XV6 锁定调度程序中的进程表答案

【问题标题】：XV6 locking of process table in schedulerXV6 锁定调度程序中的进程表
【发布时间】：2020-06-12 03:50:38
【问题描述】：

我对与以下函数中使用的 ptable 上的锁相关的获取和释放感到困惑（来自 proc.c 的yield()）。

我的导师说，获取 ptable 上的锁定是为了避免与可能同时访问 ptable 的其他 CPU 的竞争条件，但我很困惑为什么这里只在最后才释放锁。

这是否意味着新进程在释放锁之前运行了整个时间片，其他 CPU 可以使用 ptable？

void yield(void)
{
  acquire(&ptable.lock);
  cp->state = RUNNABLE;
  sched();
  release(&ptable.lock);
}

【问题讨论】：

标签： operating-system xv6

【解决方案1】：

让我们考虑 2 个进程，P1 和 P2。 P2 已经让步，现在你在 P1 中。

现在在 P1 内部调用 yield()。让我们以此为您的上述起点。从yield()获取ptable.lock后，调用sched()，在sched()内部，你会发现如下语句：

swtch(&p->context, mycpu()->scheduler);

这将从您当前进程的上下文切换到调度程序上下文。当我这么说时，它会从下面的switchkvm() 内部scheduler() 继续下去

正如您所见，ptable.lock 发布后。接下来它会找到一个RUNNABLE进程并切换到它。所以在一个切换的过程中，下面scheduler()内部的执行一直发生到调用swtch(&(c->scheduler), p->context);

每当 P2 产生时，它都会使用 ptable.lock 并调用 sched()。在 sched() 内部，将调用 swtch 并切换到 scheduler() 的上下文。在 scheduler() 内部，它会从 switchkvm() 开始。

所以yield()内部进程上下文中获取的ptable.lock在scheduler()内部释放。

PS：请原谅我的英语。我不是母语人士。

下面是来自https://github.com/mit-pdos/xv6-public/blob/master/proc.c的代码sn-p

void
scheduler(void)
{
  struct proc *p;
  struct cpu *c = mycpu();
  c->proc = 0;
  
  for(;;){
    // Enable interrupts on this processor.
    sti();

    // Loop over process table looking for process to run.
    acquire(&ptable.lock);
    for(p = ptable.proc; p < &ptable.proc[NPROC]; p++){
      if(p->state != RUNNABLE)
        continue;

      // Switch to chosen process.  It is the process's job
      // to release ptable.lock and then reacquire it
      // before jumping back to us.
      c->proc = p;
      switchuvm(p);
      p->state = RUNNING;

      swtch(&(c->scheduler), p->context);
//------------------------------------------------------------------------------
// This is where a context switch continues from.
      switchkvm();

      // Process is done running for now.
      // It should have changed its p->state before coming back.
      c->proc = 0;
    }
    release(&ptable.lock);

  }
}

【讨论】：