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程序员文章站 2022-03-27 10:20:52

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Linux下C工具应用

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） - 6 -
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） - 10 -
3 隐藏分区与虚拟内存之分页文件查看（2分） - 11 -
3.4 任务管理与资源监视（2分） - 11 -
3.5 计算机硬件详细信息（2分） - 11 -
第4章 LINUX软硬件系统观察分析 - 13 -
4.1 计算机硬件详细信息（3分） - 13 -
4.2 任务管理与资源监视（2分） - 13 -
4.3 共享目录的文件系统信息（3分） - 13 -
4.4 LINUX下网络系统信息（2分） - 13 -
第5章以16进制形式查看程序HELLO.C - 15 -
5.1 请查看HELLOWIN.C与HELLOLINUX.C的编码（3分） - 15 -
5.2 请查看HELLOWIN.C与HELLOLINUX.C的回车（3分） - 15 -
第6章程序的生成 CPP、GCC、AS、LD - 16 -
6.1 请提交每步生成的文件（4分） - 16 -
第7章计算机系统的基本信息获取编程 - 17 -
7.1 请提交源程序文件（10分） - 17 -
第8章计算机数据类型的本质 - 18 -
8.1 请提交源程序文件DATATYPE.C（10分） - 18 -
第9章程序运行分析 - 19 -
9.1 SUM的分析（20分） - 19 -
9.2 FLOAT的分析（20分） - 19 -
第10章总结 - 20 -
10.1 请总结本次实验的收获 - 20 -
10.2 请给出对本次实验内容的建议 - 20 -
参考文献 - 21 -

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

X64 CPU；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 16.04 LTS 64位/优麒麟 64位；

1.2.3 开发工具

Visual Studio 2010 64位以上；CodeBlocks；vi/vim/gpedit+gcc

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
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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。
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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
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命令行systeminfo执行结果(至少包含启动设备行)

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1：
LAPTOP-78U8F945>>基于ACPI x64的电脑>>Microsoft ACPI-Complaint System>>PCI Express根复合体>>Intel® USB 3.1可扩展主机控制器-1.10 (Microsoft)>>USB根集线器(USB 3.0)>>USB Composite Device>>USB输入设备>>HID Keyborad Device
键盘2：
LAPTOP-78U8F945>>基于ACPI x64的电脑>>Microsoft ACPI-Complaint System>>PCI Express根复合体>>Intel® 300 Series Chipset Family LPC Controller(HM370) - A30D>>PS/2标准键盘
鼠标1：
LAPTOP-78U8F945>>基于ACPI x64的电脑>>Microsoft ACPI-Complaint System>>PCI Express根复合体>>Intel® USB 3.1可扩展主机控制器-1.10 (Microsoft)>>USB根集线器(USB 3.0)>>USB Composite Device>>USB输入设备>>HID-compliant mouse
鼠标2（若有）：
LAPTOP-78U8F945>>基于ACPI x64的电脑>>Microsoft ACPI-Complaint System>>PCI Express 根复合体>>Intel® Serial IO I2C Host Controller - A369>>I2C HID设备>>HID-compliant mouse

3.3 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）：
300MB 805MB
写出pagefile.sys的文件大小（Byte）：
3407872 KB* 1024 = 3489660928B
C盘根目录下其他隐藏的系统文件名字为：
swapfile.sys / hiberfil.sys / UserGuidePDF / System Volume Information / Recovery / ProgramData / Intel / Documents and Settings / $SysReset / $Recycle.Bin

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： 4
逻辑处理器个数： 8
L1 Cache大小： 256KB
L2 Cache大小： 1.0MB
L3 Cache大小： 8.0MB
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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：2017272KB
Used： 800436KB
Swap：998396KB
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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 systemd
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：1.8T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：192.168.163.131
mac地址：00:0c:29:b8:75:69
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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ANSI(ISO-8859)编码，HelloLinux.c 采用UTF-8 Unicode编码，你的姓名xxx分别编码为：xxx与xxx
HelloWin.c在Linux下用gcc缺省模式编译后运行结果为：Hello xxx

5.2 请查看HelloWin.c与HelloLinux.c的回车（3分）

Windows下的回车编码为：0d 0a，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
见压缩包

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
见压缩包

#include <stdio.h>
int isLittleEndian()
{
	int n = 0xcd23ff;
	int ch  = *(unsigned char *)&n;
	return ch == 0xff;
}
int main()
{
	if (isLittleEndian())
		printf("My computer apply littleEndian");
	else
		printf("My computer apply BigEndian");
	printf("\n");
	return 0;
}

#include <stdio.h>
int main() 
{
	printf("%d\n", sizeof(int *) * 8);
	return 0;
}

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。
见压缩包

#include <stdio.h>
typedef union data {
	int n;
	char ch;
}tr;
typedef struct comp {
	int price;
}zl;
char a = 'A';
int b = 1180;
short c = 3007;
long d = 190000000;
float e = 3.1415926;
double f = 3.1415926535;
zl g;
tr h;
int grade[3] = { 100,99,98 };
enum week { Mon = 1, Tues = 2, Wed = 3, Thurs = 4, Fri = 5, Sat = 6, Sun = 7 } day;
int main()
{
	g.price = 1000;
	h.n = 200;
	h.ch = 'A';
	printf("type\t\tname\t\tvalue\t\taddress\t\thexadecimal value\n");
	printf("char\t\ta\t\t%c\t\t%p\t\t%x\n", a, &a, a);
	printf("int\t\tb\t\t%d\t\t%p\t\t%x\n",b, &b, b);
	printf("short\t\tc\t\t%d\t\t%p\t\t%x\n", c, &c, c);
	printf("long\t\td\t\t%d\t%p\t\t%x\n", d, &d, d);
	printf("float\t\te\t\t%f\t%p\t\t%x\n", e, &e, e);
	printf("double\t\tf\t\t%lf\t%p\t\t%x\n", f, &f, f);
	printf("struct\t\tg.price\t\t%d\t\t%p\t\t%x\n", g.price, &g.price, g.price);
	printf("union\t\th.n\t\t%d\t\t%p\t\t%x\n", h.n, &h.n, h.n);
	printf("union\t\th.ch\t\t%c\t\t%p\t\t%x\n", h.ch, &h.ch, h.ch);
	printf("grade[]\t\tgrade[0]\t%d\t\t%p\t\t%x\n", grade[0], grade, grade[0]);
	printf("grade[]\t\tgrade[0]\t%d\t\t%p\t\t%x\n", grade[1], &grade[1], grade[1]);
	printf("grade[]\t\tgrade[0]\t%d\t\t%p\t\t%x\n", grade[2], &grade[2], grade[2]);
	day = Mon;
	printf("enum week\tMon\t\t%d\t\t%p\t\t%x\n", day, &day, day);
	day = Tues;
	printf("enum week\tTues\t\t%d\t\t%p\t\t%x\n", day, &day, day);
	day = Wed;
	printf("enum week\tWed\t\t%d\t\t%p\t\t%x\n", day, &day, day);
	day = Thurs;
	printf("enum week\tThurs\t\t%d\t\t%p\t\t%x\n", day, &day, day);
	day = Fri;
	printf("enum week\tFri\t\t%d\t\t%p\t\t%x\n", day, &day, day);
	day = Sat;
	printf("enum week\tSat\t\t%d\t\t%p\t\t%x\n", day, &day, day);
	day = Sun;
	printf("enum week\tSun\t\t%d\t\t%p\t\t%x\n", day, &day, day);
	printf("printf's address = %lx\n",(long)printf);
	printf("main's address = %lx\n",(long)main);
	return 0;
}

第9章程序运行分析

9.1 sum的分析（20分）

结果：
程序停止，运行结果超时
具体原因分析：当len=0时，由于有符号、无符号在共同运算时需转换为无符号数，因此len-1不为-1而为一个较大的无符号正整数UMaxw，数组可能越界而使程序访问非法地址
改进措施：
可以将len定义为int类型，或者将循环判断条件i<=len-1改为i<len

9.2 float的分析（20分）

结果：
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具体原因分析：对于第一组数据，0前面的数据无法在限制的位数内精确表示输入的值，根据IEEE表示单精度浮点数的规则，数据将遵从向偶数舍入的规则，二进制的尾数将被截断产生使结果值产生偏差；对于第二组数据，数据截断后恰能准确表示，故能精确表示
改进措施：用数组按位表示或者采用更高精度的double（双精度浮点类型）
注意：float类型在使用时由于位数不足可能无法精确表示部分数据，若为了追求高精度，可以采用double类型或者用数组按位表示

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第1章 实验基本信息

1.1 实验目的

1.2 实验环境与工具

1.2.1 硬件环境

1.2.2 软件环境

1.2.3 开发工具

1.3 实验预习

第2章 实验环境建立

2.1 Vmware下中文Ubuntu安装（5分）

2.2 Ubuntu与Windows目录共享（5分）

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）

3.2 设备管理器查看（2分）

3.3 隐藏分区与虚拟内存之分页文件查看（2分）

3.4 任务管理与资源监视（2分）

3.5 计算机硬件详细信息（2分）

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）

4.2 任务管理与资源监视（2分）

4.3 共享目录的文件系统信息（3分）

4.4 Linux下网络系统信息（2分）

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）

5.2 请查看HelloWin.c与HelloLinux.c的回车（3分）

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）

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）

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）

第9章 程序运行分析

9.1 sum的分析（20分）

9.2 float的分析（20分）

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