65828

Основы работы в среде операционной системы UNIX

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Цель работы — изучение среды операционной системы (ОС) UNIX, возможностей программирования командного интерпретатора SHELL, а также принципов работы с неинтерактивным текстовым редактором SED.

Русский

2014-08-06

65.5 KB

0 чел.

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Факультет технической кибернетики

—————————

Кафедра информационной безопасности компьютерных систем

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №1

«Основы работы в среде операционной системы UNIX»

по курсу «Операционные системы»

Студент:

Никитин А. С.

гр. 2088/1

Преподаватель:

Степанова Т. В.

Санкт-Петербург — 2011

1. Формулировка задания

Цель работы — изучение среды операционной системы (ОС) UNIX, возможностей программирования командного интерпретатора SHELL, а также принципов работы с неинтерактивным текстовым редактором SED.

2. Использованные теоретические сведения

3. Результаты работы

3.1. Выполнение примеров

  1.  Выполнить создание, запуск и отладку программы, представленной в примере 1.
    Были созданы исходные файлы, представленные в примере. Для создания объектных файлов был использован компилятор
    gcc:
    gccc main.c
    gccc reciprocal.cpp
    Так как второй файл был написан на C++, то для связи объектных файлов и библиотек использовался компилятор g++:
    g++ -o reciprocal main.o reciprocal.o
    Запуск программы показал, что она была создана успешно:
    ./reciprocal 9
    The reciprocal of 9 is 0.111111
    Для проведения отладки программы на стадии компиляции в неё была добавлена служебная информация для отладчика. Это было выполнено компиляцией с ключом g:
    gccgc main.c
    gccgc reciprocal.cpp
    g++ -g -o reciprocal main.o reciprocal.o
    Затем отладчик был запущен командой gdb reciprocal.
    После запуска программы без параметров произошла ошибка сегментации. Команда where показала место ошибки:
    #0  0x002997bc in ?? () from /lib/tls/i686/cmov/libc.so.6
    #1  0
    x00299520 in strtol () from /lib/tls/i686/cmov/libc.so.6
    #2  0
    x00296891 in atoi () from /lib/tls/i686/cmov/libc.so.6
    #3  0
    x0804854d in main (argc=1, argv=0xbffff4a4) at main.c:6
    С помощью команды up 3 была найдена строка в файле main.c, которая привела к ошибке:
    #3  0x0804854d in main (argc=1, argv=0xbffff4a4) at main.c:6
    6  i = atoi(argv[1]);
    Для выяснения причины ошибки было просмотрено содержимое переменной argv[1]:
    print argv[1]
    $1 = 0
    x0
    Установка контрольной точки была выполнена командой break main.
    После запуска программа останавливается на первой строке файла
    main.c:
    run 9
    Starting program: /home/user/Share/labs/lab_1/example_1/reciprocal 9

    Breakpoint 1, main (argc=2, argv=0xbffff494) at main.c:6
    6  
    i = atoi(argv[1]);
    Далее были использованы команды, предназначенные для пошагового выполнения программы:
    next
    7  
    printf("The reciprocal of %d is %g\n", i, reciprocal(i));
    step
    reciprocal (i=9) at reciprocal.cpp:5
    5  
    assert(i != 0);
    continue
    Continuing.
    The reciprocal of 9 is 0.111111
    Program exited normally.
  2.  Выполнить создание makefile для проекта, представленного в примере 2, и генерацию исполняемого файла проекта под управлением утилиты make.
    Созданы файлы со следующим содержанием:
    main.с

    #include <stdio.h>
    int main(int argc, char *argv[]) {
    puts("main() from main.c");
    create();
    return 0;
    }

    create.c

    #include <stdio.h>

    void create() {
    puts("create() from create.c");
    update();
    return;
    }

    update.c

    #include <stdio.h>
    #include "update.h"

    void update() {
    puts(upd);
    return;
    }

    update.h

    #ifndef UPDATE
    #define UPDATE
    char *upd = "This string defined in update.h";
    #endif

    makefile

    CC= gcc
    LDFLAGS= -Wl,-Map,mapfile
    baseline: main.o create.o update.o
    $(
    CC) $(LDFLAGS) -o baseline main.o create.o update.o
    main.o: main.c
    create.o: create.c
    update.o: update.c update.h
    После запуска утилиты make была сгенерирована программа baseline. Запуск программы подтвердил её работоспособность:
    main() from main.c
    create() from create.c
    This string defined in update.h
  3.  Составить makefile для трансляции проекта, исходные файлы которого указаны в Табл.3.
    CC = gcc #компилятор
    FLAGS =  #флаги
    PROG = myprog #имя конечного файла
    TOOLLIB = ./tool  #директория библиотеки tool
    SUBDIRS = ./tool ./module1  #поддиректории, где есть makefile
    OBJDIRS = ./module1 #директории, где есть объектные файлы
       #необходимые для сборки проекта
    INCLUDE = -I./tool -I./module1 -I../include #директории с .h
    LIBFILES = ../lib/elib.a tool.a  #файлы библиотек
    OBJC = $(patsubst %.c, %.o, $(wildcard ./*.c)) #объектные файлы
            #получающиеся из *.
    c
    OBJS = $(patsubst %.s, %.o, $(wildcard ./*.s)) #объектные файлы
            #получающиеся из *.
    s
    OBJ = $(OBJC) $(OBJS)  #объектные файлы для удаления
    all: subdirs $(OBJ)
    $(
    CC) $(FLAGS) -o $(PROG) $(INCLUDE) $(LIBS) $(OBJ) $(foreach DIR, $(OBJDIRS), $(wildcard $(DIR)/*.o)) $(LIBFILES)
    fun1.o:
    $(
    CC) $(FLAGS) $(INCLUDE) -c fun1.c
    fun2.o:
    $(
    CC) $(FLAGS) $(INCLUDE) -c fun2.s
    main.o:
    $(
    CC) $(FLAGS) $(INCLUDE) -c main.c
    subdirs:
    for s in $(SUBDIRS);\
    do\
     
    cd $$s;\
     
    make;\
     
    cd ..;\
    done
    toollib:
    cd $(TOOLLIB);\
    make $@
    clean:
    @
    for o in $(OBJ);\
    do\
     
    rm -f $$o;\
    done;\
    for s in $(SUBDIRS);\
    do\
     
    cd $$s;\
     
    make $@;\
     
    cd ..;\
    done
    cleanall:
    @
    for o in $(OBJ);\
    do\
     
    rm -f $$o;\
    done;\
    for s in $(SUBDIRS);\
    do\
     
    cd $$s;\
     
    make $@;\
     
    cd ..;\
    done
    rm -f $(PROG)

    CC = gcc
    FLAGS =
    OBJ = $(patsubst %.c, %.o, $(wildcard ./*.c))
    LIB = tool.a
    toollib: tool_read.o tool_write.o
    ar -rv ../$(LIB) tool_read.o tool_write.o;\
    ranlib ../$(LIB)
    tool_read.o:
    $(
    CC) $(FLAGS) -c tool_read.c
    tool_write.o:
    $(
    CC) $(FLAGS) -c tool_write.c
    clean:
    @
    for o in $(OBJ);\
    do\
     
    rm -f $$o;\
    done
    cleanall: clean
    rm -f ../$(LIB)

    CC = gcc
    FLAGS =
    OBJ = $(patsubst %.c, %.o, $(wildcard ./*.c))
    all: mod11.o mod12.o
    mod11.o:
    $(
    CC) $(FLAGS) -c mod11.c
    mod12.o:
    $(
    CC) $(FLAGS) -c mod12.c
    clean:
    @
    for o in $(OBJ);\
    do\
     
    rm -f $$o;\
    done
    cleanall: clean

3.2. Выполнение индивидуального задания

  1.  Написать скрипт на языке shell, показывающий PID процесса, который использовал на данный момент процессорное время больше других процессов.
    ps h opid k-cputime -e | grep -m1 ""
    #вывод списка
    pid без заголовка с сортировкой по времени в порядке
    #убывания
    #вывод первой строки
  2.  Написать скрипт на языке shell, выполняющий периодический поиск и уничтожение всех процессов определенной программы, которые не превысили некоторый лимит времени исполнения (имя исполняемого файла программы и лимит времени должны являться параметрами скрипта).
    #TIME TIMEOUT PROGRAM
    while true
    do
    PS=$(ps otime,pid --no-heading -C $3) #
    получаем список процессов
    echo $PS
    PTYPE=0
    KILLFLAG=0
    for PARAM in $PS
    do
    if
    test $PTYPE = 0 #
    если текущий параметрвремя
    then     #
    переводим время в секунды
    HRS=$(echo $PARAM | grep -o -e '^[0-9][0-9]')
    PARAM=$(echo $PARAM | grep -o -e '[0-9][0-9]:[0-9][0-9]$')
    MIN=$(echo $PARAM | grep -o -e '^[0-9][0-9]')
    SEC=$(echo $PARAM | grep -o -e '[0-9][0-9]$')
    HRS=$(expr $HRS '*' 3600)
    MIN=$(expr $MIN '*' 60)
    TIME=$(expr $HRS + $MIN)
    TIME=$(expr $TIME + $SEC)
    echo $TIME
    if
     test $1 -ge $TIME #
    нужно ли убивать процесс?
    then
     KILLFLAG=1
    fi
    PTYPE=1
    else  #
    если параметр – pid
    if
     test $KILLFLAG = 1 #
    нужно ли убивать?
    then
     echo "Kill $PARAM"
     kill -9 $PARAM  #
    убить
    fi
    KILLFLAG=0
    PTYPE=0
    fi
    done
    sleep $2
    done
  3.  Разработать shell скрипт, использующий sed для анализа готового файла журнала аудита.
    sort -u $1 > temp.tmp  #сортировка записей по времени + удаление
        #
    повторяющихся записей
    sed -n '/login/p' temp.tmp  #
    вывод событий типа login
    sed -n '/logout/p' temp.tmp
    sed -n '/open/p' temp.tmp
    sed -n '/read/p' temp.tmp
    sed -n '/write/p' temp.tmp
    sed -n '/exec/p' temp.tmp
    echo users count
    USERS=$(sed -n '/^[^\t]*\t[^\t]*\t\([^\t]*\).*/s//\1/p' temp.tmp | sort -u) #
    составление списка пользователей
    for u in $USERS
    do
    echo $u
    sed -n '/^[^\t]*\t[^\t]*\t\([^\t]*\).*/s//\1/p' temp.tmp | grep -c $u #
    подсчёт количества команд пользователя
    done
    echo days count
    sed -n '/^\([^\t]*\).*/s//\1/p' temp.tmp | sort -u | grep -c ""
     #
    подсчёт различных дней
    echo logout count
    sed -n '/logout/p' temp.tmp | grep -c "" #
    подсчёт событий logout
    rm -f temp.tmp
  4.  Используя редактор SED и скриптовый язык SHELL, разработать программу, которая осуществляет просмотр текущего каталога и выводит на экран его содержимое группами в порядке уменьшения числа ссылок на файлы (в том числе имена каталогов).
    ls -l | sed -n '2,$'p | sort -rk2,2
    #вывод списка файлов
    #первая строка вывода не относится к файлам, её надо убрать
    #сортировка в обратном порядке по второму полю (кол-во ссылок)

3.3. Ответы на контрольные вопросы

  1.  Чем отличаются команды вида: lsli, lsil, lsil, lsli ?
    Ничем, кроме варианта записи опций.
  2.  Каким образом можно ввести новую или удалить существующую переменную среды окружения для текущего сенса shell?
    С помощью команды
    export имяпеременной=значение или set имяпеременной=значение можно задать новую пременную, с помощью unset имяпеременной можно удалить переменную.
  3.  Для чего служат конструкции $#, $* и &&?
    $# - переменная, содержащая число параметров, переданных при запуске текущему сеансу
    shell.
    $* - переменная, эквивалентная строке вида "$1 $2 $3 ..."
    && - оператор, служащий для последовательного выполнения команд. При этом следующая команда выполняется только при завершении предыдущей команды без ошибок (код завершения равен нулю).

4. Выводы

Shell – достаточно мощный командный интерпретатор, позволяющий писать простые скрипты для выполнения определённых заданий.
Утилита
make облегчает программирование в ОС UNIX, так как при грамотно написанном makefile достаточно одной команды для построения новой версии программы.
Редактор
sed позволяет значительно расширить возможности для обработки файлов в shell-скриптах путём использования регулярных выражений и достаточно широкого выбора команд редактирования.

Приложение 

Исходные тексты программ


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21097. Культура України в 40-80-х рр. XX ст 25.78 KB
  Культура України в 4080х рр. Всього за межі України було вивезено понад 40 тис. Брутальній критиці та обвинуваченням у перекрученнях буржуазнонаціоналістичного характеру були піддані роботи істориків України Короткий курс історії України Нарис історії України. Рильського за його доповідь Київ в історії України Річниця Шевченка поетичні твори Київські октави.
21098. Культура незалежної України 23.73 KB
  Культура незалежної України Проголошення незалежності України 24 серпня 1991 р. Верховна Рада України ухвалила Основи законодавства про культуру якими передбачені заходи подальшого розвитку української національної культури. Верховна Рада України провела слухання на тему Культурна політика в Україні: пріоритети принципи та шляхи реалізації. показав що українська мова є рідною для 675 населення України.
21099. Визначення поняття «культура», її структура та основні функції 19.29 KB
  Термін культура вперше зустрічається в одному з творів знаменитого римського оратора Цицерона 45 р. Як самостійна наукова категорія культура фіксується вперше у працях німецького юриста С. У подальшому слово культура отримало ще більш узагальнене значення яке охоплювало собою сукупність створених людськими спільнотами традиційних благ і цінностей.
21100. Перші паростки культури на українських землях у найдавніші часи 17.16 KB
  Перші паростки культури на українських землях у найдавніші часи. Виникнення культури нерозривно пов’язано з появою людини. Загальні закономірності розвитку культури у первісну добу на українських землях були такими самими як в інших регіонах земної кулі проте були й деякі особливості. З огляду на це питання про генетичні витоки української культури має сьогодні неабияке значення і викликає у своєму розв’язанні доволі гострі зумовлені актуальними проблемами в житті нашого суспільства суперечки.
21101. Трипільська культура 18.72 KB
  Трипільська культура. Найбільшого розвитку в цей час в добу енеоліту досягла трипільська культура названа так від с. Потретє за своїм походженням трипільська культура хоч і була пов’язана з БалканоНижньодунайським регіоном але в процесі поширення на нові східні території включала в себе на різних етапах елементи місцевих неолітичних та енеолітичних культур. Почетверте трипільська культура відзначається розташуванням поселень певними зосередженими групами з проміжними менш заселеними територіями.
21102. Кімерійці, скіфи, сармати, їх культура та світогляд 19.74 KB
  Але історичні відомості про скіфів містяться в іноземних джерелах. Одним із перших про скіфів написав Геродот який присвятив їм окрему книгу своєї Історії і не лише яскраво змалював побут і звичаї тих народів які заселяли українські землі під назвою скіфів а й навів дані про їх релігійні погляди міфологію. У випадку скіфів такою ознакою послужила характерна форма півсферичних посудинчаш характерних для кочівників і більш позаднього часу. Поховання кочівницьких скіфів відрізняються від поховань осідлого населення.
21103. Давньогрецька культура на теренах України 15.24 KB
  Північне Причорномор’я входило до сфери колонізації руху греків яких привертали сюди родючі землі велика кількість риби в гирлах річок можливість вести широку торгівлю з племенами північних причорноморських степів – скіфами синдами меотами та ін. Античні міста Північного Причорномор’я жили самостійним життям зберігаючи проте торгові та культурні зв’язки зі своїми метрополіями. Велику роль в їх економічному житті відігравала торгівля з містами Греції та Малої Азії а також з племенами причорноморських степів. В містах Північного...
21104. Язичницька культура давніх слов’ян 22.85 KB
  Язичницька культура давніх слов’ян. Релігійні вірування давніх слов’ян давно привертають пильну увагу дослідників. Однак жодну з сучасних реконструкцій світу давньослов’янських вірувань не можна вважати остаточно доведеною. А подруге кожне слов’янське плем’я імовірно визнавало своїх богів культ яких не поширювався на значні території.
21105. Фольклор, музика, побут за часів Київської Русі 18.83 KB
  Фольклор музика побут за часів Київської Русі. Культура часів Київської Русі не була явищем однорідним уніфікованим для всіх регіонів держави яка обіймала великі території від Чорного до Білого морів населені цілком різними племенами. Вельми показовою ілюстрацією розбіжностей у релігійних уявленнях населення різних регіонів Київської Русі може служити поховальний обряд який суттєво відрізнявся навіть у найближчих сусідів що складали етнічне ядро держави у полян та древлян. Протягом тисячолітньої історії християнства на Русі церква...