操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)


頁(yè)數(shù)：94 字?jǐn)?shù)：31626

實(shí)驗(yàn)一 UNIX/LINUX及其使用環(huán)境
（一）UNIX常用命令簡(jiǎn)介

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>1、了解UNIX的命令及使用格式。
2、熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、通過(guò)WINDOWS操作系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程登錄程序telnet.exe 登錄UNIX。
2、熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令如ls、who、w、pwd、ps、pstree、top等。
3、通過(guò)WINDOWS操作系統(tǒng)中的FTP程序，練習(xí)WINDOWS和UNIX之間的文件交換。

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
預(yù)習(xí)附錄一《UNIX/LINUX簡(jiǎn)介》

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)
一、UNIX的登錄與退出
1、登錄
在DOS環(huán)境下用MS提供的telnet程序（也可使用WINDOWS 自帶的telnet圖形界面程序或多功能的S-Term終端程序），可使PC作為終端（terminal）登錄（login）UNIX服務(wù)器（UNIX Server）。

（1）執(zhí)行格式：
telnet hostname(主機(jī)名)
或 telnet 主機(jī)的IP地址
例： telnet www.yahoo.com
telnet 140.122.77.120
（2）步驟
login： （輸入username）
password： （輸入密碼）
2、退出
在UNIX系統(tǒng)提示符$下，輸入logout、exit或shutdown 。
例：$ logout
二、UNIX命令格式
命令 [選項(xiàng)] [處理對(duì)象]
例：ls -la mydir
注意：（1）命令一般是小寫(xiě)字串。注意大小寫(xiě)有別
（2）選項(xiàng)通常以減號(hào)（-）再加上一個(gè)或數(shù)個(gè)字符表示，用來(lái)選擇一個(gè)命令的不同操作
（3）同一行可有數(shù)個(gè)命令，命令間應(yīng)以分號(hào)隔開(kāi)
（4）命令后加上&可使該命令后臺(tái)（background）執(zhí)行
三、常用命令
1、目錄操作
和DOS相似，UNIX采用樹(shù)型目錄管理結(jié)構(gòu)，由根目錄（/）開(kāi)始一層層將子目錄建下去，各子目錄以 / 隔開(kāi)。用戶login后，工作目錄的位置稱為 home directory，由系統(tǒng)管理員設(shè)定。‘~’符號(hào)代表自己的home directory，例如 ~/myfile 是指自己home目錄下myfile這個(gè)文件。
UNIX的通配符有三種：’*’ 和 ’?’ 用法與DOS相同， ‘-‘ 代表區(qū)間內(nèi)的任一字符，如test[0-5]即代表test0，test1，……，test5的集合。
（1）顯示目錄文件 ls
執(zhí)行格式： ls [-atFlgR] [name] (name可為文件或目錄名稱)
例： ls 顯示出當(dāng)前目錄下的文件
ls -a 顯示出包含隱藏文件的所有文件
ls -t 按照文件最后修改時(shí)間顯示文件
ls -F 顯示出當(dāng)前目錄下的文件及其類型
ls -l 顯示目錄下所有文件的許可權(quán)、擁有者、文件大小、修改時(shí)間及名稱
ls -lg 同上
ls -R 顯示出該目錄及其子目錄下的文件
注:ls與其它命令搭配使用可以生出很多技巧(最簡(jiǎn)單的如"ls -l | more")，更多用法請(qǐng)輸入ls --help查看，其它命令的更多用法請(qǐng)輸入 命令名 --help 查看.


（2）建新目錄 mkdir
執(zhí)行格式： mkdir directory-name
例： mkdir dir1　　　(新建一名為dir1的目錄)
（3）刪除目錄　　rmdir
執(zhí)行格式： rmdir directory-name 或 rm directory-name
例：rmdir dir1 刪除目錄dir1，但它必須是空目錄，否則無(wú)法刪除
rm -r dir1 刪除目錄dir1及其下所有文件及子目錄
rm -rf dir1 不管是否空目錄，統(tǒng)統(tǒng)刪除，而且不給出提示,使用時(shí)要小心

（4） 改變工作目錄位置 cd
執(zhí)行格式： cd [name]
例： cd 改變目錄位置至用戶login時(shí)的working directory
cd dir1 改變目錄位置，至dir1目錄
cd ~user 改變目錄位置，至用戶的working directory
cd .. 改變目錄位置，至當(dāng)前目錄的上層目錄
cd ../user 改變目錄位置，至上一級(jí)目錄下的user目錄
cd /dir-name1/dir-name2 改變目錄位置，至絕對(duì)路徑（Full path）
cd - 回到進(jìn)入當(dāng)前目錄前的上一個(gè)目錄

（5）顯示當(dāng)前所在目錄pwd
執(zhí)行格式： pwd
（6）查看目錄大小du
執(zhí)行格式： du [-s] directory
例： du dir1 顯示目錄dir1及其子目錄容量（以kb為單位）
du -s dir1 顯示目錄dir1的總?cè)萘?br> （7）顯示環(huán)境變量
echo $HOME 顯示家目錄
echo $PATH 顯示可執(zhí)行文件搜索路徑
env 顯示所有環(huán)境變量(可能很多,最好用"env | more","env | grep PATH"等)
（8）修改環(huán)境變量，在bash下用export,如：
export PATH=$PATH:/usr/local/bin
想知道export的具體用法，可以用shell的help命令：help export
2、文件操作
（1）查看文件(可以是二進(jìn)制的)內(nèi)容 cat
執(zhí)行格式：cat filename或more filename 或cat filename|more
例： cat file1 以連續(xù)顯示方式，查看文件file1的內(nèi)容
more file1
或 cat file1|more 以分頁(yè)方式查看文件的內(nèi)容
（2）刪除文件 rm
執(zhí)行格式： rm filename
例： rm file?
rm f*
（3）復(fù)制文件 cp
執(zhí)行格式： cp [-r] source destination
例： cp file1 file2 將file1復(fù)制成file2
cp file1 dir1 將file1復(fù)制到目錄dir1
cp /tmp/file1 將file1復(fù)制到當(dāng)前目錄
cp /tmp/file1 file2 將file1 復(fù)制到當(dāng)前目錄名為file2
cp –r dir1 dir2 (recursive copy)復(fù)制整個(gè)目錄。
（4）移動(dòng)或更改文件、目錄名稱mv
執(zhí)行格式： mv source destination
例： mv file1 file2 將文件file1，更名為file2
mv file1 dir1 將文件file1，移到目錄dir1下
mv dir1 dir2
（5）比較文件(可以是二進(jìn)制的)或目錄的內(nèi)容 diff
執(zhí)行格式： diff [-r] name1 name2 (name1、name2同為文件或目錄)
例： diff file1 file2 比較file1與file2的不同處
diff -r dir1 dir2 比較dir1與dir2的不同處
（6）文件中字符串的查找 grep
執(zhí)行格式： grep string file
例： grep abc file1 查找并列出串a(chǎn)bc所在的整行文字
（7）文件或命令的路徑尋找
執(zhí)行格式一：whereis command 顯示命令的路徑
執(zhí)行格式二：which command 顯示路徑及使用者所定義的別名
執(zhí)行格式三：whatis command 顯示命令的功能摘要
執(zhí)行格式四：find search -path -name filename -print
搜尋指定路徑下某文件的路徑
執(zhí)行格式五：locate filename
根據(jù)系統(tǒng)預(yù)先生成的文件/目錄數(shù)據(jù)庫(kù)(/var/lib/slocate/slocate.db)查找匹配的文件/目錄,查找速度很快,如果有剛進(jìn)行的文件改變而系統(tǒng)未到執(zhí)行定時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)間,可以打入updatedb命令手動(dòng)更新.
（8）建立文件或目錄的鏈接 ln
例: ln source target1 建立source文件（已存在）的硬鏈接,命名為target1
ln -s source target2 建立source文件的符號(hào)鏈接,命名為target2

3、系統(tǒng)詢問(wèn)與權(quán)限口令
（1）查看系統(tǒng)中的使用者
執(zhí)行格式： who
（2）查看username
執(zhí)行格式： who am I 查看自己的username
（3）改變自己的username的帳號(hào)與口令 su
執(zhí)行格式： su username
例： su username 輸入帳號(hào)
password 輸入密碼
（4）文件屬性的設(shè)置 chmod
改變文件或目錄的讀、寫(xiě)、執(zhí)行的允許權(quán)
執(zhí)行格式： chmod [-R] mode name
其中：[-R]為遞歸處理,將指定目錄下所有文件及子目錄一并處理
mode為3-8位數(shù)字，是文件/目錄讀、寫(xiě)、執(zhí)行允許權(quán)的縮寫(xiě)(r:read,數(shù)字代號(hào)為"4" w:write,數(shù)字代號(hào)為"2" x:execute,數(shù)字代號(hào)為"1")

mode： rwx rwx rwx
user group other
縮寫(xiě)： (u) (g) (o)
例：chmod 755 dir1 將目錄dir1設(shè)定成任何人皆有讀取及執(zhí)行的權(quán)利，但只有擁有者可作寫(xiě)修改。其中7=4+2+1,5=4+1

chmod 700 file1 將file1設(shè)為擁有者可以讀、寫(xiě)和執(zhí)行
chmod o+x file2 將file2，增加擁有者可執(zhí)行的權(quán)利
chmod g+x file3 將file3，增加組使用者可執(zhí)行的權(quán)利
chmod o-r file4 將file4，除去其它使用者可讀取的權(quán)利
（5）改變文件或目錄所有權(quán) chown
執(zhí)行格式： chown [-R] username name
例： chown user file1 將文件file1改為user所有
chown .fox file1 將文件file1改為fox組所有
chown user.fox file1 將文件file1改為fox組的user所有
chown -R user dir1 將目錄dir1及其下所有文件和子目錄，改為user 所有
（6）檢查用戶所在組名稱 groups
執(zhí)行格式： groups
（7）改變文件或目錄的組擁有權(quán) chgrp
執(zhí)行格式： chgrp [-R] groupname name
例： chgrp vlsi file1 將文件file1改為vlsi組所有
chgrp -R image dir1 將目錄dir1及其下所有文件和子目錄，改為image群組
（8）改變文件或目錄的最后修改時(shí)間 touch
執(zhí)行格式： touch name
4、進(jìn)程操作
（1）查看系統(tǒng)目前的進(jìn)程 ps
執(zhí)行格式： ps [-aux]
例： ps 或ps -x 查看系統(tǒng)中屬于自己的process
ps -au 查看系統(tǒng)中所有使用者的process
ps -aux 查看系統(tǒng)中包含系統(tǒng)內(nèi)部及所有使用者的process
ps -aux|grep apache 找出系統(tǒng)中運(yùn)行的所有名稱中帶有"apache"串的process

（2）查看正在background中執(zhí)行的process
執(zhí)行格式： jobs
（3）結(jié)束或終止進(jìn)程 kill
執(zhí)行格式： kill [-9] PID （PID為利用ps命令所查出的process ID）
例： kill 456
或 kill -9 456 終止process ID 為456的process
（4）后臺(tái)（background）執(zhí)行process command的命令
執(zhí)行格式： command & （在命令后加上 &）
例： gcc file1 & 在后臺(tái)編譯file1.c
注意：按下^Z，暫停正在執(zhí)行的process。鍵入”bg”，將所暫停的process置入background中繼續(xù)執(zhí)行。
例： gcc file1 &
^Z
stopped
bg
（5）結(jié)束或終止在background中的進(jìn)程 kill
執(zhí)行格式： kill %n
例： kill %1 終止在background中的第一個(gè)job
kill %2 終止在background中的第二個(gè)job
（6）顯示系統(tǒng)中程序的執(zhí)行狀態(tài)
例: top -q 不斷地更新、顯示系統(tǒng)程序的執(zhí)行狀態(tài)
第一行顯示的項(xiàng)目依次為當(dāng)前時(shí)間、系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間、當(dāng)前系統(tǒng)登錄用戶數(shù)目、平均負(fù)載。
第二行為進(jìn)程情況，依次為進(jìn)程總數(shù)、休眠進(jìn)程數(shù)、運(yùn)行進(jìn)程數(shù)、僵死進(jìn)程數(shù)、終止進(jìn)程數(shù)。
第三行為CPU狀態(tài)，依次為用戶占用、系統(tǒng)占用、優(yōu)先進(jìn)程占用、閑置進(jìn)程占用。
第四行為內(nèi)存狀態(tài)，依次為平均可用內(nèi)存、已用內(nèi)存、空閑內(nèi)存、共享內(nèi)存、緩存使用內(nèi)存。
第五行為交換狀態(tài)，依次為平均可用交換容量、已用容量、閑置容量、高速緩存容量。

PID 每個(gè)進(jìn)程的ID。
PPID 每個(gè)進(jìn)程的父進(jìn)程ID。
UID 每個(gè)進(jìn)程所有者的UID 。
USER 每個(gè)進(jìn)程所有者的用戶名。
PRI 每個(gè)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)別。
NI 該進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)值。
SIZE 該進(jìn)程的代碼大小加上數(shù)據(jù)大小再加上堆?？臻g大小的總數(shù)。單位是KB。
TSIZE 該進(jìn)程的代碼大小。對(duì)于內(nèi)核進(jìn)程這是一個(gè)很奇怪的值。
DSIZE 數(shù)據(jù)和堆棧的大小。
TRS 文本駐留大小。
D 被標(biāo)記為“不干凈”的頁(yè)項(xiàng)目。
LIB 使用的庫(kù)頁(yè)的大小。對(duì)于ELF進(jìn)程沒(méi)有作用。
RSS 該進(jìn)程占用的物理內(nèi)存的總數(shù)量，單位是KB。
SHARE 該進(jìn)程使用共享內(nèi)存的數(shù)量。
STAT 該進(jìn)程的狀態(tài)。其中S代表休眠狀態(tài)；D代表不可中斷的休眠狀態(tài)；R代表運(yùn)行狀態(tài)；Z代表僵死狀態(tài)；T代表停止或跟蹤狀態(tài)。
TIME 該進(jìn)程自啟動(dòng)以來(lái)所占用的總CPU時(shí)間。如果進(jìn)入的是累計(jì)模式，那么該時(shí)間還包括這個(gè)進(jìn)程子進(jìn)程所占用的時(shí)間。且標(biāo)題會(huì)變成CTIME。
%CPU 該進(jìn)程自最近一次刷新以來(lái)所占用的CPU時(shí)間和總時(shí)間的百分比。
%MEM 該進(jìn)程占用的物理內(nèi)存占總內(nèi)存的百分比。
COMMAND 該進(jìn)程的命令名稱，如果一行顯示不下，則會(huì)進(jìn)行截取。內(nèi)存中的進(jìn)程會(huì)有一個(gè)完整的命令行

按"ctrl+c"停止查看

（7）以樹(shù)狀圖顯示執(zhí)行的程序 pstree
例: pstree -h 列出進(jìn)程樹(shù)并高亮標(biāo)出當(dāng)前執(zhí)行的程序
（8）監(jiān)視虛擬內(nèi)存 vmstat
vmstat對(duì)系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存、進(jìn)程、CPU活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)視，同時(shí)它也對(duì)磁盤和forks和vforks操作的個(gè)數(shù)進(jìn)行匯總。
不足是：vmstat不能對(duì)某個(gè)進(jìn)程進(jìn)行深入分析，它僅是一對(duì)系統(tǒng)的整體情況進(jìn)行分析。
例如：[angel@home /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：
Procs
r: 等待運(yùn)行的進(jìn)程數(shù) b: 處在非中斷睡眠狀態(tài)的進(jìn)程數(shù) w: 被交換出去的可運(yùn)行的進(jìn)程數(shù)。
Memory
swpd: 虛擬內(nèi)存使用情況，單位：KB free: 空閑的內(nèi)存，單位KB
buff: 被用來(lái)做為緩存的內(nèi)存數(shù)，單位：KB
Swap
si: 從磁盤交換到內(nèi)存的交換頁(yè)數(shù)量，單位：KB/秒 so: 從內(nèi)存交換到磁盤的交換頁(yè)數(shù)量，單位：KB/秒
IO
bi: 發(fā)送到塊設(shè)備的塊數(shù)，單位：塊/秒 bo: 從塊設(shè)備接收到的塊數(shù)，單位：塊/秒
System
in: 每秒的中斷數(shù)，包括時(shí)鐘中斷 cs: 每秒的環(huán)境（上下文）切換次數(shù)
CPU 按 CPU 的總使用百分比來(lái)顯示
us: CPU 使用時(shí)間 sy: CPU 系統(tǒng)使用時(shí)間 id: 閑置時(shí)間
（9）分析共享內(nèi)存、信號(hào)量和消息隊(duì)列 ipcs(相關(guān)命令ipcrm：用于給有權(quán)限的用戶清除這些量，注意不要亂清除，除非該量確實(shí)失效了)
例如：[angel@home /angel]# ipcs
------ Shared Memory Segments --------
key shmid owner perms bytes nattch status
0x00280267 0 root 644 1048576 1
0x61715f01 1 root 666 32000 33
0x00000000 2 nobody 600 92164 11 dest

------ Semaphore Arrays --------
key semid owner perms nsems status
0x00280269 0 root 666 14
0x61715f02 257 root 777 1

------ Message Queues --------
key msqid owner perms used-bytes messages

（10）監(jiān)視用戶空間程序發(fā)出的全部系統(tǒng)調(diào)用 strace
strace 還能顯示調(diào)用的參數(shù)，以及用符號(hào)方式表示的返回值。
strace 從內(nèi)核中接收信息，所以一個(gè)程序無(wú)論是否按調(diào)試方式編譯(gcc -g)或是否被去掉了調(diào)試信息，都可以被跟蹤。
執(zhí)行格式： strace [-tTeo] executable-program-name
-t ： 用來(lái)顯示調(diào)用發(fā)生的時(shí)間
-T ： 顯示調(diào)用花費(fèi)的時(shí)間
-e ： 限定被跟蹤的調(diào)用類型
-o ： 將輸出重定向到一個(gè)文件中
類似命令：ltrace [-fiS] executable-program-name

5、通信類
（1）本地工作站與UNIX服務(wù)器間的文件傳輸 ftp
執(zhí)行格式： ftp 主機(jī)名
或 ftp 主機(jī)的IP地址
后續(xù)執(zhí)行步驟：

name：
輸入帳號(hào)

password：
輸入密碼

ftp>help
顯示ftp可使用的所有命令

ftp>lcd dir1
改變本地機(jī)當(dāng)前目錄為dir1

ftp>get file1
將UNIX服務(wù)器文件file1拷到本地機(jī)

ftp>put file2
將本地文件file2，拷到UNIX服務(wù)器

ftp>!ls
顯示本地機(jī)當(dāng)前目錄下所有文件

ftp>!pwd
顯示本地機(jī)當(dāng)前所在目錄下所有文件

ftp>ls
顯示UNIX服務(wù)器當(dāng)前目錄下所有文件

ftp>dir
顯示服務(wù)器當(dāng)前目錄下所有文件（略同于UNIX的 ls -l指令）

ftp>pwd
顯示UNIX服務(wù)器當(dāng)前所有目錄位置

ftp>cd dir1
更改UNIX服務(wù)器的目錄至dir1下

ftp>mget *.c
將服務(wù)器中 .c 文件拷到本地機(jī)中

ftp>mput *.txt
將所有 .txt 文件拷貝到服務(wù)器

ftp>quit
結(jié)束ftp工作

ftp>bye
結(jié)束ftp工作


（2）檢查與UNIX服務(wù)器連接是否正常 ping
執(zhí)行格式： ping hostname
或 ping IP-Address
例： ping 127.1.1.1
（3）將文件當(dāng)做E-mail的內(nèi)容送出 mail
執(zhí)行格式：mail -s “Subjict-string” username@address例： mail -s “program” user 功能：將file.c當(dāng)做mail的內(nèi)容，送至user，subject name為program
（4）傳送E-mail給本地UNIX服務(wù)器上的用戶 mail
執(zhí)行格式： mail username
（5）讀取信件 mail
執(zhí)行格式： mail
（6）列出套接字使用情況 socklist
（7）查看網(wǎng)絡(luò)連接 netstat

6、I/O命令
（1）管道（pipe-line）的使用
執(zhí)行格式： command1|command2
功能：將command1的執(zhí)行結(jié)果送到command2 作為輸入
例： ls -R1|more 以分頁(yè)方式列出當(dāng)前目錄文件及子目錄名稱
cat file1|more 以分頁(yè)方式，列出file1的內(nèi)容
（2）標(biāo)準(zhǔn)輸入控制
執(zhí)行格式： command-line例： mail -s “mail test” user@iis.sinica.edu.tw功能：將文件file1當(dāng)作信件的內(nèi)容，subject 名稱為mail test　送給收信人
（3）標(biāo)準(zhǔn)輸出控制
執(zhí)行格式一： command>filename
功能：將command的執(zhí)行結(jié)果送至指定的filename中
例： ls -l >list 將執(zhí)行”ls -l” 的結(jié)果寫(xiě)入文件list中
執(zhí)行格式二： command>!filename
功能：同上，若filename文件已存在，則強(qiáng)迫重寫(xiě)
執(zhí)行格式三： command>&filename
功能：將command執(zhí)行所產(chǎn)生的任何信息寫(xiě)入filename
執(zhí)行格式四：command>>filename
功能：將command 的執(zhí)行結(jié)果，附加（append）到filename
執(zhí)行格式五：command>>&filename
????????????功能：將command執(zhí)行所產(chǎn)生的任何信息附加于filename中
7、其它常用命令
（1）命令在線幫助 man
執(zhí)行格式： man command
例： man ls 查詢ls這個(gè)指令的用法
（2）設(shè)定命令記錄表長(zhǎng)度 history
執(zhí)行格式一： set history=n
例： set history=40
功能：設(shè)定命令記錄表長(zhǎng)度為40（可記載執(zhí)行過(guò)的前面40個(gè)命令）
執(zhí)行格式二： history 查看命令記錄表的內(nèi)容
（3）顯示說(shuō)明 info
執(zhí)行格式: info command-name
例: info gcc
功能: 查看gcc的說(shuō)明,按上下箭頭選定菜單,回車進(jìn)入,"u"鍵返回上級(jí)菜單.
info不加參數(shù)則進(jìn)入最上一級(jí)菜單.


四、用cat 命令查看 /proc 動(dòng)態(tài)文件系統(tǒng)目錄下的文件,辨識(shí)其中的系統(tǒng)信息.
例如: cat interrupts 列出當(dāng)前中斷占用情況
cat ioports 列出設(shè)備的硬件IO占用情況
cat pci 列出pci設(shè)備的情況




















實(shí)驗(yàn)一 UNIX/LINUX及其使用環(huán)境
（二）LINUX 下C語(yǔ)言使用、編譯與調(diào)試實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 1、復(fù)習(xí)C語(yǔ)言程序基本知識(shí)
2、練習(xí)并掌握UNIX提供的vi編輯器來(lái)編譯C程序
3、學(xué)會(huì)利用gcc、gdb編譯、調(diào)試C程序

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、用vi編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的、顯示"Hello,World!"的C程序，用gcc編譯并觀察編譯后的結(jié)果
2、利用gdb調(diào)試該程序