Linux 操作系统课程设计
生活随笔
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Linux 操作系统课程设计
小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.
Linux操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)
中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生《操作系統(tǒng)概論》課程設(shè)計(jì)（作記錄）。
1. 課程設(shè)計(jì)要求
2. 評(píng)分
3. 上機(jī)時(shí)間地點(diǎn)
- 17 周 (12 月 25-29 日）周二下午、周四下午、周五上午，晚上。
- 18 周 (元月 1-5 日）周二下午、周三下午，晚上 。
- 前 7 次地點(diǎn)：12 班在 313 機(jī)房（Fedora） 34 班在 413 機(jī)房（Ubuntu）
- 最后一次上機(jī)： 12 班：18 周周四 晚上 34 班：18 周周五 晚上
地點(diǎn)：313 機(jī)房（Fedora） 上午 8:30-11:30 下午 2:00-5:00 晚上 6:30-9:30
開機(jī)時(shí)進(jìn)入 Linux 系統(tǒng)，默認(rèn)使用用戶名：suer，密碼：123456。若默認(rèn)密碼登錄不了，可能是被同學(xué)修改過了，換一臺(tái)電腦使用。請(qǐng)同學(xué)們千萬不要修改系統(tǒng)登錄密碼。若有同學(xué)自己的筆記本電腦已經(jīng)裝了 Linux，歡迎自帶電腦上機(jī)實(shí)習(xí)。
4. 每次上機(jī)實(shí)習(xí)前先自學(xué)預(yù)備知識(shí)，并在作業(yè)本上編寫初步的源程序。
5. 課程設(shè)計(jì)題目課程設(shè)計(jì)分六個(gè)實(shí)驗(yàn)，具體如下
5.1 實(shí)驗(yàn) 1：作業(yè)調(diào)度
5.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>
5.1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、假設(shè)系統(tǒng)中可同時(shí)運(yùn)行兩道作業(yè)，給出每道作業(yè)的到達(dá)時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間，如下表所示：
| 到達(dá)時(shí)間 | 0 | 2 | 5 | 7 | 12 | 15 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| 運(yùn)行時(shí)間 | 10 | 20 | 30 | 40 | 8 | 8 | 20 | 10 | 12 | 7 |
2、分別用先來先服務(wù)算法、短作業(yè)優(yōu)先和響應(yīng)比高者優(yōu)先三種算法給出作業(yè)的調(diào)度順序。
3、計(jì)算每一種算法的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間及平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間并比較不同算法的優(yōu)劣。
5.1.3 預(yù)備知識(shí)
響應(yīng)比=等待時(shí)間/運(yùn)行時(shí)間+1
周轉(zhuǎn)時(shí)間=完成時(shí)間-到達(dá)時(shí)間 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間=周轉(zhuǎn)時(shí)間/運(yùn)行時(shí)間
5.1.4 源代碼
#include <iostream> #include <string> #include <fstream> #include <vector>using namespace std;struct Work {char name;//作業(yè)名稱double arrive;//到達(dá)時(shí)間點(diǎn)double run;//運(yùn)行時(shí)間Work() {}Work(char n, double a, double t) :name(n), arrive(a), run(t) {}Work operator =(const Work &rhs){this->name = rhs.name;this->arrive = rhs.arrive;this->run = rhs.run;return *this;} };vector<Work> gWork;//存放所有的作業(yè)信息 double sum_turn, sum_dturn;//總的周轉(zhuǎn)時(shí)間和帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間void ReadFile();//從txt文本中讀取作業(yè)調(diào)度信息 void Output();//輸出結(jié)果 void Dispatch();//調(diào)度過程中的數(shù)據(jù)處理 void Fcfs();//先來先服務(wù)算法 void Sjf();//短作業(yè)優(yōu)先算法 void Hrf();//高響應(yīng)比優(yōu)先算法int main() {ReadFile();cout << "先來先服務(wù)算法：" << endl;Fcfs();cout << "短作業(yè)優(yōu)先算法：" << endl;Sjf();cout << "高響應(yīng)比算法：" << endl;Hrf();return 0; }//從文本中讀取作業(yè)調(diào)度信息 void ReadFile() {ifstream ifile;ifile.open("/home/jason/文檔/OS/Pro_1/data.txt");if (!ifile){cout << "文件打開失敗！" << endl;return;}char name;double arrive;double run;while (ifile >> name >> arrive >> run){gWork.push_back(Work(name, arrive, run));}ifile.close(); }//輸出結(jié)果 void Output() {cout << "作業(yè)調(diào)度順序：";for (unsigned i = 0; i < gWork.size(); ++i)cout << gWork[i].name << " ";cout << endl;cout << "平均周轉(zhuǎn)時(shí)間：" << sum_turn / gWork.size() << endl;cout << "平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間：" << sum_dturn / gWork.size() << endl;cout << endl; }//調(diào)度過程中的數(shù)據(jù)處理 void Dispatch() {unsigned n = static_cast<unsigned>(gWork.size());double t1 = 0, t2 = 0;//同時(shí)運(yùn)行兩個(gè)作業(yè)，設(shè)置兩個(gè)時(shí)間軸以記錄各個(gè)作業(yè)完成情況sum_turn = 0;//初始化sum_dturn = 0;for (unsigned i = 0; i < n; ++i){if (t1 > t2)//表明t1有作業(yè)時(shí)t2空閑{if (t2 < gWork[i].arrive)t2 += gWork[i].arrive;t2 = t2 + gWork[i].run;sum_turn = sum_turn + t2 - gWork[i].arrive;sum_dturn = sum_dturn + (t2 - gWork[i].arrive) / gWork[i].run;}else{if (t1 < gWork[i].arrive)t1 += gWork[i].arrive;t1 = t1 + gWork[i].run;sum_turn = sum_turn + t1 - gWork[i].arrive;sum_dturn = sum_dturn + (t1 - gWork[i].arrive) / gWork[i].run;}} }//先來先服務(wù)算法 void Fcfs() {unsigned n = static_cast<unsigned>(gWork.size());//按照來到的時(shí)間點(diǎn)排序，升序Work temp;for (unsigned i = 0; i < n; ++i){for (unsigned j = 0; j < n - i - 1; ++j){if (gWork[j].arrive > gWork[j + 1].arrive){temp = gWork[j + 1];gWork[j + 1] = gWork[j];gWork[j] = temp;}}}Dispatch();Output(); }//短作業(yè)優(yōu)先算法 void Sjf() {unsigned n = static_cast<unsigned>(gWork.size());//按照作業(yè)運(yùn)行時(shí)間的長短排序，升序Work temp;for (unsigned i = 0; i < n; ++i){for (unsigned j = 0; j < n - i - 1; ++j){if (gWork[j].run > gWork[j + 1].run){temp = gWork[j + 1];gWork[j + 1] = gWork[j];gWork[j] = temp;}}}Dispatch();Output(); }//高響應(yīng)比優(yōu)先算法 void Hrf() {int n = static_cast<int>(gWork.size());//按照來到的時(shí)間點(diǎn)排序，升序Work temp;for (int i = 0; i < n; ++i){for (int j = 0; j < n - i - 1; ++j){if (gWork[j].arrive > gWork[j + 1].arrive){temp = gWork[j + 1];gWork[j + 1] = gWork[j];gWork[j] = temp;}}}vector<Work> temp_work;for (int i = 0; i < n; ++i)temp_work.push_back(gWork[i]);gWork.clear();sum_turn = 0;//初始化sum_dturn = 0;double t1 = 0, t2 = 0;//同時(shí)運(yùn)行兩個(gè)作業(yè)，設(shè)置兩個(gè)時(shí)間軸以記錄各個(gè)作業(yè)完成情況int i = 0, flag = 0;n = static_cast<int>(temp_work.size());double max_rate = 0, rate = 0;//運(yùn)行第一個(gè)作業(yè)for (i = 0; i < n; ++i){//rate = wait / run + 1rate = (temp_work[n - 1].arrive - temp_work[i].arrive) / temp_work[i].run + 1;if (max_rate < rate){max_rate = rate;flag = i;}}t1 = temp_work[flag].arrive + temp_work[flag].run;sum_turn = t1 - temp_work[flag].arrive;sum_dturn = (t1 - temp_work[flag].arrive) / temp_work[flag].run;gWork.push_back(temp_work[flag]);temp_work.erase(temp_work.begin() + flag);//已經(jīng)運(yùn)行的作業(yè)要?jiǎng)h去//運(yùn)行剩下的作業(yè)while (!temp_work.empty()){n = static_cast<int>(temp_work.size());flag = 0;max_rate = 0;rate = 0;if (t1 > t2)//表明t1有作業(yè)時(shí)t2空閑{//運(yùn)行第二個(gè)作業(yè)if (t2 == 0){for (i = 0; i < n; ++i){//rate = wait / run + 1rate = (temp_work[n - 1].arrive - temp_work[i].arrive) / temp_work[i].run + 1;if (max_rate < rate){max_rate = rate;flag = i;}}t2 = temp_work[flag].arrive + temp_work[flag].run;sum_turn = t2 - temp_work[flag].arrive;sum_dturn = (t2 - temp_work[flag].arrive) / temp_work[flag].run;gWork.push_back(temp_work[flag]);temp_work.erase(temp_work.begin() + flag);//已經(jīng)運(yùn)行的作業(yè)要?jiǎng)h去continue;}for (i = 0; i < n; ++i){if (temp_work[i].arrive <= t2){rate = (t2 - temp_work[i].arrive) / temp_work[i].run + 1;if (max_rate < rate){max_rate = rate;flag = i;}}elsebreak;}t2 += temp_work[flag].run;sum_turn = sum_turn + t2 - temp_work[flag].arrive;//turn = finish - arrivesum_dturn = sum_dturn + (t2 - temp_work[flag].arrive) / temp_work[flag].run;gWork.push_back(temp_work[flag]);temp_work.erase(temp_work.begin() + flag);//已經(jīng)運(yùn)行的作業(yè)要?jiǎng)h去}else{for (i = 0; i < n; ++i){if (temp_work[i].arrive <= t1){rate = (t1 - temp_work[i].arrive) / temp_work[i].run + 1;if (max_rate < rate){max_rate = rate;flag = i;}}elsebreak;}t1 += temp_work[flag].run;sum_turn = sum_turn + t1 - temp_work[flag].arrive;//turn = finish - arrivesum_dturn = sum_dturn + (t1 - temp_work[flag].arrive) / temp_work[flag].run;gWork.push_back(temp_work[flag]);temp_work.erase(temp_work.begin() + flag);//已經(jīng)運(yùn)行的作業(yè)要?jiǎng)h去}}Output(); }數(shù)據(jù)：
A 0 7 B 2 10 C 5 20 D 7 30 E 12 40 F 15 8 G 4 8 H 6 20 I 8 10 J 10 125.2 實(shí)驗(yàn) 2：磁盤調(diào)度
5.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>
5.2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
| 訪問的磁道號(hào) | 50 | 100 | 180 | 20 | 90 | 150 | 70 | 80 | 101 | 60 | 120 | 40 | 110 | 30 |
| 請(qǐng)求服務(wù)到達(dá) | A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N |
5.2.3 源代碼
#include <iostream> #include <fstream> #include <vector> #include <cmath> #include <stdlib.h>using namespace std;struct Disk {char name;//請(qǐng)求服務(wù)到達(dá)序號(hào)int number;//訪問的磁道號(hào)Disk() {}Disk(char n, int num):name(n), number(num){}Disk operator =(const Disk& rhs){this->name = rhs.name;this->number = rhs.number;return *this;} };const int StartNum = 90;//開始磁道號(hào)為90vector<Disk> gDisk;//存儲(chǔ)請(qǐng)求服務(wù)到達(dá)的序列 vector<char> track;//磁道訪問順序 vector<int> MoveDistance;//移動(dòng)距離 //int FindOrder[MaxNumber];//尋號(hào)序列 double TotalDistance;//總共尋到長度 bool direction;//方向，true為向外，false為向內(nèi)void Readfile();//從txt文件中讀取請(qǐng)求服務(wù)信息 void Sortnum();//根據(jù)磁盤號(hào)進(jìn)行排序，升序 void Fcfs();//先來先服務(wù)算法 void Sstf();//最短尋道優(yōu)先算法 void Scan();//電梯調(diào)度算法，也是掃描算法 void Output();//輸出結(jié)果int main() {Readfile();Fcfs();Sstf();Scan();return 0; }void Readfile() {ifstream ifile;ifile.open("/home/jason/文檔/OS/Pro_2/data.txt");if(!ifile){cout << "文檔打開失敗！" << endl;exit(1);}char name;int num;while(ifile >> name >> num)gDisk.push_back(Disk(name, num));ifile.close(); } void Sortnum() {int i(0), j(0);int n = static_cast<int>(gDisk.size());Disk temp;for(i = 0; i < n; ++i){for(j = 0; j < n - i - 1; ++j){if(gDisk[j].number > gDisk[j + 1].number){temp = gDisk[j + 1];gDisk[j + 1] = gDisk[j];gDisk[j] = temp;}}} }//先來先服務(wù)算法 void Fcfs() {int tempNum = StartNum;//尋道當(dāng)前所在磁道號(hào)track.clear();MoveDistance.clear();int n = static_cast<int>(gDisk.size());//提出的申請(qǐng)數(shù)for(int i = 0; i < n; ++i){MoveDistance.push_back(abs(gDisk[i].number - tempNum));track.push_back(gDisk[i].name);tempNum = gDisk[i].number;}cout << "###############先來先服務(wù)算法：###############" << endl;Output(); } //最短尋道優(yōu)先算法 void Sstf() {int tempNum = StartNum;//尋道當(dāng)前所在磁道號(hào)track.clear();MoveDistance.clear();vector<Disk> temp_disk;int MinNum = 9999;//最短尋道數(shù)int flag = 0;//做標(biāo)記int n = static_cast<int>(gDisk.size());//提出的申請(qǐng)數(shù)for(int i = 0; i < n; ++i){temp_disk.push_back(gDisk[i]);}while(!temp_disk.empty()){MinNum = 9999;int num = 0;//臨時(shí)存儲(chǔ)尋道數(shù)flag = 0;n = static_cast<int>(temp_disk.size());for(int i = 0; i < n; ++i){num = abs(temp_disk[i].number - tempNum);if(MinNum > num){MinNum = num;flag = i;}}track.push_back(temp_disk[flag].name);//記錄第一個(gè)尋道號(hào)tempNum = temp_disk[flag].number;MoveDistance.push_back(MinNum);//記錄第一個(gè)尋道距離temp_disk.erase(temp_disk.begin() + flag);//已訪問的刪去}cout << "###############最短尋道優(yōu)先服務(wù)算法：###############" << endl;Output(); }//電梯調(diào)度算法 void Scan() {track.clear();MoveDistance.clear();//按磁道號(hào)進(jìn)行排序，升序Sortnum();int n = static_cast<int>(gDisk.size());vector<Disk> temp_disk;for(int i = 0; i < n; ++i)temp_disk.push_back(gDisk[i]);int tempNum = StartNum;int flag(0);for(int i = 0; i < n; ++i){if(temp_disk[i].number < tempNum)continue;else{flag = i;break;}}//最開始是向外尋道for(int i = flag; i < n; ++i){track.push_back(temp_disk[i].name);MoveDistance.push_back(temp_disk[i].number - tempNum);tempNum = temp_disk[i].number;}//然后向里尋道for(int i = flag - 1; i >= 0; --i){track.push_back(temp_disk[i].name);MoveDistance.push_back(tempNum - temp_disk[i].number);tempNum = temp_disk[i].number;}cout << "###############電梯調(diào)度算法：###############" << endl;Output();} //輸出結(jié)果 void Output() {int n = static_cast<int>(gDisk.size());//提出的申請(qǐng)數(shù)TotalDistance = 0;cout << "尋道序號(hào)：" << " " << "尋道長度："<<endl;for(int i = 0; i < n; ++i){cout << track[i] << " "<< MoveDistance[i] << endl;TotalDistance += MoveDistance[i];}cout << "平均尋道長度：" << (static_cast<double>(TotalDistance) / n) << endl;cout << endl; }數(shù)據(jù)：
A 30 B 50 C 100 D 180 E 20 F 90 G 150 H 70 I 80 J 10 K 160 L 120 M 40 N 1105.3 實(shí)驗(yàn) 3：熟悉 linux 文件系統(tǒng)調(diào)用
5.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>
5.3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
使用文件系統(tǒng)調(diào)用編寫一個(gè)文件工具 filetools，使其具有以下功能：
1.創(chuàng)建新文件 2.寫文件 3.讀文件 4.修改文件權(quán)限 5.查看當(dāng)前文件權(quán)限 0.退出
提示用戶輸入功能號(hào)，并根據(jù)用戶輸入的功能選擇相應(yīng)的功能。 文件按可變記錄文件組織，具體記錄內(nèi)容自行設(shè)計(jì)。
5.3.3 預(yù)備知識(shí)
用戶在針對(duì)文件進(jìn)行操作之前時(shí)一定要先打開它，這是由于系統(tǒng)需要根據(jù)用戶提供的參數(shù)來查找文件 的目錄項(xiàng)，并由目錄項(xiàng)找到文件的磁盤 i 結(jié)點(diǎn)，再將它調(diào)到內(nèi)存 i 結(jié)點(diǎn)，才能建立用戶進(jìn)程與該文件之間的聯(lián)系。
同樣，在文件操作完畢后要關(guān)閉文件，以切斷用戶進(jìn)程與文件的聯(lián)系，釋放相關(guān)資源。
Open 系統(tǒng)調(diào)用
int open(const char *path, int flags); int open(const char *path, int flags,mode_t mode);一般情況下使用兩個(gè)參數(shù)的格式，只有當(dāng)打開的文件不存在時(shí)才使用 3 個(gè)參數(shù)的格式。參數(shù)：
- Path 指向所要打開的文件的路徑名指針。
- Flag 標(biāo)志參數(shù)，用來規(guī)定打開方式，必須包含以下 3 個(gè)之一：
- O_RDONLY 只讀方式
- O_WRONLY 只寫方式
- O_RDWR 讀寫方式
- 利用按位邏輯或“|”對(duì)下列標(biāo)志進(jìn)行任意組合：
- O_CREAT 如果文件不存在則創(chuàng)建該文件，若存在則忽略。
- O_TRUNC 如果文件存在則將文件長度截為 0，屬性和所有者不變。
- C_EXECL 如果文件存在且O_CREAT 被設(shè)置則強(qiáng)制 open 調(diào)用失敗。
- O_APPEND 每次寫入時(shí)都從文件尾部開始。
- Mode 是文件的訪問權(quán)限，分為文件所有者、文件用戶組和其他用戶。
Close 系統(tǒng)調(diào)用
對(duì)于一個(gè)進(jìn)程來說可以同時(shí)打開的文件是有限的，為了使文件標(biāo)識(shí)符能夠及時(shí)釋放，系統(tǒng)必須提供關(guān)閉文件操作。
Int close(int fd)- Fd 為打開文件時(shí)系統(tǒng)返回的文件標(biāo)識(shí)符。
- 系統(tǒng)執(zhí)行該系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，根據(jù) fd 值在該進(jìn)程的進(jìn)程打開文件表中找到 fd 標(biāo)識(shí)，根據(jù)指針找到系統(tǒng)打開 文件表，再找到內(nèi)存i 結(jié)點(diǎn)表中相應(yīng)的 i 結(jié)點(diǎn)，對(duì)其i_count 進(jìn)行減 1 操作， 然后釋放系統(tǒng)打開文件表中的表項(xiàng)和進(jìn)程打開文件表的表項(xiàng)。
- 結(jié)果：調(diào)用成功返回 0。
5.3.4 源代碼
#include <string.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <fcntl.h>//flag標(biāo)志參數(shù) #include <sys/stat.h>//文件權(quán)限標(biāo)志位 #include <sys/types.h>#define MAX 10000 int fd;//打開文件時(shí)系統(tǒng)返回的文件標(biāo)識(shí)符 char *FileName;//要?jiǎng)?chuàng)建的文件名void Menu();//顯示主界面菜單 void CreateFile();//創(chuàng)建新文件 void WriteFile();//寫文件 void ReadFile();//讀文件 void ModifyPermission();//修改文件權(quán)限 void ShowPermission();//查看文件權(quán)限int main() {int select = 0;printf("########歡迎使用文件工具FileTools#######\n");while(1){Menu();scanf("%d", &select);switch (select) {case 0:close(fd);return 0;case 1:CreateFile();break;case 2:WriteFile();break;case 3:ReadFile();break;case 4:ModifyPermission();break;case 5:ShowPermission();break;default:printf("輸入有誤！請(qǐng)重新輸入：\n");}}return 0; }void Menu() {printf("########################################\n");printf("########1.創(chuàng)建新文件####################\n");printf("########2.寫文件########################\n");printf("########3.讀文件########################\n");printf("########4.修改文件權(quán)限##################\n");printf("########5.查看文件權(quán)限##################\n");printf("########0.安全退出######################\n");printf("請(qǐng)選擇：\n"); }//創(chuàng)建新文件 void CreateFile() {char name[32];printf("請(qǐng)輸入要?jiǎng)?chuàng)建的文件名：\n");scanf("%s", name);FileName = name;//O_RDWR：讀寫方式//O_TRUNC：如果文件存在則將文件長度截為0，屬性和所有者不變//O_CREAT：如果文件不存在則創(chuàng)建該文件，若存在則忽略fd = open(FileName, O_RDWR|O_TRUNC|O_CREAT, 0750);if(fd < 0)perror("Create");else{printf("文件創(chuàng)建成功！\n");printf("fd =%d\n", fd);//打印文件的fdclose(fd);//關(guān)閉文件} }//寫文件 void WriteFile() {char name[32];printf("請(qǐng)輸入要寫入信息的文件名：\n");scanf("%s", name);FileName = name;char buffer[MAX];//存取寫入的信息fd = open(FileName, O_WRONLY|O_APPEND);if(fd < 0){perror("Write");return;}printf("請(qǐng)輸入要寫入的信息：\n");int num = read(0,buffer, MAX);//讀取輸入信息，0表示標(biāo)從鍵盤標(biāo)準(zhǔn)輸入write(fd, buffer, num);//將讀入的信息寫入文件printf("文件寫入成功！\n");close(fd);//關(guān)閉文件 }//讀文件 void ReadFile() {char buffer[MAX];char name[32];printf("請(qǐng)輸入要讀取的文件名：\n");scanf("%s", name);FileName = name;fd = open(FileName,O_RDONLY);if(fd < 0){perror("Wrong");return;}int num = read(fd, buffer, MAX);printf("\n");write(1, buffer, num);//向顯示屏輸出，1表示標(biāo)準(zhǔn)輸出printf("\n文件讀取成功！\n");close(fd); }//修改文件權(quán)限 void ModifyPermission() {char name[32];printf("請(qǐng)輸入要修改權(quán)限的文件名：\n");scanf("%s", name);FileName = name;fd = open(FileName, O_RDONLY);if(fd < 0){perror("Modify");return;}printf("0.所有者用戶讀寫執(zhí)行\(zhòng)n");printf("1.所有者用戶只可讀\n");printf("2.所有者用戶只可寫\n");printf("3.所有者用戶只可執(zhí)行\(zhòng)n");printf("4.用戶組讀寫執(zhí)行\(zhòng)n");printf("5.用戶組只可讀\n");printf("6.用戶組只可寫\n");printf("7.用戶組只可執(zhí)行\(zhòng)n");printf("請(qǐng)選擇0-7:");int select;scanf("%d", &select);switch (select){case 0:chmod(FileName, S_IRWXU);break;//文件所有者讀寫執(zhí)行權(quán)限case 1:chmod(FileName, S_IRUSR);break;//文件所有者讀權(quán)限case 2:chmod(FileName, S_IWUSR);break;//文件所有者寫權(quán)限case 3:chmod(FileName, S_IXUSR);break;//文件所有者執(zhí)行權(quán)限case 4:chmod(FileName, S_IRWXG);break;//文件所屬組讀寫執(zhí)行權(quán)限case 5:chmod(FileName, S_IRGRP);break;//文件所屬組讀權(quán)限case 6:chmod(FileName, S_IWGRP);break;//文件所屬組寫權(quán)限case 7:chmod(FileName, S_IXGRP);break;//文件所屬執(zhí)行權(quán)限default:printf("錯(cuò)誤選擇！\n");}close(fd); }//查看文件權(quán)限 void ShowPermission() {//stat();獲取文件信息char name[32];printf("請(qǐng)輸入要修改權(quán)限的文件名：\n");scanf("%s", name);FileName = name;char *path = "/bin/ls";char *argv[4] = {"ls", "-l", FileName, NULL};execv(path, argv); }5.4 實(shí)驗(yàn) 4：進(jìn)程管理
5.4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>
5.4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
-
父進(jìn)程使用系統(tǒng)調(diào)用 pipe() 建立一個(gè)管道，然后使用系統(tǒng)調(diào)用 fork() 創(chuàng)建兩個(gè)子進(jìn)程：子進(jìn)程1和子進(jìn)程2。
-
子進(jìn)程1每隔1秒通過管道向子進(jìn)程2發(fā)送數(shù)據(jù)：I send message x times.（x 初值為1，以后發(fā)送一 次后做加一操作）子進(jìn)程 2 從管道讀出信息，并顯示在屏幕上。
-
父進(jìn)程用系統(tǒng)調(diào)用 signal() 來捕捉來自鍵盤的中斷信號(hào)（即按Ctrl+C 鍵）；當(dāng)捕捉到中斷信號(hào)后，父進(jìn)程用系統(tǒng)調(diào)用 kill() 向兩個(gè)子進(jìn)程發(fā)出信號(hào)，子進(jìn)程捕捉到信號(hào)后分別輸出如下信息后終止： Child Process 1 is killed by Parent! Child Process 2 is killed by Parent!。
-
父進(jìn)程等待兩個(gè)子進(jìn)程終止后，釋放管道并輸出如下的信息后終止 Parent Process is Killed!。
5.4.3 源代碼
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <string.h> #include <signal.h>#include <sys/types.h> #include <sys/wait.h>pid_t child1, child2;//兩個(gè)子進(jìn)程 int fd[2]; void SignalHandler1(int iSignNo);//信號(hào)處理 void SignalHandler2(int iSignNo);int main() {int Count = 1;char buffer[40];char info[40];pid_t getpid();printf("Process Parent PID:%d\n", getpid());//創(chuàng)建無名管道，只能在父子或兄弟進(jìn)程間通信//fd[0]只能用于讀,fd[1]只能用于寫if(pipe(fd) < 0){printf("管道創(chuàng)建失敗！\n");return -1;}//設(shè)置軟中斷信號(hào)SIGINT，終端輸入Ctrl+C，進(jìn)程終止signal(SIGINT, SignalHandler1);//創(chuàng)建子進(jìn)程1,2child1 = fork();if(child1 == 0) //子進(jìn)程1{printf("Child Process 1 PID:%d\n", getpid());//設(shè)置忽略信號(hào),如果不設(shè)置，在子進(jìn)程運(yùn)行過程直接Ctrl+C,會(huì)造成進(jìn)程終止，//產(chǎn)生僵尸進(jìn)程，因此需要在子進(jìn)程中屏蔽，等子進(jìn)程被父進(jìn)程kill之后，再在//父進(jìn)程中Ctrl+C使進(jìn)程完全結(jié)束，就不會(huì)產(chǎn)生僵尸進(jìn)程了signal(SIGINT, SIG_IGN);//設(shè)置信號(hào)SIGUSR1signal(SIGUSR1, SignalHandler2);while(1){close(fd[0]);sprintf(info, "I send message %d times", Count);//管道長度受到限制，管道寫滿時(shí)寫入操作將被阻塞，直到管道中的數(shù)據(jù)被讀取write(fd[1], info, 30);//發(fā)送數(shù)據(jù)至管道數(shù)據(jù)++Count;//計(jì)數(shù)器+1sleep(1);//睡眠1s}}else if(child1 > 0)//返回父進(jìn)程{child2 = fork(); //父進(jìn)程創(chuàng)建子進(jìn)程2if(child2 == 0) //子進(jìn)程2{printf("Child Process 2 PID:%d\n", getpid());//設(shè)置忽略信號(hào)signal(SIGINT, SIG_IGN);//設(shè)置信號(hào)SIGUSR1signal(SIGUSR2, SignalHandler2);while(1){close(fd[1]);//當(dāng)數(shù)據(jù)被讀取后，數(shù)據(jù)將自動(dòng)被管道清除//接受管道數(shù)據(jù)read(fd[0], buffer, 40);//顯示管道數(shù)據(jù)printf("%s\n", buffer);}}else //返回父進(jìn)程{//等待子進(jìn)程1,2退出waitpid(child1, NULL, 0);//printf("Child Process 1 is over!\n");waitpid(child2, NULL, 0);//printf("Child Process 2 is over!\n");//關(guān)閉管道close(fd[0]);close(fd[1]);printf("Parent Process is Killed!\n");}}return 0; }void SignalHandler1(int iSignNo) {printf("\nParent recive signal Ctrl+C\n");if(iSignNo == SIGINT)//傳遞SIGUSR信號(hào)給子進(jìn)程{//SIGUSR1和SIGUSR2是用戶自定義信號(hào)，進(jìn)程終止kill(child1, SIGUSR1);kill(child2, SIGUSR2);} }void SignalHandler2(int iSignNo) {close(fd[0]);close(fd[1]);if(child1 == 0 && iSignNo == SIGUSR1){printf("Child Process 1 is killed by Parent!\n");exit(0);}if(child2 == 0 && iSignNo == SIGUSR2){printf("Child Process 2 is killed by Parent!\n");exit(0);} }5.5 實(shí)驗(yàn) 5：請(qǐng)求分頁系統(tǒng)中的置換算法
5.5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>
5.5.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、通過如下方法產(chǎn)生一指令序列，共 320 條指令。
A. 在[0，319]的指令地址之間隨機(jī)選取一起點(diǎn) M；
B. 順序執(zhí)行一條指令，即執(zhí)行地址為 M+1 的指令；
C. 在前地址[0，M+1]中隨機(jī)選取一條指令并執(zhí)行，該指令的地址為 M1；
D. 順序執(zhí)行一條指令，其地址為 M1+1；
E. 在后地址[M1+2，319]中隨機(jī)選取一條指令并執(zhí)行，該指令的地址為 M2；
F. 順序執(zhí)行一條指令，其地址為 M2+1；
G. 重復(fù)A—F，直到執(zhí)行 320 次指令。
2、指令序列變換成頁地址流，設(shè) ：
（1）頁面大小為1K；
（2） 用戶內(nèi)存容量為 4 頁到 32 頁,步長為 1；
（3）用戶虛存容量為 32K。在用戶虛存中，按每頁存放10 條指令排列虛存地址，即 320 條指令在虛存中的存放方式為： 第0條—第9條指令為第0頁（對(duì)應(yīng)虛存地址為[0，9]）；第10條—第19條指令為第1頁（對(duì)應(yīng)虛存地址為[10，19]） ； …………………… 第310條—第319條指令為第31頁（對(duì)應(yīng)虛存地址為[310，319]） ；
按以上方式，用戶指令可組成 32 頁。
3、計(jì)算并輸出下述各種算法在不同內(nèi)存容量下的命中率。
A. 先進(jìn)先出（FIFO）頁面置換算法
B. 最近最久未使用（LRU）頁面置換算法–最近最少使用算法
C. 最佳（Optimal）頁面置換算法
5.5.3 源代碼
#include<iostream> #include<ctime> #include<cstdlib>using namespace std;int N = 3;//內(nèi)存 int Process[320];//頁面隊(duì)列 int Memory[32];//塊數(shù) int OPTQueue[320];//OPT算法的隊(duì)列 int FIFOQueue[320];//FIFO算法隊(duì)列 int LRUQueue[320];//LRU算法隊(duì)列 int ttime[320];//設(shè)置的一個(gè)時(shí)間標(biāo)志，FIFO算法時(shí)判斷哪個(gè)是最先進(jìn)來的 int flag[320];//設(shè)置一個(gè)標(biāo)志，LUR算法判斷哪個(gè)是最近最久未使用的 int ProcessNum;//頁面數(shù) int id[320];//320個(gè)進(jìn)程序列 int address[320];//zhilingzidian int Size = 0; int Randf(int l, int r) { return (rand() % (r - l + 1) + l); }void CreateProcess() {srand(static_cast<unsigned>(time(NULL)));Size = 0;for (int i = 0;i < 64;++i){int m = Randf(0, 319);id[Size++] = m + 1;m = Randf(0, m + 1);id[Size++] = m;id[Size++] = m + 1;m = Randf(m + 2, 319);id[Size++] = m;id[Size++] = m + 1;}cout << "指令序列：" << endl;for (int i = 0;i < Size;++i)cout << id[i] << " ";cout << endl; }//OPT算法找到最長未使用的 int longest(int start) {int i;int count[320];for (int i = 0;i < 320;++i)count[i] = 0;for (int j = 0;j < N;++j){for (i = start + 1;i < ProcessNum;i++){if (Memory[j] != OPTQueue[i])count[j]++;if (Memory[j] == OPTQueue[i])break;}}int ti = -1, mmax = -1;for (int i = 0;i < N;++i){if (mmax < Memory[i]){mmax = Memory[i];ti = i;}}return ti; } //OPT 算法 void OPT() {int i, j, k;int num = N;for (i = 0;i < ProcessNum;i++){OPTQueue[i] = Process[i];}for (i = 0;i < N;i++){Memory[i] = OPTQueue[i];}for (i = N;i < ProcessNum; ++i){for (j = 0;j < N;j++){if (Memory[j] == OPTQueue[i])break;}if (j == N){k = longest(i);Memory[k] = OPTQueue[i];num++;}}cout << "命中次數(shù)：" << ProcessNum - num << endl;float str;str = (float)(ProcessNum - num) / ProcessNum;cout << "命中率=" << str * 100 << "%" << endl; } //FIFO算法找到最早進(jìn)來的那個(gè) int MaxTime() {int ti = -1, mmin = 100000;for (int i = 0;i<N;++i){if (mmin > ttime[i]){mmin = ttime[i];ti = i;}}return ti; } //FIFO算法 void FIFO() {int i, j, k;int num = N;for (i = 0;i<ProcessNum;i++){FIFOQueue[i] = Process[i];}for (i = 0;i<N;i++){Memory[i] = FIFOQueue[i];ttime[i] = i;}for (i = N;i<ProcessNum;i++){for (j = 0;j<N;j++){if (Memory[j] == FIFOQueue[i])break;}if (j == N){k = MaxTime();ttime[k] = i;Memory[k] = FIFOQueue[i];num++;}}cout << "命中次數(shù)：" << ProcessNum - num << endl;float str;str = (float)(ProcessNum - num) / ProcessNum;cout << "命中率=" << str * 100 << "%" << endl; } //LRU算法找到最近最久未使用的 int MinFlag() {int ti = -1, mmin = 100000;for (int i = 0;i < N;++i){if (mmin > flag[i]){mmin = flag[i];ti = i;}}return ti; } //LRU算法 void LRU() {int i, j, k;int num = N;for (i = 0;i<ProcessNum;i++){LRUQueue[i] = Process[i];}for (i = 0;i<N;i++){Memory[i] = LRUQueue[i];flag[i] = i;}for (i = N;i<ProcessNum;i++){for (j = 0;j<N;j++){if (Memory[j] == LRUQueue[i]){flag[j] = i;break;}}if (j == N){k = MinFlag();flag[k] = i;Memory[k] = LRUQueue[i];num++;}}cout << "命中次數(shù)：" << ProcessNum - num << endl;float str;str = (float)(ProcessNum - num) / ProcessNum;cout << "命中率=" << str * 100 << "%" << endl; } int main() {int i;while (N != 0) {cout << "-------------------頁面置換算法-------------------------" << endl;cout << "進(jìn)程數(shù)：320" << endl;ProcessNum = 320;CreateProcess();//生成320個(gè)指令序列cout << "指令序列生成完畢" << endl << endl;for (i = 0;i < ProcessNum; ++i)Process[i] = id[i] / 10;N = 4;while (N != 1 && N != 0) {cout << "請(qǐng)輸入內(nèi)存容量：[4-32]\n1 for 重新生成指令序列\(zhòng)n0 for 退出程序" << endl;cin >> N;if (N == 0 || N == 1)break;cout << "OPT最佳置換算法" << endl;OPT();cout << endl;cout << "FIFO先進(jìn)先出頁面置換算法" << endl;FIFO();cout << endl;cout << "LRU最近最久未使用置換算法" << endl;LRU();cout << endl;}}return 0; }5.6 實(shí)驗(yàn) 6：進(jìn)程通信
5.6.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>
5.6.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
編寫一主程序可以由用戶選擇如下三種進(jìn)程通信方式：
使用管道來實(shí)現(xiàn)父子進(jìn)程之間的進(jìn)程通信：子進(jìn)程向父進(jìn)程發(fā)送自己的進(jìn)程標(biāo)識(shí)符，以及字符串 is sending a message to parent。父進(jìn)程則通過管道讀出子進(jìn)程發(fā)來的消息，將消息顯示在屏幕上，然后終止。
使用消息緩沖隊(duì)列來實(shí)現(xiàn) client 進(jìn)程和 server 進(jìn)程之間的通信：server 進(jìn)程先建立一個(gè)關(guān)鍵字為 SVKEY（如75）的消息隊(duì)列，然后等待接收類型為REQ （例如 1）的消息；在收到請(qǐng)求消息后，它便顯示字符串 serving for client 和接收到的 client 進(jìn)程的進(jìn)程標(biāo)識(shí)數(shù)，表示正在為 client 進(jìn)程服務(wù)；然后再向 client 進(jìn)程發(fā)送應(yīng)答消息， 該消息的類型是 client 進(jìn)程的進(jìn)程標(biāo)識(shí)數(shù)，而正文則是 server 進(jìn)程自己的標(biāo)識(shí) ID。client 進(jìn)程則向消息隊(duì)列發(fā)送類型為 REQ 的消息（消息的正文為自己的進(jìn)程標(biāo)識(shí) ID） 以取得 sever 進(jìn)程的服務(wù)，并等待 server 進(jìn)程發(fā)來的應(yīng)答；然后顯示字符串 receive reply from 和接收到的 server 進(jìn)程的標(biāo)識(shí) ID。
使用共享存儲(chǔ)區(qū)來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)進(jìn)程之間的進(jìn)程通信：進(jìn)程 A 創(chuàng)建一個(gè)長度為 512 字節(jié)的共享內(nèi)存，并顯示寫入該共享內(nèi)存的數(shù)據(jù)；進(jìn)程 B 將共 享內(nèi)存附加到自己的地址空間，并向共享內(nèi)存中寫入數(shù)據(jù)。
5.6.3 源代碼
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <wait.h>#include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h> #include <sys/msg.h>struct msgform {long mtype;char mtext[250]; }msg;int msgqid, pid, *pint; void Menu(); void UsePipe();//使用管道實(shí)現(xiàn)父子進(jìn)程之間的進(jìn)程通信 void MessageDeque();//使用消息緩沖隊(duì)列實(shí)現(xiàn)C/S進(jìn)程之間的通信 void Client(); void Server(); void ShareMemory();//使用共享存儲(chǔ)區(qū)來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)進(jìn)程之間的進(jìn)程通信 void A(); void B(); int main() {printf("######歡迎使用“進(jìn)程通信系統(tǒng)”######\n");while (1) {Menu();int select = 0;scanf("%d", &select);switch (select) {case 0:return 0;case 1:UsePipe();break;case 2:MessageDeque();break;case 3:ShareMemory();break;default:printf("您輸入的選擇無效，請(qǐng)重新輸入！\n");break;}}return 0; }void Menu() {printf("##################################\n");printf("1.管道實(shí)現(xiàn)父子進(jìn)程通信\n");printf("2.消息隊(duì)列C/S進(jìn)程通信\n");printf("3.共享存儲(chǔ)區(qū)的進(jìn)程通信\n");printf("0.安全退出\n");printf("請(qǐng)選擇通信方式:\n");}void UsePipe() {int fd[2];//fd[0]用于讀,fd[1]用于寫pid_t child;pid_t parent = getpid();printf("Process Parent PID:%d\n", parent);if(pipe(fd) < 0){printf("管道創(chuàng)建失敗！\n");return;}child = fork();if(child == 0)//進(jìn)入子進(jìn)程{char info[40];close(fd[0]);sprintf(info, "PID:%d is sending a message to parent", getpid());write(fd[1], info, 40);sleep(1);//休眠1sexit(0);}else //返回主進(jìn)程{close(fd[1]);char buffer[40];read(fd[0], buffer, 40);printf("%s\n", buffer);close(fd[0]);close(fd[1]);waitpid(child, NULL, 0);printf("Process child is over!\n");} }void MessageDeque() {int i = 0;while((i = fork()) == -1);//創(chuàng)建進(jìn)程1if(!i)Server();while((i = fork()) == -1);//創(chuàng)建進(jìn)程2if(!i)Client();wait(0);wait(0); } void Client() {msgqid = msgget(75, 0400);//打開75消息隊(duì)列pid = getpid();pint = (int *)msg.mtext;*pint = pid;msg.mtype = 1;//消息類型為1msgsnd(msgqid, &msg, sizeof(int), 0);//發(fā)送消息msgrcv(msgqid, &msg, 250, pid, 0);//接收消息printf("(client):reveice reply from pid=%d\n", *pint);exit(0); } void Server() {msgqid = msgget(75, 0400|IPC_CREAT);//創(chuàng)建75消息隊(duì)列msgrcv(msgqid, &msg, 250, 1, 0);//接收消息//把正文的內(nèi)容傳給pint,并強(qiáng)制轉(zhuǎn)換類型pint = (int *)msg.mtext;pid = *pint;//獲得client進(jìn)程標(biāo)識(shí)數(shù)printf("(server):serving for client pid=%d\n", pid);msg.mtype = pid;//消息類型為client*pint = getpid();msgsnd(msgqid, &msg, sizeof(int), 0);//發(fā)送消息exit(0); }void ShareMemory() {//需要包含頭文件<sys/types.h>,<sys/ipc.h>,<sys/shm.h>//shmget函數(shù)創(chuàng)建或打開一個(gè)新區(qū)，返回一個(gè)共享存儲(chǔ)區(qū)ID//int shmget(key_t key, int size, int shmflg)//key:共享存儲(chǔ)區(qū)的名字,關(guān)鍵字,int型//size:共享存儲(chǔ)區(qū)的大小（以字節(jié)計(jì)）//shmflg:用戶設(shè)置的標(biāo)志，如IPC_CREAT//IPC_CREAT 表示若系統(tǒng)中尚無指名的共享存儲(chǔ)區(qū)，//則由核心建立一個(gè)共享存儲(chǔ)區(qū)；如系統(tǒng)中已有共享存儲(chǔ)區(qū)，便忽略IPC_CREAT//成功返回共享內(nèi)存的標(biāo)識(shí)符；不成功返回-1，errno 儲(chǔ)存錯(cuò)誤原因。pid_t a = 0;while ((a = fork()) == -1);if(!a)A();while ((a = fork()) == -1);if(!a)B();wait(0);wait(0); } void A() {int shmid = shmget(100, 512, 0777|IPC_CREAT);//創(chuàng)建共享存儲(chǔ)區(qū)char *addr = shmat(shmid, 0, 0);//獲取首地址printf("get:%s\n", addr);if(shmdt(addr) == 0)printf("A斷開鏈接成功！\n");exit(0); } void B() {int shmid = shmget(100, 512, 0777|IPC_CREAT);//打開共享存儲(chǔ)區(qū)char *message[] = {"B writes something!"};char *addr = shmat(shmid, 0, 0);//獲得共享存儲(chǔ)區(qū)首地址memset(addr, '\0', 512);//addr內(nèi)容初始化strncpy(addr, message[0], 512);//向內(nèi)存中寫信息if(shmdt(addr) == 0)printf("B斷開鏈接成功！\n");exit(0); }6. 課程設(shè)計(jì)報(bào)告及源代碼
https://download.csdn.net/download/diligent_lee/85015283
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Linux 操作系统课程设计的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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