util：用小程序摸清 xv6 的用户接口

版本：util，提交 db9a9d8b7d82f44a61ce4e3ff165ac755a2aa862。本年任务是 sleep、sixfive、memdump、find、find 的 exec 扩展；不是旧年的 pingpong、primes、xargs。先读进程，再在 user/echo.c 和 user/ls.c 中观察风格。

sleep：一个程序如何进入镜像

创建 user/sleep.c，包含 xv6 自己的类型和用户接口头文件。参数先检查数量，再把字符串转换成 ticks，最后调用 pause()。用户命令叫 sleep，内核接口却叫 pause；sys_pause 在 kernel/sysproc.c。将程序添加到 Makefile 的 UPROGS 后，构建才会把它装入 fs.img。

Ticks 是内核时钟中断计数，不应默认等于秒。任务验收重点是正确使用接口和参数，而不是编写宿主机的计时器。分别测试缺参数、0、普通正数。输出错误时使用文件描述符 2，成功时保持安静，退出状态清楚区分成功和失败。

sixfive：文本解析需要状态

输入是由指定分隔符切开的 token，只有完全由十进制数字构成的 token 才能作为数；能被 5 或 6 整除的数需要输出。xv6 不能被拆出 6；/6, 可以识别出 6。实现时维护“是否已有字符、当前 token 是否仍合法、数值或余数”三个状态，遇到分隔符才结束 token。文件结束也要结束最后一个 token，不能依赖最后恰好有换行。

教学状态机：

开始一个 token：empty=true，valid=true
读到数字：更新数值，empty=false
读到非数字且不是分隔符：valid=false，empty=false
读到分隔符或 EOF：
    若非空且合法且满足整除条件，输出
    重置 token 状态

若担心长数字溢出，可以同时保存 %5 与 %6 余数，但仍需要保存可输出的字符或明确定义长度上限。不要为避免溢出而静默截断 token，否则会把不同输入变成同一个数。额外用 5x 6 11 30、无末尾换行、连续分隔符、多文件参数测试。

memdump：字节步长与指针步长

memdump(fmt, data) 根据格式读取连续内存。i/h/c/p 分别消费 4/2/1/8 字节；s 消费一个 8 字节指针槽，再解引用指向的字符串；S 直接读取当前位置的字符串，消费其字符和终止零字节。这是“槽里保存地址”与“槽里保存内容”的区别。

例子：数据字节为 34 12 41 00，先按 h 读得到十进制 4660，再按 c 读得到 A。若先把 data 转成 int* 后做 data++，步长会变成 4 字节；应以 char* 或显式字节偏移维护当前位置。还要留意对齐：把任意字节地址强转成宽类型指针，可能产生未对齐访问；将字节复制到对齐的局部变量再解释，是更容易说明的方式。

s 与 S 是最容易写错的分支。前者打印完成后仍只前进一个指针宽度，不能前进所指字符串的长度。不要把本实验输出示例中的具体地址写死，因为链接布局会变化。

find 与 find -exec：目录是结构化数据

参考 ls.c，先 open，再 fstat 判断类型。对目录逐条读 struct dirent，跳过空项以及 .、..，拼接路径后递归。固定宽度的目录名不一定自动带终止零；把名称复制到自己有空间的缓冲区后再进行字符串操作。每次递归都检查路径长度，返回前关闭 fd。

-exec 将找到的路径作为命令参数追加到 argv，并在末尾放空指针。fork 子进程执行 exec，失败后打印错误并 exit；父进程 wait 后继续搜索。把 exec 放在遍历者自身中会使整个 find 被替换，只处理第一个匹配项。

验收与反例

先运行单项：make GRADEFLAGS=sleep grade；最后执行 make grade，并在 xv6 中跑 sh < findtest.sh。额外建立两层同名文件，确认既能递归也不会循环；让 exec 执行不存在命令，确认 find 能继续且没有僵尸积累。

自测：为什么 read 返回 0 之后仍可能需要输出一个数？

最后一个 token 可能没有尾随分隔符。EOF 本身是边界，必须把尚未完成的合法 token 交给与分隔符相同的结束逻辑处理。

来源：2025 util 官方任务。这些任务的教学价值分别是接口、状态机、内存表示、目录遍历和进程组合，而不只是写五个小命令。