该实验主要用来熟悉xv6以及其系统调用

一、boot xv6

实验目的：

• 启动xv6系统，并使用提供的命令
• ls，列出系统所有的文件
• ctrl + p，打印当前运行的进程
• ctrl + a，再按 x，退出qemu

实验结果：

二、sleep

实验目的：

• 通过xv6提供的sleep系统调用实现用户层的sleep函数，代码编写在user/sleep.c文件中
• 需要将sleep添加到Makefile的UPROGS中，这样执行make qemu会将sleep编译
• ./grade-lab-util sleep 进行验证（在虚拟机中执行，不是在xv6中执行）

实验代码：

#include "kernel/types.h"
#include "user/user.h"


int
main(int argc, char *argv[]){
    int num;
    if(argc != 2){
        fprintf(2, "sleep must have 1 parameters!\n");
        exit(1);
    }
    num = atoi(argv[1]);
    printf("(nothing happens for a little while)\n");
    sleep(num);
    exit(0);
}

需要在Makefile中添加sleep的编译项：

实验结果：

三、pingpong

实验要求：

• 编写一个pingpong程序，父进程发送一个字节给子进程，子进程收到后，打印 < PID>:received ping，然后写一个字节给父进程并退出，父进程收到后打印 < pid>:received pong,然后退出
• 使用 pipe 创建一对管道
• 使用 fork创建子进程
• 使用read、write读写通道
• 使用 getpid 获取进程ID

实验代码：

#include "kernel/types.h"
#include "user/user.h"


int
main(int argc, char *argv[]){
    char msg = 'm';
    int length = sizeof(msg);
    int p1[2]; //父-->子
    int p2[2]; //子-->父
    pipe(p1);
    pipe(p2);

    if(fork() == 0){
        close(p1[1]);
        close(p2[0]);
        //子进程
        if(read(p1[0], &msg, length) != length){
            printf("child read parent msg error\n");
            exit(1);
        }
        printf("%d: received ping\n", getpid());
        if(write(p2[1], &msg, length) != length){
            printf("child send msg to parent error\n");
            exit(1);
        }
        exit(0);
    }

    close(p1[0]);
    close(p2[1]);
    if(write(p1[1], &msg, length) != length){
        printf("parent send msg to child error\n");
        exit(1);
    }
    if(read(p2[0], &msg, length) != length){
        printf("parent read child msg error\n");
        exit(1);
    }
    printf("%d: received pong\n", getpid());

    wait(0); //不关心子进程的退出状态
    exit(0);
}

实验结果：

四、primes

实验要求：

• 使用管道来计算2-35之间的所有素数
• 父进程输入 2 -35
• 对于每个素数，都会产生一个子进程，从管道接收数据，打印当前素数，并将剩下的素数写入另一个管道

实验代码：

#include "kernel/types.h"
#include "user/user.h"

void find_prime(int *input, int num){
	if(num == 1){
		printf("prime %d\n", *input);
		return;
	}
	int p[2],i;
	int prime = *input;
	int temp;
	printf("prime %d\n", prime);
	pipe(p);
    for(i = 0; i < num; i++){
        temp = *(input + i);
        write(p[1], (char *)(&temp), 4);
    }

	close(p[1]);
	if(fork() == 0){
		int counter = 0;
		char buffer[4];
		while(read(p[0], buffer, 4) != 0){
			temp = *((int *)buffer);
			if(temp % prime != 0){
				*input = temp;
				input += 1;
				counter++;
			}
		}
		find_prime(input - counter, counter);
		exit(0);
    }
	wait(0);
}

int main(){
    int input[34];
	int i = 0;
	for(; i < 34; i++){
		input[i] = i+2;
	}
	find_prime(input, 34);
    exit(0);
}

实验结果：

五、find

实验要求：

• 编写 find 的简易版，可以查找具有特定名称的所有文件
• 使用递归，查找子目录
• 不要递归查找 . 和 ..目录

实验代码：

在这里插入代码片

实验结果：

六、xargs

实验要求：

• 将前一个命令的输出附加到后一个命令上
• echo hello too | xargs echo bye，则echo hello too的输出 hello too，作为附加参数给 echo bye指令

实验代码：

#include "kernel/types.h"
#include "user/user.h"
#include "kernel/param.h"

int main(int argc, char *argv[]){
    int i;
    int cmd_len = 0;
    int buf_len;
    char buf[32];
    char *cmd[MAXARG];
    //读取 xargs 后面的参数，即最终要执行的命令
    for(i = 1; i < argc; i++){
        cmd[cmd_len++] = argv[i];      
    }
    //read读取管道的输出，即面前的命令的执行结果，并进行处理
    while((buf_len = read(0, buf, sizeof(buf))) > 0){
        
        char xargs[32] = {"\0"}; //追加参数
        cmd[cmd_len] = xargs;

        for(i = 0; i < buf_len; i++){
            if(buf[i] == '\n'){
                if(fork() == 0){
                    exec(argv[1], cmd);
                }                
                wait(0);
            } else {
                xargs[i] = buf[i];
            }
        }
    }
    exit(0);
}

实验结果：