nachos Lab7实习报告.docx

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nachosLab7实习报告

shell实现实习报告

内容一：

总体概述

本次实习需要实现用户程序shell。

shell是提供使用者使用界面的软件（命令解析器），他接收用户命令，然后调用相应的应用程序。

本次shell实现的基础是前面已经完成的相关功能。

注意到nachos已经实现简单的shell，我们只需要在此基础上进行相关的修改。

内容二：

任务完成情况

任务完成列表（Y/N）

Exercise

具体Exercise的完成情况

设计实现一个用户程序shell，通过./nachos-xshell进入用户交互界面中。

在该界面中可以查询支持的功能、可以创建删除文件或目录、可以执行另一个用户程序并输出运行结果，类似Linux上跑的bash。

你实现的越完善，碰到的问题越多，学到的也会越多。

本实验所修改的代码包括内核和用户程序两部分。

首先，需要解析输入的命令，这部分现有程序已经完成

Write（prompt,2,output）;

Read（&buffer[i],1,input）;

因为在Lab6中，我没有考虑标准输入和标准输出的问题，所以需要修改exception.cc处理read系统调用和处理write系统调用的部分

针对处理read系统调用的部分，如果系统调用的第3个参数是0（表示标准输入），那么读取从用户界面输入的字符串存入相应的位置

if（fd==0）{

for（inti=0;i

content[i]=getchar（）;

}

针对处理write系统调用的部分，如果系统调用的第3个参数是1（表示标准输出），那么输出缓冲区字符串到用户界面

if（fd==1）{

for（inti=0;i

putchar（content[i]）;

}

执行./nachos-x../test/shell，shell启动

然后，确定需要实现的命令

功能

命令

使用方法

执行用户程序

x用户程序

显示当前路径

pwd

列出当前目录

切换当前路径

cd路径

创建文件

nf文件名

创建文件夹

nd文件夹名

删除文件

df文件名

删除文件夹

dd文件夹名

显示帮助信息

退出

部分指令的实现依赖已经实现的系统调用，部分指令的实现需要新的系统调用，添加系统调用的流程

（1）syscall.h中定义系统调用接口、系统调用号；

（2）start.s中添加链接代码；

（3）exception.cc中增加系统调用的处理过程.

执行用户程序x

基本思路是通过已经实现的系统调用Exec执行用户程序，通过已经实现的系统调用Join等待用户程序执行结束

shell.c

if（buffer[0]=='x'&&buffer[1]==''）{

newProc=Exec（buffer+2）;

Join（newProc）;

}

测试结果如下，用户程序正常执行

显示当前路径pwd

基本思路是添加系统调用Pwd,基于C函数system实现显示当前路径

syscall.h

#defineSC_Pwd11

voidPwd（）;

start.s

Pwd:

addiu$2,$0,SC_Pwd

syscall

j$31

.endPwd

exception.cc

shell.c

if（buffer[0]=='p'&&buffer[1]=='w'&&buffer[2]=='d'

&&buffer[3]=='\0'）

Pwd（）;

列出当前目录ls

基本思路是添加系统调用Ls,基于C函数system实现显示当前路径

syscall.h

#defineSC_Ls12

voidLs（）;

start.s

Ls:

addiu$2,$0,SC_Ls

syscall

j$31

.endLs

exception.cc

shell.c

if（buffer[0]=='l'&&buffer[1]=='s'&&buffer[2]=='\0'）

Ls（）;

显示当期路径，列出当前目录，结果符合实际

切换当前路径cd

基本思路是添加系统调用Cd，基于C函数chdir实现切换当前路径

syscall.h

#defineSC_Cd13

voidCd（char*name）;

start.s

Cd:

addiu$2,$0,SC_Cd

syscall

j$31

.endCd

exception.cc

shell.c

if（buffer[0]=='c'&&buffer[1]=='d'&&buffer[2]==''）

Cd（buffer+3）;

首先切换到上级目录（..），然后切换到目录test，结果符合实际

创建文件nf

基本思路是通过已经实现的系统调用Create创建文件

shell.c

if（buffer[0]=='n'&&buffer[1]=='f'&&buffer[2]==''）

Create（buffer+3）;

删除文件df

基本思路是添加系统调用Remove,基于已经实现的Remove函数实现文件的删除，删除文件时使用添加的系统调用Remove

syscall.h

#defineSC_Remove14

voidRemove（char*name）;

start.s

Remove:

addiu$2,$0,SC_Remove

syscall

j$31

.endRemove

exception.cc

shell.c

if（buffer[0]=='d'&&buffer[1]=='f'&&buffer[2]==''）

Remove（buffer+3）;

在文件夹Lab7创建删除部分文件，结果符合实际

创建文件夹nd

基本思路是添加系统调用CreateDir,基于C函数mkdir实现文件夹的建立

syscall.h

#defineSC_CreateDir15

voidCreateDir（char*name）;

start.s

CreateDir:

addiu$2,$0,SC_CreateDir

syscall

j$31

.endCreateDir

exception.cc

shell.c

if（buffer[0]=='n'&&buffer[1]=='d'&&buffer[2]==''）

CreateDir（buffer+3）;

删除文件夹dd

基本思路是添加系统调用RemoveDir,基与C函数rmdir实现文件夹的删除

syscall.h

#defineSC_RemoveDir16

voidRemoveDir（char*name）;

start.s

RemoveDir:

addiu$2,$0,SC_RemoveDir

syscall

j$31

.endRemoveDir

exception.cc

shell.c

if（buffer[0]=='d'&&buffer[1]=='d'&&buffer[2]==''）

RemoveDir（buffer+3）;

在文件夹Lab7创建删除部分文件和文件夹，结果符合实际

需要说明的是，如果使用C函数remove，可以利用统一的命令实现文件的删除和文件夹的删除，并且文件夹的删除是递归的。

显示帮助信息h

基本思路是添加系统调用Help，显示帮助信息

syscall.h

#defineSC_Help17

voidHelp（）;

start.s

Help:

addiu$2,$0,SC_Help

syscall

j$31

.endHelp

exception.cc

shell.c

if（buffer[0]=='h'&&buffer[1]=='\0'）

Help（）;

退出q

基本思路是通过已经实现的系统调用Exit退出shell

shell.c

if（buffer[0]=='q'&&buffer[1]=='\0'）

Exit（0）;

测试结果如下，shell正常退出

内容三：

遇到的困难以及解决方法

困难：

通过C程序与Linux系统交互

我选择使用Linux文件系统完成实习，nachos已经实现的相关函数相对有限，其中文件/文件夹的建立和删除以及相关信息的查询实际上可以通过C的相关函数完成，当然，我们也可以使用nachos的文件系统完成实习，在这样的情况下，我们主要依靠Lab5文件系统实习和Lab6系统调用实习实现的相关函数

内容四：

收获及感想

前面的实习顺利完成并且深入理解后，本次实习并不是特别困难，只需要实现shell用户程序并且添加部分系统调用即可

内容五：

对课程的意见和建议

我觉得课程形式好，互动强，使我受益匪浅。

助教认真负责，知识充分，为课程付出很多，助教辛苦了:

-D

内容六：

参考文献

[1]nachos中文教程

[2]

NachOS实验报告（4个全）

[3]

Nachos的shell实现

[4]

Nachos实验代码

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