本课程为西南交通大学计算机专业基础课之一，主要内容涵盖操作系统基本概念、进程管理、内存管理等，通过实践操作深化理论学习。
操作系统实验报告——在Linux环境下进行简单C语言程序调试
掌握Linux操作系统以及C语言编程是信息技术领域的基础且至关重要的技能。本实验旨在帮助学生深入了解Linux系统的操作与C语言程序的开发过程，同时提升对系统资源管理和调试能力的理解。
### 实验目的
1. **理解Linux系统**：了解Linux系统的用户界面（包括图形界面和命令行界面），熟悉其目录结构（例如根目录`/`下的各个子目录及其功能）以及如何启动和运行程序。
2. **掌握基本的Shell命令**：学习使用如`cd`用于切换目录，`ls`用于列出文件列表，`ps`查看进程状态，及`chmod`改变文件权限等命令。同时理解重定向(redirect)与管道(pipe)，这两个特性是Linux中实现数据流控制和命令连接的强大工具。
3. **C语言程序开发**：学会使用文本编辑器（如vi或gedit）编写简单的C语言源代码，并通过gcc编译器将它们转化为可执行文件。了解如何运行和调试这些程序，这是编程实践中的重要环节。
### 实验内容及要求
1. **安装虚拟机与Linux系统**
- 学生需根据指南下载并设置VirtualBox或VMware等虚拟机软件，并在其上安装如Ubuntu或CentOS的Linux发行版，以模拟真实的Linux操作环境。
2. **编写和运行C语言程序**
- 在根目录`/`下创建一个新文本段落件（例如名为hello.c），输入简单的“Hello, World!” C程序代码。
- 使用终端命令行工具编译源码为可执行文件：通过运行`gcc hello.c -o hello`，生成的输出文件命名为hello。然后使用./hello来启动并测试该程序是否正常工作。
3. **利用GDB进行调试**
- 在编写好的C代码中加入一些调试信息（例如printf）以帮助追踪和理解程序执行情况。
- 确认系统上已经安装了GNU调试器(GDB)，通过运行`gdb -v`来检查版本详情。然后，使用带有-g选项的gcc重新编译源文件：该参数指示编译器在输出中包含必要的调试信息。
- 启动GDB并加载hello程序以开始调试过程（命令为gdb hello）。设置断点于特定行号处（例如通过输入`break 5`），接着执行run启动调试会话。
### 实验总结
完成此次实验后，学生能够获得以下收获：
- 对Linux系统的基本结构和操作有了更深层次的理解，并提高了在命令行环境下工作的能力。
- 掌握了一系列基本的Linux Shell命令，可以高效地进行文件系统的导航、监控系统状态以及调整权限设置等日常任务。
- 熟悉了C语言编程及编译流程，理解从源代码到可执行程序转化的具体步骤和原理。
- 学会使用GDB调试器来检查并修复程序中的错误或异常情况。掌握了如何在特定行处设置断点、逐条语句运行（单步执行）、查看变量值等基本技巧。
该实验不仅为后续更复杂的系统编程与软件开发奠定了坚实的基础，同时也锻炼了学生解决问题及自主学习的能力。通过不断实践和探索，在Linux环境中将更加游刃有余。
5星
