lab1 Unix utilities

Primes

#include "../kernel/types.h"
#include "../user/user.h"
#define MSGSIZE 36
#define ONE '1'
#define ZERO '0'
void prime(int pipe_read, int pipe_write) {
    char buf[MSGSIZE];
    int val = 0;
    read(pipe_read, buf, MSGSIZE);
    for (int i = 0;i < MSGSIZE; i++) {
        if (buf[i] == ONE) {
            val = i;
            break;
        }
    }
    if (val == 0) {
        exit(0);
    }
    printf("prime %d\n", val);
    buf[val] = ZERO;
    for(int i = 0; i < MSGSIZE; i++) {
        if(i % val == 0) {
            buf[i] = ZERO;
        }
    }
    int pid = fork();
    if (pid > 0) {
        write(pipe_write, buf, MSGSIZE);
        wait(0);
    } else if (pid == 0) {
        prime(pipe_read, pipe_write);
    }
    exit(0);
}
int main (int argc, char* argv[]) {
    int fd[2];
    pipe(fd);
    char buf[MSGSIZE];
    for (int i = 0; i < MSGSIZE; i++) {
        buf[i] = ONE;
    }
    int pid = fork();
    if (pid > 0) {
        buf[0] = ZERO;
        buf[1] = ZERO;
        write(fd[1], buf, MSGSIZE);
        wait(0);
    } else if (pid == 0) {
        prime(fd[0], fd[1]);
        wait(0);
    }
    exit(0);
}

素数筛法，要记住，fork函数后，一般要一个if-else分为父进程和子进程要执行的操作。

Find

#include "../kernel/types.h"
#include "../kernel/stat.h"
#include "../user/user.h"
#include "../kernel/fs.h"
char *
fmtname(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++;
    // Return blank-padded name.
    if (strlen(p) >= DIRSIZ)
        return p;
    memmove(buf, p, strlen(p));
    memset(buf + strlen(p), 0, DIRSIZ - strlen(p));
    return buf;
}
void
find(char *path, char *target) {
    char buf[512], *p;
    int fd;
    struct dirent de;
    struct stat st;
    if ((fd = open(path, 0)) < 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;
    }
    if (strcmp(fmtname(path), target) == 0) {
        printf("%s\n", path);
    }
    switch (st.type) {
        case T_FILE:
            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为一个指针，指向buf(path)的末尾
            *p++ = '/';
            while (read(fd, &de, sizeof(de)) == sizeof(de)) {
                /**
                 *  因为每个目录的子目录其实都有. 和 .. ，这样做是为了防止死循环
                 */
                if (de.inum == 0 || (strcmp(de.name, ".") == 0 || (strcmp(de.name, "..") == 0)))
                    continue;
                memmove(p, de.name, DIRSIZ);  // 把de.name拼接在p后面
                p[DIRSIZ] = 0;  // p之前是在 '/' 处，现在[DIRSIZ] 表示向后移了DIRSIZ的位置
                find(buf, target);
            }
            break;
    }
    close(fd);
}
int
main(int argc, char *argv[]) {
    if (argc == 1) {
        printf("错误\n");
        exit(0);
    }
    if (argc == 2) {
        find(".", argv[2]);
        exit(0);
    }
    find(argv[1], argv[2]);
    exit(0);
}

xargs

要点：对于管道符左右两边的命令，如果加了xargs，执行完左边的命令的输出，会自动作为后面命令初始read的标准输入。

#include "../kernel/types.h"
#include "../kernel/param.h"
#include "../kernel/stat.h"
#include "../user/user.h"
#include "../kernel/fs.h"
#define MSGSIZE 16
// echo hello too | xargs echo bye
int
main(int argc, char *argv[]) {
    sleep(20); // 等待管道符前面的命令执行完
    // Q1 怎么获取前一个命令的标准化输出（即此命令的标准化输入）呢？
    char buf[MSGSIZE];
    read(0, buf, MSGSIZE);
    // Q2 如何获取到自己的命令行参数?
    char *xargv[MSGSIZE];
    int xargc = 0;
    for (int i = 1; i < argc; ++i) {
        xargv[xargc] = argv[i];
        xargc++;
    }
    char *p = buf;
    for (int i = 0;i < MSGSIZE; i++) {
        if (buf[i] == '\n') {
            int pid = fork();
            if (pid > 0) {
                p = &buf[i + 1];
                wait(0);
            } else {
                // Q3 如何使用exec去执行命令？
                buf[i] = 0;
                xargv[xargc] = p;
                xargc++;
                xargv[xargc] = 0;
                exec(xargv[0], xargv);
                exit(0);
            }
        }
    }
    wait(0);
    exit(0);
}

• 对于fork函数来说，fork之后，父子进程的资源是一个相对独立的整体
• 在子进程没执行完成前，进程内的所有资源都是私有的，当执行完后，才会把变化合进父进程
• 对于子进程来说，修改基本数据类型无法同步修改，而修改char[] 或 * 等则可以。