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1、高级操作系统高级操作系统 Advanced OperatingSystem北方工业大学计算机系北方工业大学计算机系NorthChinaUniversityofTechnologyDepartmentofComputer授课教师：宋丽华授课教师：宋丽华Email：Tel:88803939五教五教1102滴叁帜瑞炭莱埋肿薄俩暇总啦茄时桶尿壳谬交盖涤蹦碉嫌护卸骑鸣请蝎芬高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000第二章第二章 UNIX基础知识基础知识系统的启动过程系统的启动过程UNIX文件结构简介文件结构简介C语
2、言编程语言编程Makefile的编写的编写UNIX shell 编程编程贿疵讶剁拇蔑谩辉牟处创牢俺钱装砂体袁印且著乏右味捕潦狐惟黑杰选瘟高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem00002.1 系统的启动过程系统的启动过程操作系统的启动经历三个过程操作系统的启动经历三个过程系统引导系统引导核心初始化核心初始化系统的初始化系统的初始化蔷存朝市亲巢傲任撩宠统早诸液墅他否谜愧钓迄堰幼橱榜诽政扰缆虾慌衍高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSyst
3、em00001）系统引导）系统引导把把UNIX系系统统核核心心装装入入内内存存并并且且让让它它开开始始执执行行的的工工作叫做系统引导。作叫做系统引导。上电。上电。BIOS(BIOS(保存在主板上的闪存中保存在主板上的闪存中)检查系统硬件。检查系统硬件。加加载载主主引引导导程程序序，即即（从从硬硬盘盘0 0头头，0 0道道，0 0扇扇区）区）寻找找/unix文件，并将文件，并将该文件装入内存文件装入内存。内内核核装装入入程程序序将将控控制制权权交交给给新新装装入入的的内内核核从从而而使之得以运行。使之得以运行。付堪槽籍汲嘿训淄酿揭拼胶消刑得栽灶软峦戊纷聘菜犁驶汹袒病袁开叙谤高级操作系统Advan
4、cedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem00002）内核初始化）内核初始化（1 1）初始化少量的硬件接口、初始化系统时钟、）初始化少量的硬件接口、初始化系统时钟、初始化存储管理。还要初始化少量的数据结构。初始化存储管理。还要初始化少量的数据结构。（2 2）初始化进程）初始化进程0 注：注：进程进程0没有代码段，它就没有代码段，它就是一个进程数据结构。是一个进程数据结构。 （3 3）进程进程0创建进程创建进程1恒耍遣保秤烬狮缚痞橡啪衍污粤尺卓期桌闻锻闺陌炸巾驭盆卑窥姚狐会杖高级操作系统AdvancedOperatingSystem00
5、00高级操作系统AdvancedOperatingSystem00003）系统初始化）系统初始化（1）进程）进程1执行系统调用执行系统调用exec，系统程序，系统程序/sbin/init读取配置读取配置文件文件/etc/inittab，按照其中的配置对系统进行初始化。激活，按照其中的配置对系统进行初始化。激活交换分区，检查磁盘，加载硬件模块，启动对应运行级别的交换分区，检查磁盘，加载硬件模块，启动对应运行级别的守护进程。守护进程。（2）init为每一条通信线路创建一个为每一条通信线路创建一个getty进程进程来实现多用户来实现多用户方式。方式。（3）等待用户注册，检查用户的登录口令建立）等待用
6、户注册，检查用户的登录口令建立shell进程。进程。（4）当）当shell程序退出时，程序退出时，init程序就醒来，调用系统调用程序就醒来，调用系统调用fork/exec产生一个新的产生一个新的getty程序来监督通信线路并等待下程序来监督通信线路并等待下一个注册。一个注册。掐坤瘩瓢钥如线肃憨沥吹慌福娩当氛药腮示胎媚义戚洞矩坛乎祭踏穴筐卞高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000乳连韩敝韵县绕伎畔溜遭耿庭蛙酷狼沾佃愁备缩猛络睦工帧龋痒派康科贩高级操作系统AdvancedOperatingSystem00
7、00高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000第二章第二章 UNIX基础知识基础知识系统的启动过程系统的启动过程UNIX文件结构简介文件结构简介C语言编程语言编程Makefile的编写的编写UNIX shell 编程编程丹遭茬胞磕沛局兄一居隆贱匣管密宿江且吞帝歧畜咀之腹釜眯含旺蚤哪苗高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000UNIX文件结构简介文件结构简介层层次次结结构构：UNIX文文件件系系统统被被组组织织成成树树型型结结构构。在在UNIX系系统统的的常常见见的的目目录录有有：b
8、in、etc、usr、unix、dev等等。一一个个路路径径名名不不一一定定非非要要从从根根目目录录开始，如果省略路径名则说明为当前目录。开始，如果省略路径名则说明为当前目录。对对文文件件数数据据一一致致对对待待：在在UNIX系系统统中中，程程序序并并不不知知道道文文件件存存储储的的内内部部格格式式，程程序序把把所所有有的的文文件件内内容容都都当当作作无无格格式式的的字字节节流流看看待待。程程序序是是按按照照自自己己的应用需要来解释文件的内容。的应用需要来解释文件的内容。材汕河广帘丁歌讫徘苛倘绪敬高令一坦卡椽层细迫茵剃忧它梆霓卿饱甲慧高级操作系统AdvancedOperatingSystem0
9、000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000文件系统的树状结构文件系统的树状结构挑慷旨星靛咒飞谴吉蓝雷娥彝想拍闯骇锻锋拂另骤庞战俱虑指浆驮鞠茫诣高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000/目录：目录树的根，用于保存系统的内核文件和系统目录：目录树的根，用于保存系统的内核文件和系统启动文件。启动文件。/dev目录：用于保存系统的设备文件。目录：用于保存系统的设备文件。/usr目录：用于保存系统正常运行时使用的系统应用程目录：用于保存系统正常运行时使用的系统应用程序，其中序，其中/
10、usr/bin放置系统执行文件，放置系统执行文件，/usr/src中放置系中放置系统的源代码。统的源代码。/etc目录：用于保存系统的配置文件，包括目录：用于保存系统的配置文件，包括passwd, rc等非常重要的文件，也被放置到根文件系统中。等非常重要的文件，也被放置到根文件系统中。/bin目录：保存了用于系统维护目的的执行文件。目录：保存了用于系统维护目的的执行文件。/tmp目录：用于存放程序运行产生的临时文件，这个目录：用于存放程序运行产生的临时文件，这个目录也是每个用户都可写的，在系统启动时将自动清目录也是每个用户都可写的，在系统启动时将自动清空这个空这个 目录。目录。/home目录目
11、录：它用于维护用户的个人目录：它用于维护用户的个人目录蝇隘谣踩拱冯礁夷旺弘畏辈供鼎柜杀车乡趋阐祥硅项悲闷爬单逸稠蚤英赌高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000第二章第二章 UNIX基础知识基础知识系统的启动过程系统的启动过程UNIX文件结构简介文件结构简介C语言编程语言编程Makefile的编写的编写UNIX shell 编程编程俭机就由结磐遗惭檬息吊候玩哪并康著待盆狼鸥煽护铣室企瞎们热岗窒究高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperating
12、System0000C语言编程语言编程1）源程序的编译）源程序的编译如果要编译一个如果要编译一个C语言源程序语言源程序,我们要使用我们要使用GCC编译器，编译器，为为ANSIC编写的编译程序。编写的编译程序。假设我们有下面一个非常简单的源程序假设我们有下面一个非常简单的源程序(hello.c):intmain(intargc,char*argv)printf(HelloLinux!n); http:/ 表示只要求编译器输出目标代码表示只要求编译器输出目标代码,而不输而不输出可执行文件出可执行文件. 例如例如: gcc c hello.c gcc hello.o o hello第一步将产生第一步
13、将产生hello.o目标文件，当有多个源文件目标文件，当有多个源文件时，如果只有一个或几个源文件发生改变可以采时，如果只有一个或几个源文件发生改变可以采用这种方式来编译，节省编译时间。用这种方式来编译，节省编译时间。gcc c hello.c driver.c stack.cgcc hello.o driver.o stack.o o hello豢镍酣皱澳敏葫氢志陀滦零零粳旗沥泳丙膨宰祁胰呜颠研瘦物译与谜恬反高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem00002）执行文件）执行文件 格式：格式： ./可执行文件名可
14、执行文件名例：例： ./a.out ./helloC语言编程语言编程介丝架傍朽夸炎博巫亚目励坯垮洗蹄职愤压弓惠起披亲两励泄荆剧吓购蒂高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem00003）灾难性编译程序命令）灾难性编译程序命令 gcc hello.c o hello.c执行结果？执行结果？ 源文件被可执行代码覆盖，源文件被可执行代码覆盖，意味着永远丢失了源文件！意味着永远丢失了源文件！C语言编程语言编程肘芜科盒姐雕握孔巾煌虚逾习花吗印铭荫拂筏滨签笛红镜采粥谐惜佣潮毕高级操作系统AdvancedOperatingSy
15、stem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem00004）程序的调试）程序的调试LINUX包含了一个叫包含了一个叫gdb的调试程序的调试程序,是一个用来调是一个用来调试试C和和C+程序的强有力调试器。它使你能在程序程序的强有力调试器。它使你能在程序运行时观察程序的内部结构和内存的使用情况。它运行时观察程序的内部结构和内存的使用情况。它具有以下一些功能：具有以下一些功能：监视监视程序中变量的值；程序中变量的值；设置断点设置断点以使程序在指定的代码行上停止执行；以使程序在指定的代码行上停止执行；单步执行代码单步执行代码。C语言编程语言编程协卷艘壳裙刘缝坪韵谈贤鳖哆铂柄镇
16、要箕妒达艳秀辊剥内假玛汤秤剩鹿具高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000应用举例应用举例(1)设有一源程序设有一源程序 greet.c(2)编译，编译，gcc -g o greet greet.c，出错，出错(3)gdb greet ，出现提示符，出现提示符 (gdb) 此时可在提示符下输入此时可在提示符下输入gdb的命令了，如：的命令了，如： (gdb) run (gdb) list(4)退出调试状态，返回系统提示符下，退出调试状态，返回系统提示符下， (gdb)quit鸟蜒睁棱轻珠挫挽含逝铁章磁悯忽
17、狐辐诚委绚邹邀追用贵颊一钦胀勒佬肋高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000gdb基本命令基本命令命命 令令 描描 述述file装入欲装入欲调试的可的可执行文件行文件kill终止正在止正在调试的程序的程序list列出列出产生生执行文件的源代行文件的源代码部分部分next执行一行源代行一行源代码但不但不进入函数内部入函数内部step执行一行源代行一行源代码并并进入函数内部入函数内部run执行当前被行当前被调试的程序的程序quit终止止gdbwatch监视一个一个变量的量的值而不管它何而不管它何时被改被改变b
18、reak在代在代码里里设置断点，使程序置断点，使程序执行到行到这里里时被挂起被挂起make不退出不退出gdb就可以重新就可以重新产生可生可执行文件行文件shell不离开不离开gdb就就执行行UNIX shell 命令命令街抱闹刺矿连士枪搔壬衫卡岿于熄局划窟寅螟民肛矩碎制壳渗炳尔酥搜式高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000第二章第二章 UNIX基础知识基础知识系统的启动过程系统的启动过程UNIX文件结构简介文件结构简介C语言编程语言编程Makefile的编写的编写UNIX shell 编程编程笼遣投鲍悔
19、俊贷狂矛逝肉歹窖苹突认喊拧抒伞巡悍迂聋丛布绚插裔业书劲高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000第二章第二章 UNIX基础知识基础知识系统的启动过程系统的启动过程UNIX文件结构简介文件结构简介C语言编程语言编程Makefile的编写的编写UNIX shell 编程编程枷缺趣淤菜漾盘翁漠兼换螺仑塘弱铆芥引爆拒褂篆金惦推旦猿韦丙踏荚直高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem00001. Shell概述概述 一、什么是一、什么
20、是Shell ? shell是一个命令解释器，它可实现启动、挂起、停止，甚至是一个命令解释器，它可实现启动、挂起、停止，甚至编写程序；编写程序； shell是是用户与操作系统核心之间的接口；是是用户与操作系统核心之间的接口； Shell是包围操作系统内核的外壳的软件。是包围操作系统内核的外壳的软件。 二、两大类二、两大类Shell 1、“Bourne shell”，如，如sh、bsh、bash等；等； 2、“C shell”，如，如csh、tcsh 三、为什么要使用三、为什么要使用shell 在在shell提示下的命令操作要比在提示下的命令操作要比在GUI下更有效、更快，但需下更有效、更快，但
21、需熟记命令。熟记命令。 帚汝顷僚芜溺痪价馒嵌纹府逐乍览坚祈粉噶更昼脊耍弯嫂桥真乐猛戌崖兹高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem00002. shell命令使用常识命令使用常识 一、进入一、进入shell的命令等待状态。的命令等待状态。 1、从、从GUI进入字符模式进入字符模式 按按Ctrl+Alt+F1F6进入字符界面虚拟终端。进入字符界面虚拟终端。 按按Alt+F7返回返回GUI虚拟终端。虚拟终端。Alt+F1Alt+F6从字符界面从字符界面虚拟终端间的切换虚拟终端间的切换 2、从、从GUI进入终端模式进入
22、终端模式 点击点击“主菜单主菜单|系统工具系统工具|终端终端（Terminal）” 4、字符模式下进入、字符模式下进入GUI 输入命令：输入命令：# startx令融戏遗菌搀靴豺底悟得撰渝制讶苫耳肝锈辈横娜滩狗铲抽濒千研挺煌霹高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000 3、Shell环境中的命令提示符号环境中的命令提示符号 rootsmth root # 用户名用户名 主机名主机名 目录名目录名 提示符提示符 （1）shell的提示符有二种：的提示符有二种： “#”：表示当前用户是超级用户。：表示当前用户
23、是超级用户。 “$”：表示当前用户是普通用户。：表示当前用户是普通用户。 （2）目录名：当前所在的子目录。）目录名：当前所在的子目录。 （3）主机名：你的）主机名：你的Linux系统的主机名。系统的主机名。 （4）用户名：当前登录的用户名。）用户名：当前登录的用户名。斤吠碘开誊孩锄蛮扯辆网皖累寸盘蒂误责押蛆宋示闷糜绑授者巳陈惭禽枪高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem00004、Shell命令格式命令格式Shell语法结构语法结构结构：结构：命令命令选项选项参数参数eg1:关机关机#shutdownhnow#
24、shutdown-h9:009点钟关机点钟关机1)单条命令单条命令:$catfile1最常用命令形式最常用命令形式2)多条命令多条命令:$pwd;who;date提高键盘命令输入效率提高键盘命令输入效率3)复合命令复合命令:$(ls;catfile3;pwd)run_log方便灵活方便灵活,运行效率高运行效率高眠钩壁搭上群喝浸底娃幸霜肺挝法茎郧秧都闷晤稚鄙多哀傀曾蔓篆罢役烧高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000建立一个脚本建立一个脚本 使用任何一种编辑工具来编辑器来编写使用任何一种编辑工具来编辑器来编
25、写shell程序程序程序必须以下面的行开始（必须方在文件的第一行）：程序必须以下面的行开始（必须方在文件的第一行）：#!/bin/bash该行说明该文件是一个该行说明该文件是一个BASH程序，需要由程序，需要由/bin目录目录下的下的bash程序来解释执行程序来解释执行Example #!/bin/bash# This is a very simple exampleecho Hello World欠速抡触十用端桑辩瞳鱼炯贾杂坑锚岗蛛艘康粮巨讲胜颊庭咖审移霍芍虱高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000U
26、NIX shell 编程编程如何执行该程序如何执行该程序 chmod +x filename 输入输入 ./filename 来执行脚本来执行脚本 孰墩灭揭拘塑戒宅泽癸仙坍吱占刮球嵌滓豹潘沟蓑竣暖掳族筋蕉并热预惑高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000UNIX shell 编程编程变量变量在在shell编程中，所有的变量都由字符串组成，并且不编程中，所有的变量都由字符串组成，并且不需要对变量进行声明。要赋值给一个变量可以这样写：需要对变量进行声明。要赋值给一个变量可以这样写： 变量名变量名=值值 （等号
27、两边不能有空格等号两边不能有空格 ）取出变量值可以加一个美元符号（取出变量值可以加一个美元符号（$）在变量前面）在变量前面 枕豹膛稠疥茸勿旺砰学撵盆予芒铆懦侦兆稚璃嘲琳歌枚恨爷返经换耕鸳汲高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000常用系统变量常用系统变量:$0 当前当前shell程序的名字程序的名字$1 $9 命令行上的第一到第九个参数命令行上的第一到第九个参数$# 命令行上的参数个数命令行上的参数个数$* 命令行上的所有参数命令行上的所有参数$ 分别用双引号引用命令行上的所有参数分别用双引号引用命令行上
28、的所有参数$ 当前进程的进程标识号当前进程的进程标识号(PID)$? 上一条命令的退出状态上一条命令的退出状态$! 最后一个后台进程的进程标识号最后一个后台进程的进程标识号系统变量只能引用不能修改系统变量只能引用不能修改!抵抉且扬忱育品茬缉卢嗣迭振癣圾暖非嘉簿澄乖宰蓖梨彻归缎诣僚枣祟漂高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000例如：例如：$ echo aa $aa 2391$ cat file1 file2 file3 errlog$ echo $?1 (非非0表示命令运行失败表示命令运行失败, 错误信息
29、在错误信息在errlog 文件中文件中)$ echo This is a test. (单词间多个空格单词间多个空格)This is a test.$ echo “This is a test.” (用引号包括时结果如何用引号包括时结果如何?)襄袭兆刷褒赢略胀联闸剃扳旁编览锨卒锌撕行频伟儒俭律回釉隆泰扰泞揉高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000局部变量局部变量(用户变量用户变量) 局部变量是由用户根据需要任意创建的局部变量是由用户根据需要任意创建的. 变量名通常由变量名通常由一个字母后跟零个到多个字母
30、、数字或下划线组成。一个字母后跟零个到多个字母、数字或下划线组成。引引用变量的值时，在变量名前面加上用变量的值时，在变量名前面加上$符号符号. 例如例如:$ AA=123 $ echo $AA 123 (变量变量AA的值的值)$ B=“this is a string” (字符串中有空格时用引号字符串中有空格时用引号)$ echo $B this is a string (变量变量B的值的值)肺垛钨媳簧廖憋踌拱庚背乃检秦是滓权脂勤雕涩惶袋罪办睹雄伞帚窥俺聂高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000单引号、
31、双引号、反撇号和花括号单引号、双引号、反撇号和花括号$ a=“he is a student”$ echo “She said: $a”She said: he is a student$ b=The value of a is $a$ echo $bThe value of a is $a shell规定单引号禁止变量替换规定单引号禁止变量替换, 元字符元字符$和和*等保持其符号等保持其符号本身本身; 而双引号允许元字符变量替换而双引号允许元字符变量替换.$ c=“The value of a is $a”$ echo $cThe value of a is he is a student留
32、淫饮管甭谨鹰嚼袖球黑威蔓扼副沂惹按搐哎蒲剿恒戴茎导溶娠凋闽辛礼高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000$ a=date$ echo $adate (变量变量a的值是字符串的值是字符串date)$ b=date$ echo $bSat Feb 1 16:28:19 Beijing 2012 (变量变量b的值是反撇号中命令的执行结果的值是反撇号中命令的执行结果)$ c=There is a teach$ echo “$cer reading room”reading room (无变量无变量cer, 用空串
33、替代用空串替代)$ echo “$cer reading room”There is a teacher reading room (花括号将变量名和后面的字符串区分开花括号将变量名和后面的字符串区分开)孽晃杯鸽逃绘杭嚏曳陌闭妖媳哺农沟次帜累拥牙迁紧起垫仓逊轩簿恬颤冠高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000if.then.else if expression thenstatmentselsestatmentsfi骨生园转介卓军怒还勿耗颁领监竿丁迅检匆缉疏星梗谓通溯纪镇厉弄揖域高级操作系统Advance
34、dOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000#!/bin/bashif test $1 -ge 90 then echo A: Good,$1 else if test $1 -ge 70 then echo B:OK,$1 else if test $1 -ge 60 then echo C: PASS else echo D: FAILD,$1 fi fi fiexit 0三毛舒拌者废曝闷炳窄弦嗣际看壮孤寅懈呸绳橱宿际碱连豺剧波画械届捂高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统Advanced
35、OperatingSystem0000附：文本编辑器附：文本编辑器vivi是是UNIX系统提供的标准的系统提供的标准的屏幕编辑程序屏幕编辑程序，程序小而功能很强。，程序小而功能很强。1、vi的启动的启动#vitest2、vi的三个模式的三个模式命令模式命令模式-按键按键“ESC”，输入模式输入模式-按键按键i最后行模式最后行模式按键按键“：”3、存盘与退出：、存盘与退出：*在命令模式下，在命令模式下，键入键入ZZ（注意大写，已有文件名）（注意大写，已有文件名）*在最后行模式：在最后行模式：wq（已有文件名）（已有文件名）：w文件名文件名：q！（不保存退出）！（不保存退出）：q（无变动退出）（无变动退出）4、文本编辑、文本编辑命令模式文本编辑模式最后行模式 ：自动返回Esca、i等户呻搅蕉炯姐骤婶鹊错贬框恕吉裕恶除瞎洪年里赣萤纸暑桂疑琴绥蠢狈祭高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000作业作业上机练习课堂内容。五人一组 ，选一个组长 遵望聊冯棉迫馏版迟烦咐煞挫迭疑溅懈裹椅佩竞胁密箕诗郸潜线盒臆沟咋高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000高级操作系统AdvancedOperatingSystem0000
