第四次试验eLinux系统下简单编程实验指导

《操作系统》实验报告实验序号：实验四实验项目名称：实验04 Linux 多进程编程学号1207022103 姓名陈华荣专业、班网络工程实验地点实1-311 指导教师李桂森实验时间2014.10.26一、实验目的及要求1.通过本实验的学习，使学生掌握Linux多进程编程的基本方法。

2.实验内容：利用Linux多进程实现题目所要求的功能。

3.以学生自主训练为主的开放模式组织教学二、实验设备（环境）及要求PC机三、实验内容与步骤1、编写一个显示“HELLO”的c语言程序，并利用GCC编译，然后运行此程序。

（提示：若没有gcc，需先安装gcc编译程序）指令：Apt-get install updateApt-get install gccCd /home/normaluesrTouch helloworld.cVim helloeorld.c在helloworld里编辑进：#include<stdio.h>Int main(){Printf(“helloworld”);Return 0;}然后用gcc进行编译运行：或者直接2、进程的创建：编制一程序，利用系统调用fork()创建两个子进程。

程序运行时，系统中有一个父进程和两个子进程活动，分别让他们显示“A”、“B”和“C”，分析程序运行结果。

3、用ctrl+alt+F2切换到第二个终端（tty2）并使用另外一个用户登录（可利用第二个实验创建的用户登录），然后使用who命令查看用户登录情况。

用ctrl+alt+F1切换到第二个终端（tty1），修改第二步的程序，在每个进程退出前都加上一个sleep(20)的函数来延缓进程的退出，然后运行此程序，立即切换到tty2，使用ps -a命令查看系统运行的进程，观察程序创建的进程都有哪些？pid是多少？4、进程的管道通信：编制一程序，使用系统调用pipe()建立一管道，两个子进程P1和P2分别向管道各写一句话，父进程则从管道中读取出来并显示在屏幕。

嵌入式操作系统实验指导书目录实验一常用命令的使用实验二 vi编辑器实验三 shell编程（一）实验四 shell编程（二）实验五常用开发工具实验六 Linux环境编程（一）实验七 Linux环境编程（二）实验八系统及网络管理实验一常用命令的使用班级：姓名：学号：上机时间：任课教师：实验教师：实验成绩：一、实验目的1．掌握Linux的一般命令格式。

2．掌握有关文件和目录操作的常用命令。

3．掌握有关进程操作的常用命令。

4．熟练使用man命令。

二、实验任务1．正确登录和退出系统。

2．熟悉data，cal，who，echo，clear命令。

3．在用户主目录下对文件进行操作：复制一个文件、显示文件内容、查找指定内容、排序、文件比较、文件删除等。

4．对目录进行管理：创建和删除子目录、改变和显示工作目录、列出和更改文件权限、链接文件等。

5．利用man显示date，echo等命令的手册页。

三、实验注意事项实验环境与系统是共用设施，请不要在系统内做对系统或对其他用户不安全的事情。

要求每个同学登录后系统后，要在主目录（/home/student）下创建一个属于自己的子目录（以自己(拼音)名字或学号）。

以后所有工作都要在自己的目录内进行。

建议以后的实验都在同台计算机上做，这样可以保持连续性。

四、实验内容：1．登录进入系统。

开机，选择 VMware Workstation 进入，再选择 Ubuntu 登陆窗口，输入用户名： student ，输入密码： 111111 ，进入Ubuntu图形桌面环境。

2．使用简单命令：date，cal，who，echo，clear等，了解Linux命令格式。

要启动一个终端，可以选择在窗口左侧点击终端按钮。

在终端提示符下输入：date↲显示： 2015年 10月 15日星期四 08:31:50 CST 。

在终端提示符下输入：who ↲显示： student pst/1 2015-10-15 08:22(:0) 。

实验报告4课程名称：Linux基础实验名称：Linux C语言编程和调试学生姓名：班级：学号：指导老师：钱振江成绩：一、实验目的1．掌握Linux环境下C程序的编辑、编译、运行等操作；2．掌握多文件的编译及连接；3．初步掌握gdb调试方法；二、实验任务与要求1．在Linux环境下C程序的编辑、编译与运行；2．多文件的编译及连接；3．应用gdb调试程序；4．随机数的应用；三、实验工具与准备计算机PC机，Linux Ubuntu操作系统四、实验步骤与操作指导1.调试下列程序。

程序通过创建一个小型函数库，它包含两个函数，然后在一个示例程序中调用其中一个函数。

这两个函数分别是pro1和pro2。

按下面步骤生成函数库及测试函数库。

步骤1 为两个函数分别创建各自的源文件（将它们分别命名为pro1.c和pro2.c）。

[root@localhost root]# vi pro1.c#include <sdtio.h>void pro1(int arg){printf(“hello：%d\n”,arg) ;}[root@localhost root]# vi pro2.c#include <sdtio.h>void pro2(char *arg){printf(“您好：%s\n”,arg) ;}步骤2 分别编译这两个文件，生成要包含在库文件中的目标文件。

这通过调用带有-c 选项的gcc编译器来实现，-c选项的作用是阻止编译器创建一个完整的程序，gcc将把源程序编译成目标程序，文件名为以.o结尾。

如果此时试图创建一个完整的程序将不会成功，因为还未定义main函数。

[root@localhost root]# gcc -c pro1.c pro2.c[root@localhost root]# ls *.opro1.o pro2.o步骤3 现在编写一个调用pro2函数的程序。

首先，为库文件创建一个头文件lib.h。

实验报告linux编程实验报告：Linux编程引言：Linux操作系统是一种开源的操作系统，具有高度的灵活性和可定制性。

在本次实验中，我们将探索Linux编程的基本概念和技术。

通过编写简单的程序，我们将了解Linux系统的工作原理以及如何利用其强大的功能来开发应用程序。

一、Linux操作系统简介Linux操作系统是一种基于Unix的开源操作系统，它由许多不同的组件组成，包括内核、命令行工具和图形界面等。

Linux操作系统具有许多优势，如稳定性、安全性和可扩展性。

它广泛用于服务器、嵌入式设备和个人电脑等领域。

二、Linux编程环境搭建1. 安装Linux操作系统：选择适合自己的Linux发行版，如Ubuntu、Fedora等，并按照官方指南进行安装。

2. 安装开发工具：在Linux系统上进行编程需要安装一些开发工具，如GCC编译器、GNU调试器（GDB）等。

三、Linux编程基础1. Shell脚本编程：Shell是Linux系统的命令行解释器，通过编写Shell脚本可以实现自动化任务和批处理任务。

Shell脚本使用一些特定的语法和命令来执行任务。

2. C语言编程：C语言是Linux系统中最常用的编程语言之一，通过编写C程序可以实现更高级的功能。

C语言提供了丰富的库函数和系统调用，可以与Linux系统进行交互。

四、Linux系统编程1. 进程管理：Linux系统是一个多进程的操作系统，通过编写程序可以创建、管理和控制进程。

可以使用fork()和exec()等系统调用来创建新进程，使用wait()和kill()等系统调用来管理进程。

2. 文件操作：Linux系统中的文件操作是非常重要的一部分，通过编写程序可以实现文件的读取、写入和修改等功能。

可以使用open()、read()和write()等系统调用来进行文件操作。

3. 网络编程：Linux系统支持网络编程，通过编写程序可以实现网络通信的功能。

可以使用socket()和bind()等系统调用来创建和管理网络套接字。

实验四Linux shell程序设计一一、实验目的1．掌握shell程序特点2. 掌握shell程序的执行方式二、实验任务用vi编辑器建立一个shell程序myfirst_shell,该shell的功能为当没有参数时列出当前目录下的文件列表，如果有目录参数时，依次列出各个目录参数下的目录文件列表（书上例4.2），然后用课堂讲的五种方法执行。

三、实验设备与环境安装有Red Hat Linux的机器29台四、实验过程问题1：Myfirst_shell程序编写1、打开命令终端，进入home目录，建立一个以自己名字的拼音为文件名的文件夹，然后进入该文件夹。

2、运行vi myfirst_shell,进入vi编辑器，按i(或者I\a\A\O\o)切换到输入方式，输入以下内容#$!/bin/bash#$!if no argument,then listing the current directory#$Otherwise,listing each subdirectoryif test $# = 0then ls .elsefor idols -l|grep '^d'donefi现对该程序内容进行简单介绍：#！/bin/bash,表示下面的脚本是bash编写的，必须调用bash程序对它解释执行if test $# = 0 -------------其中 $#表示参数的数目，后面会讲then ls . ---------------列出当前路径下的文件列表for i ------------------i为参数的范围，如3个参数，i为1,2,3 ls –l $i|grep ‘^d’------$i为第几个参数名，如/home为第一个参数，则$1就是/home,“|”表示管道符号，grep ‘^d‘表示查找管道中的目录文件fi ---------------------------if的结束标记，主要不要写成if3、输入完毕后，按“ESC”退出输入方式，然后按冒号，再输入wq或者x(如果不保存则输入q!)4、使用以下五种方式执行myfirst_shell(1)输入定向到shell脚本#bash<myfirst_shell查看解决是什么？如果改成#bash<myfirst_shell结果又是什么？（2）以脚本名作为bash参数分别执行下面命令#bash myfirst_shell#bash myfirst_shell /home#bash myfirst_shell /home /etc查看执行结果是什么？（3）将shell程序脚本的权限设置成可执行，然后再提示符下直接执行。

实验4 Linux程序开发基础一、实验目的：1.继续熟悉Linux终端命令；2.继续学习使用Vi编辑器；3.学习使用Linux环境下C语言程序的编译。

4.调试器Gdb的使用二、实验要求：完成实验内容并写出实验报告，报告应具有以下内容：1．实验目的。

2．实验内容。

3．实验过程、实验结果截屏。

4．实验过程中出现的问题及解决方法。

5．实验体会。

三、实验内容：1．使用Vi文本编辑器编写c语言程序。

2．学习使用C编译程序gcc3．使用调试器Gdb来调试程序四、实验步骤：1、以超级用户root登录系统，以自己名字新建一个用户，并用该用户重新登录系统。

2、创建C语言文件：使用vi编辑器在各自的目录下创建一简单C语言程序（文件名为first，扩展名为.c），程序内容为在屏幕上打印一行英文，英文字母自定，要求每个同学不同。

（提示：C语言中打印命令为printf）3、编译C语言程序：要求掌握Linux中最常用的C编译程序gcc的使用。

命令：gcc命令格式：gcc 【选项】文件列表该命令用于调用C编译系统。

当命令执行后，它依次进行预处理，编译，汇编，链接，最后产生可执行代码。

默认情况下，可执行代码放在a.out文件中。

例：gcc first.c//对文件first.c进行编译，编译通过后的话没有任何显示，产生默认的可执行文件a.out（用ls命令可以查看到该文件，该文件显示为绿色）。

可执行文件可以直接在提示符后输入文件名运行。

如：#a.out 回车将显示结果编译没有通过的话将显示出错的行数和信息。

gcc first.c –o hello//gcc命令带上选项–o表示对文件first.c进行编译，编译通过后，将可执行代码存放在指定的文件hello中（hello名字由用户定）。

现要求每个同学使用gcc对自己所编写的first.c程序进行编译并执行。

所产生的可执行文件命名为hello。

如果可执行文件不能直接运行，在可执行文件前加上. /，表示当前目录的意思4、编写如下c语言程序，使用循环语句从1加到100，并练习调试器Gdb的使用(设置断点并单步调试)调试器Gdb的用法：Linux系统中标准调试器是gdb，它可用来调试C、C＋＋、Java等程序。

实验四常用开发工具一、实验目的1、掌握Linux 下的C语言编译的基本方法2、理解make工具的功能，学会编制makefile的方法二、实验内容1、利用gcc编译C语言程序，使用不同的选项，观察并分析显示结果2、编写一个由多文件构成的C语言程序，编制makefile，运行make工具进行维护。

三、主要实验步骤1、参考例6.1 ，设计一个程序，打印输出输入数字的正弦值。

要求定义属于自己的头文件，并且放在另外的目录中(比如/tmp中)。

使用下列选项进行编译：-I, -E, -c , –o , -l 。

2、已知有一个由4个文件构成的C语言程序，文件名分别为：main.c、one.c、two.c、public.h。

源代码如下所示：Main.c:#include"public.h"int main(){printf("main ...\n");show1();show2();return 0;}One.c#include"public.h"void show1(){printf("hello, this show1 \n");}Two.c#include"public.h"void show2(){printf("hello, this show2 \n");}public.h#ifndef __MANYCO_MAKEFILE_PUBLIC_1#define __MANYCO_MAKEFILE_PUBLIC_1#include<stdio.h>void show1();void show2();#endif针对这个由4个文件构成的C语言程序，编制一个最原始的makefile文件，运行make 工具进行维护.。

实验4 Linux高级程序设计1、实验目的(1) 了解Linux操作系统下应用程序开发流程⑵掌握gun工具链的使用(3) 了解Linux高级编程技巧(例如IPC机制、系统调用等)2、实验内容(1) 编写一个简单的C语言程序，编写Makefile文件。

了解编译过程，并用gdb 进行调试。

(2) 编写一段程序，适用系统调用fork()创建两个新的子进程，此程序运行使系统中有三个活动进程存在。

控制让一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示“a”，子进程分别显示字符“ b”和字符“ c”。

试观察屏幕上的显示结果，并对输出结果进行分析。

在实验报告中写出说明和分析。

(3) 编写一段程序实现父进程创建一个子进程，通过系统调用使子进程和父进程执行不同的任务。

(提示：利用system(), exec系列函数)试思考，怎样实现进程间的同步？(4) 编写一段C程序完成：父进程创建一个子进程，父进程对子进程设置一个报警信号，然后父进程等待子进程的结束，如果此时报警信号先到，就终止子进程。

3、实验要求(1) 写出源程序，并编译运行(2) 详细记录程序调试及运行结果4、实验思路及过程(1)File Edit View Terminal labs 旦白p[qinpengchengfasoftware -]i su - Password :[root@software [root^software [root@software [root^software [root@softwareT# cd / /]# mkdir c/]# cd /c cvl makefileG# |[root(0software c]# make * f makefilemake: *** No rule to make target 'main.c ', needed by 'main,o Stop.[rootfBsof tware [root(3sof twa re [root (asof tware [root^software [root(3sof twa re[root (asof tware c]# touch a.h c]# touch b,h c]# touch c.h 匚]軒vi main.匚 c]# vi l.c Cj# Vl 2.Cmakefile 文件:□ makefile xmyapp: main.o 1.o 2.o| gcc -o myapp main.o 1.o 2.o mai ri.o: main . c a . hgcc - c mai n * cl.o：1.c a.h b.hgcc -c 1.c2*o: 2.匸b.h c.hgcc -c 2.cmain .c 文件:口main.c x/* main * c */#include <stdio.h>#include <stdl|ib. h>#inelude n a.h"extern void fun匚tncm_onE(); externvoid fun匚tion_twa();int main(){function_one();function_two();exit(E X T TSUCCESS)；} _,,a r h ,,<stdio F h> <stdlib.h>void function_one(} {printf (p,fuinction_one....2. c 文件:O2.C K7^ 2.匚#include "b.h #include "c.h #include <stdio ・ h>#incl.ude <stdlib ・ 2 void function_two() {printf (unction_two …”}-o 写成-c ,函数库导入不正确:[root(8software cl# make -T makefile-c main.c -cIn function 1 fun 匚tlort one1. c:6： warning: incompatibLe implicit dm 匚laration of built-in function gcc -c2.c 2. 匸：In function J function two*:2.c:6: warning : incompatible implicit declaration of built'in function gcc -c myapp main.o l.o 2・D gcc: inyapp : No such file or directory make: *** [myapp] Error 1IT J_ J *"L一一 _£ Ji— F lil ■[root@software c]# vi 2,c [root^software c ]# vi main.c[root@software t]# make -f makefile gcc *c main,c gcc -cgcc *c 2・匸gcc -o myapp main.o 1k o 2.o [root^software c |1.c 文件:^include # include ^include # i nclud 色printfprintf[root (asoftwa re c" " -1 total 80 -rw ” r- ” r-- 1 roo t root 132 J^rt 1 68 461 -rw -r- -r-- 1 root root 860 Jan 1 08 47 1,0r Y —— 1 root root 133 Jan 1 68 46 2.C -rw - r- -r-- 1 root root 866Jan 1 08 47 2. o -rw - r- -r-- 1 root root e Dec 31 18 57 a .h -rw - 「▼-「▼-1 root root 0 Dec 31 18 57 b.h -rw - r- -r-- 1 root root 0 Dec 31 18 58 c ,h 亠rw r-1 root root 197 Jan 1 08 47 maln -rw ” r- -r-- 1 root root 856 Jan 1 G 8 47 main.o -rw - r- -r-- 1 root root 144 Jan 1 0834 makefile ^rwxr-xr^x 1 root root 5968 Jan 168 47 myapp[root(3software c]#/tmp/ccQ9Ys9n,o ： In function main*:maIn.c:(,text+0xl2): undefined reference to functionone ( main .c :(.t ext+Bxl7): undefined reference to'function _t wo ' collect2： Id returned 1 exit status [root (asoftware €]# gdb myappGNU gdb (GDB) Red Hat Enterprise Linux (7.0.1-23.elS) Copyright {Cl 26G9 Free Software Foundation t Inc LLicense GPLV3+: GNU GPL version 3 or later <http ：//g+ This is free software : you a re Tree to change and redistribute it .There is NO WARRANTY, to the extent permitted by LaWx Type 11 show copying 1' and N show warranty 1* for details.This GDB was configured as "1386-redhat-llnux-gnu".For bug reporting instructionm 「 please see: <http ：//www.gnu +0rg/5Oftware/gdb/bugs/>... myapp: No sucn file or directory. tqdb) 1ffle E (tt view Rac« 旦eUHLACL RLML l BUKL ■0 D 0 l.e2x2 aa.4ib.hch園&ApfcH -4EE ■ ■ Ll = bur . I 劭mwi.cmjiiin.Dimakefilem ¥aPP[rootQsoftware c ]# get-o myapp main ・匸O fork c x#include<stdio.h> main(){int pl,p2;if (pl-fork())putcha r( ' b');else{if(p2=fork()) putchar(' c1) j else putchar(1 a 1);}}[qinpeng cheng^sof~]$ gcc -o fork fork.c [qinpengcheng(aso f tware ./forkacb[qlnpengcheng(asoftware -J* ./fork ab[qinpengcheng^cftware *]$ Cn/fork acb[qinpengcheng^scftware *]辛-/fork act[qlnpengcheng(3software 宀]$ ./fork b[qinpengcheng(asoftware ~]$ ca./fork acb[qinpengcheng(asoftware -]$ ./fork acb[qinpengcheng(asoftware -]$ ./fork acb[qinpengcheng^software 〜]$ ./fork acb[qinpengcheng(asoftware ，/forkacb[qinpengcheng^software 〜]$ -/fork acb[qinpengchen^software -]$ -/fork acb[qlnpengcheng(3software./forkb[qinpengcheng(3software -]$ ac出现acb的结果：p仁fork()会创建一个新的进程，父进程遇到p2=fork() 创建又一个新的进程，此时，父进程运行完毕输出a, p2=fork()创建的子进程运行完毕输出c,最后p仁fork()创建的子进程运行完毕输出b；出现abc的结果：p仁fork()会创建一个新的进程，父进程遇到p2=fork() 创建又一个新的进程，此时，父进程运行完毕输出a，p仁fork()创建的子进程运行完毕输出b，最后p2=fork()创建的子进程运行完毕输出c; 出现bca的结果：p仁fork()会创建一个新的子进程，运行完毕输出b, 父进程遇到p2=fork()创建又一个新的子进程，运行完毕输出c,最后父进程运行完毕输出a；出现bac的结果：p仁fork()会创建一个新的子进程，运行完毕输出b，父进程遇到p2=fork()创建又一个新的子进程，父进程运行完毕输出a，最后子进程运行完毕输出c;(3)0 process,匚*#include <unistd.h>^include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){int result;printf("Running Is with system:\n");result = systern( "Is /home");printf("systmm result=%d\n"r result);printf("system has done!"); printf ( ^'Running Is with exec: \n"); result =execlp(,,ls,,/,ls,,f V^G);printf("exec result=%d\n",result); printf ("exec has done!")；exit(0);}[qlnpengchengtasoftware -] S gcc - □ process process . c[qinpeng匚日「m -]S ./processRunning Is with system:opt qlnpengchengsystem result=flsystem has done!R unning Is with exec:bln dev gcc461lost+found mnt proc selinux tmpboot etc home inedia net root srv usrc g-*-+461lib misc opt sb"sys var[qlnpengchengtasoftware .system是用shell来调用程序=fork+exec+waitpid ，而exec是直接让你的程序代替原来的程序运行。

操作系统课程实验报告姓名XX 学号1001010127 系计算机任课教师XX 指导教师XX 评阅教师贺辉实验地点综合楼B102实验时间2012/10/24实验课表现出勤和个人表现Q1(15+15（组长评分）=30分)得分：实验总分(Q1+Q2+Q3) 实验完成情况Q2(60分) 得分：体会实验过程中遇到的问题解决办法与实验体会Q3（10分）得分：实验编号与实验名称：实验目的：1 管理Linux系统进程1) 回顾系统进程的概念，加深对Linux / UNIX进程管理的理解。

2) 回顾ps命令和选项。

3) 列出当前shell中的进程。

4) 列出运行在系统中的所有进程。

2 进程互斥实验1、进一步认识并发执行的实质2、通过分析实验结果，分析进程竞争资源的现象，学习解决进程互斥的方法3 进程的控制实验1、掌握进程另外的创建方法：需认真分析实验结果，体会本次实验进程创建方法与fork的不同2、通过分析实验结果，熟悉进程的睡眠、同步、撤消等进程控制方法实验内容1、用fork( )创建一个进程，再调用exec( )用新的程序替换该子进程的内容2、利用wait( )来控制进程执行顺序实验内容及要求（详见实验讲义与实验指导书）：实验用到的软件（：）实验内容及关键步骤（代码）Q2（60分）步骤1：登录进入Linux。

步骤2：访问命令行。

单击“系统工具”-“终端”命令，打开“终端”窗口。

步骤3：回顾系统进程概念。

每个运行的程序都会创建一个进程，进程分配到一个唯一的进程标识符(PID) 。

PID被系统用于标识和跟踪进程，直到进程结束。

1) Linux系统中，几乎每一个启动的进程，都会由内核分配一个唯一的______PID_________，用于跟踪从进程启动到进程结束。

2) 当启动新进程的时候，内核也给它们分配系统资源，如__CPU______和____RAM____。

3) 永远不向父进程返回输出的进程叫做___僵进程___________。