操作系统第一次实验——Linux的基本使用和管理

约定不等于承诺〃 2022-05-08 01:48 310阅读 0赞

# 操作系统第一次实验报告 #

### *Linux的基本使用和管理* ###

## 一、实验内容简要描述 ##

### 1、实验目标 ###

1.  完成Linux的安装和配置
2.  了解Linux基本环境与使用
3.  熟悉Linux文件处理
4.  学习vi编辑器的使用

### 2、实验要求 ###

1.  熟悉linux操作系统的基本安装和配置；了解linux操作系统的启动过程和桌面环境；掌握VirtualBox虚拟机的使用
2.  了解Linux的命令格式，掌握Linux中的操作命令；学会使用各种Shell命令操作Linux；学会如何得到帮助信息
3.  熟悉Linux文件系统的文件和目录结构，掌握Linux文件系统的基本特征；掌握命令行方式下文件操作命令和程序中文件操作函数的使用方法；掌握Linux文件系统的加载和卸载方法
4.  了解用vi编辑器编辑文本文件的基本使用方法；熟练运用vi编辑器进行快速文档编辑

## 二、实验过程设计 ##

### 1、设计思路 ###

*  Linux的安装和配置
    
    1.  下载VirtualBox和两个不同的发行版镜像文件
    2.  在VirtualBox中利用第一个镜像文件完成第一个Linux的安装
    3.  在VirtualBox中利用第二个镜像文件完成第一个Linux的安装
    4.  分别完成两个linux网络信息、用户信息、文件系统及硬盘分区的配置
    5.  通过GRUB解决两个操作系统选择启动问题
 *  Linux基本环境与使用
    
    1.  使用man命令获得`ls`、`uname`、`date`、`cal`、`mkdir`、`cp`等Linux命令的帮助手册，了解这些命令的具体使用方法
    2.  通过`uname`命令的执行，查看并给出系统的相关信息
    3.  用`date`命令显示当前时间，用`cal`命令显示2008、2013年的日历，给出执行命令和显示结果
    4.  在主目录下创建一个名为myetc的子目录，将/etc目录下与网络相关的文件和子目录拷贝到该目录下，并将文件的执行权限设置为可执行
 *  Linux文件处理
    
    1.  在用户主目录下创建目录树，列出完成该过程的所有命令
    2.  在`/usr/bin`目录下有多少个普通文件、目录文件和链接文件？如何得到这些信息
    3.  显示用户主目录下所有影藏文件的文件名，列出执行的命令及输出结果
    4.  实现对光盘、移动硬盘的加载和访问，然后卸载设备
    5.  让系统开机时自动加载Windows文件系统，实现对Windows数据的访问和共享
 *  vi编辑器的使用
    
    1.  在当前用户目录下建立vitest子目录，将`/etc/inittab`文件拷贝到vitest子目录
    2.  用vi编辑器打开该文件，执行下述操作，并详细说明操作过程及方法
        
         *  删除第5，15和25行指令
         *  将文中所有的`etc`字符串替换成`config`
         *  复制第11-20行的内容，并且贴到文件最后一行之后
         *  将每行开头的第一个字符`#`删除
         *  删除包含有字符串`conf`的那几行
         *  在第一行新增一行，输入姓名学号
         *  将文件另存为`new-inittab.conf`

### 2、实验过程 ###

*  Linux的安装和配置
    
    1.  在VirtualBox中安装Ubuntu
        
        ![1.png][]
        
        ![屏幕快照 2018-09-14 下午4.14.29.png][2018-09-14 _4.14.29.png]
    2.  Installation Type选择something else
        
        ![屏幕快照 2018-09-14 下午4.17.18.png][2018-09-14 _4.17.18.png]
    3.  将挂载点设置为`/dev/sda`，文件类型设置为`ext4`  
        ![屏幕快照 2018-09-14 下午4.17.36.png][2018-09-14 _4.17.36.png]
    4.  安装完成后关闭该虚拟机，在VirtualBox对刚刚安装好的虚拟机进行设置，在`储存`中对添加新的虚拟光驱，将另一个Ubuntu镜像文件添加进去
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 上午9.20.33.png][2018-10-08 _9.20.33.png]
    5.  在`系统->主板`中将`光驱`的启动顺序提到`硬盘`前
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 上午9.20.53.png][2018-10-08 _9.20.53.png]
    6.  安装第二个Ubuntu镜像，对之前分配的硬盘空间进行分区，挂载点设置为`swap area`，安装完成后再次启动即会出现选择系统界面
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午2.06.42.png][2018-10-08 _2.06.42.png]
    7.  由于我使用的Ubuntu版本为16.04.2，其自带GRUB，无需手动进行配置
 *  Linux基本环境与使用
    
    1.  `man ls`
        
        ![屏幕快照 2018-10-07 下午8.41.29.png][2018-10-07 _8.41.29.png]
    2.  `man uname`
        
        ![屏幕快照 2018-10-07 下午8.42.12.png][2018-10-07 _8.42.12.png]
    3.  `man date`
        
        ![屏幕快照 2018-10-07 下午8.42.31.png][2018-10-07 _8.42.31.png]
    4.  `man cal`
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 上午10.12.55.png][2018-10-08 _10.12.55.png]
    5.  `man mkdir`
        
        ![屏幕快照 2018-10-07 下午8.44.59.png][2018-10-07 _8.44.59.png]
    6.  `man cp`
        
        ![屏幕快照 2018-10-07 下午8.45.28.png][2018-10-07 _8.45.28.png]
    7.  `uname`查看并给出系统的相关信息
        
        ![屏幕快照 2018-10-07 下午8.45.54.png][2018-10-07 _8.45.54.png]
    8.  `date`显示当前时间
        
        ![屏幕快照 2018-10-07 下午8.46.17.png][2018-10-07 _8.46.17.png]
    9.  `cal 2008`、`cal 2013`显示2008、2013年的日历
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 上午10.04.43.png][2018-10-08 _10.04.43.png]  
        ![屏幕快照 2018-10-08 上午10.05.11.png][2018-10-08 _10.05.11.png]
    10. 在主目录下创建一个名为myetc的子目录，将/etc目录下与网络相关的文件和子目录拷贝到该目录下
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 上午10.03.30.png][2018-10-08 _10.03.30.png]

1.  将文件的执行权限设置为可执行
    
        `chmod a+x network` chmod命令修改文件权限
        ![屏幕快照 2018-10-07 下午9.04.40.png](https://i.loli.net/2018/10/08/5bbb1c8204eb8.png)
        
        `ls -l` 显示文件详细信息，开头的第一个字符串标识文件权限。这个字符串有10位，可以分为4段来解读。注：`r--`可读，`w--`可写，`x--`可执行。
        
        第一段(第1位)表示是目录还是文件，-表示是文件，d表示是目录；第二段(第2-4位，共3个字符串)表示文件所属用户对它的权限；第三段(第5-7位，共3个字符串)表示文件所属用户组用户对它的权限；第四段(第8-10位，共3个字符串)表示其他用户对它的权限

*  Linux文件处理
    
    1.  创建目录树
        
        `ls`列出当前目录下所有文件，`mkdir`新建文件夹
        
        ![屏幕快照 2018-10-07 下午9.07.51.png][2018-10-07 _9.07.51.png]
    2.  使用`ls -l`查看当前目录下所有文件及其详细信息，第一列的第一个字符即为文件类型，`-`是普通文件，`d`是目录文件，`l`是链接文件；管道命令操作符是：`|`,它只能处理经由前面一个指令传出的正确输出信息，对错误信息信息没有直接处理能力。然后，传递给下一个命令，作为标准的输入；我们将`ls -l`的输出通过管道转发给grep作为输入内容，再使用grep命令结合正则表达式匹配指定字符开头的字符串
        
        ![屏幕快照 2018-10-07 下午9.28.55.png][2018-10-07 _9.28.55.png]
    3.  `ls -d .*`显示所有隐藏文件
        
        ![屏幕快照 2018-10-07 下午9.34.14.png][2018-10-07 _9.34.14.png]
    4.  加载硬盘
        
        由于普通用户无法挂载硬盘，所以我们需要先获得root权限
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午2.51.58.png][2018-10-08 _2.51.58.png]
        
        安装[Oracle VM VirtualBox Extension Pack][],下载后双击即可启动VirtualBox进行自动安装。这个扩展包可以为VirtualBox增加一系列的功能支持：USB2.0设备、因特尔网卡的PXE启动和VirtualBox远程显示系统等。安装之前需要关闭所有VirtualBox中的虚拟机。
        
        在`端口->USB设备`将USB控制器设置为USB3.0
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午2.41.06.png][2018-10-08 _2.41.06.png]
        
        将要挂载的U盘添加至USB设备筛选器
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午2.41.30.png][2018-10-08 _2.41.30.png]
        
        在虚拟机中加载USB模块
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午2.46.16.png][2018-10-08 _2.46.16.png]
        
        `fdisk -l`查看磁盘设备
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午2.46.23.png][2018-10-08 _2.46.23.png]
        
        我们发现U盘并没有成功挂载
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午2.49.08.png][2018-10-08 _2.49.08.png]
        
        尝试在`设备->USB`中加载该U盘，出现报错，原因是主机正在占用该设备，所以虚拟机中无法使用
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午2.44.52.png][2018-10-08 _2.44.52.png]
        
        我们在主机上将U盘推出
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午2.45.13.png][2018-10-08 _2.45.13.png]
        
        重新加载USB模块，查看磁盘设备，此时U盘已经成功挂载
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午2.45.57.png][2018-10-08 _2.45.57.png]
    5.  加载Windows文件系统
        
        由于我电脑的操作系统为MacOS，实现在虚拟机中加载Windows文件系统存在一些困难，但上一题中加载U盘的文件格式为NTFS，级Windows文件格式，可视为对Windows文件系统的加载
 *  vi编辑器的使用
    
    1.  建立vitest子目录
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午3.14.59.png][2018-10-08 _3.14.59.png]
    2.  将`/etc/inittab`文件拷贝到vitest子目录
        
        由于我的Linux中并没有`/etc/inittab`这个文件，所以使用`/ect/init.d/kerneloops`替代
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午3.14.36.png][2018-10-08 _3.14.36.png]
    3.  vi编辑器打开文件
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午3.29.32.png][2018-10-08 _3.29.32.png]
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午3.29.51.png][2018-10-08 _3.29.51.png]
    4.  删除第5，15和25行
        
        `:nd` n为要删除的行数
        
        由于删除后行数会改变，所以从行数大的向行数小的进行删除
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午3.31.11.png][2018-10-08 _3.31.11.png]
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午3.31.41.png][2018-10-08 _3.31.41.png]
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午3.31.54.png][2018-10-08 _3.31.54.png]
    5.  将文中所有的`etc`字符串替换成`config`
    
    `:%s/etc/conf/g` s命令，需要注意的是，要在最前面加上%表示全文，如果不加只会替换第一次出现目标字符串的行里面的，命令的最后要加一个替换标志/g，替换每一个出现的字符串，如果不加/g的话，如果某一行有两个目标字符串，在替换了第一个之后就会去下一行，而第二个就不替换了
    
    ![屏幕快照 2018-10-08 下午3.50.00.png][2018-10-08 _3.50.00.png]
    
    1.  复制第11-20行的内容，并且贴到文件最后一行之后
        
        `:11,20y` a,by指令复制，表示复制a到b行的内容,之后把光标移动到最后，按p粘贴，最开始它只会出现第一行，这时需要按回车继续下一行的粘贴。可以看出11-20行和最后10行一样
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午3.52.13.png][2018-10-08 _3.52.13.png]
    
    ![屏幕快照 2018-10-08 下午3.52.24.png][2018-10-08 _3.52.24.png]
    
    1.  将每行开头的第一个字符`#`删除
        
        `:%s/^#//g` 删除可以用替换成空白完成，s为替换命令，`^/`是被替换项的正则表达式，表示以`#`开头，替换成空白，命令的最后要加一个替换标志/g，替换每一个出现的字符串，如果不加/g的话，如果某一行有两个目标字符串，在替换了第一个之后就会去下一行，而第二个就不替换了
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午3.57.27.png][2018-10-08 _3.57.27.png]
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午3.57.05.png][2018-10-08 _3.57.05.png]
    2.  删除包含有字符串`conf`的那几行
        
        `:g/conf/d` 先用/查询，查询时要加上g表示全局查询，然后用的删除查询到的行，组合起来就可以了
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午4.00.18.png][2018-10-08 _4.00.18.png]
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午3.59.48.png][2018-10-08 _3.59.48.png]
    3.  在第一行新增一行，输入姓名学号
        
        首先将光标移到最前，键入`O`进入编辑模式，之后输入姓名学号，输入完成后按esc回到命令模式
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午4.03.25.png][2018-10-08 _4.03.25.png]
    4.  将文件另存为`new-inittab.conf`
        
        `:w new-inittab.conf`
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午4.05.14.png][2018-10-08 _4.05.14.png]
        
        ![屏幕快照 2018-10-08 下午4.05.36.png][2018-10-08 _4.05.36.png]

## 三、实验结果 ##

### 1、基本数据 ###

*  完成该实验投入的时间：12h+
 *  完成的工作量（如命令数、阅读或实验代码行数等）：200+

### 2、实验软硬件环境 ###

*  系统：Ubuntu 16.04
 *  内存：2G

### 3、值得说明的实验发现（结果） ###

由于实验指导的年代比较久远，有很多地方已经跟书上所说有了变化，比如现在的Ubuntu自带GRUB，不需要我们手动配置，虚拟机在挂载硬盘时也无需通过mount指定挂载点了。

俗话说尽信书不如无书，我们在参考实验指导的同时，更重要的是学会自己解决问题的能力，我们在实验过程中遇到的问题，往往已经有很多人碰到过了，我们可以利用网络在检索资料，有很多的博客以及社区都有很多的技术贴对于问题的记录十分详尽，值得我们去学习。

此外，Ubuntu的[官方文档][Link 1]也十分具有参考价值

### 4、实验结果分析 ###

完成了Linux的安装和配置，对Linux基本环境有了一定了解，学会了Linux文件处理的方法，同时可以较为熟练的使用vi编辑器了

[1.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbaad4c4f049.png
[2018-09-14 _4.14.29.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbaad4bef968.png
[2018-09-14 _4.17.18.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbaad4ae21b4.png
[2018-09-14 _4.17.36.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbaad4adf1f6.png
[2018-10-08 _9.20.33.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbab10d0bbf0.png
[2018-10-08 _9.20.53.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbab10e6f436.png
[2018-10-08 _2.06.42.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbaf43907051.png
[2018-10-07 _8.41.29.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbabb9a3eca2.png
[2018-10-07 _8.42.12.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbabb9a3bda0.png
[2018-10-07 _8.42.31.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbabb9aa6252.png
[2018-10-08 _10.12.55.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbabd4ac9ec1.png
[2018-10-07 _8.44.59.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbabb9aa2a98.png
[2018-10-07 _8.45.28.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbabb9aa46d8.png
[2018-10-07 _8.45.54.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbabb9400640.png
[2018-10-07 _8.46.17.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbabb94d197c.png
[2018-10-08 _10.04.43.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbabb9aaa2b3.png
[2018-10-08 _10.05.11.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbabb9aa82e8.png
[2018-10-08 _10.03.30.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbabb94d8afa.png
[2018-10-07 _9.07.51.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbaedee5e981.png
[2018-10-07 _9.28.55.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbaedec7d57d.png
[2018-10-07 _9.34.14.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbaedecc4f98.png
[2018-10-08 _2.51.58.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbafe9ca62b9.png
[Oracle VM VirtualBox Extension Pack]: http://download.virtualbox.org/virtualbox/5.2.8/Oracle_VM_VirtualBox_Extension_Pack-5.2.8-121009.vbox-extpack
[2018-10-08 _2.41.06.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbafdfc8406a.png
[2018-10-08 _2.41.30.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbafe0142b86.png
[2018-10-08 _2.46.16.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbafdf756284.png
[2018-10-08 _2.46.23.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbafdf74e3de.png
[2018-10-08 _2.49.08.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbafdf820edf.png
[2018-10-08 _2.44.52.png]: https://i.loli.net/2018/10/08/5bbafdf7be53d.png
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