git clone https://github.com/M0rtzz/zzu-cs-os-design.gitcd zzu-cs-os-design/

mkdir scoretouch score/1.txt score/2.txt score/3.txt

李娜 郑州大学 2021级 1班 85张伟 郑州大学 2021级 1班 72刘波 郑州大学 2021级 1班 93王芳 郑州大学 2021级 1班 68陈丽 郑州大学 2021级 1班 78杨洋 郑州大学 2021级 1班 91赵静 郑州大学 2021级 1班 87孙强 郑州大学 2021级 1班 58周浩 郑州大学 2021级 1班 82吴婷 郑州大学 2021级 1班 79

萧燕 郑州大学 2021级 2班 88方莹 郑州大学 2021级 2班 76高翔 郑州大学 2021级 2班 95何敏 郑州大学 2021级 2班 70江燕 郑州大学 2021级 2班 81孔涛 郑州大学 2021级 2班 90李莉 郑州大学 2021级 2班 73马超 郑州大学 2021级 2班 55宁娜 郑州大学 2021级 2班 84

彭辉 郑州大学 2021级 3班 92齐东 郑州大学 2021级 3班 74任梅 郑州大学 2021级 3班 89沈磊 郑州大学 2021级 3班 52陶杰 郑州大学 2021级 3班 80田芳 郑州大学 2021级 3班 86王维 郑州大学 2021级 3班 75吴雯 郑州大学 2021级 3班 69

#!/bin/zsh# ------------------------------------------------------------------# @file: score.sh# @brief: 合并分数文件，并输出年级排名前十、各分数区间人数、平均分# @author: M0rtzz# @date: 2024-04-30# ------------------------------------------------------------------rm -f ./score/sorted_scores.txt# 按分数逆序排序{    for file in ./score/*.txt; do        awk '{print $1, $4, $5}' "${file}"        # 文件之间添加换行符        printf "\n"    done} | sort -k3 -rn >./score/sorted_scores.txt# 输出年级排名前十echo "年级排名前十："head -n 10 ./score/sorted_scores.txt# 统计各分数区间人数echo "60以下人数："awk '$3 < 60 {count++} END {print count}' ./score/sorted_scores.txtecho "60-70人数："awk '$3 >= 60 && $3 < 70 {count++} END {print count}' ./score/sorted_scores.txtecho "70-80人数："awk '$3 >= 70 && $3 < 80 {count++} END {print count}' ./score/sorted_scores.txtecho "80-90人数："awk '$3 >= 80 && $3 < 90 {count++} END {print count}' ./score/sorted_scores.txtecho "90-100人数："awk '$3 >= 90 && $3 <= 100 {count++} END {print count}' ./score/sorted_scores.txt# 平均分echo -n "平均分："awk '{sum+=$3; count++} END {print sum/count}' ./score/sorted_scores.txt# 删除后三行的换行符sed -i '$d' ./score/sorted_scores.txtsed -i '$d' ./score/sorted_scores.txtsed -i '$d' ./score/sorted_scores.txt

sudo chmod +x score.sh./score.sh

cat ./score/sorted_scores.txt

wget -O - https://apt.llvm.org/llvm-snapshot.gpg.key | sudo apt-key add -

echo -e "deb [arch=amd64] https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/llvm-apt/focal/ llvm-toolchain-focal main\n# deb-src [arch=amd64] https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/llvm-apt/focal/ llvm-toolchain-focal main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/llvm-apt.list > /dev/null && sudo cp /etc/apt/sources.list.d/llvm-apt.list /etc/apt/sources.list.d/llvm-apt.list.save

sudo apt update -y && sudo apt upgrade -y && sudo apt install clang clangd llvm clang-format liblldb-19-dev

clang --version

CC = clangCFLAGS = -std=gnu11 -Wall -g -O2 -pthread # 避免使用-std=c11，否则将无法使用一些必要的函数和类型SRC_FILES := $(wildcard *.c)OUT_DIR := outOUT_FILES := $(patsubst %.c,$(OUT_DIR)/%.out,$(SRC_FILES))all: $(OUT_FILES)$(OUT_DIR)/%.out: %.c | $(OUT_DIR)	$(CC) $< -o $@ $(CFLAGS)$(OUT_DIR):	mkdir -p $(OUT_DIR).PHONY: cleanclean:	rm -rf $(OUT_DIR)

/** * @file pv.c * @brief 生产者、计算者、消费者问题 * @author M0rtzz E-mail : [email protected] * @version 1.0 * @date 2024-04-30 * */#include <time.h>#include <stdio.h>#include <ctype.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>#include <stdbool.h>#include <pthread.h>#include <semaphore.h>#define BUFFER_SIZE 5#define THREAD_NUM 3/** * @brief 两缓冲区 */char buffer_1[BUFFER_SIZE];char buffer_2[BUFFER_SIZE];/** * @brief empty_i 表示 buffer_i 中空闲位置信号量，full_i 表示 buffer_i 中填充数据信号量 */sem_t empty_1, full_1, empty_2, full_2;/** * @brief 生产者 * @param arg * @return void* */void *producerFunc(void *arg){    while (true)    {        // 初始化随机数种子        srand((unsigned int)time(NULL));        // 生成随机小写字母        char item = 'a' + rand() % 26;        // P        sem_wait(&empty_1);        // 放入 buffer_1        for (int i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++)        {            if (buffer_1[i] == '\0')            {                buffer_1[i] = item;                break;            }        }        // V        sem_post(&full_1);        sleep(1);    }    return NULL;}/** * @brief 计算者 * @param arg * @return void* */void *calculatorFunc(void *arg){    while (true)    {        // P        sem_wait(&full_1);        // 从 buffer_1 中取出字母，转换为大写字母后放入 buffer_2        for (int i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++)        {            if (buffer_1[i] != '\0')            {                buffer_2[i] = toupper(buffer_1[i]);                buffer_1[i] = '\0';                break;            }        }        // V        sem_post(&empty_1);        sem_post(&full_2);        sleep(1);    }    return NULL;}/** * @brief 消费者 * @param arg * @return void* */void *consumerFunc(void *arg){    while (true)    {        // P        sem_wait(&full_2);        // 从 buffer_2 中取出字符并打印到屏幕上        for (int i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++)        {            if (buffer_2[i] != '\0')            {                printf("%c\n", buffer_2[i]);                buffer_2[i] = '\0';                break;            }        }        // V        sem_post(&empty_2);        sleep(1);    }    return NULL;}signed main(){    pthread_t threads[THREAD_NUM];    // 初始化信号量    sem_init(&empty_1, 0, BUFFER_SIZE);    sem_init(&full_1, 0, 0);    sem_init(&empty_2, 0, BUFFER_SIZE);    sem_init(&full_2, 0, 0);    // 创建线程    pthread_create(&threads[0], NULL, producerFunc, NULL);    pthread_create(&threads[1], NULL, calculatorFunc, NULL);    pthread_create(&threads[2], NULL, consumerFunc, NULL);    // 等待线程结束    for (int i = 0; i < THREAD_NUM; ++i)        pthread_join(threads[i], NULL);    // 销毁信号量    sem_destroy(&empty_1);    sem_destroy(&full_1);    sem_destroy(&empty_2);    sem_destroy(&full_2);    return EXIT_SUCCESS;}

make all./out/pv.out

/** * @file socket_server.c * @brief  服务器 * @author M0rtzz E-mail : [email protected] * @version 1.0 * @date 2024-05-01 * */#include <stdio.h>#include <string.h>#include <stdbool.h>#include <stdlib.h>#include <signal.h>#include <unistd.h>#include <pthread.h>#include <semaphore.h>#include <arpa/inet.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <netinet/in.h>#define MAX_LINK_NUM 5 // 最大连接数// 用已连接客户端套接字int client_sockfd[MAX_LINK_NUM];// 服务器套接字int server_sockfd;// 当前连接数int cur_link = 0;// 同步服务器连接数的信号量sem_t mutex;// 答案int secret_num = 0;/** * @brief 服务器与客户端的收发通信函数，n为连接数组序号 * @param n */void rcv_snd(int n){    int retval;    char recv_buf[1024];    char send_buf[1024];    pthread_t tid;    tid = pthread_self();    printf("服务器线程id=%lu使用套接字%d与客户机对话开始...\n", tid, client_sockfd[n]);    // 发送随机数给客户端    // sprintf(send_buf, "答案是%d", secret_number);    // write(client_sockfd[n], send_buf, strlen(send_buf));    do    {        memset(recv_buf, 0, 1024);        int rcv_num = read(client_sockfd[n], recv_buf, sizeof(recv_buf));        if (rcv_num > 0)        {            int guess = atoi(recv_buf); // 将客户端的输入转换为整数            if (guess < secret_num)            {                strcpy(send_buf, "小了");            }            else if (guess > secret_num)            {                strcpy(send_buf, "大了");            }            else            {                strcpy(send_buf, "猜对了");                write(client_sockfd[n], send_buf, strlen(send_buf));                break;            }            write(client_sockfd[n], send_buf, strlen(send_buf));        }    } while (true);    printf("服务器线程id=%lu与客户机对话结束\n", tid);    close(client_sockfd[n]);    // 关闭服务器监听套接字    close(server_sockfd);    client_sockfd[n] = -1;    cur_link--;    printf("当前连接数为：%d\n", cur_link);    sem_post(&mutex);    pthread_exit(&retval);}signed main(){    // 初始化随机数生成器    srand(time(NULL));    // 生成1到100的随机数    secret_num = rand() % 100 + 1;    printf("答案是：%d\n", secret_num);    socklen_t client_len = 0;    // 服务器端协议地址    struct sockaddr_in server_addr;    // 客户端协议地址    struct sockaddr_in client_addr;    // 连接套接字数组循环变量    int i = 0;    server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);    // 指定网络套接字    server_addr.sin_family = AF_INET;    // 接受所有IP地址的连接    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);    // 绑定到9736端口    server_addr.sin_port = htons(9736);    bind(server_sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)); // 协议套接字命名为server_sockfd    printf("1、服务器开始listen...\n");    // 创建连接数最大为MAX_LINK_NUM的套接字队列，监听命名套接字，listen不会阻塞，它向内核报告套接字和最大连接数    listen(server_sockfd, MAX_LINK_NUM);    // 忽略子进程停止或退出信号    signal(SIGCHLD, SIG_IGN);    for (i = 0; i < MAX_LINK_NUM; i++)        client_sockfd[i] = -1; // 初始化连接队列    sem_init(&mutex, 0, MAX_LINK_NUM); // 信号量mutex初始化为连接数    while (true)    {        // 搜寻空闲连接        for (i = 0; i < MAX_LINK_NUM; i++)            if (client_sockfd[i] == -1)                break;        // 如果达到最大连接数，则客户等待        if (i == MAX_LINK_NUM)        {            printf("已经达到最大连接数%d,请等待其它客户释放连接...\n", MAX_LINK_NUM);            // 阻塞等待空闲连接            sem_wait(&mutex);            // 被唤醒后继续监测是否有空闲连接            continue;        }        client_len = sizeof(client_addr);        printf("2、服务器开始accept...i=%d\n", i);        client_sockfd[i] = accept(server_sockfd, (struct sockaddr *)&client_addr, &client_len);        // 当前连接数增1        cur_link++;        // 可用连接数信号量mutex减1        sem_wait(&mutex);        printf("当前连接数为：%d(<=%d)\n", cur_link, MAX_LINK_NUM);        // 输出客户端地址信息        printf("连接来自:连接套接字号=%d,IP地址=%s,端口号=%d\n", client_sockfd[i], inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port));        pthread_create(malloc(sizeof(pthread_t)), NULL, (void *)(&rcv_snd), (void *)i);    }    return EXIT_SUCCESS;}

/** * @file socket_client.c * @brief  客户机 * @author M0rtzz E-mail : [email protected] * @version 1.0 * @date 2024-05-01 * */#include <stdio.h>#include <string.h>#include <stdbool.h>#include <stdlib.h>#include <signal.h>#include <unistd.h>#include <pthread.h>#include <semaphore.h>#include <arpa/inet.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <netinet/in.h>signed main(){    // 客户端套接字描述符    int sockfd;    // 地址结构体的长度    int len = 0;    // 套接字协议地址    struct sockaddr_in address;    // 发送消息缓冲区    char snd_buf[1024];    // 接收消息缓冲区    char rcv_buf[1024];    // connect函数调用的结果    int result;    // 接收消息长度    int rcv_num;    // 客户进程标识符    pid_t cpid;    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);    if (sockfd < 0)    {        perror("客户端创建套接字失败！\n");        return EXIT_FAILURE;    }    // 使用网络套接字    address.sin_family = AF_INET;    address.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); // 服务器地址    // 服务器所监听的端口    address.sin_port = htons(9736);    if (inet_aton("127.0.0.1", &address.sin_addr) < 0)    {        printf("inet_aton error.\n");        return -EXIT_FAILURE;    }    len = sizeof(address);    // 获取客户进程标识符    cpid = getpid();    printf("1、客户机%d开始connect服务器...\n", cpid);    result = connect(sockfd, (struct sockaddr *)&address, len);    if (result == -1)    {        perror("客户机connect服务器失败!\n");        exit(EXIT_FAILURE);    }    printf("-----------客户机%d与服务器线程对话开始...\n", cpid);    // 客户机与服务器循环发送接收消息    do    {        printf("2.客户机%d--->服务器:sockfd=%d,请输入客户机要发送给服务器的消息：", cpid, sockfd);        // 发送缓冲区清零        memset(snd_buf, 0, 1024);        scanf("%s", snd_buf); // 键盘输入欲发送给服务器的消息字符串        // 将消息发送到套接字        write(sockfd, snd_buf, sizeof(snd_buf));        if (strncmp(snd_buf, "quit", 2) == 0)            break; // 若发送"quit"，则结束循环，通信结束        // 接收缓冲区清零        memset(rcv_buf, 0, 1024);        printf("客户机%d,sockfd=%d 等待服务器回应...\n", cpid, sockfd);        rcv_num = read(sockfd, rcv_buf, sizeof(rcv_buf));        printf("客户机%d,sockfd=%d 从服务器接收的消息长度=%lu\n", cpid, sockfd, strlen(rcv_buf));        // 输出客户机从服务器接收的消息        printf("3.客户机%d<---服务器:sockfd=%d,客户机从服务器接收到的消息是：%s\n", cpid, sockfd, rcv_buf);        sleep(1);    } while (strncmp(rcv_buf, "猜对了", 2) != 0); // 如果收到"!q"，则结束循环，通信结束    printf("-----------客户机%d,sockfd=%d 与服务器线程对话结束---------\n", cpid, sockfd);    // 关闭客户机套接字    close(sockfd);    return EXIT_SUCCESS;}

make all./out/socket_server.out./out/socket_client.out # 不多于5个

# @file: linux/handlers/src/setup.sh# @brief: comment and rewrite# @line: 73，74sudo apt install libgtk2.0-dev &>/dev/null

cd linux/handlers/src/./setup.sh

// @brief: add// @line: 149，150#define __NR_m0rtzz 87#define __NR_ashore 88

// @brief: add// @line: 92extern int sys_m0rtzz();extern int sys_ashore();fn_ptr sys_call_table[] = { sys_setup, sys_exit, sys_fork, sys_read,sys_write, sys_open, sys_close, sys_waitpid, sys_creat, sys_link,sys_unlink, sys_execve, sys_chdir, sys_time, sys_mknod, sys_chmod,sys_chown, sys_break, sys_stat, sys_lseek, sys_getpid, sys_mount,sys_umount, sys_setuid, sys_getuid, sys_stime, sys_ptrace, sys_alarm,sys_fstat, sys_pause, sys_utime, sys_stty, sys_gtty, sys_access,sys_nice, sys_ftime, sys_sync, sys_kill, sys_rename, sys_mkdir,sys_rmdir, sys_dup, sys_pipe, sys_times, sys_prof, sys_brk, sys_setgid,sys_getgid, sys_signal, sys_geteuid, sys_getegid, sys_acct, sys_phys,sys_lock, sys_ioctl, sys_fcntl, sys_mpx, sys_setpgid, sys_ulimit,sys_uname, sys_umask, sys_chroot, sys_ustat, sys_dup2, sys_getppid,sys_getpgrp, sys_setsid, sys_sigaction, sys_sgetmask, sys_ssetmask,sys_setreuid,sys_setregid, sys_sigsuspend, sys_sigpending, sys_sethostname,sys_setrlimit, sys_getrlimit, sys_getrusage, sys_gettimeofday, sys_settimeofday, sys_getgroups, sys_setgroups, sys_select, sys_symlink,sys_lstat, sys_readlink, sys_uselib, sys_m0rtzz, sys_ashore};

# @brief: change# @line: 63nr_system_calls = 84

/** * @file m0rtzz.c * @brief 实现自定义的系统调用函数 * @author M0rtzz * @version 1.0 * @date 2024-04-30 */#include <errno.h>#include <string.h>#include <asm/segment.h>char msg[30]; // 全局变量，用于存储用户传递的消息/** * @brief 实现 `sys_m0rtzz` 系统调用函数，将用户提供的字符串拷贝到内核空间 * @param str 用户提供的字符串指针 * @return 返回拷贝的字符个数，如果超过30个字符，则返回负值错误码 */int sys_m0rtzz(const char *str){    int i;    char tmp[40]; // 临时缓冲区，用于存储从用户空间读取的字符串    // 从用户空间逐个字符读取，直到遇到结束符或者缓冲区满为止    for (i = 0; i < 40; i++)    {        // 从用户空间读取一个字符并存储到临时缓冲区中        tmp[i] = get_fs_byte(str + i);        if (tmp[i] == '\0') // 如果读取到字符串结束符，则退出循环            break;    }    // 统计读取的字符个数    i = 0;    while (i < 40 && tmp[i] != '\0')        i++;    int len = i;    // 如果读取的字符个数超过30个，则返回错误码    if (len > 30)        return -(EINVAL);    // 将读取的字符串拷贝到全局变量msg中    strcpy(msg, tmp);    // 返回拷贝的字符个数    return i;}/** * @brief 实现 `sys_ashore` 系统调用函数，将内核空间中的消息拷贝到用户提供的缓冲区中 * @param str 用户提供的缓冲区指针，用于存储消息 * @param size 缓冲区的大小 * @return 返回拷贝的字符个数，如果缓冲区大小不足，则返回负值错误码 */int sys_ashore(char *str, unsigned int size){    int len = 0;    // 统计全局变量msg中的字符个数    for (; msg[len] != '\0'; len++)        ;    // 如果全局变量msg中的字符个数超过了缓冲区的大小，则返回错误码    if (len > size)        return -(EINVAL);    // 将全局变量msg中的消息拷贝到用户提供的缓冲区中    int i;    for (i = 0; i < size; i++)    {        put_fs_byte(msg[i], str + i); // 将字符逐个写入用户空间        if (msg[i] == '\0') // 如果遇到字符串结束符，则退出循环            break;    }    // 返回拷贝的字符个数    return i;}

# @brief: add# @line: 29OBJS  = sched.o sys_call.o traps.o asm.o fork.o \	panic.o printk.o vsprintf.o sys.o exit.o \	signal.o mktime.o m0rtzz.o

# @brief: add# @line: 48m0rtzz.s m0rtzz.o: m0rtzz.c ../include/asm/segment.h ../include/string.h ../include/errno.h

cd linux/tools/code run.sh # 修改脚本

#!/bin/shlock_file="./hdc.img.lock"if [ -f "${lock_file}" ]; then    rm "${lock_file}"fiTOOLS_PATH=$(dirname "$(command -v "$0")")export TOOLS_PATHif [ ! -e "hdc.img" ]; thentar -xvJf hdc.tar.xzfiif [ "$1" ] && [ "$1" = "-m" ]then(cd ../linux-0.12 || exit; make clean; make; cp Image ../tools/Image)elif [ "$1" ] && [ "$1" = "-g" ]then"${TOOLS_PATH}"/bochs/bochs-gdb -q -f "${TOOLS_PATH}"/bochs/bochsrc-gdb.bxrc & \gdb -x "${TOOLS_PATH}"/bochs/.gdbrc ../linux-0.12/tools/systemelsebochs -q -f "${TOOLS_PATH}"/bochs/bochsrc.bxrcfi

./run.sh -m # 编译内核源码

cd linux/tools/touch mount.sh umount.sh

#!/usr/bin/sudo /bin/zsh# ------------------------------------------------------------------# @file: mount.sh# @brief: 挂载文件系统，此文件系统是linux-0.11的文件系统映像，但不影响使用，在此不过多赘述# @author: M0rtzz# @date: 2024-05-01# ------------------------------------------------------------------mount_folder="hdc"if [ ! -d "${mount_folder}" ]; then    mkdir "${mount_folder}"fiTOOLS_PATH=$(cd "$(dirname "${BASH_SOURCE[0]}")" >/dev/null && pwd)export TOOLS_PATHmount -t minix -o loop,offset=1024 "${TOOLS_PATH}"/hdc.img "${TOOLS_PATH}"/hdc

#!/bin/zsh# ------------------------------------------------------------------# @file: umount.sh# @brief: 杀死全部占用./hdc/的进程并卸载文件系统# @author: M0rtzz# @date: 2024-05-01# ------------------------------------------------------------------hdc_path=$(realpath ./hdc)# 循环杀死进程直到没有进程占用while true; do    pid_array=()    while IFS= read -r pid; do        pid_array+=("${pid}")    done < <(lsof "${hdc_path}" | awk '$2 != "PID" {print $2}')    if [ ${#pid_array[@]} -eq 0 ]; then        if sudo umount "${hdc_path}" >/dev/null 2>&1; then            echo -e "\033[1;34m没有进程占用./hdc\033[0m"            echo -e "\033[1;32m成功卸载文件系统\033[0m"            break        else            echo -e "\033[1;31m无法卸载文件系统，正在重试...\033[0m"        fi    else        echo -e "\033[1;36m已杀死占用./hdc的进程，PID为：\033[0m${pid_array[*]}"        sudo kill -9 "${pid_array[@]}"    fi    sleep 1done

sudo chmod +x mount.sh./mount.sh

code hdc/

// @file: hdc/usr/include/unistd.h// @brief: add// @line: 132，133#define __NR_m0rtzz 87#define __NR_ashore 88

/** * @file hdc/usr/root/m0rtzz_1.c * @brief 使用系统调用 `__NR_m0rtzz` * @author M0rtzz E-mail : [email protected] * @version 1.0 * @date 2024-05-01 * *//** * @brief 启用系统调用 */#define __LIBRARY__#include <stdio.h>#include <errno.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>_syscall1(int, m0rtzz, const char *, str);int main(int argc, char **argv){    m0rtzz(argv[1]);    return EXIT_SUCCESS;}

/** * @file hdc/usr/root/m0rtzz_2.c * @brief 使用系统调用 `__NR_ashore` * @author M0rtzz E-mail : [email protected] * @version 1.0 * @date 2024-05-01 * *//** * @brief 启用系统调用 */#define __LIBRARY__#include <stdio.h>#include <errno.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>_syscall2(int, ashore, char *, str, unsigned, size);int main(){    char s[30];    ashore(s, 30);    printf("The string is: %s\n", s);    return EXIT_SUCCESS;}

# @file: hdc/usr/root/MakefileCC = gccall:m0rtzz_1.out m0rtzz_2.out%.out: %.c	$(CC) $< -o $@.PHONY: cleanclean:	rm -f *.out

cd linux/tools/./run.sh # 以普通模式进入linux-0.12

cd linux/tools/./run.sh -g # 以gdb模式进入linux-0.12

lsmake all # gdb模式如果卡住请在本地终端输入`c`键并回车ls

./m0rtzz_1.out I_am_M0rtzzGod./m0rtzz_2.out

sudo chmod +x umount.sh./umount.sh