计算机14实验报告模板.docx

实 验 报 告课程名称： LINUX程序设计 学 院： 计算机学院 专 业： 计算机14 班 级： 4班 姓 名： 高宇 学 号： 201401120406 年 月 日山 东 科 技 大 学 教 务 处 制实 验 报 告组别姓名高宇同组实验者实验项目名称实验一熟悉Linux命令实验日期第11周周四3,4节教师评语实验成绩指导教师一 、实验目的掌握和学习Linux的基本命令二、实验内容和步骤(1) 登录ubuntu界面打来shell终端可以通过快捷键Ctrl+Alt+T打开(2) 在终端是输入 pwd 显示当前工作目录，通过使用ls命令来查看当前目录下的内容，此外可分别测试-a ，-l , -F , -A , -lF 灯选项。实验截图如下： (3) 在当前目录下新建一个目录 test ，然后将工作目录切换到test目录下，并将/etc 目录下的文件passwd拷贝到该目录下。完成后查看当前目录下的passwd文件的属性和文件的权限。实验截图如下：(4) 尝试向当前目录下的passwd文件和/etc/passwd 文件写入一些数据，查看是否能成功写入。可通过 echo “字符串” 文件的命令 实现。用cat命令浏览文件passwd 的内容，用more命令进行浏览翻页操作，再用less 命令浏览文件内容。实验截图如下：(5) 用ls查看test 目录下的文件的权限，用mv 命令更改passwd文件名为test.txt,并测试chown和chgrp 更改文件属性为 root 组，并尝试用chomd 将文件权限更改为”-rw-”.实验截图：(6) 用rm命令删除test目录下的所有文件，再用rmdir命令删除test目录。（想一想有没有一条命令将目录及目录下的所有文件删除，写出这条命令） (7) 使用ps命令查看当前系统内的进程，并利用man命令获取ps命令的参数，写出获取当前终端进程执行情况的ps命令(8) 使用df命令查看当前系统已安装的文件系统的空间使用情况，记录结果。(9) 使用du命令查看用户的工作目录占用了多少空间，记录结果。(10) 使用free命令查看内存资源的使用情况，记录结果。(11) 使用man获取tar和gzip的帮助信息，尝试将test目录下的文件打包并压缩，然后到另外一目录tmp下解包，写出这几条命令。(12) 执行“ls l tmp”，查看这条命令的执行会出现什么结果。 解释：将ls l 输出的结果输出重定向到temp文件中。 (13) 尝试执行find /usr/src -name *.c -print | xargs grep “#include”，看看这条命令的执行会出现什么结果，解释一下这条命令。解释：匹配查找列表输出/usr/src下的.c结尾的文件中含有“#include”的内容。(14) 执行cal和date命令，说说这两条指令的用途。cal：输出当前日历，date：输出当前的时间。(15) 执行命令clear和logout，退出系统。（想一想有没有其他的方法，写出这种方法）还可以用命令：exit(16) 执行命令shutdown，关闭系统。（想一想有没有更简单的命令，写出这条命令）还可以用命令：init 0三、实验结论 通过本次实验我对linux 一些基本操作有了认识，初步认识的linux 系统的运行环境等。初步认识的一些linux下的基础命令。实 验 报 告组别姓名同组实验者实验项目名称实验二Shell编程实验日期第12周周四3,4节教师评语实验成绩指导教师1.实验目的（1）学习和掌握vi编辑器的基本使用方法（2）学习和掌握编写简单的shell程序2. 实验内容和步骤2.1vi的使用 （1）以root用户身份登录进入Linux系统 （2）启动vi，切换到输入模式，输入一段英文：Oh my god!No matter what happened Ill stay with you!Today, tomorrow （3）尝试匹配其中的一串字符，写出这命令及执行结果。 （4）尝试替换其中的一串字符，写出这命令及执行结果 （5）尝试复制/删除其中的一行或几行文本，写出命令及执行结果。（6）尝试复制/删除其中的一个单词或几个字符，写出命令及执行结果。（7）尝试使用鼠标复制文本，写出命令及执行结果。（8）尝试存盘退出操作，写出命令。可以用的命令 ：wq 或：x2.2简单的shell程序(1) 使用Vi将程序清单2-1的程序输入。(2) 尝试运行该程序，如果不能运行，原因是什么，怎样修改。(3) 执行程序，写出程序的执行结果。(4) 阅读程序，掌握shell函数的编写方法，补全函数file_run。for i in ls do if test -x $i;then echo $i fi done (5) 修改程序中的函数uers()，使得显示在线用户时不分行。（提示：可以使用循环，对每个在线用户分别处理。 Echo“there are who|wc -l users online” for i in “who arenwho|awk print $1” do echo n $i echo n” done3.实验总结通过本次实验对linux下的文件编辑器vi有初步了解，掌握了基本使用方法，此外初识shell编程，对脚本文件有所认识。4. 程序清单MYDATE=date +%d/%m/%yTHIS_HOST=hostname -sUSER=whoamifile_run()echo you must complete ituers()echo there are who|wc -l users onlineecho -e who arenwho|awk print $1 while :dotput clearcat read CHOICEcase $CHOICE in1) ls -l|awk /d/ print $8 ;2) file_run ;3) uers;H|h)cat aaaThis is the help screen,nothing here yet to help you!aaa;Q|q) exit 0;*) echo -e t007 unkown user response;esacecho -e -n nntHit the return key to continueread DUMMYdone实 验 报 告组别姓名高宇同组实验者实验项目名称实验三文件操作实验日期第13周周四3,4节教师评语实验成绩指导教师1、实验目的（1） 学习和掌握gcc等Linux的开发调试环境。（2） 学习并掌握Linux的文件操作。（3） 编写并实现实验步骤6要求的程序。2、实验内容和步骤（1）使用Vi将程序清单3-1和3-2的程序输入，并在当前目录下创建文件“file.in”和文件“file.out”，尽可能的使文件“file.in”大一些。（2）利用gcc分别编译这两个程序，写出编译命令和执行结果，如果不成功，尝试利用gdb调试。Gcc o list3_1 list3_1.cGcc o list3_2 list3_2.c（3）仔细观察这两个程序，比较标准C的文件操作和Linux的系统调用open、read、write等的使用区别。答：一个是底层的系统调用，另一个是库函数调用，其效率略有差距，同时参数也不同。（4）按照说明重新修改程序3-2，并使用time命令察看程序执行的时间效率上有何区别。 修改之前的系统时间： rootlocalhost # time ./ list3_2real 0m18.791suser 0m0.824ssys 0m17.317s修改之后的时间：_rootlocalhost # time ./list3_2real 0m0.049suser 0m0.000ssys 0m0.036s（5）输入、编译并运行程序3-3和3-4，写出执行结果，并比较他们fseek和lseek在使用方法上的异同程序3的 运行结果是 ：在root目录下创建了文件hole.file而且 文件的内容为：abcdefghij（6）学习并分别使用标准C的文件操作函数和Linux的系统调用创建一个对学生基本信息进行操作（插入、修改和删除）的C程序，学生基本信息以结构体的形式存储在文件中，struct stu_info的定义如下：struct stu_info char stu_num12;char name10;short int sex;/*0为女生，1为男生*/char mobile_phone12;3、实验结论学习了在linux环境下进行简单的C语言程序设计。对linux下编程有所认识。4、程序清单/程序清单 3-1#include #include int main(void)char c;FILE *in,*out;if(in = fopen(file.in,r)=NULL)perror(file open error!);exit(0);out = fopen(file.out,w);while(c = fgetc(in)!=EOF)fputc(c,out);/程序清单 3-2#include #include #include int main()/ char block1024; char c; int in, out; int nread; in = open(file.in, O_RDONLY); out = open(file.out, O_WRONLY|O_CREAT, S_IRUSR|S_IWUSR);/将注释打开，并将两条语句的后一句注释掉，重新编译执行。/ while(nread = read(in,block,sizeof(block) 0) while(nread = read(in,&c,sizeof(c) 0)/ write(out,block,nread); write(out,&c,nread);/程序清单 3-3#include #include #include #include #include char buf1 = abcdefghij;char buf2 = ABCDEFGHIJ;void err_exit(char *err_s)perror(err_s);exit(1);int main(void)FILE *fp;if(fp = fopen(hole.file,w) = NULL)err_exit(file open fail!);if(fwrite(buf1,sizeof(buf1),1,fp)!=1)err_exit(file write buf1 error!);if(fseek(fp,40,SEEK_SET)=-1)err_exit(fseek error!);if(fwrite(buf2,strlen(buf2),1,fp)!=1)err_exit(file write buf2 error!);fclose(fp);/程序清单 3-4#include #include #include #include #include char buf1 = abcdefghij;char buf2 = ABCDEFGHIJ;void err_exit(char *err_s)perror(err_s);exit(1);int main(void)int fd;if(fd = open(hole.file,O_WRONLY|O_CREAT/*|O_APPEND,0644*/) = -1)err_exit(file open fail!);if(write(fd,buf1,10)!=10)err_exit(file write buf1 error!);if(lseek(fd,40,SEEK_SET)=-1)err_exit(lseek error!);if(write(fd,buf2,10)!=10)err_exit(file write buf2 error!);实 验 报 告组别姓名高宇同组实验者实验项目名称实验四进程控制实验日期第ong14周周四3,4节教师评语实验成绩指导教师1、实验目的（1） 学习和掌握fork等系统调用的基本使用方法。（2） 利用Linux中的管道实现父子进程间的同步。2、实验内容与步骤（1）使用Vi将程序清单4-1的程序输入、编译并运行，学习和掌握fork的基本调用方法。（2）使用Vi将程序清单4-2、4-3和4-4的程序输入、利用gcc分别编译这三个程序，写出编译命令和编译结果，如果不成功，尝试利用gdb调试。rootlocalhost # gcc -o 4_2 4_2.c4_2.c:43:2: warning: no newline at end of filerootlocalhost # ./4_2child failed.4-3 rootlocalhost # gcc -o father father.cfather.c: In function main:father.c:7: error: l undeclared (first use in this function)father.c:7: error: (Each undeclared identifier is reported only oncefather.c:7: error: for each function it appears in.)father.c:8: error: stray 129 in programfather.c:8: error: syntax error before numeric constantfather.c:8: error: stray 132 in programfather.c:10:2: warning: no newline at end of file rootlocalhost # gcc -o child child.cchild.c:7:2: warning: no newline at end of filerootlocalhost # ./childhellohello child, child.（3）写出编译这三个程序的makefile,然后利用make进行编译，谈谈这么做的好处。可以节省劳动时间，让三个程序同时编译，简化了操作。（4）运行这三个程序，写出运行结果。 42的 运行结果：4_2.c:43:2: warning: no newline at end of filerootlocalhost # ./4_2Parent is using pipe write. child, child.43的 运行结果 ：rootlocalhost # ./fatherParent is using pipe write.44的运行结果是：_rootlocalhost # ./childhello child!hello child! child, child.（5）屏幕上显示出的执行结果是哪一个进程执行的结果？Father.c（6）父进程中的printf有向屏幕输出吗？为什么？没有，因为父进程的标准输出已经被重定向。（7）利用父子进程间的管道通信方式，改写实验3步骤6要求的程序。要求启用两个进程，其中父进程接受用户对文件的操作命令然后通过管道发给子进程，子进程完成对文件的实际操作。3、实验结论对进程有所了解，学习了linux下进程的操作方法，了解了dup的工作原理。4、程序清单/程序清单 4-1#include #include #include err_exit.hint global = 5;int main(void)pid_t pid;char *string = these are values before fork:;int local = 10;printf(before fork * * *nn);if(pid = fork()0)err_exit(fork error);if(pid = 0)string = I am child.;printf(nMy pid is %d,%snpid = %dn global = %dn local = %dn,getpid(),string,pid,global,local);global+;elsestring = I am parent.;printf(nMy pid is %d,%snpid = %dn global = %dn local = %dn,getpid(),string,pid,global,local);local+;printf(%sn Now,global = %d,local = %dn,string,global,local);exit(EXIT_SUCCESS);/清单4-2 管道程序# define STD_INPUT 0/ 定义标准输入设备描述符# define STD_OUTPUT 1/ 定义标准输出设备描述符int fd2;main()static char process1=”father”,process2=”child”; pipe(fd);/ 定义管道 pipeline(process1,process2);/ 调用自定义函数pipeline() exit(1);/ 程序结束pipeline(char* process1,char* process2)int i;if (i=fork()=-1) / 创建进程，失败退出 perror(“process fork error!”);exit(1)；if (i) close(fd0);/ 关闭管道输入描述符 close(STD_OUTPUT);/ 关闭标准输出描述符1 dup(fd1);/ 指定标准输出描述符1为管道写指针 close(fd1);/ 关闭原始管道写指针 execl(process1, process1, 0);/ 用程序father覆盖当前程序 printf(“ father failed.n”);/ execl()执行失败 else close(fd1);/ 关闭管道输出描述符 close(STD_INPUT);/ 关闭标准输入描述符0 dup(fd0);/ 指定标准输入描述符0为管道读指针 close(fd0);/ 关闭原始管道读指针 execl(process2,process2,0);/ 用程序child覆盖当前程序 printf(“child failed.n”);/ execl()执行失败 exit(2);/ 程序结束清单 4-3 father.cmain()static char string = “Parent is using pipe write.” ;int len;len = sizeof(string) ; write(1, string, len) ;/* 将string中的内容写入管道中 */ printf(“parent, parent, parent n n n” ); exit(0) ;清单4-4 child.cmain() char output30 ; read (0, output, 30) ;/* 从管道中读数据并存入output中 */ printf(“%s n child, child. n” , output) ; return(0) ; 实 验 报 告组别姓名高宇同组实验者实验项目名称实验五线程练习实验日期第15周周四3,4节教师评语实验成绩指导教师一、实验目的1. 掌握linux环境下线程的创建2. 掌握linux环境下线程编程的几种常见模型3. 掌握信号量和互斥量的使用、线程同步二、实验准备使用线程编程的几种常见模型：1. 管理者/工作者(Manager/worker)：一个单线程，作为管理器将工作分配给其它线程（工作者），典型的，管理器处理所有输入和分配工作给其它任务。至少两种形式的manager/worker模型比较常用：静态worker池和动态worker池。2. 管道(Pipeline)：任务可以被划分为一系列子操作，每一个被串行处理，且是被不同的线程并发处理。汽车装配线可以很好的描述这个模型。比如IDM等下载软件的文件分块同时下载。3. Peer：Peer和manager/worker模型相似，但是主线程在创建了其它线程后，自己也参与工作。三、实验内容1. 创建和结束线程函数：int pthread_create(pthread_t *tidp,const pthread_attr_t *attr,(void*)(*start_rtn)(void*),void *arg);void pthread_exit(void* retval);int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);单线程该程序5秒后输出，sleep期间不再响应其它消息或执行其他操作。为了更好地处理这种耗时的操作，我们需要使用多线程编程。执行结果：2. 用信号量进行同步1) 信号量创建#include int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);参数说明：sem：信号量对象。pshared：控制信号量的类型，0表示这个信号量是当前进程的局部信号量，否则，这个信号量就可以在多个进程之间共享。value：信号量的初始值。2) 信号量控制#include int sem_wait(sem_t *sem);int sem_post(sem_t *sem); sem_post的作用是以原子操作的方式给信号量的值加1。em_wait的作用是以原子操作的方式给信号量的值减1，但它会等到信号量非0时才会开始减法操作。如果对值为0的信号量调用sem_wait，这个函数就会等待，直到有线程增加了该信号量的值使其不再为0。3) 信号量销毁#include int sem_destory(sem_t *sem);这个函数的作用是，用完信号量后对它进行清理，清理该信号量所拥有的资源。如果你试图清理的信号量正被一些线程等待，就会收到一个错误。与大多数Linux函数一样，这些函数在成功时都返回0。下面编码实现输入字符串，统计每行的字符个数，以“end”结束输入：程序代码：执行语句：gcc -o thread2 thread2.c -pthread执行结果：通过使用信号量，阻塞了统计字符个数的线程。四、实验总结：另一种用在多线程程序中同步访问的方法是使用互斥量。它允许程序员锁住某个对象，使得每次只能有一个线程访问它。为了控制对关键代码的访问，必须在进入这段代码之前锁住一个互斥量，然后在完成操作之后解锁它。用于互斥量的基本函数和用于信号量的函数非常相似：#include int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t, *mutexattr);int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);int pthread_mutex_destory(pthread_mutex_t *mutex);可以使用互斥信号量重写上面的程序实 验 报 告组别姓名高宇同组实验者实验项目名称实验六网络编程实验日期第16周周四3,4节教师评语实验成绩指导教师一、 实验目的1. 理解端口和Socket的概念2. 理解并且掌握面向连接的TCP编程和面向非连接的UDP编程3. I/O多路利用的控制二、 实验要求编写一个基于TCP编程的网络应用程序三、 实验原理1. 套接字，区分不同的程序进程间的网络通信和连接，主要使用三个参数。通信