操作系统接口 MIT 6.828 - 1. Lab 01: Xv6 and Unix utilities-编程知识

操作系统接口 MIT 6.828 - 1. Lab 01: Xv6 and Unix utilities

本文会将lab1中的思路以及知识点进行分析，并作为作者学习MIT 6.828的一个学习总结，希望能够帮助到学习该lab的同学们
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操作系统接口

在这里插入图片描述
在操作系统中，为了能够有效地与操作系统内核进行交互，所以衍生出操作系统接口，能够为用户提供服务。
常见地一些系统调用地接口如下所示：

进程，

XV6操作系统中进程由两个部分组成：用户的内存空间与进程状态，xv6能够分时的方法去切换进程通过对寄存器进行保存的处理
xv6 通常隐式地分配用户的内存空间。fork 在子进程需要装入父进程的内存拷贝时分配空间，exec 在需要装入可执行文件时分配空间。一个进程在需要额外内存时可以通过调用 sbrk(n) 来增加 n 字节的数据内存。 sbrk 返回新的内存的地址。

IO与文件描述符

文件描述符是一个整数，它代表了一个进程可以读写的被内核管理的对象。进程可以通过多种方式获得一个文件描述符，如打开文件、目录、设备，或者创建一个管道（pipe），或者复制已经存在的文件描述符。
每个进程都有一张表，而 xv6 内核就以文件描述符作为这张表的索引，所以每个进程都有一个从0开始的文件描述符空间。
最常见的文件描述符：0 输入流 1 输出流 2 错误流

dup pipe的使用

(209条消息) xv6中pipe&dup_xv6 dup函数的含义_G129558的博客-CSDN博客

lab1

实验目标：熟悉常见的系统调用
stat fork dup pipe read write open等

sleep

为xv6实现UNIX程序睡眠;您的睡眠应该在用户指定的时间内暂停。tick是由xv6内核定义的时间概念，即来自计时器芯片的两次中断之间的时间。

具体代码如下所示：

./grade-lab-util sleep

"include "kernel/types.h"
#include "kernel/stat.h"
#include "user/user.h"
int main（int argc, char *argv[]）{
if（argc <= 2） sleep（atoi（argv[l]））；return o；

知识点：通过atoi 实现字符串与数字之间的转化

pingpong

通过fork与pipe实现两个进程之间的通信

#include "kernel/types.h"
#include "user/user.h"
int main（int argc, char *argv[J） {
int parent_fd[2]， child_fd[2]；
pipe（parent_fd）；
pipe（child_fd）；
char buf[64]；
if （fork（））{
// Parent
close（child_fd[l]）；
write（parent_fd[ij，"ping"， strlen（"ping"））；
read（child_fd[o]， buf, 4）；
printf（"%d:received %s\n"， getpid（）， buf）；
close（parent_fd[1]）；
close（parent_fd[0]）；
close（child_fd[o]）；
} else {
// Child
close（parent_fd[1]）；
read（parent_fd[o]， buf, 4）；
printf（"%d：-received %s\n"， getpid（）， buf）；
write（child_fd[i]，"pong"， strlen（"pong"））；
close（child_fd[l]）；
close（child_fd[o]）；
exit（0）;

知识点：