计算机系统基础-实验一 linux+gcc+gdb配置

实验一 Linux+gcc+gdb配置

一、实验目的

1.学会使用国产Linux操作系统；

2.了解Linux系统，初步学习Linux的常用命令；

3.学会Linux环境下C语言程序的编辑、编译和运行。

二、实验设备及软件

PC机Windows环境，国产Linux操作系统

三、实验内容

在国产Linux操作系统中安装配置gcc+gdb，用vim编辑helloworld.c源程序(内容不严格限定)，编译helloworld.c，运行可执行文件helloworld，体会在Linux下编辑、编译和运行C语言源程序。

四、实验过程及分析

实验过程

一）linux+gcc+gdb配置：

在国产Linux操作系统中安装gcc及gdb等：

1、sudo apt-getupdate

2、sudo apt-getinstall make

3、sudo apt-getinstall gdb

4、sudo apt-getinstall vim

5、sudo apt-getinstall gcc

以下为具体的安装过程：

虚拟机安装

下载好iso格式的系统镜像文件:

uos-desktop-20-professional-hwe-1070-amd64-202412.iso

虚拟机版本：VMware Workstation 17 Pro 17.6.3build-24583834

安装系统版本：Linux：Debian 10.x 64位

虚拟机配置：最大磁盘空间为64g，内存分配为4g

安装虚拟机成功：

打开终端之后分别运行安装gcc及gdb等指令：

1、sudo apt-getupdate

2、sudo apt-getinstall make

3、sudo apt-getinstall gdb

4、sudo apt-getinstall vim

5、sudo apt-getinstall gcc

二）hello world 程序示例

1、mkdir helloworld 建文件夹，并进入到所建文件夹：cd helloworld 

2、vimhelloworld.c 创建并编辑C源文件

3、gcc -o helloworld helloworld.c或者gcc helloworld.c -o helloworld

一次完成编译

以下为具体过程：

输入i表示insert，对刚创建的helloworld.c文件进行编辑

同时编辑结束后输入指令:wq进行文件的保存并退出

成功编译并运行

也可以分步进行：

4、gcc- Ehelloworld.c -o helloworld.i //只进行预处理

5、gcc- Shelloworld.i -o helloworld.s//(进行预处理、)编译，产生汇编代码。

6、gcc - chelloworld.s -o helloworld.o //(进行预处理、编译，)产生目标代码

7、gcchelloworld.o -o helloworld 

如图分步对helloworld.c进行了编译操作

至此，可以使用ls命令查看你所建文件夹里是否有helloworld.c，helloworld.i，helloworld.s，helloworld.o以及helloworld。

此时使用ls指令，如图展示了文件夹目录下的所有文件

8、gcc-ghelloworld.c-ohelloworld（生成可执行文件，带调试信息）

9、./helloworld//执行

10、gdb helloworld//调试

list

b 5

n

quit

如图对helloworld.c进行了gdb调试：

用list查看了源代码，b 5设置了一个断点，最后用quit退出了调试实验分析

1.首先我进行了虚拟机的安装，下载好iso格式的系统镜像文件:uos-desktop-20-professional-hwe-1070-amd64-202412.iso；虚拟机版本：VMware Workstation 17 Pro 17.6.3build-24583834；虚拟机的配置考虑到国产linux系统的备份等系统文件（约50g）所以设置了64g大小的磁盘存储空间与4g的内存分配，结构设置，保证虚拟机运行流畅并能顺利完成实验。

2.虚拟机安装完毕之后，直接启动UOS系统并进入到终端界面：通过指令安装gcc及gdb等配置：sudo apt-getupdate、sudo apt-getinstall make、sudo apt-getinstall gdb、sudo apt-getinstall vim、sudo apt-getinstall gcc，通过这些指令，进行了gcc及gdb的安装（sudo是用于获取管理员权限；apt-get是用与linux系统中软件包的安装）

3. 安装完相关指令后开始进行下一步：先是用mkdir的指令创建一个名为helloworld文件夹，随后使用cd指令进入刚刚我们创建的文件夹目录，使用vim创建名为helloworld.c的C语言源文件，创建好之后，这时候按i键表示insert插入，从而进入源文件的编辑页面，编写好打印hello world的代码，然后输入:wq进行代码的保存并退出，随后输入gcc -o helloworld helloworld.c来进行程序的编译，编译成功后通过/.helloworld来运行编译好的程序，成功打印出了helloworld，实现了在国产操作系统上第一次输出helloworld

4.在这之后，我尝试进行分布编译的指令，所以创建了名为experiment的文件夹，重新重复上述操作；输入gcc- Ehelloworld.c -o helloworld.i进行预处理，再输入gcc- Shelloworld.i -o helloworld.s编译，产生汇编代码；再用gcc - chelloworld.s -o helloworld.o进一步预处理、编译，产生目标代码；最后gcchelloworld.o -o helloworld 完成编译，成功实现了分布编译并运行出了正确结果

5.最后学习代码的调试方法：gdb helloworld进行调试，list用于浏览完整代码，b 5表示在第五行设置了一个断点，n表示执行下一行代码，q则是用于退出调试

五、实验总结与感受

实验核心成果

1.成功安装本地虚拟机

2.软件包配置完成：借助apt-get命令顺利安装gcc编译器、gdb调试工具及vim编辑器，经检验各工具均能正常运行，为Linux环境下的C语言开发搭建起基础环境。

3.程序开发流程贯通：从运用mkdir创建项目文件夹，到使用vim编写helloworld.c源文件，再经由gcc完成编译（包含带调试信息的编译操作），最终实现./helloworld命令运行程序，完整打通了Linux下C语言基础开发的全流程。

4.调试功能初步实践：启动gdb调试工具后，尝试运用list查看代码、b 5设置断点等命令，初步掌握了gdb调试的基础操作逻辑，为后续复杂程序的调试工作奠定了基础。

实验收获与体会

Linux操作能力提升：熟练掌握了apt-get（安装/更新软件）、mkdir（创建文件夹）、cd（切换目录）等常用命令，对Linux终端操作的逻辑与效率形成了更直观的认知，有效打破了对Linux系统的陌生感；学会了gcc（编译）、gdb（调试）、vim（编辑）各自的功能定位，理解了“编辑、编译、运行、调试”的开发闭环，相较于Windows图形化开发环境，更清晰地体会到工具链协同工作的过程；问题解决思维培养：当遇到终端报错（如gdb命令顺序错误、依赖提示等）时，学会通过查看报错信息、梳理操作流程来排查问题，而非依赖图形化界面的引导，显著提升了自主解决技术问题的能力。

Linux常用命令：

下面是一些常见Linux命令的简写全称：

1. ls：列出目录中的文件和子目录（list）

2. cd：改变当前工作目录（change directory）

3. pwd：显示当前工作目录（print working directory）

4. cat：连接文件/显示文件内容（concatenate）

5. rm：删除文件或目录（remove）

6. cp：复制文件或目录（copy）

7. mv：移动文件或目录（move）

8. chmod：修改文件或目录的权限（change mode）

9. chown：修改文件或目录的所有者（change owner）

10. chgrp：修改文件或目录的组所有者（change group）

11. mkdir：创建目录（make directory）

12. rmdir：删除目录（remove directory）

13. touch：创建空文件或者更新文件的时间戳

14. echo：输出文本或变量的内容

15. grep：在文件中搜索指定的模式（global regular expression print）

16. tar：打包和解包文件（tape archive）

17. gzip：压缩文件（GNU zip）

18. unzip：解压缩文件

19. ping：测试与远程主机的连接

20. ifconfig：配置网络接口信息（interface configuration）

21.less：逐页显示文件内容。

22.su : switch user(切换用户)          23.sudo:Superuser do 即以超级用户'root 用户'的方式执行命令

24.reboot: Restart your computer 重启计算机

如果你想退出当前用户回到原来的用户，你可以简单地在命令行中输入exit或按下Ctrl+D。

Poweroff：在 root 下输入命令“poweroff”或者用sudo poweroff，关闭 Linux 。

除了上述命令，Linux还有许多其他常用命令和应用程序，一般情况下，命令的简写全称与命令的功能和操作有关，用户可以通过man命令来查看每个命令的详细用法和参数选项。

vim 有三个模式，不同模式下实现不同功能的命令

1、 normal mode :刚进入的模式，无法输入字符，可以用上下箭头键移动光标等， 

该模式下常用命令有: 

dd 删除一行； 

…… 

2、 Insert mode : 在 normal mode 下输入 a、i 或 o,可以输入或插入字符等,该模 

式下常用命令： 

a 在光标之后插入字符 

i 在光标之前插入字符 

o 在当前行之下新开一行 

健退出 Insert mode 模式，进入 normal mode 模式 

…… 

3、 Command-Line mode:在 normal mode 下输入“：”，可以保存或退出等命令, 

该模式下常用命令： 

q! 不保存退出 vim 

wq！ 保存并退出 vim 

w 保存文件不退出 

健退出Command-Line mode 模式，进入 normal mode 模式