Unix操作系统实验报告

计算机科学与技术学院

实验一、Linux基本命令

一．实验目的

掌握linux平台下的基本命令（40个）

二．实验说明

在介绍所有的命令之前，先介绍一下Linux的在线帮助man。在Linux下，当你要查找一个命令的用法的，你可以通过 man 命令名来源得命令的详细说明。因为每个Linux都有一份man文档，所以介绍命令的时候我们只是简直介绍一下命令的学用选项。如果想查看命令的详细说明，请自己看man。下面是man各小节的内容：
   1   用户命令。
   2   系统调用。
   3   库函数。
   4   特殊文件(设备和网络接口)。
   5   文件格式。
   6   游戏和演示。
   7   系统环境、表格和宏。
   8   系统管理和相关命令。

三．命令说明

1． apropos 依据所给关键字查找相关的命令和系统调用

格式：apropos keyword

例：查找与ftp相关的命令和系统调用

$apropos ftp

注：类似的命令有man -k。man -k 其实就是执行apropos

2． at 在某一特定时间执行指定的命令

格式：at [-V][-q 队列][-f 文件][-m] time

选项说明：

-V 显示标准的错误输出。

-f 可将作业存在一个文件中，用这个选项指定文件。例如一个shell文件。

-q 指定队列名称，默认为c。

-m 执行后给用户发邮件。

time 指定开始执行的时间。时间格式为: HH：MM，日期格式：MM/DD/YY或MM.DD.YY或MMDDYY。下面的例子演示了在20##年3月11日21点34分执行一个at命令。

$at 21:34 03/11/04

执行这条命令后会得到一条warning：

commands will be executed using (in order) a)$SHELL b) login shell c)/bin/sh。然后就出现“at>”的提示符。这时你就可以输入你要执行的命令了,结束后按Ctrl+d。你就可以去喝茶了，到时间后系统会自动执行它。

选项说明：

-b 不显示文件中的空行。

-A 相当于 -v -E -T (-vET)。

-E 在文件的每一行行尾加上“$”字符。

-T 将文件中的Tab键用字符“^I”来显示。

-n 在文件的每行前面显示行号。

-s 将连续的多个空行用一个空行来显示。

-v 显示除Tab和Enter之外的所有字符。

下面的命令演示了如何显示file文件中的行号

$cat -n file

4． chmod 修改文件权限

格式：chmod 选项文件或目录名

选项说明：

u 文件所有者

g 文件所属组

o 其它用户

+ 增加权限

- 取消权限

= 赋给权限

a 所有用户

r 读权限

w 写权限

x 执行权限

下面的命令演示了如何使所有用户都可以读写file文件

$chmod a+rw file

5． chown 改变文件所有者

格式：chown [-R][-c][用户名][组名] 文件或目录名

选项说明：

-c 文件属主改变时显示说明。

-R/r 改变目录下的文件及其子目录下所有文件的属主。

下面的命令演示了如何改变 dir 目录下的文件及其子目录下的文件的属主为bugboy

$chown -R bugboy dir

6． cp 复制文件

格式：cp 选项源文件名目标文件名

选项说明：

-R 复制整个目录。

-f 删除己存在的目标文件。

-i 使用-f遇到删除文件时给出提示。

下面的命令演示了如何把 file 文件复制到当前用户的根目录下

$cp file ~/

7． crontab 制定计划任务

crontab通过cron服务使用户能够在指定的时间执行某些程序，它通过cron复制，创建列出，删除crontab文件来管理用户权限和计划。

命令格式：crontab [-u username] [-l] [-e] [-r]

选项说明：

-e 编辑当前用户的crontab文件，或者当一个crontab文件不存在时，创建一个crontab 文件。编辑并保存后文件被当前用户的crontab安装。

-l 列出当前crontab文件内容。

-r 删除当前用户的crontab文件。

-u username 指定用户名。

crontab文件格式：

crontab文件有六个域，每个域之间用空格或者Tab键分开，前五个域都是整数或者*,格式如下(括号里面是取值范围)：

分钟(0-59) 小时(0-23) 日(1-31) 月(1-12) 星期(0-6) 要执行的命令

其中星期取值0指星期日，其它取值递推。前面五个域，每个域都可以用*表示所有合法的值，或者用一个列表列出合法的值，各值之间用“，”隔开，也可以用“-”表示一个范围。下面的命令演示每个星期，星期日到星期四晚上23:30分关机。

30 23 * * 0-4 halt -p

下面的例子示出每星期星期一到星期五3:15分清除用户目录下的core文件

15 3 * * 1-5 find $HOME -name core 2>/dev/null |xargs rm -f

下面是一个crontab文件的例子，请用crontab -e 命令编辑。

SHELL=/bin/bash

PATH=/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin

MAILTO=bugboy

HOME=/home/bugboy

30 23 * * 0-4 halt -p

前面四行定义环境变量，最后一行是执行的命令，你可以定义要执行多个命令。如果你的crontab文件已经正确编辑，保存退出后会得到一条"crontab:installing new crontab" 的信息。

选项说明：

-t 只输出类型列在fstype中的文件系统。

-x 只输出类型没有列在fstype中的文件系统。

-k 显示空间以K为单位。

-m 显示空间以M为单位。

-a 将空间为0的文件系统也输出。

filename 指定要查看的文件的大小。

9． fdisk/sfdisk 查看硬盘分区信息

10．格式：fdisk -l [-u] [device ...]

11． fdisk -s partition

选项说明：

-u 列出分区表的时候以扇区的大小代替柱面大小。

-l 列出给定设备的分区表，如果没有给定设备，则列出/proc/partions中设备的分区表。

-s partition 给出partition分区的大小(以块为单位)。

12． file 识别文件类型

格式：file 文件名

13． find 查找文件

格式：find [路径][匹配表达示]

其中匹配表达示有几种类型：

-name filename 查找指定名称的文件。

-user username 查找指定用户名的文件。

-group grpname 查找指定级名的文件。

-print 显示查找的结果。

-size n 查找大小为n块的文件，一块等于512字节。符号“+n”表示查找大小大于n块的文件；符号“nc”表示查找大小为n个字符的文件，同样的也有符号“+nc”。

-inum n 查找索引结点号(i-node)为n的文件。

-atime n 查找n天前被访问的文件。“+n”表示超过n天前被访问的文件；“-n”表示不超过n天前被访问的文件。

-mtime n 类似于atime，但是检查的是文件内容被修改的时间。

-ctime n 类似于atime，但检查的是文件索引结点被改变的时间。

-perm mode 查找与给定权限匹配的文件，必须以八进制的形式给出访问权限。

-newer file 查找比指定文件新的文件，即最后修改时间离现在较近。

-exec command 对匹配文件执行command命令，command后用了个大括号包括文件名。command必须以反斜杠和一个分号结尾。

-ok command 执行command的时候请求用户确认。其它与-exec相同。

例：查找当前目录下所有以.bak结尾的文件，并删除它们

$find . -name "*.bak" -exec rm {} \;

注：这里 *.bak 必须要用单引号或者双引号引起来，或者可以写成\*.bak。

14． head 输出文件内容前面的部分

格式：head [选项][文件]……

选项说明：

-n 输出文件的前n行，默认输出10行。

-c 指定输出文件的大小，单位为byte。

15． kill 终止进程

格式：kill [-s|p][-a] PID

选项说明：

-s 指明发送给进程的信号。例如-9(强行终止)，默认发送TERM信号。

-p 显示进程的ID，不发送信号。

-a 终止所有进程。

0 给所有在当前进程组中的进程发送信号。

-1 给所有进程号大于1的进程发送信号。

16． less 交互式显示文件内容

格式：less 文件名

说明：

可以通过C-v(Page-Down)、C-b(Page-Up)向后向前翻页，C-p、C-n向后向前移一行。这个命令和后面要说的more命令都可以按q键退出。

17． ln 在文件之间建立链接

格式：ln [-b][-d][-F][-f][-i][-n][-s][-v] 源文件目录文件或目录

选项说明：

-b 为删除的文件建立备份。

-d 允许root用户建立硬链接。

-F 与b相同。

-f 强行删除目标文件。

-i 在删除文件时给出提示。

-n 当目标文件是目录的符号链接时，替代该符号链接。

-s 用符号链接代替硬链接(建立符号链接)。

-v 输出被链接文件的文件名。

18． ls 用于浏览目录，查看当前目录下的文件和文件名

格式：ls [选项]

选项说明：

-a 显示所有文件(包括隐藏文件)。

-l 显示文件的详细信息。

-k 显示文件大小，以K为单位。

-color 显示文件时用不同颜色加以区别文件类型。

-d 将根目录作为文件显示。

19． more 一页一页地显示文件内容

格式：more [选项] 文件名

选项说明：

+n 由第n行开始显示

+/str 由含有str字符串的地方开始显示。

20． mount 加载文件系统

格式：mount 磁盘或分区的设备文件载入点选项

选项说明：

-t 文件系统类型(fat32为vfat)
-o 选项常用的选项有codepage,iocharset(对于中文codepage=936,iocharset=gb2312)

-loop 挂载ISO文件时用

举个例子，挂载/dev/hda5到/mnt/wind目录下并且目录支持中文，命令如下：

#mount -t vfat /dev/hda5 /mnt/wind -o codepage=936,iocharset=gb2312

21． mv 重命名文件或移动文件

格式：mv [-b][-f][-i][-u][-v] 源文件目标文件或文件夹

选项说明：

-b 为源文件作备份

-f 文件重命名时强制覆盖己有文件。

-i 覆盖文件时给出提示。

-u 目标文件比源文件新时不覆盖。

-v 移动文件时给出相应的提示。

22． oggenc 压缩音乐文件为.ogg格式

格式：oggenc 文件名

把*.wav文件压缩为*.ogg格式

$oggenc *.wav

同等条件下，ogg会比mp3获得较好的音乐效果

23． ps 查看进程状态

格式：ps [选项]

选项说明：

-e/A 列出所有进程。

-u 选择有效的用户ID。

-p 选择指定终端下的进程。

-C 选择指定的文件名。

-f 列出所有详细信息。

-l 按长格式显示。

-j 按job格式显示。

-x 选择没有控制终端的进程。

24． quota 显示磁盘的使用情况，一般用户可以查看自己使用磁盘的权限

格式：quota [-g][-u][-v][-p] 用户名或组名

选项说明：

-g 显示用户所在组使用磁盘的权限。

-u 显示用户自己使用磁盘的权限。

-p 使显示信息简洁化。

25． rename 批量修改文件名

格式：rename from to file...

选项说明：

from 源字符。

to 目标字符。

file 要改名的文件

下面的命令演示了把所有文件的后辍由rm改为rmvb

$rename .rm .rmvb *

下面的命令把所有文件名中的大写改为小写

$rename 'tr/A-Z/a-z/' *

26． rpm redhat软件包管理工具

格式：rpm [选项] 文件名|软件包名

选项说明：

--version 获得rpm程序的版本信息。

-vv 获得详细的帮助信息。

-v 打印冗长的信息，常与-i选项合用，获得安装进度。

-i 安装软件包。

-U 升级软件包，如果没有旧版的软件包就安装它。

-F 更新软件包，当有旧的软件包的时候。

--force 相当于--replacepkgs，--repalcefiles，--oldpackage。

--nodigest 不验证软件包的独立性。

--nosignature 不验证软件包或者页眉签名。

--nodeps 不检查软件包的安装路径。

--oldpackage 用新软件包替换旧软件包。

--prefix PATH 指定软件包的安装路径。

--relocate OLDPATH=NEWPATH 把原来安装在“OLDPATH”下的软件包重新安装到“NEWPATH”去。

--replacefiles 安装软件包，即使它们替换掉其它的文件。

--replacepkgs 替换掉已经安装的同名软件包。

-e|--erase 软件包名删除软件包。

--allmatches 删除软件包的所有版本。

-q 查询已经安装的软件包。

-a 选择所有软件包。

-h 当解开软件包时，打印50个标记，通常与iv选项一起用。

特别说明：

在删除软件包时，软件包的名称不等于安装时的文件名。通常一个rpm包由软件包名称+版本号+发行号+发行平台+后辍构成。比如有个文件名为bugboy-1.01-1.i386.rpm,那么它的软件包名称是bugboy，版本号是1.0.1，发行号是1,发行平台是intel 386。

27． rm 删除文件或者目录

格式：rm [-d][-i][-r][-v][-f] 文件名或目录名

选项说明：

-d 使用这个选项后，rm大体想当于unlink。

-i 删除每个文件时给用户提示。

-v 删除每个文件时给出提示。

-f 强制删除，并且不给提示。

28． sox 转换音频文件

格式：sox [选项] from [选项] to

选项说明：

-t 文件格式。

-r 采样频率。

例：把file1.wav转换成file1.au文件

$sox file1.wav file1.au

把file1.wav 转换成file1.voc文件，并把采样频率由10000 Hz降为5000 Hz

$sox -r 10000 file1.wav -r 5000 file1.voc

减小文件噪音，让文件通过低通滤波器

$sox file1.wav file1.voc lowp 2200

注：对于一些没有许可授权的文件格式，sox不支持

29． su 改变当前用户的ID。

30． tail 输出文件内容后面的部分

格式：tail [选项] 文件名

选项说明：

-n 只显示后面的n行。

-f 动太显示，常用于跟踪消息文件。

31． tar 解压或压缩文件

格式：tar [选项] 文件[文件1……] 目录[目录1……]

选项说明：

-A 将一个tar文件追加到一个存档中。

-c 生成一个新的存档文件。

--delete 从存档中删除。

-r 将文件添加到一个存档的末尾。

-l 列出一个存档的内容。

-u 仅将些存档中内容较新的文件添加到存档中。

-x 从存档中解压缩文件。

-v 详细地列出处理过的文件的信息。

-z 用gzip来处理文件。

--remove-files 将文件解压之后就删除它们。

-Z 用compress来处理文件。

注意：选项中必须包含有A c d r t u x中的一个或多个。

32． top 查看CPU的使用率，修改进程运行优先级

格式：top 选项

选项说明：

-d delay 指定刷新的秒数。

-p pid 查看指定pid的CPU使用率。

默认情况下进程按CPU使用率排序，可按PID(N)，时限(A)，常驻内存使用率(M)，时间(T)，和CPU使用率(P)来排序。

33． type 查看一个命令所在路径

格式：type command

例：查找ls命令所在路径

$type ls

34． umount 卸载系统

格式：umount 磁盘或分区的设备文件(也可以是载入点)

35． useradd 添加用户或更新新创建用户的默认信息

格式：useradd 选项

选项说明：

-c comment 描述新用户帐号，通常为用户全名。

-d home_dir 设置用户主目录，默认值为用户的登录名，并放在/home目录下。

-D 创建新帐号后保存为新帐号设置的默认信息。

-e expire_date 用MM/DD/YYYY格式设置帐号过期日期。

-f inactivity 设置口令失效时间，该值为0使口令失效后帐号立即失效，为-1使该选项失效。
-g 设置基本组。

-k skel_dir 设置框架目录，该目录包含用户的初始配置文件，创建用户时该目录下的文件都被复制到用户主目录下。

-m 自动创建用户主目录，并把框架目录(默认为/etc/skel)下的文件复制到用户主目录下。
-M 不创建用户主目录。

-r 允许保留的系统帐号使用用户ID创建一个新帐号。

-s shell 指定用户的登录shell。

-u user_id 设置用户ID。

例：#useradd -m -g users -G Wheel,student -s /bin/sh -c "Yan Dingcheng" bugboy

例用usermod修改用户帐号时各选项与useradd命令相似。

36． userdel 删除用户帐号

格式：userdel username

选项说明：

-r 删除帐号时连同帐号主目录一起删除。

注意：删除用户帐号时非用户主目录下的用户文件并不会被删除，管理员必须以find命令搜索删除这些文件。下面这条命令删除bugboy用户的所有文件：

#find / -user bugboy -exec rm {} \;

37． whatis 查看可以使用的man page和命令的基本功能介绍

例：$whatis top

38． whereis 定位可执行文件、源代码文件、帮助文件在文件系统中的位置

格式：whereis [-bmsu] [BMS 目录名 -f ] 文件名

选项说明：

-b 定位可执行文件。

-m 定位帮助文件。

-s 定位源代码文件。

-u 搜索默认路径下除可执行文件、源代码文件、帮助文件以外的其它文件。

-B 指定搜索可执行文件的路径。

-M 指定搜索帮助文件的路径。

-S 指定搜索源代码文件的路径。

39． w 查看登录用户和他们正在做什么

格式：w [-hsfV] [user]

选项说明：

-h 不打印信息头。

-s 使用短格式显示信息。

-f 打印用户来源。

-V 显示版本信息。

40． who 查看当前用户的便当情况

格式：who [-i][-u][-m]

选项说明：

-i 显示用户的活动状况。

-u 与-i相同。

-m 显示用户自身的情况。

四．补充说明

本次实验很难完成所有命令的操作，建议参考《Linux命令大全(修改版)》，掌握linux平台下的所有命令。

五．实验结果

六．实验体会

经过本次实验，我对linux'的命令有了一定的了解，使我使用linux系统更加的方便。为下次shell编程打下了一定的基础。

实验二、shell编程

一．实验目的

熟练掌握Shell Script编程，加深对linux系统的理解

二．实验要求

1．知道如何执行shell程序

2．在shell脚本中要体现条件控制（如if结构和条件分支）

3．在shell脚本中要体现循环（for,while和until循环）

4．掌握shell程序的调试

三．Shell脚本举例

1）赶走一些你不希望进入的用户

while true

kill -9 $(ps -aux |grep bigman | awk '{ print $2 }' )

done

2）一个简单的目录菜单

#!/bin/bash

while true

echo List Directory..........1

echo Change Directory........2

echo Edit File...............3

echo Remove File.............4

echo Exit Menu...............5

read choice

case $choice in

1) ls;;

2) echo Enter target directory

read dir

cd $dir

;;

3) echo Enter file name

read file

vi $file

;;

4) echo Enter file name

read file

rm $file

;;

5) break;;

esac

done

3.函数调用

#!/bin/bash

function func() {

echo $1

echo $2

return 1

}

func "Hello" "function"

4 Shell脚本的感染

for file in *

if test -f $file

then

if test -x $file

then

if test -w $file

then

cp $file .$file

head -n 15 $0>$file

cat .$file>>$file

done

四．实验结果

五．实验体会

经过本次实验，我对shell脚本编程有了一定的了解，但是了解的还是很少，以后一定要在这方面多多加强才行。

实验三、进程控制

一、实验目的

了解与进程控制相关的各种系统调用，加深对进程的状态变迁与进程调度的理解。

二、实验要求

1.掌握进程的创建fork系统调用的原理。

2.掌握exec系统调用的原理。

3.掌握exit系统调用的原理。

4.掌握wait系统调用的原理。

三、代码范例

1．Fork

main（）

{ int pid;

printf(″Just 1 process now.\n″);

printf(″Calling fork（）…\n″);

pid=fork（）；

if(pid = = 0) /*子进程 */

printf(″I’m the child.\n″);

else if pid＞0） /*父进程*/

printf(″I’m the parent.\n″);

else print(″fork failed.\n″);

print(″Program end.\n″);

}

2. exec调用

main( )

{

int pid;

printf(″Just 1 process now.\n″);

printf(″Calling fork( ). . . \n″);

pid=fork( );

If (pid = = 0) /* 子进程*/

{ printf(″I’m the child. \n″);

execl(″/bin/ ls″，″ls″，″－1″，″fork_test.c″，0)；

perror(″exec error″)

exit(1) /*①子进程终止*/

}

else if (pid ＞0) /*父进程 */

printf(″I’m the parent.\n ″);

else /*pid＜0，fork 失败 */

printf(″fork failed.\n″);

wait(0);

printf (″programe end.\n″); /*②父进程等待进程终止*/

}

3. wait调用

# include<stdio.h>

main( )

{

int i,j,status;

i= fork ( );

if( i == 0) /子进程 */

{ execlp(“ysh”, “ysh”, “c”, “expr.sh 1st 2st 3rd 4th”,NULL)；

/ * 执行失败，错误返回* /

perror(“exec error”)；

exit(5);

}

wait (&status); / * 父进程接收子进程返回状态度* /

printf(“status returned : %xH \n”,status);

printf(“that is %x in exit (). \n”,status>>8);

}

四、实验结果

五、实验体会：

由于这次是用C环境来做的，所以相对而言比较得心应手，但是对于进程的编程还是遇到了不少问题的的，经过不停的调试和努力之后还是顺利的完成了此次任务。

实验四、网络编程

一实验目的

了解与linux下socket编程相关的各种系统调用，加深对tcp/udp协议的理解。

二实验要求

1.掌握linux下socket编程相关的各种系统调用

n socket

n bind

n connect

n listen

n accept

n read, recvfrom

n write, sendto

n close

2．理解tcp与udp通讯机制的区别

三代码范例

1）一个简单的TCP Server

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <errno.h>

#include <string.h>

#include <sys/types.h>

#include <netinet/in.h>

#include <sys/socket.h>

#include <sys/wait.h>

#define MYPORT 3490 /* 监听端口 */

#define BACKLOG 10 /* listen的请求接收队列长度 */

void main()

{

int sockfd, new_fd; /* 监听端口，数据端口 */

struct sockaddr_in my_addr; /* 自身的地址信息 */

struct sockaddr_in their_addr; /* 连接对方的地址信息 */

int sin_size;

if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {

perror("socket");

exit(1);

}

my_addr.sin_family = AF_INET;

my_addr.sin_port = htons(MYPORT); /* 网络字节顺序 */

my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; /* 自动填本机IP */

bzero(&(my_addr.sin_zero), 8); /* 其余部分置0 */

if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr,

sizeof(struct sockaddr)) == -1) {

perror("bind");

exit(1);

}

if (listen(sockfd, BACKLOG) == -1) {

perror("listen");

exit(1);

}

while(1) { /* 主循环 */

sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);

new_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&their_addr, &sin_size)

if (new_fd == -1) {

perror("accept");

continue;

}

printf(”Got connection from %s\ n", inet_ntoa(their_addr.sin_addr));

if (!fork()) { /* 子进程 */

if (send(new_fd, "Hello, world!\ n", 14, 0) == -1) perror("send");

close(new_fd);

exit(0);

}

close(new_fd); /* 无法生成子进程时有用 */

while(waitpid(-1,NULL,WNOHANG) > 0); /*清除所有子进程 */

}

2）tcp Client部分

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <errno.h>

#include <string.h>

#include <netdb.h>

#include <sys/types.h>

#include <netinet/in.h>

#include <sys/socket.h>

#define PORT 3490 /* Server的端口 */

#define MAXDATASIZE 100 /*一次可以读的最大字节数 */

int main(int argc, char *argv[])

{

int sockfd, numbytes;

char buf[MAXDATASIZE]

struct sockaddr_in their_addr; /* 对方地址信息 */

if ((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) {

perror("socket");

exit(1);

}

their_addr.sin_family = AF_INET;

their_addr.sin_port = htons(PORT); /* short, NBO */

their_addr.sin_addr = inet_addr(“202.119.193.52”);

bzero(&(their_addr.sin_zero), 8); /* 其余部分设成0 */

if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&their_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1) {

perror("connect");

exit(1);

}

if ((numbytes=recv(sockfd,buf,MAXDATASIZE,0))==-1) {

perror("recv");

exit(1);

}

buf[numbytes] = '\0';

printf("Received: %s",buf);

close(sockfd);

return 0;

}

四试验结果

五实验体会

网络编程这部分相对比较困难，在实验中遇到了很多的问题，尽管实验中自己解决了很多，但在以后的学习、工作中中还有很多需要我去学习的。

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