[xv6]Lab1-Utilities 开始6.S081的学习了，在这里记录下我对xv6的理解以及我的题解，这里我会尽可能详细的写。我写了我的代码实现，但是肯定是不完善的，所以你最好都自己写，你如果实在写不出来，可以评论一句 “看看代码”。{dotted startColor="#ff6c6c" endColor="#1989fa"/}环境安装这个照着官网的 教程 来就行，注意一下自己的linux版本（ubuntu20.04）。sleep (easy)因为不知道该怎么开始，所以这个我是直接看写好的，知道了怎么开始才能继续下边的任务对吧。就是调用提供的sleep接口就行。#include "kernel/types.h" #include "kernel/stat.h" #include "user/user.h" int main(int argc, char *argv[2]) { if (argc < 2) { fprintf(2, "usage sleep <ticks>\n"); exit(1); } sleep(atoi(argv[1])); exit(0); }pingpong (easy)这个任务要求我们利用管道在两个进程之间通信，最后实现这样的效果：{card-describe title="pingpong"}$ make qemu ... init: starting sh $ pingpong 4: received ping 3: received pong ${/card-describe}管道是一个小的内核缓冲区，它以文件描述符对的形式提供给进程，一个用于写操作，一个用于读操作。从管道的一端写的数据可以从管道的另一端读取。管道提供了一种进程间交互的方式。xv6中我们可以使用pipe()函数创建管道，提到这个我们要先了解一下文件描述符。具体请自行查阅xv6文档，简单来说就是在一个进程中一些读写等操作需要文件描述符来确定，比如read(0, buf,sizeof buf);这里的0就是代表从这个“0”处读取，或者说输入端是0绑定的文件（注意这个0是文件索引）。我们创建一个管道之后，这个管道也有他的文件描述符。例如int p[2];pipe(p);这个管道的文件描述符就被保存在了p数组中。p[0]是管道的读端口，p[1]是管道的写端口，有了管道的文件操作符我们就可以操作管道了。这个任务既可以用一个管道也可以用两个管道，两个管道更容易理清关系，记得关闭无用描述符，比如p1在process1只写那么就close(p1[1])等等，双管道双进程关系如图： 一个管道也可以做，我就是一个管道做的，这样做有没有什么风险我不知道，但是确实可以用。在我的理解中单管道是这样工作的：首先在process1中fork出process2。process2在read时如果p[0]没有接收到数据并且process1的p[1]也没有关闭，所以无论怎样process2都会等待接收process1的数据，process1传输ping之后close(p[1])，process2接收ping再输出，此时process1也会被read阻塞，直到process2传入pong，这样就保证了顺序即使只有一个管道也不会乱。隐藏内容，请前往内页查看详情primes (moderate)/(hard)这个任务是让我们写出素数筛，具体实现请思考这张图： 思考完了吗？那我来讲讲实现吧。 首先呢一个进程只会输出一个数，之后他会接收上一个进程中已经筛过数继续筛，上图的drop就是被筛掉的数，我们可以看到在输出2的进程中4、6、8...等所有2的倍数都被drop了，通过筛选的第一个数也就是3会进入新进程并输出，第二个数5因为不被3整除且是输出3的进程的第一个通过筛选的数所以他又进入了一个新进程并被输出...以此类推，就完成了素数筛选。 然后讲讲我的实现方法，我使用了一个id作为一个进程的标识，这个id代表通过了上一个进程筛选的第一个数也就是确认的素数。首先这个进程输出这个id，或者输出之后再创建进程随你，之后它接收通过了上一个进程的筛选的数并使用自己来筛选，比如2筛选4、6、8，3筛选9这些，如果这个数通过，那么就传给下一个进程，如果它是第一个通过的，那么优先为它创建新进程并以它命名id，这样的工作持续到上一个进程的管道的写端口关闭，那么我们就关闭进程，上边的进程wait之后也相继关闭。 这方面请了解read，write，wait等系统调用。 我的文字描述可能有点不清晰，那请看图，相信你可以看懂的（我是做的时候为了自己能理清所以画了这张图，第一次觉得流程图这么有用） {alert type="info"}写的时候请思考每个管道应该什么时候关闭，不然你可能会遇到许多想不明白的问题。{/alert}隐藏内容，请前往内页查看详情find (moderate)find 需要我们实现查找文件功能，但是会遍历给定文件夹的所有子孙文件夹（我自己起的名字），接着输出所有名称与给定名称的一样的文件。这个函数给出的提示是让我们看ls的实现源码，接下来我们就好好分析一下ls部分的源码。void ls(char *path) { char buf[512], *p; int fd; struct dirent de; struct stat st; if((fd = open(path, O_RDONLY)) < 0){ fprintf(2, "ls: cannot open %s\n", path); return; } if(fstat(fd, &st) < 0){ fprintf(2, "ls: cannot stat %s\n", path); close(fd); return; } switch(st.type){ case T_DEVICE: case T_FILE: printf("%s %d %d %l\n", fmtname(path), st.type, st.ino, st.size); break; case T_DIR: if(strlen(path) + 1 + DIRSIZ + 1 > sizeof buf){ printf("ls: path too long\n"); break; } strcpy(buf, path); p = buf+strlen(buf); *p++ = '/'; while(read(fd, &de, sizeof(de)) == sizeof(de)){ if(de.inum == 0) continue; memmove(p, de.name, DIRSIZ); p[DIRSIZ] = 0; if(stat(buf, &st) < 0){ printf("ls: cannot stat %s\n", buf); continue; } printf("%s %d %d %d\n", fmtname(buf), st.type, st.ino, st.size); } break; } close(fd); }这个是主体两个if里就是给文件描述符赋值并将文件的信息保存在stat中，在switch中如果给出的path不是文件夹那么就输出当前文件的一些信息，重点是在T_DIR中，while这里就是遍历了所有子文件。//通过while循环不断读取数据，我们可以看dirent的解释： Directory is a file containing a sequence of dirent structures. while(read(fd, &de, sizeof(de)) == sizeof(de)){ if(de.inum == 0) continue; memmove(p, de.name, DIRSIZ); p[DIRSIZ] = 0; if(stat(buf, &st) < 0){ printf("ls: cannot stat %s\n", buf); continue; } printf("%s %d %d %d\n", fmtname(buf), st.type, st.ino, st.size); }知道了怎么遍历文件，剩下的就好做了，我们在遍历时候判断name是不是等于给定filename就行，当然如果是文件夹，那么我们进入这个文件夹再遍历，就是遇到文件就判断，遇到文件夹就递归，就完成了。隐藏内容，请前往内页查看详情xargs (moderate)这个我感觉比素数筛难，但是居然不带hard。首先呢，xargs就是执行它后边的程序也就是 xargs echo hello这样的，它接收管道的数据并加到hello之后，不过呢如果遇到换行\n，那就输出一行并继续执行相同操作，我这里描述的不太清晰，看个例子就明白了:echo hello\nworld | xargs echo say 这个不是很准确，因为\n会被识别成两个字符，但是我们假设这就是一个。程序是这样执行的：xargs echo say helloxargs echo say world看明白了吗？我们需要写一个字符串处理，就是把\n前和\n后的字符串分开，再用exec执行就行。通过分析，xargs的argv参数是这样的argv[0] = "xargs" argv[1] = "echo" argv[2] = "say"没有argv[3]，也就是说我们要使用read对文件操作符0进行读取，注意read读取一次只读取一个单词，所以我们还需要能读一整行的函数，不然还没读到\n就输出了不是？因为没有意识到read只读一个单词（或者说一直读到空格和换行）我这个做了很长时间但是找不到问题在哪，还有根据xv6book的描述，参数argv是根据argv==0结束的，在传参时候我们要注意这点。隐藏内容，请前往内页查看详情