哈工大 计算机系统 实验一 Linux下C工具应用

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实验报告

实 验（一）

题 目 Linux下C工具应用

　 　　　　

专 业 计算机学院

学　　 号

班　　 级

学 生 　　　

指 导 教 师 　　

实 验 地 点 　　　

实 验 日 期 　　　

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 WINDOWS 软硬件系统观察分析 - 6 -

2.1 查看计算机基本信息（2分） - 6 -

2.2 设备管理器查看（2分） - 6 -

2.3 隐藏分区与虚拟内存之分页文件查看（2分） - 7 -

2.4 任务管理与资源监视（2分） - 7 -

2.5 计算机硬件详细信息（2分） - 7 -

第3章 LINUX软硬件系统观察分析 - 8 -

3.1 计算机硬件详细信息（3分） - 8 -

3.2 任务管理与资源监视（3分） - 9 -

3.3 LINUX下网络系统信息（4分） - 9 -

第4章 以16进制形式查看程序HELLO.C - 10 -

4.1 请查看HELLOWIN.C与HELLOLINUX.C的编码（3分） - 10 -

4.2 请查看HELLOWIN.C与HELLOLINUX.C的回车（3分） - 10 -

第5章 程序的生成 CPP、GCC、AS、LD - 11 -

5.1 请提交每步生成的文件（4分） - 11 -

第6章 计算机系统的基本信息获取编程 - 12 -

6.1 请提交源程序文件（10分） - 12 -

第7章 计算机数据类型的本质 - 13 -

7.1 请提交源程序文件DATATYPE.C（10分） - 13 -

第8章 程序运行分析 - 14 -

8.1 SUM的分析（20分） - 14 -

8.2 FLOAT的分析（20分） - 14 -

第9章 总结 - 16 -

9.1 请总结本次实验的收获 - 16 -

9.2 请给出对本次实验内容的建议 - 16 -

参考文献 - 17 -

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；2.6GHz；32G RAM；512GHD Disk

1.2.2 软件环境

Windows10 64 位; Vmware15; Ubuntu 20.10

1.2.3 开发工具

Visual Studio Code；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 Windows 软硬件系统观察分析

总分10分

2.1 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)

(a)

(b)

图3-1 Windows下计算机基本信息

2.2 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-7LIB08L\基于 ACPI x64 的电脑\ Microsoft ACPI-Compliant System\ PCI Express 根复合体\ Intel(R) 300 Series Chipset Family LPC Controller (HM370) - A30D\ PS/2 标准键盘。

鼠标1：DESKTOP-7LIB08L\基于 ACPI x64 的电脑\ Microsoft ACPI-Compliant System\ PCI Express 根复合体\ Intel(R) 300 Series Chipset Family LPC Controller (HM370) - A30D\ PS/2 兼容鼠标

鼠标2（若有）：DESKTOP-7LIB08L\基于 ACPI x64 的电脑\ Microsoft ACPI-Compliant System\ PCI Express 根复合体\符合 USB xHCI 的主机控制器\ USB 根集线器(USB 3.0)\ USB Composite Device\ USB 输入设备\ HID-compliant mouse。

2.3 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0磁盘分区1 EFI系统分区 100MB

写出pagefile.sys的文件大小（Byte）：4.75 GB

C盘根目录下其他隐藏的系统文件名字为：

Hiberfil.sys; swapfile.sys; bootmgr; BOOTNXT

2.4 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. ntoskrnl.exe System&Registry
2. svchost.exe
   
   2.5 计算机硬件详细信息（2分）
   
   CPU个数： 1 物理核数： 6 逻辑处理器个数： 12
   
   L1 Cache大小： 384KB L2 Cache大小： 1.5MB L3 Cache大小： 12.0MB
   
   
   
   图3-2 Windows下计算机硬件详细信息

第3章 Linux软硬件系统观察分析

总分10分

3.1 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： 3997368KB Used： 1447700KB Swap： 2097148KB

图4-1 Linux下计算机硬件详细信息

3.2 任务管理与资源监视（3分）

写出Linux下的PID最小的两个任务的PID、名称（Command）。

1.PID:1 Command : systemd

2.PID:2 Command : kthreadd

3.3 Linux下网络系统信息（4分）

写出本虚拟机的IPv4地址：192.168.153.130________________

mac地址：00:0c:29:28:c2:5a_____________________________

图4-1 Linux下网络系统信息

第4章 以16进制形式查看程序Hello.c

总分6分

4.1 请查看HelloWin.c与HelloLinux.c的编码（3分）

HelloWin.c采用___ANSI____编码，HelloLinux.c采用___UTF-8____编码，你的姓名___郑晟赫___________分别编码为：D6 A3 EA C9 DA B5___________与______e9 83 91 e6 99 9f e8 b5 ab_____________。

HelloWin.c在Linux下用gcc缺省模式编译后运行结果为：Hello 1190300321֣�ɺ�___________

4.2 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（在一个操作系统下，打开另一个系统中创建的文本文件）的效果是 Linux下打开hellowin.c姓名为乱码，windows下打开hellolinux.c无换行

。

第5章 程序的生成 Cpp、Gcc、As、ld

总分4分

5.1 请提交每步生成的文件（4分）

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

第6章 计算机系统的基本信息获取编程

总分10分

6.1 请提交源程序文件

isLittleEndian.c

cpuWordSize.c

第7章 计算机数据类型的本质

总分10分

7.1 请提交源程序文件Datatype.c

要求有main函数进行测试。

第8章 程序运行分析

总分40分

8.1 sum的分析（20分）

以上为执行此函数时VScode的报错。

出错原因：在执行程序时，由于len定义为unsigned，因此在for循环中len-1为最大正数，但是数组长度并没有那么长，因此此函数永远正常停止，当读取到非法地址后程序报错。

改进：

int sum(int a[],unsigned len)

{

int i,sum=0;

for(i;i<len;i++)

{

sum+=a[i];

}

return sum;

}

8.2 float的分析（20分）

运行结果如下图所示

原因分析：

原因：float型单精度浮点数位数有限，精度不够高，且float并不可以视为连续的数，只是一个一个离散的数，因此会出现上述情况。

改进：将变量类型由float改为double.

int main()
{
    double f;

    for(;;)
    {
        printf("请输入一个浮点数：");
        scanf("%lf",&f);
        printf("这个浮点数的值是：%f\n",f);
        if(f==0)  break;
    }
    return 0;
}

修改后结果：

第9章 总结

9.1 请总结本次实验的收获

1. 配置成功Linux环境，并对ubuntu进行一系列设置
2. 对Win10系统以及笔记本硬件配置有了更深入的了解
3. 进行了对 Linux 系统的基本操作，了解相关命令行的作用；
4. 对于在 Linux 和 Windows 系统下不同环境的编译方式和结果有所了解

9.2 请给出对本次实验内容的建议

1.在ubuntu环境配置过程中出现多次问题，希望老师能把常见的问题集合一下写到 PPT 上

参考文献