学习笔记六

一. 作业要求

自学教材第3章，提交学习笔记（10分），评分标准如下

知识点归纳以及自己最有收获的内容，选择至少2个知识点利用chatgpt等工具进行苏格拉底挑战，并提交过程截图，提示过程参考下面内容（4分）

“我在学***X知识点，请你以苏格拉底的方式对我进行提问，一次一个问题”

核心是要求GPT：“请你以苏格拉底的方式对我进行提问”

然后GPT就会给你提问，如果不知道问题的答案，可以反问AI：“你的理解（回答）是什么？”

如果你觉得差不多了，可以先问问GPT：“针对我XXX知识点，我理解了吗？”

GPT会给出它的判断，如果你也觉得自己想清楚了，可以最后问GPT：“我的回答结束了，请对我的回答进行评价总结”，让它帮你总结一下。

问题与解决思路，遇到问题最先使用chatgpt等AI工具解决，并提供过程截图（3分）
实践过程截图，代码链接（2分）
其他（知识的结构化，知识的完整性等，提交markdown文档，使用openeuler系统等）（1分）

二. 知识点总结

1. 多任务处理系统

（1）type.h文件

type.h文件定义了系统常数和表示进程的简单PROC结构体

/*********** type.h file ************/

#define NPROC   9

#define SSIZE 1024

// PROC status

#define FREE    0

#define READY   1

#define SLEEP   2

#define ZOMBIE  3

typedef struct proc{

     struct proc *next;

int *ksp;

int pid;

int status;

int priority;

int  kstack [SSIZE];

}PROC;

后面，我们在扩展 MT系统时，应向PROC结构体中添加更多的字段。

（2）ts.s文件

ts.s在32位GCC汇编代码中可实现进程上下文切换。

#------------- ts,s file file-------

.globl running,scheduler, tswitch

tSwitch:

SAVE:pushl %eax :

pushl %ebx

pushl %ecx

pushl %edx

pushl %ebp

pushl %esi

pushl %edi

pushf1

movl   running, Sebx

mov1   # esp,4(%ebx)

FIND: call  scheduler

RESUME: movl    running,8ebx

        Movl    4(%ebx),%esp

popf1

 popl %edi

popl %esi

popl %ebp

popl %edx

popl %ecx

popl %ebx

popl %eax

ret

# stack contents=|retPC|eax|ebx|ecx|edx|ebp|esi|edi|eflag|

#               -2   -3  -4  -5  -6  -7   -8  -9  -1

（3）queue.c文件

queue.c文件可实现队列和链表操作函数。

/***************** queue.C file*****************/

int enqueue(PROC **queue,PROC *p)

{

PROC *q = *queue;

if(q == 0 || p->priority> q->priority){

*queue = p;

p->next = q;

}

else{

while(g->next && p->priority <= q->next->priority)

q = q->next;

p->next = q->next;

q->next = p;

}

}

PROC *dequeue (PROC **queue)

{

PROC *p = *queue;

if (p)

*queue =(*queue)->next;

return p;

}

int printList(char *name,PROC *p)

{

printf("%s = ",name);

while(p){

printf("[8d %d]->",p->pid,p->priority);

p = p->next;

}

printf("NULL\n");

}

（4）t.c文件

t.c文件定义MT系统数据结构、系统初始化代码和进程管理函数。

2. 多任务处理系统代码介绍

（1）虚拟CPU：MT系统在Linux下编译链接为

gcc -m32 t.c ts.s

（2）init():当MT系统启动时，main()函数调用init()以初始化系统。

（3）P0调用kfork()来创建优先级为1的子进程P1，并将其输入就绪队列中。

（4）tswitich():tswitch()函数实现进程上下文切换。

（5）.1 tswitch()中的SAVE函数：当正在执行的某个任务调用tswitch()时，它会把返回地址保存在堆栈上，并在汇编代码中进入tswitch()。

（6）.2 scheduler():在执行了SAVE函数之后，任务调用scheduler()来选择下一个正在运行的任务。

（7）.3 tswitch()中的RESUME函数

（8）kfork():kfork()函数创建一个子任务并将其输入readyQueue中。

（9）body()：所有创建的任务都执行同一个body()函数。

（10）空闲任务 P0：P0的特殊之处在于它所在任务中具有最低的优先级

（11）运行多任务处理（MT）系统

3. 进程同步

（1）睡眠模式

为实现休眠操作，我们可以在 PROC结构体中添加一个event字段，并实现ksleep（int event）函数，使进程进入休眠状态。接下来，我们将假设对 PROC结构体进行修改以包含加粗显示的添加字段。

typedef struct proc{

struct proc *next;

int*ksp;

int pid;

int ppid;

int status;

int priority;

int event;

int exitCode;

struct proc *child;

struct proc *sibling;

struct proc *parent;

int kstack[1024];

}PROC;

（2）唤醒操作

当某个等待时间发生时，另一个执行实体（可能是某个进程或中断处理程序）将会调用 kwakeup（event）。唤醒正处于休眠状态等待该事件值的所有程序。如果没有任何程序休眠等待该程序，kwakeup()就不工作，即不执行任何操作。Kwakeup()的算法是:

/********** Algorithm of kwakeup(int event)*********/

// Assume SLEEPing proCs are in a global sleepiist

for each PROC *p in sleepList do {

if (p->event == event){

delete D from sleepLiBt;

p->8tatu8 = READY;

enqueue(EreadyQueue,p);

}
}