Pintos pro 1 实验报告

Pintos pro 1 实验报告第丁组王小花 201201102李三强 2012011031.Alarm Clocktimer_sleep的作用是让此线程等待ticks单位时长，然后再执行。

函数原型：voidtimer_sleep (int64_t ticks) //参数的意思是你想要等待的时间长度{int64_t start = timer_ticks (); //记录开始时的系统时间ASSERT (intr_get_level () == INTR_ON);while (timer_elapsed (start) < ticks) //如果elapse（流逝）的时间>=ticks时就返回。

否则将持续占用cpu。

thread_yield ();}在timer_sleep（）函数中让该进程暂时阻塞（调用thread_block()），然后过了ticks个时间段后再把它加回到ready queue中。

至于因为每一次时间中断的时候恰好是ticks加一的时候，因此我们可以改进timer_interrup()函数，使得系统每次调用他的时候都检查一下我的这个进程是否已经等待了足够长得时间了。

如果还没有够，则不管它，如果已经足够长了，则调用thread_unblock()函数将它召唤回ready_queue中。

加入一个整形变量int block_ticks。

当这个线程被block的时候，将block_ticks记录为需要等待的时间长度。

之后每次中断的时候检查它一次，并且顺便使其自减。

当它小到等于0的时候，把线程调到ready queue中。

Threads.h tread.c interrup.h timer.c1.将thread改为：在结构struct thread中增加了成员int64_t block_ticks; 小于0表示无限等待struct thread{/* Owned by thread.c. */tid_t tid; /* Thread identifier. */enum thread_status status; /* Thread state. */char name[16]; /* Name (for debugging purposes). */uint8_t *stack; /* Saved stack pointer. */int priority; /* Priority. */struct list_elem allelem; /* List element for all threads list. */ int block_ticks; /* 存储该进程已经被block多久了*//* Shared between thread.c and synch.c. */struct list_elem elem; /* List element. */#ifdef USERPROG/* Owned by userprog/process.c. */uint32_t *pagedir; /* Page directory. */#endif/* Owned by thread.c. */unsigned magic; /* Detects stack overflow. */};2.改动timer.c中的timer_sleep函数删除了原来的忙等待voidtimer_sleep (int64_t ticks){/*int64_t start = timer_ticks ();*/ASSERT (intr_get_level () == INTR_ON);/*while (timer_elapsed (start) < ticks)thread_yield ();*/if(ticks>0){enum intr_level old_level; //定义变量保存原先的中断状态struct thread *t;t=thread_current ();t->block_ticks = ticks; //将等待时长设置为需要等待的时间old_level = intr_disable (); // thread_block()方法需要关闭中断thread_block(); //阻塞进程intr_set_level (old_level); //恢复中断}}3.为timer.c增加函数用来检查每个进程中的block_ticks是否为零voidblock_check(struct thread *t, void *aux UNUSED){if (t->status == THREAD_BLOCKED＆＆t->block_ticks>0)//看这个线程是不是阻塞态 {t->block_ticks--; //将等待的时间自减if (t->block_ticks == 0){thread_unblock (t); //把t线程重新”解锁“}}}4.修改timer_interrupt函数，使其每次中断都对所有线程执行block_check函数static voidtimer_interrupt (struct intr_frame *args UNUSED)//nothing表示这个参数没用{enum intr_level old_level; //和先前一样，记录原来的中断状态old_level=intr_disable(); //forreach函数要求关中断。

ticks++;thread_foreach (block_check, NULL);intr_set_level (old_level); //恢复中断thread_tick (); //交给操作系统出发中断并且调度新的线程进驻cpu。

}2.Priority Scheduling依据优先级排队，在ready_list中和BlockList中都要排序采用插入排序1.在thread.c中（在thread.h中申明）加入：依据优先级比较/*list compared by priority <*/bool less_priority(const struct list_elem *a,const struct list_elem *b,void * aux){const struct thread *t1=list_entry(a,struct thread,allelem);const struct thread *t2=list_entry(b,struct thread,allelem);return t1->priority < t2->priority;}2.在thread.c中，thread_yield()函数中修改list_insert_ordered(&ready_list,&cur->elem,less_priority,NULL);// list_push_back (&ready_list, &cur->elem);3.在thread.c中thread_unblock()函数中修改：//list_push_back (&ready_list, &t->elem);list_insert_ordered(&ready_list,&t->elem,less_priority,NULL);4.在thread_create（）中在thread_unblock(t)后面加入了thread_yield();如果新产生的进程优先及高与当前进程，那么新进程在read_list中的位置前与当前进程。

5.修改了synch.c中seam_down()//list_push_back()为list_insert_ordered()while (sema->value == 0){// list_push_back (&sema->waiters, &thread_current ()->elem);list_insert_ordered(&sema->waiters,&thread_current()->elem,less_priority, NULL);thread_block ();}对cond_wait()函数做同样修改waiter.current_thread=thread_current();list_insert_ordered(&cond->waiters,&waiter.elem,less_priority,(void *)1);/* One semaphore in a list. */struct semaphore_elem{struct list_elem elem; /* List element. */struct semaphore semaphore; /* This semaphore. */struct thread *current_thread; /* wait thread */};此结构在synch.c中，移动到了sych.h中，并加入了struct thread *current_thread; /* wait thread */Priority-Donation1.如果有优先级分别为高中低的三个线程H,M,L. 如果H需要等待L(因为L占有锁)，而M 此时在ready_list中，如果按照优先级高低调度，那么H永远得不到CPU,因为L 永远得不到CPU。

解决方法是：H将自己的优先级先给L(当L占有锁的时候)，但是L释放锁后应立即调整回他原来的优先级。

实现优先级捐赠需要考虑的情况：1.只针对锁（lock）实现，其他的同步机制不用，如semaphore和condtion不用2.单一捐赠priority-donation-one 即一个进程级另一个进程捐赠3.多重捐赠priority-donation-multiple 即多个进程给一个进程捐赠4.还有嵌套捐赠priority-donation-nested如果H因为一把锁在等待M(因为M恰好占用了这把锁)，而M又因为一把锁在等待L. 这时L和M的优先级都应该变为H的优先级。

可以假设嵌套深度不超过8层。

5.当一个线程得到捐献的优先级时，自己如果再通过priority设置自己的优先级，那就不能改变优先级，应该保存起来。

一种实现方法：(1)要求低优先级线程L得到捐赠后，再释放锁后要恢复自己原来的优先级，所以改变的L优先级时，对之前的优先级就保存下来。