山东大学操作系统个人报告-软件八班杨环Word文档格式.docx

1、TASK1.1任务实现 KThread.join（）当前线程 a 在运行，执行 b.join（）,则 a 阻塞，直到线程 b 结束，a 继续执行。几个重要的方法禁止中断机制的实现Interrupt 类有一个 boolean 型变量 enabled,其值 true 时，表示允许中断，false 不允许中断。一般方法不希望执行过程中被中断就在方法开始处添加 boolean intStatus = Machine.interrupt（）.disable（）;结束处添加 Machine.interrupt（）.restore（intStatus）;关中断 disable（）只有一句 return se

2、tStatus（false）设置 interrupt 状态为 false，并且以前的状态保存在 intstatus，开中断处 restore（intStatus）就是将 enabled 值设为 intStatus;这样就实现了开关中断的过程。setStatus（boolean status）方法还模拟了系统内的时间“前进”，当 interrupt 的状态从不可行变为可行，即关中断到开中断，模仿时间前进：tick（true）。KThread.sleep（）当前线程没有结束，就将其状态设为”阻塞”,通过调度器类从就绪队列中选择下一个执行的进程，选择过程又与调度器种类与策略有关。Lib.assert

3、True（s）Lib 里面是一些写好了的函数库，Lib.assertTrue 如果括号内语句为 false，则抛出一个异常.抽象类 threadqueue 有 waitForAccess（KThreadthread）和 acquire（KThreadthread）两个抽象方法，threadqueue 我是这样理解的：一个线程队列等待着某个资源，所以每个临界资源可以用当前等待着的线程队列来指代， waitForAccess（t）说明 t 也加入到该资源的等待队列了，acquire（t）则表示 t 已经得到这个资源了。抽象类 Scheduler 里有个方法 newThreadQueue（boole

4、antransferPriority）该方法构造了一个线程队列，调度器在线程等待队列 选择 下一个可获得资源访问权限时需要使用一个参数，姑且称为“优先级”，优先级高的可得到资源，这会导致饥饿，如 cpu 也是一个资源，就绪队列等待cpu 资源，如果 ABC 三个线程优先级分别是 321，B 等待着 C 所占有的一个资源，C 只有运行结束才释放这个 B 等代着的资源，C 当前拥有 cpu，当根据普通优先级调度方法它无法获得 CPU，进而 B 也无法执行，所以就约定当前获得CPU 线程优先级可以直接设为不小于等待队列中最大的优先级，以便于优先级小的线程快点结束释放其拥有的资源代码在 KThread

5、.java 中:private ThreadQueue joinQueue = null;每个 kthread 对象都有自己的 joinQueue，由由对本线程调用 join 方法的其他线程对象构成，可“捐赠”优先级private boolean Joined = false;布尔形变量 joined，判断本线程是否被其他线程调用过 join 方法，完善 finish（）方法时会用到public boolean IsAlive（）if（this.status=statusNew|status=statusReady| status=statusRunning|status=statusBloc

6、ked）return true; else return false;一个简单的判断线程是否结束的方法，Kthread 有五种状态，只要状态不为finished，就返回 truepublic void join（） Lib.debug（dbgThread, Joining to thread: + toString（）;Lib.assertTrue（this != currentThread）;if （this.status = statusFinished） return;boolean intStatus = Machine.interrupt（）.disable（）;/关中断this.h

7、asBeenJoined = true;/设置 join 标志，在 finish 方法中使用if （this.joinQueue = null） this.joinQueue = ThreadedKernel.scheduler.newThreadQueue（true）;this.joinQueue.acquire（this）;/新建一个可转让优先级的线程队列joinqueue，调用 join 方法的进程直接拥有该队列的最高优先级this.joinQueue.waitForAccess（KThread.currentThread（）;/currentThread（）等待在队列上KThread.

8、sleep（）; Machine.interrupt（）.restore（intStatus）;public static void finish（） Machine.autoGrader（）.finishingCurrentThread（）; if （currentThread.Joined） currentThread.joinQueue.nextThread（）.ready（）;/currentThread 结束前检查 Joined 标志，有等待线程的就选择一个加入就绪队列Lib.assertTrue（toBeDestroyed = null）; toBeDestroyed = curr

9、entThread; currentThread.status = statusFinished; sleep（）;/执行就绪队列下个线程在 join 类测试代码里创建 AThread 和 Bthread 两个线程，AThread 循环打印“AThread 循环第. 次”语句，Bthread 开始打印“B_thread 就绪”语句，中间执行 AThread。Join（）方法， 最后打印“B_thread 执行结束”语句。根据结果可以验证基本实现了 join（）方法TASK1.2用允许/屏蔽中断的方法实现条件变量Condition 类中已有利用信号量实现的条件变量，我们需要实现不依靠信号变量的实

10、现，Condition 最重要的部分是对 Lock 类的使用，Lock 可被视为线程运行必需的“资源”，拥有 lock 资源的线程才能访问一些临界资源， 即不能被多线程同时访问或修改的资源，lock 对象拥有一个 ThreadQueue waitQueue，且优先级转让标志为 true，这意味着获得 lock 的线程不会因为优先级问题失去该lock。Lock.release（）方法让当前拥有锁的线程放弃锁，通过 lockHolder=waitQueue.nextThread（）来实现。Lock.acquire（）方法要求得到锁，若要求时锁没被其他线程拥有，则调用acquire（）方法的线程直接

11、得到锁，否则将调用 acquire（）方法的线程加到lock 对象的 waitQueue 中等待。Condition2 类也有一个 waitQueue，用来存放等待在条件变量上的线程，sleep 方法的核心是在 conditionLock.release（）;KThread.sleep（）;/conditionLock.acquire（）;过程中，线程调用Condition2.sleep（）方法后，失去锁，阻塞在 conditionlock 这个资源上， 要 acquire（）才能结束 sleep（）方法。condition.Wake（）只能被拥有conditionLock 资源的线程执行，故

12、可实现一个线程等待条件变量的条件成立而挂起；另一个线程使条件成立；互斥锁的使用为了防止竞争，与条件变量结合在一起。public class Condition2 public Condition2（Lock conditionLock） this.conditionLock = conditionLock;waitQueue = new LinkedList（）;public void sleep（） Lib.assertTrue（conditionLock.isHeldByCurrentThread（）; boolean intStatus = Machine.interrupt（）.dis

13、able（）;/关中断waitQueue.add（KThread.currentThread（）;/当前线程被添加到条件变量的等待队列上conditionLock.release（）;/释放锁/线程状态设为阻塞/要求锁，这是线程阻塞的原因Machine.interrupt（）.restore（intStatus）;/开中断public void wake（） Lib.assertTrue（conditionLock.isHeldByCurrentThread（）;/只能被拥有 conditionLock 资源的线程执行/关中断waitQueue.remove（）.ready（）;/直接将 wa

14、itQueue 里的线程移出并将其状态设为 readypublic void wakeAll（） Lib.assertTrue（conditionLock.isHeldByCurrentThread（）; while （!waitQueue.isEmpty（）wake（）;/利用 while 循环将 waitqueue 里所有线程“唤醒”private Lock conditionLock;private LinkedList waitQueue;在 Condition2 测试方法里创 建 共 有 条 件 变 量 c2test， 一 个 临 界 资 源 count 和 三 个 线 程 ， thread1，thread2，thread3，初始化三个线程后 thread1，thread2 调用 c2test.sleep（） 后开始“睡眠”，thread3 调用 c2test.wakeAll（）唤醒所有线程，thread1，thead