【深大计算机系统（2）】实验一 实验环境配置与使用 附常用指令

目录

一、 实验目标：

二、实验环境与工件：

三、实验内容与步骤

1. 学习并熟悉Linux基本操作，按照要求创建用户。（30分）

2.新建用户主目录下创建子目录：gdbdebug，并进入gdbdebug子目录。将过程和结果截图。（10分）

3. 用vi编辑以下两个文件并编译和运行，截图（30分）

4. 调试并修正reverse.c文件。（30分）

四、实验结果

五、实验总结与体会

附：虚拟机常用指令

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写在前面：

上交的实验报告需要包含账户的姓名全拼以及学号，本报告的相应部分已经打码处理，请在自己的环境中完成实验！

一、 实验目标：

1. 了解Linux操作系统及其常用命令

2. 掌握编译工具gcc的基本用法

3. 掌握使用gdb进行程序调试

二、实验环境与工件：

1.个人电脑

2. Linux操作系统

3. gcc编译器

4. gdb调试工具

三、实验内容与步骤

1. 学习并熟悉Linux基本操作，按照要求创建用户。（30分）

1.1. 首先使用命令$ su切换为超级用户（此处的密码不会显示，照常输入并回车即可）

图：切换为超级用户

1.2. 使用命令# adduser 姓名_学号 创建新用户, 设置新建用户的密码，此处由于最开始的用户名就已经设置正确，故提示用户已经存在。

图：尝试创建新用户

1.3. 注销当前用户，并以新建的用户身份登录，登录后输入命令$ whoami，并进行截图。

2.新建用户主目录下创建子目录：gdbdebug，并进入gdbdebug子目录。将过程和结果截图。（10分）

图：尝试创建gdbdebug子目录

        由图可知，由于目录已经存在，无法执行再次创建命令。

        接下来使用指令$ ls查看所有已存在的目录，可见gdbdebug目录已存在。再使用指令$ cd gdbdebug进入子目录

图：进入gdbdebug子目录

3. 用vi编辑以下两个文件并编译和运行，截图（30分）

3.1. 编辑reverse.h文件：
        输入命令$ vi reverse.h创建reverse.h文件，编辑完成后按“esc”退出，并输入“:wq”用于保存代码。

图：reverse.h文件的创建与编辑

3.2. 编辑reverse.c文件

        输入命令$ vi reverse.c创建reverse.c文件，并写入要求内容：

图：编辑reverse.c文件

        接着退出编辑模式并保存。

​​​​​​​3.3. 编译并修改代码：

        输入指令 $ gcc -Wall reverse.c -o reverse 对reverse.c进行编译，接着出现报错：

图：编译报错

        接下来对错误进行分析与解决：

      ①strlen()函数位于<string.h>头文件中，而代码中并没有包含，需要在头文件部分加上#include <string.h>。

       ②在使用scanf()函数时，不需要为str添加&，因为str已经是一个数组，它本身就是一个地址。去掉&符号即可。

        ③原先给出的指令有误，应该是由于符号错误引起的。

        将以上错误修改，再次进行编译，结果如下：

图：第二次编译结果

        警告来自于没有返回值的int型函数，加上语句return 0;即可。

        再次进行编译，发现没有报错或者警告信息，说明此阶段任务完成。

图：编译成功

​​​​​​​3.4. 运行程序：

        输入命令$./reverse运行编译完成的代码：

图：运行结果

4. ​​​​​​​​​​​​​​调试并修正reverse.c文件。（30分）

4.1. 编译时加入调试信息

        使用命令：gcc -g reverse.c -o reverse1进行编译，同时生成调试信息并且输出一个名为reverse1的可执行文件。

​​​​​​​4.2. 启用GDB调试

        输入命令：gdb ./reverse1

图：调试信息

​​​​​​​4.3. 键入list，查看源代码并根据行号、函数名设置断点：

图：查看代码以及对应行号

 

图：设置断点并查看断点信息

​​​​​​​4.4. 观察变量值，并作分析，推测错误：

图：调试过程（前半）

图：调试过程（后半）

        由图可知，在运行第15行语句时，变量str出现了错误的改变，语句*str + len - i – 1并没有正确表示目的位置的字符，而是表示了错误位置的字符经过加减后得到的字符，应当修改为(*str + len - i – 1)，同理，14行的*str + i应当修改为(*str + i)。

​​​​​​​4.5. 修正程序并运行：

        根据以上分析，重新打开代码文件，对相应部分作出修改，结果如下：

图：修改后的代码

        修改后重新进行编译与运行，可见结果正确：

图：运行结果

四、实验结果

       运行修改完成后的代码，得到的正确结果如图所示：

图：运行结果

五、实验总结与体会

       实验总结：本实验首先完成了VMware软件的下载与安装，在软件中配置了ubuntu虚拟机环境，并在此Linux虚拟机环境中配置了gcc编译器。

       在完成以上基础环境的配置后，完成了新建账户、新建目录、新建代码文件并对其进行编译的操作。接着对编译结果进行改错、实现代码的运行。然后进行了断点的设置、代码的调试与修改，并最终得到了正确的结果。

       实验体会：本次实验是第一次使用Linux环境，期间遇到了不少环境操作上的问题；在代码相关操作上与熟悉的Windows环境也有诸多不同。经过了查阅资料与相关知识的学习，我对Linux环境有了一定的了解，学会了初步的操作，并能完成此环境下c++的编程任务，解决了上述问题。

尾注

        本实验是本课程的第一次实验，难度较低。

        如有疑问欢迎讨论，如有好的建议与意见欢迎提出，如有发现错误则恳请指正！

附：虚拟机常用指令

实验一：/*首先需要进入root：su直接输入密码（不会有显示）进入gdbdebug目录：cd gdbdebug打开reverse.h：vi reverse.h打开reverse.c：vi reverse.c编译reverse.c（*）：gcc -Wall reverse.c -o reverse运行：./reverse编译时加入调试信息：gcc -g reverse.c -o reverse1启用GDB调试：gdb ./reverse1调试语句：设置断点：break 行号删除断点：delete行号删除所有断点：delete查看所有断点信息：info break开始运行：run或r继续运行：continue或c结束运行：quit或q（*）解释gcc -Wall reverse.c -o reverse ：-Wall：意为"开启所有警告"。reverse.c：是要编译文件。-o reverse：-o是指定输出文件的选项，reverse是编译后生成的可执行文件名。*/

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