lock的实验一 链接到标题

全局变量的修改和增加 链接到标题

这里的str必须是全局变量，搞成局部变量会导致lock的name指令指向一个虚无位置

struct {
  struct spinlock lock;
  struct run *freelist;
} kmem[NCPU];

char str[NCPU][6];

kinit的修改 链接到标题

这里lab里说，要让每个CPU去初始化一下
hint里又说，先让一个CPU有全部的内存块

void
kinit()
{
  for(int i = 0; i < NCPU;++i){
    memmove(str[i],"kmem",5);
    str[i][4] = i+'0';
    str[i][5] = 0;
    initlock(&kmem[i].lock, str[i]);
    kmem[i].freelist = 0;
  }
  freerange(end, (void*)PHYSTOP);
  struct run * t = kmem[0].freelist;
  kmem[0].freelist = 0;
  int i = 0;
  while(t){
    struct run * r = t;
    t = t->next;
    r->next = kmem[i].freelist;
    kmem[i].freelist = r;
    i++;
    i %= 3;
  }
}

kfree的修改 链接到标题 

void
kfree(void *pa)
{
  struct run *r;

  if(((uint64)pa % PGSIZE) != 0 || (char*)pa < end || (uint64)pa >= PHYSTOP)
    panic("kfree");

  // Fill with junk to catch dangling refs.
  memset(pa, 1, PGSIZE);

  r = (struct run*)pa;
 
  push_off();
  int cpu_id = cpuid();
 //int cpu_id = (uint64)r % NCPU;
  acquire(&kmem[cpu_id].lock);
  r->next = kmem[cpu_id].freelist;
  kmem[cpu_id].freelist = r;
  release(&kmem[cpu_id].lock);
  pop_off();
}

kalloc的修改 链接到标题 

// Allocate one 4096-byte page of physical memory.
// Returns a pointer that the kernel can use.
// Returns 0 if the memory cannot be allocated.
void *
kalloc(void)
{
  struct run *r = 0;
  push_off();
  int cpu_id = cpuid();
  acquire(&kmem[cpu_id].lock);
  if(kmem[cpu_id].freelist){
        r = kmem[cpu_id].freelist;
    kmem[cpu_id].freelist = r->next;
    //kmem[cpu_id].num--;
  }
  release(&kmem[cpu_id].lock);
  pop_off();
//这里可以关了，总之开偷了肯定会有冲突

  int i = (cpu_id+1)%NCPU;
  // 2. 本地失败，尝试窃取
  if(!r){
    for(int j = 0 ; j < NCPU; ++j){//这里用NCPU保证所有内存可以分配
      acquire(&kmem[i].lock);
      if( kmem[i].freelist ){
        r = kmem[i].freelist;
        kmem[i].freelist = r->next;
        release(&kmem[i].lock);
        break;
        }
        release(&kmem[i].lock);
        i++;
        i%=NCPU;
        }
  }

  if (r) {
    memset((char*)r, 5, PGSIZE);
  }

  return (void*)r;
}

优化 链接到标题

  • 每个CPU在开始时均分内存 //只有前3个，因为运行时实际上只有3个核
  • kfree时看进程看自己在那个CPU上就将内存放在哪里
  • kalloc在有时，只从自己身上拿，没有时窃取

坑 链接到标题

  • 一定要在linux上跑，不能在wsl上，在wsl上永远过不了test3。
  • KIMI跟我说要优化，一次偷别人的一半的内存搞得我走了好久弯路。

lock的实验二 链接到标题

定义修改 链接到标题 

struct {
  struct spinlock lock;//保留这里是为了bpin和bunpin不用修改，目前不知道这两徒弟是干啥的
  struct buf buf[NBUF];
  struct spinlock buf_spin_lock[NBUF];//每个buf状态的访问锁
  // struct buf head;
} bcache;

所有锁的初始化 链接到标题 

void binit(void) {
  initlock(&bcache.lock, "bcache");
  for (int i = 0; i < NBUF; ++i) {
    initsleeplock(&bcache.buf[i].lock, "buffer");
    initlock(&bcache.buf_spin_lock[i], "bcache");
  }
}

bget改成hash查找 链接到标题

他hint里说要搞个hash表，让后用13个的大小，搞什么桶什么什么乱七八糟的，我懒得看了，直接搞了个30大小的hash，按访问dev和blockno这两变量hash一下，冲突了就用顺序查找。

static struct buf *bget(uint dev, uint blockno) {
  struct buf *b;


  // Is the block already cached?

  // Not cached.
  // Recycle the least recently used (LRU) unused buffer.
  uint hash = (dev + blockno) % NBUF;
  for (int i = 0; i < NBUF; ++i) {
    b = &bcache.buf[hash];
    acquire(&bcache.buf_spin_lock[hash]);
    if (b->dev == dev && b->blockno == blockno) {
      b->refcnt++;
      release(&bcache.buf_spin_lock[hash]);
      acquiresleep(&b->lock);
      return b;
    }
    release(&bcache.buf_spin_lock[hash]);
    hash = (hash + 1) % NBUF;
  }
  hash = (dev + blockno) % NBUF;
  for (int i = 0; i < NBUF; ++i) {
    b = &bcache.buf[hash];
    acquire(&bcache.buf_spin_lock[hash]);
    if (b->refcnt == 0) {
      b->dev = dev;
      b->blockno = blockno;
      b->valid = 0;
      b->refcnt = 1;
      release(&bcache.buf_spin_lock[hash]);
      acquiresleep(&b->lock);
      return b;
    }
    release(&bcache.buf_spin_lock[hash]);
    hash = (hash + 1) % NBUF;
  }
  panic("bget: no buffers");
}

block buffer的release 链接到标题

这里反而简单了，就直接–就行，因为没有链表了

void brelse(struct buf *b) {
  if (!holdingsleep(&b->lock))
    panic("brelse");

  releasesleep(&b->lock);

  int position = b - bcache.buf;
  acquire(&bcache.buf_spin_lock[position]);
  b->refcnt--;
  release(&bcache.buf_spin_lock[position]);
}

坑 链接到标题

  • 头文件不要瞎jb改位置，改了会编译不通过，我该是因为lazy vim的语法检测自动改了，我还不知道怎么调

结果 链接到标题

结果