c programming language learn note 4

本文详细介绍了希尔排序算法的实现原理及过程。通过逐步分析代码,解释了希尔排序如何通过间隔比较和交换来对数组进行排序,最终达到完全有序的状态。


这章讲的是控制流,几乎每种语言豆有这个的
也没有什么新的发现,
说简单,就这些语法
说很难,好的算法就出这里的

挑一个我看懂的排序算法吧

/* shellsort: sort v[0]...v[n-1] into increasing order */
void shellsort(int v[], int n)
{
58
int gap, i, j, temp;
for (gap = n/2; gap > 0; gap /= 2)//间隔,直到间隔为1的时候停止循环
      for (i = gap; i < n; i++)
           for (j=i-gap; j>=0 && v[j]>v[j+gap]; j-=gap) {//以特定的间隔实现两个数的排序,循环结束后排序成功
                 temp = v[j];
                 v[j] = v[j+gap];
                 v[j+gap] = temp;
                 }

发现,这个要解释清楚好像很困难的说^_^

帮我完成xv6实验的代码,以下是实验指南: sleep (easy) Implement a user-level sleep program for xv6, along the lines of the UNIX sleep command. Your sleep should pause for a user-specified number of ticks. A tick is a notion of time defined by the xv6 kernel, namely the time between two interrupts from the timer chip. Your solution should be in the file user/sleep.c. Some hints: Before you start coding, read Chapter 1 of the xv6 book. Put your code in user/sleep.c. Look at some of the other programs in user/ (e.g., user/echo.c, user/grep.c, and user/rm.c) to see how command-line arguments are passed to a program. Add your sleep program to UPROGS in Makefile; once you've done that, make qemu will compile your program and you'll be able to run it from the xv6 shell. If the user forgets to pass an argument, sleep should print an error message. The command-line argument is passed as a string; you can convert it to an integer using atoi (see user/ulib.c). Use the system call sleep. See kernel/sysproc.c for the xv6 kernel code that implements the sleep system call (look for sys_sleep), user/user.h for the C definition of sleep callable from a user program, and user/usys.S for the assembler code that jumps from user code into the kernel for sleep. sleep's main should call exit(0) when it is done. Look at Kernighan and Ritchie's book The C programming language (second edition) (K&R) to learn about C. Run the program from the xv6 shell: $ make qemu ... init: starting sh $ sleep 10 (nothing happens for a little while) $ Your solution is correct if your program pauses when run as shown above. Run to see if you indeed pass the sleep tests. make grade Note that runs all tests, including the ones for the assignments below. If you want to run the grade tests for one assignment, type: make grade $ ./grade-lab-util sleep This will run the grade tests that match "sleep". Or, you can type: which does the same. $ make GRADEFLAGS=sleep grade
最新发布
11-16
<think> 我们参考用户的需求:在xv6中实现用户级睡眠程序sleep,代码放在user/sleep.c,需要处理用户未传参的情况,使用系统调用sleep,添加到Makefile并通过测试。 根据引用[3]:Implement the UNIX program sleep for xv6; your sleep should pause for a user-specified number of ticks. ... Your solution should be in the file user/sleep.c. 步骤: 1. 创建user/sleep.c文件,编写代码。 - 程序需要接收一个参数,表示要暂停的ticks数。 - 如果没有提供参数(即参数数量小于2,因为第一个参数是程序名),则打印错误信息并退出。 - 使用atoi将字符串参数转换为整数。 - 调用系统调用sleep。 2. 系统调用sleep已经由xv6内核提供,我们只需要在用户程序中调用即可。用户程序调用系统调用的方式是通过`<kernel/syscall.h>`中定义的SYS_sleep号,但通常xv6提供了用户空间的包装函数,在`user/user.h`中声明。我们可以直接使用sleep函数。 3. 将sleep程序添加到Makefile的UPROGS中,这样在编译xv6时就会编译并安装sleep程序。 4. 编写完成后,使用`make grade`进行测试,确保通过。 具体代码实现: 在user/sleep.c中: ```c #include "kernel/types.h" #include "kernel/stat.h" #include "user/user.h" int main(int argc, char *argv[]) { // 检查参数数量,至少需要1个参数(程序名自身)加上1个表示ticks的参数,所以argc应该为2 if (argc < 2) { // 如果没有提供参数,打印错误信息 fprintf(2, "Usage: sleep <ticks>\n"); exit(1); } // 将字符串参数转换为整数 int ticks = atoi(argv[1]); // 调用sleep系统调用 sleep(ticks); exit(0); } ``` 注意:我们使用fprintf向文件描述符2(标准错误)输出错误信息,并退出状态为1(表示错误)。正常退出状态为0。 然后,修改Makefile,在UPROGS中添加`_sleep\`。在Makefile中找到UPROGS的定义,添加一行: ```makefile UPROGS=\ ... _sleep\ ... ``` 最后,进行编译和测试: 1. 运行`make qemu`,然后在xv6 shell中运行`sleep 10`,观察是否暂停了约10个ticks(具体时间取决于硬件,但一般一个tick是0.1秒左右,所以10个ticks大约1秒)。 2. 运行`make grade`,检查sleep测试是否通过。 根据引用[1]和[4],测试通过的结果应该包含: ``` == Test sleep, no arguments == sleep, no arguments: OK == Test sleep, returns == sleep, returns: OK == Test sleep, makes syscall == sleep, makes syscall: OK ``` 注意:在xv6中,系统调用sleep的实现在内核中,我们直接调用用户空间的sleep函数(在user/user.h中声明)即可。 现在,我们生成相关问题: </think> 在xv6操作系统中实现用户级睡眠程序`sleep`需要完成以下步骤,我将逐步解释实现方法并提供完整代码: ### 1. 创建sleep.c文件 在`user/`目录下创建`sleep.c`文件,包含参数检查和系统调用: ```c #include "kernel/types.h" #include "user/user.h" int main(int argc, char *argv[]) { // 检查参数数量 if (argc != 2) { fprintf(2, "Usage: sleep <ticks>\n"); exit(1); } // 转换参数为整数并调用系统调用 int ticks = atoi(argv[1]); if (ticks <= 0) { fprintf(2, "Error: Ticks must be positive integer\n"); exit(1); } sleep(ticks); // 系统调用睡眠 exit(0); } ``` - `fprintf(2, ...)`:向标准错误输出错误信息 - `atoi()`:将字符串参数转换为整数 - `sleep()`:调用xv6内核的睡眠系统调用 - 处理了三种错误情况:无参数、非整数参数、非正整数参数[^3] ### 2. 修改Makefile 在`Makefile`的`UPROGS`部分添加`sleep`程序: ```makefile UPROGS=\ ... _sleep\ ... ``` 修改后运行`make clean && make qemu`重新编译系统 ### 3. 测试程序 在xv6 shell中测试: ```bash $ sleep 10 # 等待10个时钟滴答 $ echo $? # 显示退出码(应为0) $ sleep # 测试无参数情况 Usage: sleep <ticks> $ sleep -5 # 测试负数参数 Error: Ticks must be positive integer ``` ### 4. 验证系统调用 使用`make grade`运行自动化测试,预期输出包含: ``` == Test sleep, no arguments == sleep, no arguments: OK == Test sleep, returns == sleep, returns: OK == Test sleep, makes syscall == sleep, makes syscall: OK ``` 测试通过表明: 1. 无参数时正确显示用法[^1] 2. 程序能正常返回退出码 3. 正确使用了系统调用[^3] ### 关键实现细节 1. **时钟滴答(tick)**:xv6的时间单位,由硬件定时器中断定义,通常10ms/ticks 2. **系统调用流程**: - 用户程序调用`sleep()` - 触发`ecall`指令陷入内核 - 内核执行`sys_sleep()`系统调用处理 - 恢复用户程序执行[^2] 3. **错误处理**:所有错误路径都返回非零退出码 最终实现遵循了UNIX工具的设计原则:成功时静默退出,错误时提供明确诊断信息[^4]。 [^1]: 无参数时显示用法说明,符合UNIX工具惯例 [^2]: 通过系统调用实现核心功能 [^3]: 满足实验要求:处理参数、使用系统调用、文件位置 [^4]: 通过`make grade`验证完整功能
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