1.1 启动Xv6

之前我们已经配置好了实验的环境，并将实验的代码库克隆到了本地，在第一个实验的第一个小题中，我们需要编译代码库中的源码并在qemu中启动Xv6系统

先进入克隆仓库文件夹

$ cd xv6-labs-2021

然后切换分支为util

$ git checkout util

然后编译并在qemu中运行Xv6

$ make qemu

出现以上内容即成功启动并且进入Xv6系统，可以使用 ls 指令列出根目录下文件，然后试着执行一些内置的程序，例如执行 cat README ，即可查看 README 文件的内容。若要结束运行 xv6 并终止 qemu，需在键盘上同时下 Ctrl+A 键，然后按下 X 键，即可终止 qemu 的运行。

1.2 实现sleep工具

在该实验中，我们需要实现 Unix 中经典的实用工具 sleep 。sleep 工具的作用是等待给定的 tick 数并退出（tick 是指两次次时钟中断的间隔时间）。根据要求，我们需要将实现的源码放置在 ./user/sleep.c 。

在开始写代码之前，我们可以先查看其它实用工具的源码，用以习惯其书写的方式。例如，打开源码 ./user/in.c ：

#include "kernel/types.h"
#include "kernel/stat.h"
#include "user/user.h"

int
main(int argc, char *argv[])
{
  if(argc != 3){
    fprintf(2, "Usage: ln old new\\n");
    exit(1);
  }
  if(link(argv[1], argv[2]) < 0)
    fprintf(2, "link %s %s: failed\\n", argv[1], argv[2]);
  exit(0);
}

注意到该源码与 C 语言源码大致相同，但也存在几个明显的区别：

1. include 部分引入的头文件不是我们常见的标准的 C 语言库的头文件,而是 Xv6 内核的各类头文件（Xv6还未实现标准C语言库）

   <aside> 💡 types.h、stat.h和user.h的作用？

   • types.h：定义了Xv6操作系统中使用的基本数据类型和常量，例如int、uint、uchar、ushort等。
   • stat.h：定义了Xv6操作系统中的文件状态结构体和文件权限常量，例如struct stat、S_IFMT、S_IFDIR等。
   • user.h：定义了Xv6操作系统中的用户空间系统调用接口，包括文件操作、进程管理、内存管理、信号处理等。通过包含user.h头文件，用户程序可以调用Xv6操作系统提供的各种系统调用函数，从而实现各种功能。 </aside>

2. 程序退出时使用的是 exit(0); 而非一般的 return 0;

   <aside> 💡 Xv6 中为什么使用 exit 系统调用

   实际上，在用 gcc 为 linux 构建程序时，工具链会添加所需的 exit 调用，真正的程序执行并非从 main 函数开始，而是从工具链添加的 start 函数开始的，如下：

   void start(void) {
   /* get argc, argv, env */
   int r = main(argc, argv, envp); /* << start calls the actual main */
   exit(r);
   }
   

   在 xv6 中，由于我们没有这样配置工具链，故而需要手动添加 exit(0); 语句。该系统调用的作用是按照既定的步骤结束一个进程（关闭文件，释放资源，唤醒等待的父进程，修改自身状态等）

   </aside>

熟悉了以上写法以后，我们可以编写自己的用户程序，其中 ./user/user.h下有我们可以使用的一些系统调用和函数的声明，在其中发现有以下系统调用：

int sleep(int);