系统软件课程设计报告linux下的c语言设计

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1、北京化工大学北方学院课程设计报告课程名称 系统软件课程设计 设计题目 linux下的c语言设计 专业、班级 学 号 姓 名 指导教师 设计时间 年 月 日一、 引言（简要说明设计题目的目的、意义、内容、主要任务等）1. 设计目的Linux/Unix操作系统课程设计是在完成理论课程学习之后安排的综合实践训练，通过几周的综合课程设计，在学生掌握Linux的基本知识及常用的操作命令基础上，提高学生对所学知识的应用能力，特别是：煅炼学生搜集有关Linux资料，在资料文档的帮助下，运用Linux的基本知识及常用的操作命令来解决问题的能力。2. 设计要求通过几周的综合课程设计,要求能完成给定的任务,并写出

2、相应的课程设计总结报告1、根据合理的进度安排，按照程序的流程及方法，踏实地开展课程设计活动。2、课程设计过程中，在设计各环节中撰写相关的技术文档，最后要求提交详细的课程设计报告。3、开发出可以运行的机房辅助管理系统，通过上机检查。3. 设计的主要内容 1、制作一个可供小学数学运算的程序：10以内加减法，能根据输入题数出题，判断题是否正确，最后计算分数。例如：请输入题数：21+5=2+4=由用户输入答案，程序根据答案判断正误，输出正确率（%）。并用make工程管理器编译。（注意分割文件，可参考第一题的提示。）编写makefile文件。（难度系数：2） 2、设计一个程序，要求利用read函数读取系

3、统文件“/etc/passwd”，并在终端中显示输出。3、设计一个程序，程序在运行时，能执行vim程序，即创建一个新的进程，并用ps命令查看程序的进程号与vim的进程号。（难度系数：1）4. 设计的主要任务 认真写文档，熟悉linux下的操作，掌握linux的基本知识及常用的操作命令，运用linux的基本知识及常用的操作命令来解决问题的能力。二、 正文（课程设计的主要内容，包括实验与观测方法和结果、仪器设备、计算方法、编程原理、数据处理、设计说明与依据、加工整理和图表、形成的论点和导出的结论等。正文内容必须实事求是、客观真切、准确完备、合乎逻辑、层次分明、语言流畅、结构严谨，符合各学科、专业的

4、有关要求。）1. makefile文件介绍Makefile文件 Makefile 一个工程中的源文件不计数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作，因为 makefile就像一个Shell脚本一样，其中也可以执行操作系统的命令。 1.1 makefile主要功能 Make工具最主要也是最基本的功能就是通过makefile文件来描述源程序之间的相互关系并自动维护编译工作。而makefile 文件需要按照某种语法进行编写，文件中需要说明如何编译各个源文件并连接生成可

5、执行文件，并要求定义源文件之间的依赖关系。makefile 文件是许多编译器-包括 Windows NT 下的编译器-维护编译信息的常用方法，只是在集成开发环境中，用户通过友好的界面修改 makefile 文件而已。 1.2 自动化编译 makefile带来的好处就是“自动化编译”，一旦写好，只需要一个make命令，整个工程完全自动编译，极大的提高了软件开发的效率。make是一个命令工具，是一个解释makefile中指令的命令工具，一般来说，大多数的IDE都有这个命令，比如：Delphi的make，Visual C+的nmake，Linux下GNU的make。可见，makefile都成为了一种

6、在工程方面的编译方法。 1.3 课程题目要求制作一个可供小学数学运算的程序：10以内加减法，能根据输入题数出题，判断题是否正确，最后计算分数。例如：请输入题数：21+5=2+4=由用户输入答案，程序根据答案判断正误，输出正确率（%）。并用make工程管理器编译。（注意分割文件，可参考第一题的提示。）编写makefile文件。（难度系数：2）1.4 实现myhead.h/* myhead.h */#ifndef MYHEAD_H#define MYHEAD_Hextern int question(int);extern int input(void);#endif main.c #includ

7、e #include #include #include myhead.hint main(int argc,char *argv)int i;int k;int j = input();int correctNum = question(j);float f = correctNum/(j*1.0);printf(the correct answer rate is %0.2fn,f*100);exit(0);input.c #include #include int input(void)int j;while(1)printf(please input the number of que

8、stions: );if(!scanf(%d,&j)printf(please input the correct number,and the programe is shutdown nown);exit(0);elsebreak;return j; chute.c #include #include int question(int questionNum)int i;int k;int q1;int q2;int THE_TRUE_ANSWER_NUMBER=0;srand(unsigned)time(NULL);for(i=0;iquestionNum;i+)q1 = rand()%

9、10;q2 = rand()%10;printf(%d+%d=,q1,q2);scanf(%d,&k);if(k=q1+q2)THE_TRUE_ANSWER_NUMBER+=1;return THE_TRUE_ANSWER_NUMBER; all.c #include #include static int THE_TRUE_ANSWER_NUMBER = 0;int main(int argc,char *argv)int i;int j;int k;int q1;int q2;srand(unsigned)time(NULL);printf(please input the number

10、of questions: );scanf(%d,&j);for(i=0;ij;i+)q1 = rand()%10;q2 = rand()%10;printf(%d+%d=,q1,q2);scanf(%d,&k);if(k=q1+q2)THE_TRUE_ANSWER_NUMBER+=1;float f = THE_TRUE_ANSWER_NUMBER/(j*1.0);printf(the correct answer rate is %0.2fn,f*100);exit(0); Makefile文件 main:main.o input.o chuti.ogcc main.o input.o c

11、huti.o -o mainmain.o:main.c myhead.hgcc -c main.cinput.o:main.cgcc -c input.cchuti.o:main.cgcc -c chuti.c2. 文件操作2.1 课程题目要求设计一个程序，要求利用read函数读取系统文件“/etc/passwd”，并在终端中显示输出。2.2 实现#include#include#includemain()int fd,size;char buffer80;fd=open(/etc/passwd,O_RDONLY);size=read(fd,buffer,sizeof(buffer);clos

12、e(fd);printf(“%s”,buffer);3. 进程控制3.1 进程简介进程是一个程序的一次执行的过程。在Linux环境下，每个正在运行的程序都称为进程。每个进程包含进程标识符及数据，这些数据包含进程变量、外部变量及进程堆栈等。3.1.1进程与程序由于一个进程对应一个程序的执行，但进程不等同于程序。因为程序是静态的概念，进程是动态的概念。进程是程序执行的过程，包括了动态创建、调度和消亡的整个过程。进程是程序执行和资源管理的最小单位。对系统而言，当用户在各级系统中键入命令执行一个程序的时候，它将启动一个进程，因此，一个程序可以对应多个进程。3.1.2 Linux环境下的进程管理Linu

13、x环境下的进程管理包括启动进程和调度进程。启动进程有两种主要途径：手工启动和调度启动。（1）手工启动又可分为前台启动和后台启动。前台启动：是手工启动一个进程的最常用方式。一般地，当用户输入一个命令时，就已经启动了一个进程，并且是一个前台的进程。后台启动：往往是在该进程非常耗时，且用户也不急着需要结果的时候启动。一般地，当用户输入一个命令结尾加上一个“&”号，就是后台启动一个进程。（2）调度启动有时系统需要进行一些比较费时而且占用资源的维护工作，并且这些工作适合在深夜无人职守的时候进行，这时用户就可以事先进行调度安排，指定任务运行的时间或者场合，到时候系统就会自动完成这一切工作。调度进程包括对进

14、程的中断操作、改变优先级、查看进程状态等。Linux环境下在进程启动时，系统会分配一个唯一的数值给每个进程，这个数值就称为进程标识符。在Linux中最主要的进程标识有进程号（PID）和它的父进程号（PPID）。 PID惟一地标识一个进程。 PID和PPID都是非零的正整数。 在Linux中获得当前进程的PID和PPID的系统调用函数为getpid和getppid函数。3.2 课程题目要求设计一个程序，程序在运行时，能执行vim程序，即创建一个新的进程，并用ps命令查看程序的进程号与vim的进程号。（难度系数：1）3.3 实现#include /*文件预处理，包含标准输入输出库*/#includ

15、e /*文件预处理，包含getpid、getppid函数库*/int main()/*c程序的主函数，开始入口*/ char *args = /usr/bin/vim,NULL; printf(系统分配的进程号(PID)是:%dn,gitpid();/*显示输入进程号*/ if(execve(/usr/bin/vim,args,NULL)0)/*调用vim程序，创建新进程*/ perror(用execve创建进程出错); return 1;3.4 分析编译、运行程序，系统会出现运行结果，先显示Linux系统分配的进程号（PID），接着运行vim程序，创建新的进程。再打开一个终端，用ps查看原进

16、程和新创建进程的进程号(PID)。可以看到，在新进程创建后，原来的进程已经终止了。在用execve函数创建新进程后，会以新的程序取代原来的进程，然后系统会从新进程运行，但是新进程的PID值会与原来进程的PID值相同。一般情况下，在运行execve函数后是不会返回原进程的，只有在错误时才会返回-1，所以在原进程中的execve函数下方，加入perror函数，输出错误信息，并返回1，表示有错误发生。三、 结论（应当准确、完整、明确精练；也可以在结论或讨论中提出建议、设想、尚待解决问题等。）该实验包括三部分，makefile文件、文件操作、进程控制。 这一次课程设计，让我体会很深刻。总的感觉，学到了

17、很多知识，特别对于linux有了全面的接触和了解，也开始对linux产生了兴趣，它所开放的源码的确为学计算机的同志们提供了很好的平台。首先，从第一个实验中，对于程序来说是很简单的，主要的目的是写makefile文件，makefile定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作，因为 makefile就像一个Shell脚本一样，其中也可以执行操作系统的命令。Make工具最主要也是最基本的功能就是通过makefile文件来描述源程序之间的相互关系并自动维护编译工作。而makefile 文件需要按照某种语法进行编写，文件中需要说明

18、如何编译各个源文件并连接生成可执行文件，并要求定义源文件之间的依赖关系。 其次，从第二个实验中，熟悉了文件的操作。第一个实验相对很简单，当然，学到的知识也有限。应该说时间花的很多的是第二个实验，其实，现在回想起来，觉得很不值，因为第二个也没什么技术含量，只是明白了文件的写的过程。再次，从第三个实验中，熟悉了进程的操作。相对于前两个实验，第三个实验是第一次接触，对进程的操作还是第一次研究，因此花的最多的时间就在第三个实验上了，经过对文档的学习，还是初步懂得了怎样对进程操作，学会了一些简单的操作。总之，每一次课程设计不仅是我们学习的好机会，而且是我们锻炼实际动手能力的平台，虽然有难度的东西总会让人很抵触，比如在课设过程中有很多郁闷的时候，一个小小的错误一不小心就花去了自己一上午的时间，所以在这个过程中能够磨练人的意志与耐心，最后感谢老师的指导与监督。四、 参考文献1 唐洪浪、张威linux实用教程 北京希望电子出版社 2002.92 赵清晨、李同芳linux操作系统实用教程 北京机械工业出版社 2008.23 吴学毅 linux基础教程 清华大学出版社 2009.7五、 指导教师评语 签名： 年 月 日课程设计成绩（五级分制）10