pichuworks / nuaa-os-course

NUAA操作系统实验课程题目及代码

文件读写编程题目

myecho.c

• 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

• 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

• 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

多进程题目

mysys.c: 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
--------------------------------------------------

sh1.c: 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

sh2.c: 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

sh3.c: 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

多线程题目

pi1.c: 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

pi2.c: 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

sort.c: 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

pc1.c: 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

pc2.c: 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

ring.c: 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