[第八章] 深入理解计算机系统第三版家庭作业参考答案

8.9

进程对	并发么？
AB	×
AC	√
AD	√
BC	√
BD	√
CD	√

8.10

A. fork
B. longjmp execve
C. setjmp

8.11

4次，画画进程图就行了

8.12

8次

8.13

x=4
x=3
x=2

8.14

8.15

8.16

counter = 2

8.17

hello 0 1 Bye 2 Bye
hello 1 0 Bye 2 Bye
hello 1 Bye 0 2 Bye

8.18

8.19

2^n

8.20

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdarg.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <setjmp.h>
#include <signal.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <errno.h>
#include <math.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>void unix_error(char *msg) /* Unix-style error */
{fprintf(stderr, "%s: %s\n", msg, strerror(errno));exit(0);
}void Execve(const char *filename, char *const argv[], char *const envp[])
{if (execve(filename, argv, envp) < 0)unix_error("Execve error");
}int main(int argc, char **argv, char **env) {Execve("/bin/ls", argv, env);return 0;
}

8.21

abc 或 bac

8.22

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdarg.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <setjmp.h>
#include <signal.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <errno.h>
#include <math.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#define MAXARGS 128
#define MAXLINE 8192  /* Max text line length */extern char **environ; /* Defined by libc *//* Linux C中environ 变量是一个char** 类型，存储着系统的环境变量 */void unix_error(char *msg) /* Unix-style error */
{fprintf(stderr, "%s: %s\n", msg, strerror(errno));exit(0);
}void app_error(char *msg) /* Application error */
{fprintf(stderr, "%s\n", msg);exit(0);
}pid_t Wait(int *status)
{pid_t pid;if ((pid  = wait(status)) < 0)unix_error("Wait error");return pid;
}char *Fgets(char *ptr, int n, FILE *stream)
{char *rptr;if (((rptr = fgets(ptr, n, stream)) == NULL) && ferror(stream))app_error("Fgets error");return rptr;
}/* parseline - Parse the command line and build the argv array */
int parseline(char *buf, char **argv)
{char *delim;         /* Points to first space delimiter */int argc;            /* Number of args */int bg;              /* Background job? */buf[strlen(buf)-1] = ' ';  /* Replace trailing '\n' with space */while (*buf && (*buf == ' ')) /* Ignore leading spaces */buf++;/* Build the argv list */argc = 0;while ((delim = strchr(buf, ' '))) {argv[argc++] = buf;*delim = '\0';buf = delim + 1;while (*buf && (*buf == ' ')) /* Ignore spaces */buf++;}argv[argc] = NULL;if (argc == 0)  /* Ignore blank line */return 1;/* Should the job run in the background? */if ((bg = (*argv[argc-1] == '&')) != 0)argv[--argc] = NULL;return bg;
}pid_t Fork(void)
{pid_t pid;if ((pid = fork()) < 0)unix_error("Fork error");return pid;
}int mysystem(char *command) {char *Argv[MAXARGS];int status;if(Fork() == 0) {parseline(command, Argv);for(int i = 0; i < MAXARGS; i++) {if(Argv[i]==NULL) {break;}}execve("/bin/sh", Argv, environ);}Wait(&status);    /*等待子进程结束*/return WEXITSTATUS(status);
}int main(int argc, char **argv, char **env) {char str[12] = "/bin/sh -c ";char command[MAXLINE];char temp[MAXLINE-12];printf("\033[1;32m>\033[0m ");while(Fgets(temp, MAXLINE-12, stdin)) {strcpy(command, str);strcat(command, temp);printf("\033[1;32m mysystem 返回值为 %d \n\033[0m", mysystem(command));printf("\033[1;32m\n>\033[0m ");}return 0;
}

我并没有使用 “csapp.h” 头文件，而是用到什么就复制出什么，一方面可以清楚被封装函数的调用方法，另一方面可以学习作者是如何对函数进行封装的。
我做的有些麻烦，虽然使用了 parseline 函数，但是我的代码只支持不带参数的 command，比如 “/bin/sh ls -a”，就只能识别到 “/bin/sh ls”，可以修改 parseline 函数，不过我懒 (ಥ _ ಥ)

对于几种不同的输入，有不同的返回值：

USER@NAME:~# ./mysystem
> ls
123.py       公共     模板
.........mysystem 返回值为 0 > ./exit12mysystem 返回值为 12 > lllll
/bin/sh: 1: lllll: not foundmysystem 返回值为 127

exit12 程序非常简单，只有四行：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {exit(12);
}

8.23

一个进程的待处理信号不会排队，只会被丢弃。

8.24

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdarg.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <setjmp.h>
#include <signal.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <errno.h>
#include <math.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>#define N 2
const char CONSTINT[10] = "HAHA";    //只读常量void unix_error(char *msg) /* Unix-style error */
{fprintf(stderr, "%s: %s\n", msg, strerror(errno));exit(0);
}pid_t Waitpid(pid_t pid, int *iptr, int options)
{pid_t retpid;if ((retpid  = waitpid(pid, iptr, options)) < 0) unix_error("Waitpid error");return(retpid);
}pid_t Fork(void)
{pid_t pid;if ((pid = fork()) < 0)unix_error("Fork error");return pid;
}int main()
{int status, i;pid_t pid;for (i = 0; i < N; i++)                       if ((pid = Fork()) == 0) { /* Child */     scanf("%s", &CONSTINT);        //访问只读常量exit(100 + i);                   }    while ((pid = waitpid(-1, &status, 0)) > 0) { if (WIFEXITED(status)) {           printf("child %d terminated normally with exit status=%d\n",pid, WEXITSTATUS(status));    }else if(WIFSIGNALED(status)) {//const char *s;    printf("child %d terminated by signal %d:", pid, WTERMSIG(status));fflush(stdout);psignal(WTERMSIG(status), NULL);}}if (errno != ECHILD)                          unix_error("waitpid error");exit(0);
}

USER@NAME:~# gcc -o P8-24 P8-24.c
USER@NAME:~# ./P8-24
123123
child 11345 terminated by signal 11: Segmentation fault
22
child 11344 terminated by signal 11: Segmentation fault

8.25

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdarg.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <setjmp.h>
#include <signal.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <errno.h>
#include <math.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>sigjmp_buf buf;unsigned int Alarm(unsigned int seconds) {return alarm(seconds);
}void handler(int sig)
{siglongjmp(buf, 1);
}char *tfgets(char *s, int size, FILE *stream) {signal(SIGALRM, handler);if (!sigsetjmp(buf, 1)) {Alarm(5);fgets(s, size, stream);}else {return NULL;}signal(SIGALRM, SIG_DFL);return s;
}int main()
{while(1) {char s[50];char *temp = tfgets(s, 50, stdin);if(temp == NULL) {printf("超时\n\n");} else {printf("输入的字符串是：%s\n", temp);}}exit(0);
}

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