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Linux程序设计实验指导书

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2020年4月19日
文档仅供参考

《Linux程序设计实验》指导书
实验1 Linux下常见命令和Vi的使用
一、实验内容：
Linux的常见基本命令，如ls、cd、mkdir、rmdir、pwd、more等。
联机帮助命令－man的使用。
Vi的基本使用方法。
二、实验目的：
了解Linux的命令及使用格式。
熟悉Linux的常见命令。
三、实验步骤：
用pwd显示当前工作目录名：pwd；如果当前目录不是root，需改变到root目录：cd/root。
用mkdir建立四个目录：mkdir /root/test1；mkdir /root/test2；mkdir /root/test2/abcd；mkdir /mypro。
用cd命令从root开始依次进入test1、test2、abcd、mypro目录，并用 pwd验证。
cd test1； pwd
cd ../test2；pwd
cd abcd；pwd
cd ../../mypro；pwd
用cd 命令从mypro目录返回到根目录，并用pwd命令验证。
cd /
pwd
用rmkdir命令删除子目录 abcd。
Rmdir /root/test2/abcd
分别用ls ls –a 和ls-l查看root目录的内容。
ls
ls –a
ls -l
man 命令：
(按PageUp键向上翻页PageDown向下翻页，按q退出)
man ls 查看ls的帮助信息。
man cp 查看cp的帮助信息。
man mkdir 查看mkdir的帮助信息。
man rm>rm_help 用重定向生成帮助文档
文本编辑器vi的使用
在终端里输入vi或vim，启动vi
按a或i进入vi的插入模式，这时能够在vi里输入文字了，输入如下内容：this is my first file….
按esc键进入命令模式，输入：w/home/myfirstfile按回车保存文件，再输入:q按回车，退出vi。
用more查看文件myfirstfile的内容：more/home/myfirstfile
四、实验注意：
命令一般是小写字符串。注意大小写有别。
选项一般以减号（－）再加上一个或数个字符表示，用来选择命令的不同操作。
同一行可有数个命令，命令间以分号隔开。
命令后加上&可使该命令在后台执行。
Vi提供三种工作模式：插入模式、命令模式和底行模式。使用者进入vi后，即处在命令模式下，此刻键入任何字符皆被视为命令，可进行删除、修改、存盘等操作。要输入信息，应转换到插入模式。
实验2 Linux下C语言程序的编译与调试
一、实验内容：
用Vi编写一个判断从键盘上输入4个整数，找出其中最大的整数的程序，用gcc/g++编译并观察编译后的结果。
用gdb调试该程序。
运行生成可执行文件。
二、实验目的：
练习Vi编辑器来编译C程序。
学会使用gcc/g++编译、gdb调试C程序。
三、实验步骤
在终端里输入vi或vim，启动vi。
按a或i进入vi的插入模式，输入以下代码：
＃include<stdio.h>
Int main(viod)
{
Int a,b,c,d,max;
Printf(“请输入四个整数：\n”);
Scanf(“%d,%d,%d,%d”,&a,&b,&c,&d);
If(a>b)
Max=a;
Else
Max=b;
If(c>max)
Max=c;
If(d>max)
Max=d;
Printf(“四个数中最大的数为：％d”,max);
Return 0;
}
按Esc 键进入命令模式，输入：w/home/lab2.c按回车键保存文件，再输入：q按回车，退出vi。
用gcc编译该程序：gcc –o lab2 lab2.c –ggdb
运行刚刚编译的程序：./lab2
调试刚刚编译的程序：【cyz@localhost cyz】$ gdb lab2
四、实验分析
为了使GDB正常工作，必须使程序在编译时包含调试信息。调试信息里包含程序里的每个变量的类型和在可执行文件里的地址映射以及源代码的行号。GDB利用这些信息使源代码和机器码相关联。因此在编译时用-g选项打开调试选项。
GCC命令的基本用法：gcc [options] [filename]
-o选项为即将产生的可执行文件指定一个文件名来代替默认的a.out。
GDB是一个用来调试C和C++程序的强有力的调试器。它使用户能在程序运行时观察程序的内部结构和内存的使用情况。
实验3 文件的操作
一、实验内容
在Linux环境下编写一段程序实现Linux下的I/O流操作。
二、实验目的
熟悉程Linux下的I/O流操作，掌握使用基于流的I/O操作实现输入输出的过程。
三、实验步骤
在终端里输入vi或vim，启动vi。
按a或i进入vi的插入模式，输入以下代码：
#include<sys/types.h>
＃include<stdio.h>
#difine BUF_SIZE 1024
Int main(viod)
{
Char buf[BUF_SIZE];
FILE*source,*backup;
If(!(source=fopen(“source.dat”,”r”)))
{
printf(“Error in opening file.\n”);
Exit(1);
}
If(!(backup=fopen(“backup.dat”,”w”)))
{
printf(“Error in creating file.\n”);
Exit(1);
}
While(fread(buf,sizeof(buf),1,source)==1)
{
If(fwrite(buf,sizeof(buf),1,backup))
{
printf(“Error in writing file.\n”);
Exit(1);
}
}
If(ferror(source)==0)
{
printf(“Error in reading file.\n”);
Exit(1);
}
If(fclose(source))
{
printf(“Error in close file.\n”);
Exit(1);
}
If(fclose(backup))
{
printf(“Error in close file.\n”);
Exit(1);
}
}
按ESC键进入命令模式，输入：W/home/lab3.c ，按回车保存文件，再输入：q按回车，退出vi。
用gcc编译该程序：
gcc –o lab3 lab3.c
编译成功后，当前目录下会产生一个 lab3的文件。
运行刚刚编译的程序：./lab3
四、实验分析
利用函数fopen(),fread(),fwrite(),fclose()来实现简单的文件备份（即将一个文件的内容拷贝到另一个文件中去）。
在linux系统中，文件和设备都被看作是数据流。进行操作之前，必须先将流打开。能够经过调用库函数fopen()打开一个流，库函数fopen()的返回值为一个FILE结构指针，此结构中包含对所打开流进行操作所需的全部信息。
当一个流被打开后，就能够对其执行I/O操作了。当一个流操作完成后，需要执行清空缓冲区、保存数据等操作。
将流关闭，能够经过调用函数fclose()来完成。
实验4 进程的创立
编写一段程序，使用系统调用fork()创立两个子进程。当此程序运行时，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每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。
修改上述程序，每个进程循环显示一句话。子进程显示’daughter…’及’son…’，父进程显示’parent…’。
教学目标：
掌握进程的概念，明确进程的含义；了解并发执行的实质。
实验5 进程控制
用fork()创立一个进程，再调用exec()用新的程序替换该子进程的内容。
用wait()来控制进程执行顺序。
教学目标：
掌握其它创立进程的方法。
熟悉进程的睡眠、同步、撤销等进程的控制方法。
实验6 管道通信
编写程序实现进程的管道通信。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：
child 1 is sending a message!
child 2 is sending a message!
父进程从管道中读出两个来自子进程的信息并显示（要求先接收P1，后接收P2）。
教学目标：
了解管道的概念，熟悉Linux支持的管道通信方式。
实验7 信号机制
用fork()创立两个子进程，再用体统调用signal()让父进程捕捉键盘上来的中断信号，捕捉到中断信号后，父进程用系统调用kill()向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出信息后终止。输出信号如下所示：
Child process 1 is killed by parent!
Child process 2 is killed by parent!
父进程等待两个子进程终止后，输出如下信息后终止。
Parent process is killed!
教学目标：
学生经过实验，了解什么是信号，熟悉Linux系统中进程之间软中断通信的基本原理。
实验8 消息的发送与接收
使用系统调用msgget(),msgsnd(),msgrev(),msgctl()编制一长度为1k的消息发送和接收的程序。
教学目标：
经过实验，学生应了解什么是消息，并熟悉消息传送的机制。
实验9 共享存储区通信
编制一长度为1K的共享存储区发送和接收的程序。
教学目标：
使学生了解和熟悉共享存储区机制
实验10 数据库编程
1、在My SQL/Oracle中添加一个用户，用户名为myuser，然后用myuser登录到MySQL中，创立一个名为testdb的数据库，然后在testdb数据库中创立一张表，表名为users，表中的字段包括userID,password,permit 。
2、编写一个C 程序,向刚才创立的yestdb数据库中的users表添加数据。
3、编写一个C程序，把刚才添加的数据显示出来。
4、删除刚才创立的testdb数据库。
教学目标：
经过实验，学生应该熟悉常见的API函数的使用，掌握Linux下My SQL/Oracle的简单应用。
执笔人：陈越洲
审定人：