Operating system experiment, NUAA
- myecho.c的功能与系统echo程序相同
- 接受命令行参数，并将参数打印出来，例子如下：
$ ./myecho x x $ ./myecho a b c a b c
- mycat.c的功能与系统cat程序相同
- mycat将指定的文件内容输出到屏幕，例子如下：
- 要求使用系统调用open/read/write/close实现
$ cat /etc/passwd root:x:0:0:root:/root:/bin/bash daemon:x:1:1:daemon:/usr/sbin:/usr/sbin/nologin bin:x:2:2:bin:/bin:/usr/sbin/nologin ... $ ./mycat /etc/passwd root:x:0:0:root:/root:/bin/bash daemon:x:1:1:daemon:/usr/sbin:/usr/sbin/nologin bin:x:2:2:bin:/bin:/usr/sbin/nologin ...
- mycp.c的功能与系统cp程序相同
- 将源文件复制到目标文件，例子如下：
- 要求使用系统调用open/read/write/close实现
$ cat /etc/passwd root:x:0:0:root:/root:/bin/bash daemon:x:1:1:daemon:/usr/sbin:/usr/sbin/nologin bin:x:2:2:bin:/bin:/usr/sbin/nologin ... $ ./mycp /etc/passwd passwd.bak $ cat passwd.bak root:x:0:0:root:/root:/bin/bash daemon:x:1:1:daemon:/usr/sbin:/usr/sbin/nologin bin:x:2:2:bin:/bin:/usr/sbin/nologin ...
- 实现函数mysys，用于执行一个系统命令，要求如下
- mysys的功能与系统函数system相同，要求用进程管理相关系统调用自己实现一遍
- 使用fork/exec/wait系统调用实现mysys
- 不能通过调用系统函数system实现mysys
- 测试程序
#include <stdio.h> int main() { printf("--------------------------------------------------\n"); system("echo HELLO WORLD"); printf("--------------------------------------------------\n"); system("ls /"); printf("--------------------------------------------------\n"); return 0; }
- 测试程序的输出结果
-------------------------------------------------- HELLO WORLD -------------------------------------------------- bin core home lib mnt root snap tmp vmlinuz boot dev initrd.img lost+found opt run srv usr vmlinuz.old cdrom etc initrd.img.old media proc sbin sys var --------------------------------------------------
- 实现shell程序，要求具备如下功能
- 支持命令参数
$ echo arg1 arg2 arg3 $ ls /bin /usr/bin /home - 实现内置命令cd、pwd、exit
$ cd /bin $ pwd /bin
- 实现shell程序，要求在第1版的基础上，添加如下功能
- 实现文件重定向
$ echo hello >log $ cat log hello
- 实现shell程序，要求在第2版的基础上，添加如下功能
- 实现管道
$ cat /etc/passwd | wc -l - 实现管道和文件重定向
$ cat input.txt 3 2 1 3 2 1 $ cat <input.txt | sort | uniq | cat >output.txt $ cat output.txt 1 2 3
- 使用2个线程根据莱布尼兹级数计算PI
- 莱布尼兹级数公式: 1 - 1/3 + 1/5 - 1/7 + 1/9 - ... = PI/4
- 主线程创建1个辅助线程
- 主线程计算级数的前半部分
- 辅助线程计算级数的后半部分
- 主线程等待辅助线程运行結束后,将前半部分和后半部分相加
- 使用N个线程根据莱布尼兹级数计算PI
- 与上一题类似，但本题更加通用化，能适应N个核心，需要使用线程参数来实现
- 主线程创建N个辅助线程
- 每个辅助线程计算一部分任务，并将结果返回
- 主线程等待N个辅助线程运行结束，将所有辅助线程的结果累加
- 多线程排序
- 主线程创建一个辅助线程
- 主线程使用选择排序算法对数组的前半部分排序
- 辅助线程使用选择排序算法对数组的后半部分排序
- 主线程等待辅助线程运行結束后,使用归并排序算法归并数组的前半部分和后半部分
- 使用条件变量解决生产者、计算者、消费者问题
- 系统中有3个线程：生产者、计算者、消费者
- 系统中有2个容量为4的缓冲区：buffer1、buffer2
- 生产者生产'a'、'b'、'c'、‘d'、'e'、'f'、'g'、'h'八个字符，放入到buffer1
- 计算者从buffer1取出字符，将小写字符转换为大写字符，放入到buffer2
- 消费者从buffer2取出字符，将其打印到屏幕上
- 使用信号量解决生产者、计算者、消费者问题
- 功能和前面的实验相同，使用信号量解决
- 创建N个线程，它们构成一个环
- 创建N个线程：T1、T2、T3、… TN
- T1向T2发送整数1
- T2收到后将整数加1
- T2向T3发送整数2
- T3收到后将整数加1
- T3向T4发送整数3
- ...
- TN收到后将整数加1
- TN向T1发送整数N
- 主进程创建1个子进程
- 主进程通过管道与子进程连接
- 子进程的标准输出连接到管道的写端
- 主进程的标准输入连接到管道的读端
- 在子进程中调用exec(“echo”, “echo”, “hello world”, NULL)
- 在父进程中调用read(0, buf, sizeof(buf))，从标准输入中获取子进程发送的字符串，并打印出来
- 主进程创建2个子进程，主进程通过两个管道分别与两个子进程连接
- 第一个子进程计算从1加到50的和，并将结果通过管道送给父进程
- 第一个子进程计算从50加到100的和，并将结果通过管道送给父进程
- 父进程读取两个子进程的结果，将他们相加，打印出来，结果为5050
- 主线程创建10个子线程
- 第0个子线程计算从01加到10的和
- 第1个子线程计算从11加到20的和
- 第2个子线程计算从21加到30的和
- ...
- 第9个子线程计算从91加到100的和
- 主线程归并10个子线程的计算结果，最终结果为5050
- 本题必须使用线程参数来完成
-
主线程创建4个子线程T1、T2、T3、T4，主线程在4个子线程退出后，才退出
-
线程T1、T2、T3、T4的运行时代码如下：
#include <unistd.h> // sleep函数声明在该头文件中 void *T1_entry(void *arg) { sleep(2); // 睡眠2秒，不准删除此条语句，否则答题无效 puts(“T1”); } void *T2_entry(void *arg) { sleep(1); // 睡眠1秒，不准删除此条语句，否则答题无效 puts(“T2”); } void *T3_entry(void *arg) { sleep(1); // 睡眠1秒，不准删除此条语句，否则答题无效 puts(“T3”); } void *T4_entry(void *arg) { puts(“T4”); }
-
使用信号量或者条件变量机制(而不是使用sleep函数)，使得这四个线程满足如下制约关系：
- T1的print语句执行后，T2和T3才可以执行print语句
- T2和T3的print语句执行后，T4才可以执行print语句
-
程序输出结果为
T1 T2 T3 T4或者
T1 T3 T2 T4