【操作系统】实验一 Linux初步

Linux初步

一、实验目的

通过proc文件系统观察整个Linux内核和系统的一些重要特征，并编写一个程序，使用proc文件系统获得以及修改系统的各种配置参数。

本实验需要学生具有Linux的基本操作技能，以及采用C语言编写程序的能力。

二、实验内容

以超级用户的身份登录Linux系统，并进入/proc目录，键入“ls”命令，查看该目录下的内容，同时查看每个文件的读写权限。

1、请回答下列问题：

• CPU的类型和型号。
  首先进入/proc目录，使用ls命令查看目录下内容，
  再通过cat cpuinfo命令查看cpu的类型和型号
  
  
  
• 所使用的Linux的版本。
  使用cat version命令查看Linux版本
  
  
• 从启动到当前时刻所经过的时间。
  使用cat uptime命令查看从启动到当前时刻所经过的时间
  
  

当前内存状态。

使用cat meminfo命令查看内存状态

2、编写一个程序getinfo.c，编译后并在命令行带命令参数来运行该程序，获得内核参数 (例如网络主机名、共享内存容量、文件句柄的最大参数等) 在屏幕上显示出来。

运行过程实例如下（获取文件句柄最大参数）：

[root@Linux / ]# ./getinfo filemax

filemax ：18626

程序设计

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<string.h>
int main(int argc, char *argv[]){
    if(argc != 2){
        printf("Usage: %s <parameter>\n", argv[0]);
        return 1;
    }
    char path[50] = "/proc/sys/fs/";
    strcat(path, argv[1]);
    int fd = open(path, O_RDONLY);
    if(fd == -1){
        perror("open error");
        return 1;
    }
    char buffer[150];
    int size = read(fd, buffer, sizeof(buffer));
    if(size == -1){
        perror("read error");
        close(fd);
        return 1;
    }
    buffer[size] = '\0';
    close(fd);
    printf("%s: %s", argv[1], buffer);
    return 0;
}

程序分析

该程序是一个简单的Linux系统命令行程序，可以读取系统内核中的某些参数值，并将其输出到控制台上。

首先，该程序会判断输入的参数个数是否为2，如果不是则输出“Usage: 程序名 ”，并返回1表示错误。如果参数个数正确，则会将参数值加到一个字符串中，并在字符串开头加上“/proc/sys/fs/”，得到一个表示内核参数文件的路径。

接着，该程序会使用open函数打开所得到的文件路径，并返回一个文件描述符。如果open函数返回值为-1，则说明打开文件失败，这时程序会输出一个错误信息，并返回1表示错误。

接下来，程序使用read函数从文件中读取数据，并将数据存储到一个字符数组中。如果read函数返回值为-1，则说明读取文件失败，程序会输出一个错误信息，关闭文件，并返回1表示错误。否则，程序将读取的数据末尾添加一个空字符，关闭文件，将读取到的数据输出到控制台上，完成程序功能。

总体来说，该程序使用了open、read和close等系统调用函数，实现了一个简单的读取内核参数的命令行工具。

运行结果

3、编写一个程序setsys.c，编译后并在命令行带命令参数来运行该程序，用来修改内核参数(任意的参数均可(例如网络主机名、共享内存容量、文件句柄的最大参数等)。

运行过程实例如下：

[root@Linux / ]# ./setsys filemax

Input filemax parameter：21545

注释：实例中加波浪线的部分为键盘输入内容。通过运行getinfo filemax来确认是否修改成功。

程序设计

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<string.h>
int main(int argc, char *argv[]){
    if(argc != 2){
        printf("Usage: %s <parameter>\n", argv[0]);
        return 1;
    }
    char path[50] = "/proc/sys/fs/";
    strcat(path, argv[1]);
    int fd = open(path, O_WRONLY);
    if(fd == -1){
        perror("open error");
        return 1;
    }
    printf("Input %s parameter: ", argv[1]);
    char buffer[20];
    fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin);
    if(write(fd, buffer, strlen(buffer)) == -1){
        perror("write error");
        close(fd);
        return 1;
    }
    close(fd);
    printf("Set %s parameter to: %s", argv[1], buffer);
    return 0;
}

程序分析

该程序是一个简单的Linux系统命令行程序，可以设置系统内核中的某些参数值。

程序的第一步是判断输入的参数个数是否为2，如果不是则输出“Usage: 程序名 ”，并返回1表示错误。如果参数个数正确，则会将参数值加到一个字符串中，并在字符串开头加上“/proc/sys/fs/”，得到一个表示内核参数文件的路径。

接着，程序使用open函数打开所得到的文件路径，并返回一个文件描述符。如果open函数返回值为-1，则说明打开文件失败，这时程序会输出一个错误信息，并返回1表示错误。

接下来，程序会提示用户输入要设置的参数值，使用fgets函数读取用户的输入，并将用户输入的字符串写入内核参数文件中。如果write函数返回值为-1，则说明写入文件失败，程序会输出一个错误信息，关闭文件，并返回1表示错误。否则，程序将关闭文件，并输出设置后的参数值，完成程序功能。

总体来说，该程序使用了open、write和close等系统调用函数，实现了一个简单的设置内核参数的命令行工具。

运行结果