大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。
Mit6.S081-实验1-Xv6 and Unix utilities
- 前言
- 一、Boot xv6
- 1，实验目的
- 2，操作流程
- 1）切换到xv6-labs-2020代码库的lab1分支
- 2）启动xv6
- 3）测试xv6
- 4）过程分析
- 5）其他操作
- 二、在xv6中添加一个自己编写的程序
- 1，源码准备
- 2，编译配置
- 3，测试添加程序
- 4，过程分析
- 三、xv6中shell简析
- 四、ping pong练习
- 1，实验要求
- 2，源码
- 3，辅助图
- 4，执行效果
- 5，测试效果
- 四、sleep实验
- 1，实验要求
- 2，源码
- 3，测试结果
- 五、primes实验
- 1，实验要求
- 2，源码
- 3，执行结果
- 4，测试结果
- 六、find实验
- 1，实验目的
- 2，源码
- 3，执行结果
- 4，测试结果
- 七、xargs实验
- 1，实验目的
- 2，源码
- 3，执行结果
- 4，测试结果
前言
一、Boot xv6
1，实验目的
利用qemu启动xv6
2，操作流程
1）切换到xv6-labs-2020代码库的lab1分支
代码语言：javascript复制git checkout util参考：https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2020/labs/util.html
2）启动xv6
代码语言：javascript复制make qemu
参考：https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2020/labs/util.html
3）测试xv6
代码语言：javascript复制ls
参考：https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2020/labs/util.html
4）过程分析
xv6通过qemu启动完成后，启动了shell进程。通过shell，启动子进程ls，显示了xv6目录下的文件。
5）其他操作
查看xv6中的进程：Ctrl p（xv6没有实现ps程序） 退出qemu启动的xv6：Ctrl a x
二、在xv6中添加一个自己编写的程序
1，源码准备
在user目录下创建copy.c
代码语言：javascript复制// copy.c: 将控制台输入内容输出到控制台
#include "kernel/types.h"
#include "user/user.h"
int
main()
{
char buf[64];
while(1){
//从console读取输入，通过system call的read函数实现
int n = read(0, buf, sizeof(buf));
//无输入结束程序
if(n <= 0)
break;
//将console输入输出到控制台，通过system call的write函数实现
write(1, buf, n);
}
exit(0);
}参考：https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2020/lec/l-overview/copy.c
2，编译配置
在Makefile 152行添加配置
3，测试添加程序
启动xv6后，执行copy
4，过程分析
xv6通过qemu启动完成后，启动了shell进程。通过shell，启动子进程copy。
三、xv6中shell简析
shell也是一个用户进程，不过在xv6启动后就运行了。源码为user/sh.c，入口函数在145行。 在shell下输入命令行，shell程序读取输入内容，通过调用fork（system call）开启一个shell的子进程， shell进程利用wait（system call），等待子进程执行完后继续执行。
代码语言：javascript复制//创建子进程
//父进程中fork1()返回创建的子进程pid；子进程中fork1执行成功返回0。所以子进程才会执行runcmd()
if(fork1() == 0)
//在子进程中执行shell中输入的程序
runcmd(parsecmd(buf));
//父进程等待子进程执行结束
wait(0);四、ping pong练习
1，实验要求
写一个程序，使用unix system calls在两个进程间”ping-pong“一个字节，使用一对pipe，一个pipe对应一个方向，另外一个pipe对应另外一个方向。
2，源码
代码语言：javascript复制#include <kernel/types.h>
#include <user/user.h>
/* xv6可运行 chapter01: ping pong练习程序 */
int main(){
//pipe1(p1)：写端父进程，读端子进程
//pipe2(p2)；写端子进程，读端父进程
int p1[2],p2[2];
//来回传输的字符数组：一个字节
char buffer[] = {
'X'};
//传输字符数组的长度
long length = sizeof(buffer);
//父进程写，子进程读的pipe
pipe(p1);
//子进程写，父进程读的pipe
pipe(p2);
//子进程
if(fork() == 0){
//关掉不用的p1[1]、p2[0]
close(p1[1]);
close(p2[0]);
//子进程从pipe1的读端，读取字符数组
if(read(p1[0], buffer, length) != length){
printf("a--->b read error!");
exit(1);
}
//打印读取到的字符数组
printf("%d: received pingn", getpid());
//子进程向pipe2的写端，写入字符数组
if(write(p2[1], buffer, length) != length){
printf("a<---b write error!");
exit(1);
}
exit(0);
}
//关掉不用的p1[0]、p2[1]
close(p1[0]);
close(p2[1]);
//父进程向pipe1的写端，写入字符数组
if(write(p1[1], buffer, length) != length){
printf("a--->b write error!");
exit(1);
}
//父进程从pipe2的读端，读取字符数组
if(read(p2[0], buffer, length) != length){
printf("a<---b read error!");
exit(1);
}
//打印读取的字符数组
printf("%d: received pongn", getpid());
//等待进程子退出
wait(0);
exit(0);
}3，辅助图
4，执行效果
5，测试效果
在xv6-labs-2020中，执行下面指令，测试程序
代码语言：javascript复制./grade-lab-util pingpong
四、sleep实验
1，实验要求
写一个用户程序，调用sleep system call实现，执行sleep 10，表示程序等待10个时钟周期。
2，源码
代码语言：javascript复制#include "kernel/types.h"
#include "user/user.h"
int main(int argn, char *argv[]){
if(argn != 2){
fprintf(2, "must 1 argument for sleepn");
exit(1);
}
int sleepNum = atoi(argv[1]);
printf("(nothing happens for a little while)n");
sleep(sleepNum);
exit(0);
}3，测试结果
在xv6-labs-2020中，执行下面指令，测试程序
代码语言：javascript复制./grade-lab-util sleep
五、primes实验
1，实验要求
将2-35中的素数打印出来，要求利用管道理念。
2，源码
代码语言：javascript复制#include "kernel/types.h"
#include "user/user.h"
void func(int *input, int num){
if(num == 1){
printf("prime %dn", *input);
return;
}
int p[2],i;
int prime = *input;
int temp;
printf("prime %dn", prime);
pipe(p);
if(fork() == 0){
for(i = 0; i < num; i ){
temp = *(input i);
write(p[1], (char *)(&temp), 4);
}
exit(0);
}
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 ;
}
}
func(input - counter, counter);
exit(0);
}
wait(0);
wait(0);
}
int main(){
int input[34];
int i = 0;
for(; i < 34; i ){
input[i] = i 2;
}
func(input, 34);
exit(0);
}3，执行结果
4，测试结果
六、find实验
1，实验目的
实现find ，即在某个路径中，找出某个文件
2，源码
代码语言：javascript复制#include "kernel/types.h"
#include "kernel/fcntl.h"
#include "kernel/stat.h"
#include "kernel/fs.h"
#include "user/user.h"
/* 将路径格式化为文件名 */
char* fmt_name(char *path){
static char buf[DIRSIZ 1];
char *p;
// Find first character after last slash.
for(p=path strlen(path); p >= path && *p != '/'; p--);
p ;
memmove(buf, p, strlen(p) 1);
return buf;
}
/* 系统文件名与要查找的文件名，若一致，打印系统文件完整路径 */
void eq_print(char *fileName, char *findName){
if(strcmp(fmt_name(fileName), findName) == 0){
printf("%sn", fileName);
}
}
/* 在某路径中查找某文件 */
void find(char *path, char *findName){
int fd;
struct stat st;
if((fd = open(path, O_RDONLY)) < 0){
fprintf(2, "find: cannot open %sn", path);
return;
}
if(fstat(fd, &st) < 0){
fprintf(2, "find: cannot stat %sn", path);
close(fd);
return;
}
char buf[512], *p;
struct dirent de;
switch(st.type){
case T_FILE:
eq_print(path, findName);
break;
case T_DIR:
if(strlen(path) 1 DIRSIZ 1 > sizeof buf){
printf("find: path too longn");
break;
}
strcpy(buf, path);
p = buf strlen(buf);
*p = '/';
while(read(fd, &de, sizeof(de)) == sizeof(de)){
//printf("de.name:%s, de.inum:%dn", de.name, de.inum);
if(de.inum == 0 || de.inum == 1 || strcmp(de.name, ".")==0 || strcmp(de.name, "..")==0)
continue;
memmove(p, de.name, strlen(de.name));
p[strlen(de.name)] = 0;
find(buf, findName);
}
break;
}
close(fd);
}
int main(int argc, char *argv[]){
if(argc < 3){
printf("find: find <path> <fileName>n");
exit(0);
}
find(argv[1], argv[2]);
exit(0);
}3，执行结果
find当前目录下文件名为ls的文件
4，测试结果
七、xargs实验
1，实验目的
实现类似unix xargs类似功能，比如echo hello too|xargs echo bye，要输出bye hello too； 即等价于echo bye hello too，将上个命令输出的每行作为参数，拼接到xargs后面的指令后面。 echo hello too输出为hello too，将其拼接到echo bye后面，就是echo bye hello too。
2，源码
代码语言：javascript复制#include "kernel/types.h"
#include "user/user.h"
int main(int argc, char *argv[]){
int i;
int j = 0;
int k;
int l,m = 0;
char block[32];
char buf[32];
char *p = buf;
char *lineSplit[32];
for(i = 1; i < argc; i ){
lineSplit[j ] = argv[i];
}
while( (k = read(0, block, sizeof(block))) > 0){
for(l = 0; l < k; l ){
if(block[l] == 'n'){
buf[m] = 0;
m = 0;
lineSplit[j ] = p;
p = buf;
lineSplit[j] = 0;
j = argc - 1;
if(fork() == 0){
exec(argv[1], lineSplit);
}
wait(0);
}else if(block[l] == ' ') {
buf[m ] = 0;
lineSplit[j ] = p;
p = &buf[m];
}else {
buf[m ] = block[l];
}
}
}
exit(0);
}3，执行结果
4，测试结果
在xv6中执行：sh <xargstest.sh
在xv6-labs-2020中执行：./grade-lab-util xargs
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