第一列M移至窗口中间那一列L移至窗口的最后一列G移至该文件的最后一列W, W下一个单词 (W 忽略标点)

33、B, B上一个单词 (B 忽略标点)+移至下一列的第一个字符处-移至上一列的第一个字符处(移至该句首)移至该句末移至该段首移至该段末NG移至该文件的第n列N+移至光标所在位置之后第n列n-移至光标所在位置之前第n列（3）输入模式输入以下命令即可进入vi输入模式：a(append) 在光标之后加入资料A 在该行之末加入资料i(insert)在光标之前加入资料I 在该行之首加入资料o(open)新增一行于该行之下，供输入资料用O新增一行于该行之上，供输入资料用Dd删除当前光标所在行X删除当前光标字符X删除当前光标之前字符U撤消重做F查找s 替换,例如:将文件中的所有FOX换成duck,用:%s/F

34、OX/duck/gESC离开输入模式更多用法见 info vi三、GNU C编译器LINUX上可用的C编译器是GNU C编译器，它建立在自由软件基金会编程许可证的基础上，因此可以自由发布。LINUX 上的GNU C编译器（GCC）是一个全功能的ANCI C兼容编译器，而一般UNIX（如SCO UNIX）用的编译器是CC。下面介绍GCC和一些GCC编译器最常用的选项。1、使用GCC通常后跟一些选项和文件名来使用GCC编译器。GCC命令的基本用法如下： gcc options filenames命令行选项指定的编译过程中的具体操作2、GCC常用选项GCC有超过100个的编译选项可用，这些选项中的许

35、多可能永远都不会用到，但一些主要的选项将会频繁使用。很多的GCC选项包括一个以上的字符，因此必须为每个选项指定各自的连字符，并且就像大多数LINUX 命令一样不能在一个单独的连字符后跟一组选项。例如，下面的命令是不同的：gcc -p-g test.cgcc -pg test.c第一条命令告诉GCC编译test.c时为prof命令建立剖析（profile）信息并且把调试信息加入到可执行文件里。第二条命令告诉GCC只为gprof命令建立剖析信息。当不用任何选项编译一个程序时，GCC将建立（假定编译成功）一个名为a.out的可执行文件。例如， gcc test.c编译成功后，当前目录下就产生了一个a

36、.out文件。也可用-o选项来为即将产生的可执行文件指定一个文件名来代替a.out。例如：gcc o count count.c此时得到的可执行文件就不再是a.out，而是count。GCC也可以指定编译器处理步骤多少。-c选项告诉GCC仅把源代码编译为目标代码而跳过汇编和连接步骤。这个选项使用得非常频繁因为它编译多个C程序时速度更快且更易于管理。默认时GCC建立的目标代码文件有一个.o的扩展名。3、执行文件 格式： ./可执行文件名例：./a.out ./count三、gdb调试工具LINUX包含了一个叫gdb的GNU调试程序。gdb是一个用来调试C和C+程序的强有力调试器。它使你能在程序运

37、行时观察程序的内部结构和内存的使用情况。它具有以下一些功能：监视程序中变量的值；设置断点以使程序在指定的代码行上停止执行；一行行的执行代码。以下是利用gdb进行调试的步骤：1、调试编译代码为了使gdb正常工作，必须使你的程序在编译时包含调试信息。调试信息里包含你程序里的每个变量的类型和在可执行文件里的地址映射以及源代码的行号。gdb利用这些信息使源代码和机器码相关联。在编译时用 g 选项打开调试选项。2、gdb基本命令命 令描 述file装入欲调试的可执行文件kill终止正在调试的程序list列出产生执行文件的源代码部分next执行一行源代码但不进入函数内部step执行一行源代码并进入函数内部run执行当前被调试的程序quit终止gdbwatch监视一个变量的值而不管它何时被改变break在代码里设置断点，使程序执行到这里时被挂起make不退出gdb就可以重新产生可执行文件shell不离开gdb就执行UNIX shell 命令3、应用举例(1)设有一源程序greet.c(2)编译，gcc -ggdb o greet greet.c，出错(3)gdb greet ，出现提示符(gdb)，此时可在提示符下输入gdb的命令了，如：(gdb)run(gdb)list(4)退出调试状态，返回系统提示符下， (gdb)quit四、参考程序main( )