[工学]linux操作系统实验指导书

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1、操作系统实验指导书（Linux版）2010年01月28前言操作系统是计算机科学与技术专业（软件工程方向）的一门非常重要的专业课程，操作系统是应用软件与底层硬件的桥梁。通俗的说“只有搞懂了操作系统，才能真正理解计算机”。学好操作系统课程可以提升学生应用计算机解决问题的能力，并获得开发大型复杂软件的经验。操作系统至关重要，但学好它并不容易。虽然Windows界面友好，方便使用，但是底层运行机制被有效的隐藏，在很多人眼里计算机还是一个黑匣子。在选择教学用操作系统上颇费苦心，目前可用于教学的操作系统有Minix,Nocho

2、s,Geekos,JOS，FreeBSD等，而Linux不仅是开源的，而且资料丰富并拥有大量的应用软件，所有我们选择了Linux作为实验的平台。本实验指导书参阅了很多网上的优秀资源，在此对提供这些资源的作者，表示感谢。28目录前言21.操作系统实验概述41.1实验平台及工具41.2基本内容51.3考核规则52.系统应用实验项目62.2Linux应用实验项目2：shell基本命令82.3Linux应用实验项目3:文件编辑102.5Linux应用实验项目5：文件安全162.6Linux应用实验项目6:基本文件处理182

3、.7Linux应用实验项目7：高级文件处理212.9Linux应用实验项目8：管道与I/O重定向232.10Linux应用实验项目9：进程243.系统开发实验项目273.1Linux进程创建293.2进程软中断通信343.3进程管道通信37281.操作系统实验概述实践对于操作系统课程是至关重要的，但这种实践决不应该仅仅停留在某些算法的模拟实现上。就算在编程实现了一个完整的“文件系统”，但如果没有和磁盘驱动、高速缓存、内存管理等模块联系在一起，即使编写了大量的代码，也只是实现了某些概念（更像是一个数据结构课程设计），

4、仍然不能控制可实际运行的操作系统。本实验指导书强调在可实际运行的操作系统上的实践。1.1实验平台及工具1.UbuntuLinux考虑到实验的可操作性，选择了成熟的Linux版本，具体平台可选择流行的Ubuntu，读作“乌邦图”。Ubuntu也许不是目前最好用的Linux桌面发行版，但它一定是最流行的！它最重要特点是易用，非常的易用。现在，已经有越来越多的人开始用Ubuntu完全代替Windows，享受更加自由、安全、守法的感觉。Ubuntu的主页是http://www.ubuntu.com/，这里不仅可以免费下载到

5、iso文件，甚至能免费申领一张Ubuntu的安装光盘（https://shipit.ubuntu.com/）。另外国内的雨林木风团队，开发一个基于ubuntu的高仿XP开源系统，界面和WindowsXP极为相似（http://www.ylmf.org/）。2.GCC编译器GCC是和Linux一起成长起来的编译器。Linux最初的版本就是由GCC编译的。现在GCC也是在自由软件领域应用最广泛的编译器。所以，我们也选择GCC作为本实验的指定编译器。3.GDB调试器GDB调试器是GCC编译器的兄弟。作为自由软件领域几乎是

6、唯一的调试器，它秉承了*nix类操作系统的一贯风格，采用纯命令行操作，较类似dos下的debug。关于它的使用方法请看GDB使用手册。4.cygwincygwin是一个在windows平台上运行的unix模拟环境，是cygnussolutions公司开发的自由软件。它对于学习unix/linux操作环境，或者从unix到windows的应用程序移植，或者进行某些特殊的开发工作，尤其是使用gnu工具集在windows上进行嵌入式系统开发，非常有用。要安装网络版的cygwin，可以到http://cygwin.com，

7、点击"InstallCygwin28Now!"。这样会先下载一个叫做setup.exe的GUI安装程序，用它能下载一个完整的cygwin。我们把cygwin的作为一个备用工具，可以通过它来练习命令行操作。1.2基本内容本实验分为两个阶段：系统应用实验和系统开发实验。表1.系统应用实验项目编号项目备注1起步2Linuxshell基本命令3文件编辑4文件和文件系统结构5文件安全6基本文件处理7高级文件处理8管道和I/O重定向9进程表2.系统开发实验项目编号项目备注1Linux进程创建2进程软中断3进程管道通信1.3考核

8、规则每次考核，老师会到学生所在的电脑旁，观看项目的运行结果，并进行简单的答辩。操作系统实验的成绩主要由学生所作的实践工作和取得的实验结果来定，同时辅以学生撰写的实验报告作为部分。因此成绩主要考核三方面的内容：1.实践工作需要达到一定的量；2.实验内容要求得到正确、丰富的实验结果；3.实验报告的撰写情况。其中前两项是考察的重点。282.系统应用实验项目目前入学