《 操作系统》课程实验指导书
一．实验总学时（课外学时/课内学时）：4/8 总学分：8/44
必开实验个数： 4 选开实验个数：0
二．适用专业： 网络工程、计算机科学与技术2007级
三．考核方式及办法：在规定实验时间内完成实验要求,依据实验过程及实验结果在实验现场逐一检查考核。
四．配套的实验教材或指导书： 自编实验指导书 五. 实验项目：
实验1 SHELL命令的使用
1、实验目的
通过对LINUX的系统启动、注销、关闭和关机，帐号管理，文件系统的日常管理，文件系统的权限控制等常用基本命令的使用及与Windows下DOS SHELL的比较，了解现代操作系统SHELL的特点和功能。
了解编辑器vi的使用方法。 2、实验工具及环境
LINUX系统网络环境或单机，Windows系统网络环境或单机。 3、实验计划学时
2学时上机实际操作。 4、实验内容及操作步骤 ⑴系统启动和关闭
① 使用自己的账户登录UNIX系统，查看系统提示符确定自己使用的shell程序类型
别。
◎开机后，系统自检启动后提示 login： （输入：root↙）
password： （输入：用户口令↙，root用户为redhat） ◎ 查看/etc/passwd文件可以获得用户使用的shell #grep $LOGNAME /etc/passwd↙
可能的显示为：user001:*:200:50::/usr/user001:/bin/sh 请思考上述命令怎样得到了当前使用的shell类型的？ 使用下面的命令也可以查看当前shell： #echo $SHELL
② 注销和关机命令。 ◎ 用户注销使用： $exit↙
或$
该命令将结束所有的进程，当执行此命令后系统提示“Safe to Power off or Press Any Key
to Reboot”时可以关闭电源或按任一键重启系统。 ◎haltsys（halt），reboot只能由超级用户在单用户模式下使用。 ⑵帐号管理
① 添加用户，删除用户，修改个人口令后重新进行登录； ◎ 添加用户的shell命令：
#useradd user08↙（Linux系统中可以为adduser）
上述命令采用默认属性，UNIX也可以使用选项来指定创建帐户的属性： -c comment用户说明
-d directory 指定用户主目录
-m 若用户的起始目录不存在则创建 -g group指定用户所属组 -s shell 指定用户使用的shell -u uid为用户分配标识 ◎ 修改口令
对linux系统而言，用adduser增加的用户应该随即用passwd命令来修改口令。 #passwd user08↙
new password:(输入口令，屏幕不回显) ↙ new password（again）:(再次输入口令) ↙ ◎ 删除用户的shell命令
userdel命令用来删除已经存在的用户及相关的文档，其命令格式如下： # userdel 〔选项〕用户名 userdel命令的常用选项：
-r将用户目录下的文档一并删除。在其他位置上的文档也将一一找出并删除。
Userdel不允许移除正在线上的用户帐号，因此，如果想删除这类用户帐号，必须先杀掉用户在系统上运行的程序才能进行帐号删除。 ② 组的添加、删除管理； ◎ 组信息保存在/etc/group文件中，文件记录格式为： userg1::21:user01,user02,user08
其中：userg1为组名，组ID号为21，组成员有user01,user02,user08。 ◎ 添加用户组
可以直接编辑/etc/group文件来创建一个新组。
③ 用who命令查看当前登录在系统中的用户列表、用户总数、系统启动时间等信息； #who -H↙
④ 查看当前用户的标识符及当前进程的状态； #ps –lf | pg↙
观察上述命令的输出。
⑤ 用cal命令查看自己的生日是星期几。如： #cal 9 1983↙
根据显示可以得到答案。 ⑶文件系统的日常管理
① 文件的显示、复制、移动和删除； ◎ #cat /etc/passwd↙ ◎ #cat>filea↙ ◎ #cat >> filea↙
◎ #more /etc/filea↙ ◎ #pg /etc/filea↙ ◎ cp filea fileb↙ ◎ mv filea /fileb↙ ◎ rm /fileb↙
② 目录的建立、删除、显示、改变和复制 ◎ #mkdir dira↙ ◎ #ls dira↙ ◎ #mkdir –p dirb/dirc↙ ◎ #cp –r dirb dira↙ ◎ ls –R dira↙ ◎ #rmdir –p dira↙
③ UNIX系统访问DOS或Windows下文件（FAT），完成读DOS格式的软盘文件或
DOS格式的硬盘文件的过程。mount和umount命令。
◎以超级用户登录，使用mkdir命令为DOS硬盘创建一个挂载点； ＃mkdir /mnt/zipdos↙
◎用mount命令指定文件系统的类型、设备名称及挂载点： ＃mount -t msdos /dev/hdal /mnt/zipdos ↙
◎挂载完成后可以使用df命令查阅设备挂载的情况； ◎ 完成挂载后，可以在Linux系统下查阅到DOS目录下的文件内容。 #cd /nt/zipdos↙ #ls ◎ 使用完后使用umount命令进行卸载： ＃umount /mnt/zipdos↙
完成这些操作后，在根目录下除了包含有Linux系统中典型文件系统的内容外，还增加了一个/mnt/zipdos子目录。此目录是将DOS分区中的C盘挂在了Linux系统的根目录下，安装完成后普通用户就可以对其中的文件直接进行访问。
? 在LINUX系统下挂载U盘 1） 插入U盘
2） 通常使用mount /dev/sda1 /usb即可
3） 如果不行，输入 fdisk -l /dev/sda 查看输出结果，在输出信息中查看系统中U盘的
Device名称，将前面命令中的sda1改命重新挂载即可。
4） 如果U盘是fat16就使用下面的命令选项 -t msdos ；如果是fat32 则为-t vfat 。 ⑷文件系统的权限控制 ① 文件权限的表示 ◎ #ls –l /etc|more↙ ◎ #ls –l /dev|more ↙
② chmod、chown、chgrp和umask命令； ◎ #ls –l filea
#chmod 640 filea↙ ◎ #chown user08 fi1ea↙ ◎ #chgrp userg1 fi1ea↙ ◎ #umask ↙ /*不带参数的umask显示系统的设置情况*/
#mkdir dirx↙
#ls –l dirx↙ /*查看新建的目录权限*/ #umask 027↙ #mkdir diry↙ #ls –l diry↙ 比较有什么不同。
（5）在Windows下启动DOS SHELL，即输入CMD运行，对照在Linux下的文件管理操作，完成相应的操作后记录实验结果。
（6）使用vi编辑一些文本文件，熟悉vi中的操作命令、工作模式切换及功能键的使用。掌握vi的启动、模式转换、文件的保存、退出操作。 ◎ #vi↙ 或 #vi text1↙ ◎ 输入”a,i”进入插入编辑方式 ◎ 输入文本后，按“ESC”退回到命令行方式。 ◎ 输入“：”进入末行命令方式，再键入“w”，“q”或“wq”存盘或退出。 5、实验报告
要求认真书写实验报告，报告的内容包括：实验目的、实验内容、实验步骤、实验结果等。
思考问题：你觉得Linux SHELL的命令使用方式与Windows或DOS比较，有何不同？
实验二 进程管理综合实验
1、实验目的
熟悉在C语言源程序中使用LIUNX所提供的系统调用的方法；掌握LINUX中子进程的创建方法以及调度执行情况，理解进程与程序的区别；
掌握LINUX系统中vi编辑器和gcc编译器的用法；
掌握Linux信号量的使用方法和P、V操作函数的定义，掌握使用P、V操作实现进程间的互斥的方法；进一步理解进程同步和互斥的概念；
掌握fork( ) 配合exec( )使用创建进程的方法，熟悉进程的睡眠、同步、撤消等进程控制方法。
通过实验建立起较为完整的进程并发、同步和互斥的概念，对LINUX下进程相关的系统调用有初步的掌握。 2、实验工具及环境
LINUX系统网络环境或单机，gcc编译器。 3、实验计划学时
4学时上机实际操作。 4、实验内容
1）GNU C编译器
(1)Linux的基本c开发环境由以下几部分组成：c程序库glibc，c编译器 gcc或cc，系统头文件glibc_header，库文件、包含文件和生成的可执行文件存放在/usr/lib目录下。
编译连接可用以下的命令进行，假定源程序有两个文件分别是f1.c，f2.c，生成的可执行文件名为hello.exe，缺省目标名称的时候，gcc 编译出来的文件是a.out，用“-o”选项可以指定输出文件名，例：
#gcc -o hello.exe fi.c f2.c
更详尽的用法请参考联机帮助。 GCC也可以指定编译器处理步骤。-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。
执行程序格式： ./可执行文件名 例： ./hello.exe （2）gdb调试工具
LINUX包含了一个叫gdb的GNU调试程序，能在程序运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：
? 必须使程序在编译时包含调试信息。调试信息里包含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。 ? 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gdb watch 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
? 应用举例
设有一源程序greet.c编译（gcc -ggdb –o greet greet.c）出错，
运行gdb greet ，出现提示符(gdb)，此时可在提示符下输入gdb的命令，如： (gdb)run (gdb)list
用(gdb)quit退出调试状态，返回系统提示符。
2）阅读理解下列程序后编译运行，分析得到的结果，与自己的预计有差别吗？反复多次运行后，再观察结果。
#include
int p1; putchar('x'); while((p1=fork())==-1); if(p1==0)
putchar('b'); else putchar('a'); putchar('y'); }
3）阅读理解下列程序后编译运行，分析得到的结果，与自己的预计有差别吗？反复多次运行后，再观察结果。 #include