标签：优先级 测试点 记录 主线 Pintos priority 线程 Mission2 donate
上期说到，我们把优先级调度做好了。
现在是实现优先级捐赠。
本实验是基于和LX同学一起在5教站了一下午的基础上才写出来的，这篇报告有LX同学大于或等于于一半的功劳。
我先和LX同学一起看了各个测试点，整理思路，我这篇文章也按照这个顺序来写。
做题第一步：先遍历所有测试点
1.priority-donate-chain
2.priority-donate-lower
这个测试点主要是改变了原始线程的优先级，但是因为它还持有其他线程正在等待的锁，所以优先级不能降低，但测试点要求我们保存该设置操作，在锁释放之后要能看到影响。
3.priority-donate-multiple
这个测试点主要是用优先级为31的主线程申请了两个锁a、b，先后用优先级为32、33的线程A，线程B（大写用来区分）来申请锁a、b，导致主线程的优先级变成32，接着又变成33.
随后主线程释放b锁，此时主线程优先级应当变回32，B立即运行（优先级33比其他都高了），之后主线程运行，解锁a锁，优先级变成31，A立即运行，结束后主线程接着运行，结束。
这个测试点的主要要点在于解锁后可能需要下调优先级，并让出CPU，但不能一次性下降到最早的优先级，因为还持有其他线程正在等待的锁。
4.priority-donate-multiple2
这个和上一个测试点很接近，但主线程先释放手中的对应优先级低的线程所申请的锁，此时主线程优先级不应该改变。
5.priority-donate-nest
首先，主线程（31、low priority）初始化两个锁a、b，并持有b，然后创建一个medium线程（32）持有b锁，申请a锁，那么主线程优先级变成32，再创建一个high线程（33）申请b锁，此时medium优先级捐赠应该变成33
，递归地：主线程优先级应该也变成33.随后释放a锁，medium获得a锁运行，接着释放a，然后释放b，此时high抢占CPU，运行结束，medium结束，low结束。
这个测试点的要点还是在于优先级的捐赠与递归
6.priority-donate-one
(simple routine doesn't deserve my effort.jpg)
就是主线程（31）分别创建两个线程（32、33）申请主线程持有的锁，于是主线程的优先级变成32、33。主线程释放锁之后，33那个线程先运行结束，然后32，然后主线程。
7.priority-donate-sema
在这个测试点中，主线程先创建了一个lock和一个信号量sema，它先创建一个low（32），拿到锁，申请信号量，但是此时信号量为0，low被阻塞。
主线程再创建一个med（34）申请lock，但锁已经被占有了，low优先级变成34。加入某个时间点med拿到锁，它还会执行sema_down
最后主线程创建了一个high线程（36）申请锁，如果它拿到了锁，他会执行sema_up。
这个测试点的要点在于，当主线程sema_up之后，low运行，释放锁，此时必须由优先级较高的high拿到锁，否则med会请求sema_down，最终死锁。
实现思路
测试点看完了，开始整理思路，先从priority-donate-one开始，最基本的就是当申请锁时，要判断现在锁是否被持有，如果没有，那拿着就行，否则要把优先级传递给现在的持有者。
但是priority-donate-chain告诉我们，这个持有者有可能也正在等待其他的线程持有的锁，所以需要实现递归捐赠。
首先我们利用锁数据结构里的holder，在某一个线程申请锁且发现锁被占有的时候，判断这个holder的优先级是不是比自己的低，如果是就要捐赠，并且递归地区看这个holder有无在等待的锁，所以我们在struct thread这一个数据结构里还要加一个变量waiting_lock，用来存正在等待的锁，这样就可以构成一个链表递归调用了。
thread里面增加一个 struct lock* waiting_lock。
thread的初始化要加上我们新增的三个变量
lock_acquire函数
优先级的递归捐赠
释放锁以及thread_set_priority的时候，要考虑到目前的这个线程是不是还持有别人正在等待的锁，优先级不能随便降低；但是与此同时thread_set_priority函数必须起作用，不能被“吞掉”，那么我们将它起的作用保存起来，作为实际的优先级old_priority，如果在释放锁的时候还要遍历自己持有的其他锁，观察其每一个的优先级最高的等待者的优先级，和old_priority结合起来取最大值作为表现出来的priority，也就是数据结构里面的priority。
thread数据结构在前面已经提到了。主要post一下thread_set_priority和lock_release。
thread_set_priority函数
lock_release函数
priority-donate-sema告诉我们，在两个优先级不一样的线程等待同一个锁的时候，要由优先级高的获得，这个我们只要在把当前线程插入到lock里的sema的waiter队列里的时候按顺序插入即可，这个对sema_down的修改在改为优先级调度时就已经做过了。
标签：优先级,测试点,记录,主线,Pintos,priority,线程,Mission2,donate 来源： https://www.cnblogs.com/myendless/p/15496125.html
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