Linux实验报告二(熟悉常用的linux操作实验一报告)
Linux进程通信实验报告
一、实验目的：
进一步认识并发（并行）执行的概念，区别顺序执行和并发（并行）执行。
分析进程争用临界资源的现象，学习解决进程排斥的方法。
二、实验环境：
一台至少具有256MB内存的计算机，并安装Red Hat Linux 9的Linux操作系统。
三、实验内容：
1. 预备知识
fork函数调用：创建一个新进程。
getpid函数调用：获得一个进程的pid。
lockf系统的调用：在进程同步控制中为进程加锁。
2. 编写一段程序（程序名为fork1.c），使用系统调用fork()创建两个子进程。当此程序运行时，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示字符“a”，子进程分别显示字符“b”和字符“c”。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。
（1）进入Linux操作系统。
（2）打开终端。进入vi编译器。
（3）输入源程序代码。
（4）按Esc键，进入命令模式后，输入“： wq文件名”就可以运行该程序了。
simple类型的逻辑磁盘是提升性能还是提升数据可靠性
作用： 用来存放数据(二进制方式来管理数据)
分类
机械硬盘
固态硬盘
机械硬盘组成
盘片： 上面布满磁性颗粒，保存写入数据
主轴： 带动盘片转动，转到磁头的下方
读/写磁头： 负责数据的读写
磁头臂： 带动磁头，将磁头移动到指定位置
控制电路： 控制硬盘的速度，磁头臂的移动等等
机械磁盘的属性
磁道： 盘片围绕在主轴周围的同心环，编号由外至内从0累加
扇区： 磁道上被分成的更小的单位，也是磁盘中保存数据最小的存储单元，一般大小为512k，也有更大的扇区4K
柱面： 在同一个磁盘中，所有盘片相同位置编号的磁道形成的一个圆柱
机械磁盘工作方式
主轴带动盘片做圆周运动，磁头臂带动磁头直径运动
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机械硬盘
常用总线协议/磁盘类型
SCSI协议
SCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)最初是一种为了小型机研制的接口技术，用于主机与外部设备之间的连接(最多可以连接16个设备)
SCSI 协议是主机与存储磁盘通信的基本协议
DAS 使用SCSI 协议实现主机服务器与存储设备的互连
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并行SCSI 的演变
(1981年)最初由 Shugart Associates、 NCR开发，名字为SASI
ANSI 承认其为工业标准
SCSI 的版本
SCSI-1
定义了线缆长度，信号特征，命令和传输模式
使用8 位窄总线，最大传输率为 5MB/s
SCSI-2
定义了通用命令集(Common Command Set， 简称CCS)
提高了性能，可靠性，新增了一些特性
SCSI-3
SCSI最新版本
由多个相关的标准组成，不再是一个大文件
SCSI-3 架构
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SCSI命令协议(应用层)
各类型设备通用的主要命令
传输层协议
设备间互连和信息共享的标准规则，scsi-3、fc等等
物理层互连
接口细节： 比如电信号传输方法和数据传输模式
SCSI 协议模型
主机到存储磁盘间的通信由启动器发起，由目标器接收和处理
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SCSI 协议寻址
总线号： 区分不同的SCSI 总线
设备ID： 区分SCSI 总线上不同的设备
逻辑单元号： 区分SCSI 设备中的子设备
ATA 和 SATA
高级技术附件(Advanced Technology Attachment)是上世纪90 年代桌面机标准
采用可编程IO 技术，速度和智能性不高
SATA(Serial Advanced Technology Attachment)是ATA 技术的升级版本，曾是桌面电脑ATA 接口硬盘的主要替代技术
因容量大，价格便宜，在企业级服务器和存储系统中曾广泛的被使用
现在多被更加智能的NL-SAS 接口的硬盘替代
Serial Attached SCSI(串行 SCSI 协议)
在企业级存储系统中，SAS(Serial Attached SCSI)接口已经取代并行连接SCSI 和 SATA 接口
特点
采用点对点连接方式
高带宽(300M/s，600M/s)
效率高
支持热插拔
I/O(Input/Ouput)操作
单个IO
操作系统内核发出一个读IO命令，当控制磁盘的控制器接到这个指令后，控制器会给磁盘发送一个读数据的指令，并同时将要读取数据块的地址传送给磁盘，然后硬盘读取数据传送给控制器，并由控制器返回给操作系统，完成一个IO操作
读写IO
写磁盘为写IO，读数据为读IO
随机访问(Random Access) 与连续访问(Sequential Access)： 由当此IO 给出的扇区地址与上次IO 结束的扇区地址相差得是否较大决定
顺序IO模式(Queue Mode)/并发IO模式(Burst Mode): 由磁盘组一次能执行的IO 命令个数决定
完整的IO操作
当控制器对硬盘发出一个IO操作指令的时候，磁盘的磁头臂带动读写磁头离开着陆区，然后移动到要操作初始数据块所在的磁道正上方，此过程为寻道，消耗的时间为寻道时间
磁头等到盘片旋转到初始数据块所在扇区的正上方，此时才能进行数据的读取，这个过程称之为旋转时间
然后读取相应数据，直到完成这次IO所操作的全部数据，这个过程所花费的时间称之为数据传送时间
寻道时间
全程寻道时间： 磁头横跨整个磁盘的宽度所用的时间(着陆区 -- 最外层0磁道)
平均寻道时间： 一般为全程寻道时间的1/3
道间寻道时间： 磁头在相邻磁道之间所用的时间
旋转时延
决定于主轴的转动速度
平均旋转动延迟： 完全旋转用时的一半
5400 rpm的磁盘平均旋转时延： 5.5ms
15000 rpm的磁盘的平均旋转时延： 2.0ms
数据传输时延
数据传输时延决定于数据传输速度，即单位时间内传输的数据量
内部传输速度： 数据从盘片扇区上传送到硬盘上的内部缓存的速度
外部传输速度： 接口的标称速度
IOPS
IOPS是IO系统每秒所执行IO操作的次数，是一个重要的用来衡量系统IO能力的参数，对于单个磁盘，计算其完成一次IO所需要的时间来推算其IOPS
IOTime = 寻道时间 + 60s/转速/2 + IOChunkSize/传输速度
IOPS = 1/IOTime = 1 / (寻道时间 + 60s/转速/2 + IOChunkSize/传输速度)
单个IO大小
寻道时间(ms)
旋转延迟(ms)
c传输时延(ms)
IO服务时间(ms)
IOPS
4K
5
2
4K/40MB = 0.1
7.1
140
8K
5
2
8K/40MB = 0.2
7.2
139
16K
5
2
16K/40MB = 0.4
7.4
135
32K
5
2
32K/40MB = 0.8
7.8
128
当单次IO越小的时候，单次IO所耗费的时间也越少，相应的IOPS也就越大
带宽(Throughput)
带宽是指磁盘在实际使用的时候从磁盘系统总线上流过的数据量，也称为磁盘的实际传输速率
带宽 = IOPS * IO大小
利用率和响应时间
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固态硬盘
价格逐渐下降，容量越来越大，固态硬盘(SSD)变得越来越流行
SSD原理
使用flash 技术存储信息
内部没有机械结构
耗电量更小
散热小
噪音小
基于SSD的使用频率，其使用寿命有限
SSD的3中主要的类型
SLC(Single Level Cell)： 单层式存储单元
MLC(Multi Level Cell)： 多层式存储单元
TLC(Triple Levle Cell)： 三层式存储单元
SLC-MLC-TLC
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在SLC 中，每个存储单元(cell)只存1bit数据： 0或1
在MLC 中，每个存储单元(cell)可存2bit数据： 00, 01, 10, 11
在TLC 中，每个存储单元(cell)可存3bit数据： 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111
固态硬盘的磨损
对SSD 盘的可靠性影响最大的其抗磨损能力，即其cell能被擦写的次数
企业级的SCL、MLC和TLC 在抗磨损方面的区别明显
类型
容量
可擦写次数
单位容量价格
SLC
小
约100,000
高
eMLC(企业级别)
中等
约30,000
中等
cMLC(消费者)
中等
5000~10,000
低
TLC
大
500~1,000
很低
固态硬盘结构
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无高速旋转部件，性能高、功耗低
多通道并发，通道内Flash颗粒复用时许
支持TCQ/NCQ，一次响应多个IO请求
典型响应时间低于0.1ms
SDD 性能优势
响应时间短
机械硬盘的机械特性导致大部分时间浪费在寻道和机械延迟上，数据传输效率收到严重制约
读写效率高
机械硬盘在进行随机读写曹祖时，磁头不停的移动，导致读写效率低下
而SSD 通过内部控制器计算出数据的存放位置，直接进行存取操作，故效率高
SSD 功耗优势
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进程的同步与互斥实验报告Linux？
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显然，同步是一种更为复杂的互斥，而互斥是一种特殊的同步。
也就是说互斥是两个线程之间不可以同时运行，他们会相互排斥，必须等待一个线程运行完毕，另一个才能运行，而同步也是不能同时运行，但他是必须要安照某种次序来运行相应的线程(也是一种互斥)!
总结：互斥：是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问，具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序，即访问是无序的。
同步：是指在互斥的基础上(大多数情况)，通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多数情况下，同步已经实现了互斥，特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源
Linux实验报告 第八章
linux实验报告
第八章?
帮助命令
? 内建命令????? 通常在 Linux 系统加载运行时 shell 就被加载并驻留在系统内存中 解析内部命令shell不需要创建子进程，执行命令速度比外部快
外部命令? ? ? ? Linux 系统中的实用程序部分? 在系统加载时并不随系统一起被加载到内存中，而是在需要时才将其调用内存
一个是天生自带的天赋技能，一个是后天得来附加技能。我们可以使用 type 命令来区分命令是内建的还是外部的
帮助命令的使用
1，help命令?
若环境中没有help命令，可以进入bash中内置该命令
若实验环境是 zsh，而 zsh 中内置并没有 help 命令，我们可以进入 bash 中，在 bash 中内置有该命令
使用? help ls????????
help 命令是用于显示 shell 内建命令的简要帮助信息
help 命令只能用于显示内建命令的帮助信息
外部命令的话基本上都有一个参数--help
2，man 命令
man 没有内建与外部命令的区分，因为 man 工具是显示系统手册页中的内容
3，info命令
如果man现实的信息都还不够，可以使用info
急！！！！！！！！！求一份linux实验报告 在线等
谁出的脑残题目0.0这有什么可分析的。。aling拥有了两个组的所有权限，组合后拥有了对txt的写入权限。。
操作系统管理Linux 系统进程实验报告
什么是进程
比如：windows上安装的QQ，我们会将其称为QQ程序，那么当QQ运行之后，在任务管理器中，我们可以看到QQ程序在运行着，此时，我们称其为:QQ进程。
言简意赅总结：当我们运行一个程序，那么我们将该程序叫进程
注意：
1.当程序运行为进程后，系统会为该进程分配内存，以及运行的身份和权限。
2.在进程运行的过程中，服务器上回有各种状态来表示当前进程的指标信息。
进程是已启动的可执行程序的运行实例，进程有以下组成部分:
分配内存, 已分配内存的地址空间
安全属性, 进程的运行身份和权限
进程代码, 运行一个或多个的线程
进程状态, 进程运行后的多种状态
静态程序, 二进制文件, 静态/bin/ls, /usr/sbin/sshd
动态进程, 程序运行的过程, 有生命周期及运行状态
进程的运行环境，包括以下几个部分：
局部和全局变量
当前的调度上下文
分配给进程使用的系统资源，例如文件描述符、网络端口等
给进程分配对应的pid,ppid
程序和进程的区别
1.程序是数据和指令的集合，是一个静态的概念，比如/bin/ls、/bin/cp等二进制文件，同事程序可以长期存在系统中。
2.进程是一个程序的运行过程，是一个动态概念，进程是存在生命周期概念的，也就是说进程会随着程序的终止而销毁，不会永远在系统中存在。
进程的生命周期
?
程序运行时进程的状态关系:
1.当父进程接收到任务调度时，会通过fork派生子进程来处理，那么子进程会集成父进程的衣钵。
2.子进程在处理任务代码时，父进程会进入等待的状态...
3.如果子进程在处理任务过程中，父进程退出了，子进程没有退出，那么这些子进程就没有父进程来管理了，就变成了僵尸进程。
4.每个进程都会有自己的PID号，（process id）子进程则PPID