Mit6.S081-实验1-Xv6 and Unix utilities
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
git checkout util
参考：https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2020/labs/util.html
2）启动xv6
make qemu
参考：https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2020/labs/util.html
3）测试xv6
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
// 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。
//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
#include 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
./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
#include "kernel/types.h"
#include "user/user.h"int main(int argn, char *argv[]){if(argn != 2){fprintf(2, "must 1 argument for sleep\n");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
./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
#include "kernel/types.h"
#include "user/user.h"void func(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);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
2，源码
#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("%s\n", 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 %s\n", path);return;}if(fstat(fd, &st) < 0){fprintf(2, "find: cannot stat %s\n", 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 long\n");break;}strcpy(buf, path);p = buf+strlen(buf);*p++ = '/';while(read(fd, &de, sizeof(de)) == sizeof(de)){//printf("de.name:%s, de.inum:%d\n", 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 \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
#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 
在xv6-labs-2020中执行：./grade-lab-util xargs
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