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《pintos操作系統(tǒng)實驗一.pptx》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、操作系統(tǒng)課程實驗TA：林璋瑋彭禹惟馮善恒李宏釗課程計劃第5周：實驗環(huán)境安裝與搭建(part0)第6~7周：線程的休眠與喚醒(part1)第8~9周：優(yōu)先級調(diào)度(part2)第10~11周：線程鎖、信號量與優(yōu)先級繼承(part3)第12~14周：多級反饋隊列調(diào)度(part4)實驗一.Non-busywaiting通過修改pintos的線程休眠函數(shù)來保證pintos不會在一個線程休眠時忙等待。相關(guān)文件pintos/src/devices目錄：timer.h,timer.cpintos/src/threads目錄：thread.h,thread.c需要閱讀相關(guān)結(jié)構(gòu)體以及函數(shù)。Pintos的機
2、制出于安全性等考慮，每隔一段時間操作系統(tǒng)必須獲得CPU時間，進行進程調(diào)度等工作。而操作系統(tǒng)是通過中斷來獲得CPU時間pintos中操作系統(tǒng)中斷頻率為、Pintos的機制Timer中斷產(chǎn)生時這個函數(shù)就會被調(diào)用。中斷相關(guān)pintos/src/threads目錄：interrupt.c和interrupt.h該枚舉定義了中斷是開還是關(guān)，在原子操作中必須保證中斷是關(guān)的。用函數(shù)interrupt_disable()來關(guān)閉中斷。threadPintos中定義了一個thread的結(jié)構(gòu)體用于存儲線程的信息(包括優(yōu)先級，狀態(tài)等)，位于thread.h。其中thread有四個狀態(tài)：Thread這個結(jié)構(gòu)體貫
3、穿整個實驗。thread線程休眠timer.c中實現(xiàn)了線程休眠的函數(shù)thread_sleep這個函數(shù)作用是讓線程休眠一定的時間。ASSERT作用是若語句不為真則退出。線程休眠時必須保證中斷是打開的。線程休眠thread_sleep的實現(xiàn)原理是通過不斷輪詢檢查經(jīng)過時間是否達到ticks，若還沒達到則調(diào)用thread_yield函數(shù)，達到了ticks就會結(jié)束休眠。thread_yield該函數(shù)會把當(dāng)前線程放進ready隊列，并調(diào)度下一個線程，線程調(diào)度時要保證中斷關(guān)閉。schedule專門負責(zé)線程切換的函數(shù)，執(zhí)行了以后會把當(dāng)前線程放進隊列里并調(diào)度出下一個線程。線程休眠問題？Thread_yi
4、eld函數(shù)只是把線程放進調(diào)度隊列，然后切換線程，此時休眠線程狀態(tài)是ready，在一個tick內(nèi)依然有可能會被調(diào)度，繼續(xù)消耗cpu時間，沒有完全把時間讓給別的進程，這樣就違反了線程休眠的原則，造成了忙等待。目標通過重新設(shè)計thread_sleep函數(shù)讓休眠線程不再占用cpu時間，只在每次tick中斷把時間交給操作系統(tǒng)時再檢查睡眠時間，tick內(nèi)則把cpu時間讓給別的線程。解決辦法1.重寫timer_sleep函數(shù)，不是調(diào)用thread_yield而是調(diào)用thread_block函數(shù)把線程block了，這樣在unblock之前該線程都不會被調(diào)度執(zhí)行。2.Thread結(jié)構(gòu)體中新增成員變量ti
5、cks_blocked，記錄線程剩余睡眠的時間(單位：tick)。初始化為0，在timer_sleep函數(shù)中把tick賦值為睡眠時間。解決辦法3.thread.c中增加函數(shù)checkInvoke判斷線程是否休眠完畢(ticks_blocked的值)。4.處理timer中斷時(timer_interrupt)遍歷所有線程(thread_for_each，詳細見代碼)并判斷被block線程是否睡眠完畢，睡眠完畢則喚醒。解決辦法完成上述步驟以后，大部分的alarm測試都通過了。但是alarm_priority依然還沒通過。接下來介紹解決alarm_priority的知識。listList的結(jié)
6、構(gòu)，list中存放的數(shù)據(jù)類型是list_elem，存放待執(zhí)行線程靠的就是list。Thread與list有一個list變量ready_list專門存放待執(zhí)行的線程，由于list存放的是list_elem類型，因此thread中有一個成員變量專門用于在ready_list中“排隊”。Thread與list既然在ready_list中并不是thread而只是thread的一個成員，怎么通過list中的elem來訪問對應(yīng)線程的其他變量？List中已經(jīng)提供了一個宏定義解決這個問題。解決辦法alarm-priority要求線程是根據(jù)優(yōu)先級進行調(diào)度的，而pintos的基本實現(xiàn)是直接把線程放進rea
7、dy_list尾部，是FIFO的調(diào)度方式。如果要通過這個測試就必須保證在ready_list中線程是有序的。hints：使用list_insert_order函數(shù)可以保證有序插入。注意事項1.先閱讀源代碼和測試的代碼。把握線程的整體結(jié)構(gòu)，以后做實驗也會輕松一點。2.調(diào)用函數(shù)前要看看該函數(shù)是否要求關(guān)閉或者打開中斷。3.修改前最好備份一下。成功標志makecheck中通過所有的alarm測試！報告要求1.回答問題：(1).為什么未經(jīng)修改仍能通過一些
