实验 Linux下C工具应用

骑猪看日落 2022-04-22 19:38 256阅读 0赞

**实验报告**

**实****验（一）**

题 目  Linux下C工具应用

专 业  计算机科学与技术

**计算机科学与技术学院**

**目 录**

第1章 实验基本信息... - 4 -

1.1 实验目的... - 4 -

1.2 实验环境与工具... - 4 -

1.2.1 硬件环境... - 4 -

1.2.2 软件环境... - 4 -

1.2.3 开发工具... - 4 -

1.3 实验预习... - 4 -

第2章 实验环境建立... - 6 -

2.1 Vmware下中文Ubuntu安装（5分）... - 6 -

2.2 Ubuntu与Windows目录共享（5分）... - 7 -

第3章 Windows 软硬件系统观察分析... - 8 -

3.1 查看计算机基本信息（2分）... - 8 -

3.2 设备管理器查看（2分）... - 9 -

3 隐藏分区与虚拟内存之分页文件查看（2分）... - 9 -

3.4 任务管理与资源监视（2分）... - 9 -

3.5 计算机硬件详细信息（2分）... - 9 -

第4章 Linux软硬件系统观察分析... - 11 -

4.1 计算机硬件详细信息（3分）... - 11 -

4.2 任务管理与资源监视（2分）... - 12 -

4.3 共享目录的文件系统信息（3分）... - 12 -

4.4 Linux下网络系统信息（2分）... - 12 -

第5章 以16进制形式查看程序Hello.c. - 13 -

5.1 请查看HelloWin.c与HelloLinux.c的编码（3分）... - 13 -

5.2 请查看HelloWin.c与HelloLinux.c的回车（3分）... - 13 -

第6章 程序的生成 Cpp、Gcc、As、ld. - 14 -

6.1 请提交每步生成的文件（4分）... - 14 -

第7章 计算机系统的基本信息获取编程... - 15 -

7.1 请提交源程序文件（10分）... - 15 -

第8章 计算机数据类型的本质... - 16 -

8.1 请提交源程序文件Datatype.c（10分）... - 16 -

第9章 程序运行分析... - 17 -

9.1 sum的分析（20分）... - 17 -

9.2 float的分析（20分）... - 17 -

第10章 总结... - 19 -

10.1 请总结本次实验的收获... - 19 -

10.2 请给出对本次实验内容的建议... - 19 -

参考文献... - 20 -

# 第1章 实验基本信息 #

## 1.1 实验目的 ##

运用现代工具进行计算机软硬件系统的观察与分析

运用现代工具进行Linux下C语言的编程调试

初步掌握计算机系统的基本知识与各种类型的数据表示

## 1.2 实验环境与工具 ##

### 1.2.1 硬件环境 ###

X64CPU;

2GHz;

2G RAM;

256GHD Disk 以上

### 1.2.2 软件环境 ###

Windows7 64位以上；VirtualBox/Vmware 11以上；Ubuntu 16.04LTS 64位/优麒麟64位

### 1.2.3 开发工具 ###

Gcc ,Codeblocks

## 1.3 实验预习 ##

上实验课前，必须认真预习实验指导书

了解实验的目的、实验环境与软硬件工具、实验操作步骤，复习与实验有关的理论知识。

在Windows下编写 hellowin.c，显示“Hello 1160300199学霸”（可用记事本、VS、CB等，换成学生自己信息）

在Linux下编写 hellolinux.c，显示“Hello 1160300199学霸”（可用VI、VIM、EMACS、GEDIT等，换成学生自己信息）

编写 showbyte.c 以16进制显示文件hello.c等的内容：每行16个字符，上一行为字符，下一行为其对应的16进制形式。

编写 datatype.c，定义C所有类型的全局变量，并赋初值。如整数可以是学号(数字部分)，字符串可以是你的姓名，浮点数可以是身份证号的数字部分。主程序打印每个变量的变量名、变量值、变量地址、变量对应16进制的内存各字节。

# 第2章 实验环境建立 #

## 2.1 Vmware下中文Ubuntu安装（5分） ##

安装Ubuntu，安装中文输入法（搜狗输入法），用户名为学号！

打开终端term，输入 Hello 1160300199学霸（用真实学号姓名代替）。

截图：要求有Windows状态行，Vmware窗口，Ubuntu窗口，终端term窗口，输入的“Hello 1160300199学霸”信息

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgyMTg3NA_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

图2-1 Vmware下中文Ubuntu安装效果截图

## 2.2 Ubuntu与Windows目录共享（5分） ##

在Windows下建立一目录，将hellowin.c拷贝到此目录。在vmware下设置Ubuntu共享hitics。

在Ubuntu下Home建立快捷链接hitics指向此共享目录,并在此目录建立hellolinux.c。

打开终端term，进入此目录，输入 “ls –la” 指令。

截图：要求有Ubuntu的“文件”应用打开“Home”，能看到hitics。term窗口。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgyMTg3NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgyMTg3NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

图2-2 Ubuntu与Windows共享目录截图

# 第3章 Windows 软硬件系统观察分析 #

#  #

## 3.1 查看计算机基本信息（2分） ##

截图： 控制面板->系统 命令行systeminfo执行结果(至少包含启动设备行)

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgyMTg3NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgyMTg3NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

1.  (b)

图3-1 Windows下计算机基本信息

## 3.2 设备管理器查看（2分） ##

按链接列出设备，找出所有的键盘鼠标设备。写出每一个设备的从根到叶节点的路径。

键盘：DESKTOP-410QH77 / 基于ACPI x64的电脑 / PCI Express根复合体/

Mobile 7th Generation Inter(R) Processor Family I/O LPC Controller (U Premium)-9D58 / PS/2兼容键盘

鼠标1：DESKTOP-410QH77 / 基于ACPI x64的电脑 / PCI Express根复合体/

Mobile 7th Generation Inter(R) Processor Family I/O LPC Controller (U Premium)-9D58 / PS/2兼容鼠标

鼠标2（若有）：DESKTOP-410QH77 / 基于ACPI x64的电脑 / PCI Express根复合体 / Intel(R) USB3.0 可扩展主机控制器 -1.0（Microsoft） / USB根集线器（USB3.0）/ USB输出设备 / HID-compliant mouse

## 3 隐藏分区与虚拟内存之分页文件查看（2分） ##

写出计算机主硬盘的各隐藏分区的大小（MB）：（磁盘1 磁盘分区1）500MB；

DELLSUPPORT 1208MB ；Image 12114MB；WINRETOOLS 825MB

写出pagefile.sys的文件大小（Byte）：4.38GB

C盘根目录下其他隐藏的系统文件名字为：pagefile.sys / hiberfil.sys / swapfile.sys / JYTIHRCQA.DLL / $360section / $GetCurrent / Recycle.Bin / $SysReset / 360SANDBOX / Documents and Settings / ProgramData / Recovery /System Volume Information

## 3.4 任务管理与资源监视（2分） ##

写出你的计算机的PID最小的两个任务的名称、描述。

1.系统空闲进程 处理器空闲时间百分比

2.System NT Kernel & system

## 3.5 计算机硬件详细信息（2分） ##

CPU个数： 1  物理核数： 2  逻辑处理器个数： 4

L1 Cache大小：128KB L2 Cache大小：512KB L3 Cache大小：3MB

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgyMTg3NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgyMTg3NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

图3-2 Windows下计算机硬件详细信息

# 第4章 Linux软硬件系统观察分析 #

## 4.1 计算机硬件详细信息（3分） ##

CPU个数： 1  物理核数： 1  逻辑处理器个数： 1

MEM Total： 919136KB Used： 831676KB Swap： 998396KB

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgyMTg3NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

![20190114172200905.png][]

图4-1 Linux下计算机硬件详细信息

## 4.2 任务管理与资源监视（2分） ##

写出Linux下的PID最小的两个任务的PID、名称（Command）。

1. 1 systemd

2. 2 kthreadd

## 4.3 共享目录的文件系统信息（3分） ##

写出Linux下的hitics共享目录对应的文件系统的基本信息：

名称：vmhgfs-fuse 容量：\_157G\_挂载点：/mnt/hgfs\_

## 4.4 Linux下网络系统信息（2分） ##

写出本虚拟机的IPv4地址：192.168.142.129\_

mac地址：\_00:0c:29:22:23:b3\_

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgyMTg3NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 8][]

图4-1 Linux下网络系统信息

# 第5章 以16进制形式查看程序Hello.c #

## 5.1 请查看HelloWin.c与HelloLinux.c的编码（3分） ##

HelloWin.c采用iso-8859-1\_\_编码，HelloLinux.c 采用utf-8编码，你的姓名\_\_强文杰\_\_分别编码为：c7bfcec4bddc\_\_与\_\_e5bcbae69687e69db0\_\_。

HelloWin.c在Linux下用gcc缺省模式编译后运行结果为：\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Hello 1171000410 ǿ�Ľ�\_\_。

## 5.2 请查看HelloWin.c与HelloLinux.c的回车（3分） ##

Windows下的回车编码为：0d0a\_，Linux下的回车编码为：0a\_。

交叉打开文件的效果是\_\_windows下打开HelloLinux.c无换行 \_,

\_\_\_Linux下打开HelloWin.c姓名为乱码\_\_\_。

# 第6章 程序的生成 Cpp、Gcc、As、ld #

## 6.1 请提交每步生成的文件（4分） ##

hello.i hello.s hello.o hello.out

# 第7章 计算机系统的基本信息获取编程 #

## 7.1 请提交源程序文件（10分） ##

**isLittleEndian.c**

**cpuWordSize.c**

**答：源程序文件见压缩包。**

# 第8章 计算机数据类型的本质 #

## 8.1 请提交源程序文件Datatype.c（10分） ##

要求有main函数进行测试。

答：源程序文件见压缩包。

# 第9章 程序运行分析 #

## 9.1 sum的分析（20分） ##

结果：程序停止工作，运行结果超时。

原因：当len=0时，由于len被定义为无符号数，故len-1溢出，当i与len-1在进行比较时，len-1会由-1被解释为Umax，16进制编码为0xffffffff，故程序中数组可能会产生访问越界并陷入死循环。

改进：定义len为int数据类型。

## 9.2 float的分析（20分） ##

运行结果如下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgyMTg3NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 9][]![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgyMTg3NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 10][]

原因如下：

第一组数据：输入与输出不一致是IEEE的规定导致的。第一组数据表示为无限循环的二进制数，但由于float数据类型只能存储23位小数，存在精度限制，二进制尾数会被截断且向偶数舍入后得到上图运行结果，存在一些数据发生偏差。

第二组数据：第二组数据尾数被截断且向偶数舍入后的值恰能表示其自身，故数据未发生偏差。

使用浮点数时的注意事项：由于float单精度浮点数在计算机中二进制的储存方式，其无法精确表示每个数值，因此若要追求更高精度可以使用double数据类型，或者用数组按位表示。

# 第10章 总结 #

## 10.1 请总结本次实验的收获 ##

1.本次实验是我对计算机的硬件有了更深刻的了解，尤其是对cpu的整体认识更加深刻了！

2.接触到虚拟机，许多操作都是通过term上命令语句来实现，对这方面内容有了更深的理解与认识。

3．在接触到很多陌生内容的情况下，学会自己去搜索有关计算机的资料，拓展了视野。掌握了数据结构和数据类型的存储方式！

## 10.2 请给出对本次实验内容的建议 ##

个人认为完成实验所需的预备知识不充分，导致实验进展效率不高。

注：本章为酌情加分项。

# 参考文献 #

**为完成本次实验你翻阅的书籍与网站等**

\[1\] 林来兴. 空间控制技术\[M\]. 北京：中国宇航出版社，1992：25-42.

\[2\] 辛希孟. 信息技术与信息服务国际研讨会论文集：A集\[C\]. 北京：中国科学出版社，1999.

\[3\] 赵耀东. 新时代的工业工程师\[M/OL\]. 台北：天下文化出版社，1998 \[1998-09-26\]. http://www.ie.nthu.edu.tw/info/ie.newie.htm（Big5）.

\[4\] 谌颖. 空间交会控制理论与方法研究\[D\]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学，1992：8-13.

\[5\] KANAMORI H. Shaking Without Quaking\[J\]. Science，1998，279（5359）：2063-2064.

\[6\] CHRISTINE M. Plant Physiology: Plant Biology in the Genome Era\[J/OL\]. Science，1998，281：331-332\[1998-09-23\]. http://www.sciencemag.org/cgi/ collection/anatmorp.

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