西南交通大学操作系统实验一

操作系统实验报告——Linux环境及简单C语言程序调试在信息技术领域，掌握Linux操作系统以及C语言编程是基础且至关重要的技能。本实验旨在帮助学生深入理解Linux系统的操作与C语言程序的开发过程，同时提高对系统资源管理和调试能力的理解。 1.1实验目的(1) Linux系统理解：学生需了解Linux系统的用户界面，如图形界面和命令行界面。此外，还需要熟悉Linux的目录结构，例如根目录`/`下的各个子目录及其功能，以及如何启动和运行程序。 (2) Linux命令行操作：掌握基本的Shell命令，如`cd`用于切换目录，`ls`用于列出目录内容，`ps`用于查看进程状态，`chmod`用于改变文件权限。同时，理解重定向(redirect)和管道(pipe)机制，这两个特性是Linux命令行的强大工具，能实现数据流的控制和命令间的连接。 (3) C语言程序开发：通过使用`vi`或`gedit`等文本编辑器编写C语言源代码，然后使用`gcc`编译器将源代码转化为可执行文件。学会运行和调试程序，这是编程实践中不可或缺的部分。 1.2实验内容及要求(1)虚拟机安装：学生需按照教程下载并安装虚拟机软件，如VirtualBox或VMware，然后安装Linux发行版，如Ubuntu或CentOS，以模拟真实的Linux环境。 (2) C语言程序编写与运行： -在根目录`/`下创建一个新的文本文件，例如`hello.c`，输入简单的C语言程序，如"Hello, World!"程序。 -打开终端，使用`gcc hello.c -o hello`编译源代码，这将生成名为`hello`的可执行文件。 -运行`./hello`来执行程序，验证其输出。 (3)使用GDB进行程序调试： -在源代码中添加一行调试语句，例如`printf`语句，以便在运行时查看程序状态。 -验证GDB（GNU调试器）是否已安装，通过运行`gdb -v`命令查看版本信息。 -使用`gcc -g hello.c -o hello`编译程序，`-g`选项使编译器包含调试信息。 -运行`gdb hello`启动GDB，设置第五行的断点（`break 5`），然后执行`run`命令开始调试。 1.3实验总结通过这个实验，学生能够获得以下收获： -对Linux系统的基本架构和操作有深入的认识，增强了在命令行环境下工作的能力。 -熟练掌握了一组基本的Linux命令，能够有效地导航文件系统，监控系统状态，以及调整文件权限。 -掌握了C语言的编程和编译流程，理解了从源代码到可执行文件的转换过程。 -学会了使用GDB进行程序调试，理解了如何设置断点、单步执行、查看变量值等调试技巧。这个实验为后续更复杂的系统编程和软件开发打下了坚实的基础，同时也锻炼了学生解决问题和独立学习的能力。通过不断实践和探索，学生将在Linux环境中更加游刃有余。