线程机制实习报告_Nachos Lab1

2024-02-25 02:58

本文主要是介绍线程机制实习报告_Nachos Lab1,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!


内容一:总体概述

         本次Lab针对的内容是实现线程机制最基本的数据结构——进程控制块(PCB)。当一个进程创建时必然会生成一个相应的进程控制块,记录一些该线程特征,如进程的标示符、状态、相应的程序和数据地址、资源清单等(当然,Nachos简化了进程控制块的内容)。实验的主要内容是修改和扩充PCB,主要难点在于发现修改PCB影响到的文件并进行修改。

         另一个存在的困难就是对C++语言的语法不熟悉,需要补一些语法课。

 

【用简洁的语言描述本次lab的主要内容;阐述本次lab中涉及到的重要的概念,技术,原理等,以及其他你认为的最重要的知识点。这一部分主要是看大家对lab的总体的理解。

         要求:简洁,不需要面面俱到,把重要的知识点阐述清楚即可。】

内容二:任务完成情况

任务完成列表(Y/N)

 

Exercise1

Exercise2

Exercise3

Exercise4

完成情况

Y

Y

Y

Y

 

具体Exercise的完成情况

         Exercise1

         调研Linux或Windows中进程控制块(PCB)的基本实现方式,理解与Nachos的异同。

 

         我选择了开源的Linux作为调研内容。在Linux中的每一个进程由一个task_struct数据结构来描述。task_struct就是通常所说的进程控制块(PCB)。task_struct容纳了一个进程的所有信息,是对系统进程进行控制的唯一手段,也是最有效的手段。task_struct存放在/include/linux/sched.h中。

         我的调研选择了Linux-3.5.4版本阅读。并参考了网上的一些博客。Linux系统的PCB包括了很多参数,主要的参数有:

1)        进程状态

进程状态是进程调度和交换的依据。Linux下进程设置了5种状态。分别是运行态、可中断态、不可中断态、僵尸状态、暂停态。

2)        进程调度信息

调度程序利用这些信息决定下一个应该运行的进程。这部分信息包括进程的类别(普通进程还是实时进程)、进程的优先级等。

3)        标识符

每个进程都有很多标识符来标识它,标识符有进程标识符、用户标识符、组标识符、备份用户标识符、文件系统用户标识符等。标识符可以用于控制进程对系统中文件和设备的访问。

4)        进程通信相关信息

Linux支持多种不同形式的通信机制。它支持典型的Unix通信机制:信号、管道,也支持System V通信机制:共享内存、信号量和消息队列。

5)        进程链接信息

Linux中进程有继承关系。除了初始化进程init,其他进程都有一个父进程。每个进程可以通过fork()或clone()系统调用来创建子进程,除了进程标识符等必要的信息外,子进程的task_struct结构中的绝大部分信息都是从父进程中拷贝过来的。系统记录这种父/子、兄/弟关系,使进程间的协作更加方便。task_struct中有许多指针,通过这些指针,系统中所有的task_struct结构就构成了一颗进程树。

6)        时间和定时器信息

内核需要记录进程在其生存期内使用CPU的时间以便用于统计、计费等有关操作。进程耗费CPU的时间由两部分组成:一是在用户态下耗费的时间,一是在系统态下耗费的时间。这类信息还包括进程剩余的时间片和定时器信息等,以控制相应事件的触发。

7)        文件系统信息

进程可以打开或关闭文件,文件属于系统资源,Linux内核要对进程使用文件的情况进行记录。

8)        虚拟内存信息

除了内核线程,每个进程都拥有自己的地址空间,用mm_struct来描述。

9)        页面管理信息

当物理内存不足时,Linux内存管理子系统需要把内存中部分页面交换到外存,其交换是以页为单位的。这部分结构记录了交换所用到的信息、

10)    对称多处理器信息

与多处理器相关的几个域。

11)    处理器上下文信息

当进程暂时停止运行时,处理机的状态必须保存在进程的task_struct。当进程被调度重新运行时再从中恢复这些环境,也就是恢复这些寄存器和堆栈的值。

12)    其他

记录一些其他的必要信息。

 

Nachos相对与Linux系统的线程部分来讲,要简单许多。它的P

这篇关于线程机制实习报告_Nachos Lab1的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/744204

相关文章

java中反射(Reflection)机制举例详解

《java中反射(Reflection)机制举例详解》Java中的反射机制是指Java程序在运行期间可以获取到一个对象的全部信息,:本文主要介绍java中反射(Reflection)机制的相关资料... 目录一、什么是反射?二、反射的用途三、获取Class对象四、Class类型的对象使用场景1五、Class

Spring Boot3虚拟线程的使用步骤详解

《SpringBoot3虚拟线程的使用步骤详解》虚拟线程是Java19中引入的一个新特性,旨在通过简化线程管理来提升应用程序的并发性能,:本文主要介绍SpringBoot3虚拟线程的使用步骤,... 目录问题根源分析解决方案验证验证实验实验1:未启用keep-alive实验2:启用keep-alive扩展建

Java终止正在运行的线程的三种方法

《Java终止正在运行的线程的三种方法》停止一个线程意味着在任务处理完任务之前停掉正在做的操作,也就是放弃当前的操作,停止一个线程可以用Thread.stop()方法,但最好不要用它,本文给大家介绍了... 目录前言1. 停止不了的线程2. 判断线程是否停止状态3. 能停止的线程–异常法4. 在沉睡中停止5

Java捕获ThreadPoolExecutor内部线程异常的四种方法

《Java捕获ThreadPoolExecutor内部线程异常的四种方法》这篇文章主要为大家详细介绍了Java捕获ThreadPoolExecutor内部线程异常的四种方法,文中的示例代码讲解详细,感... 目录方案 1方案 2方案 3方案 4结论方案 1使用 execute + try-catch 记录

Nginx之upstream被动式重试机制的实现

《Nginx之upstream被动式重试机制的实现》本文主要介绍了Nginx之upstream被动式重试机制的实现,可以通过proxy_next_upstream来自定义配置,具有一定的参考价值,感兴... 目录默认错误选择定义错误指令配置proxy_next_upstreamproxy_next_upst

Spring Boot 中正确地在异步线程中使用 HttpServletRequest的方法

《SpringBoot中正确地在异步线程中使用HttpServletRequest的方法》文章讨论了在SpringBoot中如何在异步线程中正确使用HttpServletRequest的问题,... 目录前言一、问题的来源:为什么异步线程中无法访问 HttpServletRequest?1. 请求上下文与线

在 Spring Boot 中使用异步线程时的 HttpServletRequest 复用问题记录

《在SpringBoot中使用异步线程时的HttpServletRequest复用问题记录》文章讨论了在SpringBoot中使用异步线程时,由于HttpServletRequest复用导致... 目录一、问题描述:异步线程操作导致请求复用时 Cookie 解析失败1. 场景背景2. 问题根源二、问题详细分

Java多线程父线程向子线程传值问题及解决

《Java多线程父线程向子线程传值问题及解决》文章总结了5种解决父子之间数据传递困扰的解决方案,包括ThreadLocal+TaskDecorator、UserUtils、CustomTaskDeco... 目录1 背景2 ThreadLocal+TaskDecorator3 RequestContextH

java父子线程之间实现共享传递数据

《java父子线程之间实现共享传递数据》本文介绍了Java中父子线程间共享传递数据的几种方法,包括ThreadLocal变量、并发集合和内存队列或消息队列,并提醒注意并发安全问题... 目录通过 ThreadLocal 变量共享数据通过并发集合共享数据通过内存队列或消息队列共享数据注意并发安全问题总结在 J

Spring排序机制之接口与注解的使用方法

《Spring排序机制之接口与注解的使用方法》本文介绍了Spring中多种排序机制,包括Ordered接口、PriorityOrdered接口、@Order注解和@Priority注解,提供了详细示例... 目录一、Spring 排序的需求场景二、Spring 中的排序机制1、Ordered 接口2、Pri