202 lines
10 KiB
C++
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C++
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* *
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* S C H E D U L E R *
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* *
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* Beschreibung: Implementierung eines einfachen Zeitscheiben-Schedulers. *
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* Rechenbereite Threads werden in 'readQueue' verwaltet. *
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* *
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* Der Scheduler wird mit 'schedule' gestartet. Neue Threads*
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* können mit 'ready' hinzugefügt werden. Ein Thread muss *
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* die CPU freiwillig mit 'yield' abgeben, damit andere auch*
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* rechnen koennen. Ein Thread kann sich selbst mit 'exit' *
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* terminieren. Ein Thread kann einen anderen Thread mit *
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* 'kill' beenden. Ein erzwungener Threadwechsel erfolgt *
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* mit der Funktion 'preempt', welche von der Timer-ISR *
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* aufgerufen wird. *
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* *
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* Zusaetzlich gibt es nun fuer die Semaphore zwei neue *
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* Funktionen 'block' und 'deblock'. *
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* *
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* Autor: Michael, Schoettner, HHU, 23.11.2018 *
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#include "kernel/threads/Scheduler.h"
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#include "kernel/threads/IdleThread.h"
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* Methode: Scheduler::schedule *
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*---------------------------------------------------------------------------*
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* Beschreibung: Scheduler starten. Wird nur einmalig aus main.cc gerufen.*
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void Scheduler::schedule() {
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/* hier muss Code eingefuegt werden */
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// We need to start the idle thread first as this one sets the scheduler to initialized
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// Other wise preemption will be blocked and nothing will happen if the first threads
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// ready() function is blocking
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this->start(*(Thread*)new IdleThread()); // The idle thread set initialized to true, so preemption
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// only starts after this
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}
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* Methode: Scheduler::ready *
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*---------------------------------------------------------------------------*
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* Beschreibung: Thread in readyQueue eintragen. *
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* *
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* Parameter: *
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* that Einzutragender Thread *
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void Scheduler::ready(Thread* that) {
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/* hier muss Code eingefuegt werden */
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// Thread-Wechsel durch PIT verhindern
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cpu.disable_int();
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this->ready_queue.insert(that);
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log << TRACE << "Adding to ready_queue, ID: " << dec << that->tid << endl;
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this->ready_queue.print(log << TRACE);
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cpu.enable_int();
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}
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* Methode: Scheduler::exit *
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*---------------------------------------------------------------------------*
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* Beschreibung: Thread ist fertig und terminiert sich selbst. Hier muss *
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* nur auf den naechsten Thread mithilfe des Dispatchers *
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* umgeschaltet werden. Der aktuell laufende Thread ist *
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* nicht in der readyQueue. *
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void Scheduler::exit() {
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/* hier muss Code eingefuegt werden */
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// Thread-Wechsel durch PIT verhindern
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cpu.disable_int();
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if (this->ready_queue.empty()) {
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log << ERROR << "Can't exit last thread, active ID: " << dec << this->get_active()->tid << endl;
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cpu.enable_int();
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return;
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}
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Thread& next = *(Thread*)this->ready_queue.remove_first();
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log << TRACE << "Exiting thread, ID: " << dec << this->get_active()->tid << " => " << next.tid << endl;
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this->ready_queue.print(log << TRACE);
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this->dispatch(next);
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// Interrupts werden in Thread_switch in Thread.asm wieder zugelassen
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// dispatch kehr nicht zurueck
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}
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* Methode: Scheduler::kill *
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*---------------------------------------------------------------------------*
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* Beschreibung: Thread mit 'Gewalt' terminieren. Er wird aus der *
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* readyQueue ausgetragen und wird dann nicht mehr aufge- *
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* rufen. Der Aufrufer dieser Methode muss ein anderer *
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* Thread sein. *
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* *
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* Parameter: *
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* that Zu terminierender Thread *
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void Scheduler::kill(Thread* that) {
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/* hier muss Code eingefuegt werden */
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// Thread-Wechsel durch PIT verhindern
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cpu.disable_int();
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if (!this->ready_queue.remove(that)) {
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log << ERROR << "Can't kill thread that is not in ready_queue, ID: " << dec << that->tid << endl;
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cpu.enable_int();
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return;
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}
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log << TRACE << "Killing thread, ID: " << dec << that->tid << endl;
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this->ready_queue.print(log << TRACE);
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cpu.enable_int();
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}
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* Methode: Scheduler::yield *
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*---------------------------------------------------------------------------*
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* Beschreibung: CPU freiwillig abgeben und Auswahl des naechsten Threads.*
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* Naechsten Thread aus der readyQueue holen, den aktuellen *
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* in die readyQueue wieder eintragen. Das Umschalten soll *
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* mithilfe des Dispatchers erfolgen. *
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* *
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* Achtung: Falls nur der Idle-Thread läuft, so ist die *
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* readyQueue leer. *
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void Scheduler::yield() {
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/* hier muss Code eingefuegt werden */
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|
// Thread-Wechsel durch PIT verhindern
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cpu.disable_int();
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if (this->ready_queue.empty()) {
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log << TRACE << "Skipping yield as no thread is waiting, active ID: " << dec << this->get_active()->tid << endl;
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|
cpu.enable_int();
|
|
return;
|
|
}
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Thread& next = *(Thread*)this->ready_queue.remove_first();
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this->ready_queue.insert(this->get_active());
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log << TRACE << "Yielding, ID: " << dec << this->get_active()->tid << " => " << next.tid << endl;
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|
this->ready_queue.print(log << TRACE);
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this->dispatch(next);
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}
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* Methode: Scheduler::preempt *
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*---------------------------------------------------------------------------*
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* Beschreibung: Diese Funktion wird aus der ISR des PITs aufgerufen und *
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* schaltet auf den naechsten Thread um, sofern einer vor- *
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* handen ist. *
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void Scheduler::preempt() {
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/* Hier muss Code eingefuegt werden */
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this->yield(); // We already have that
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}
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* Methode: Scheduler::block *
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* Beschreibung: Aufrufer ist blockiert. Es soll auf den naechsten Thread *
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* umgeschaltet werden. Der Aufrufer soll nicht in die *
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* readyQueue eingefuegt werden und wird extern verwaltet. *
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* Wird bei uns nur fuer Semaphore verwendet. Jede Semaphore*
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* hat eine Warteschlange wo der Thread dann verwaltet wird.*
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* Die Methode kehrt nicht zurueck, sondern schaltet um. *
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void Scheduler::block() {
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/* hier muss Code eingefuegt werden */
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this->exit(); // If I'm not mistaken block/deblock is the same functionality we already have
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}
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* Methode: Scheduler::deblock *
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* Beschreibung: Thread 'that' deblockieren. 'that' wird nur in die *
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* readyQueue eingefuegt und dann zurueckgekehrt. In der *
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* einfachsten Form entspricht diese Funktion exakt 'ready' *
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* Man koennte alternativ aber den deblockierten Thread auch*
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* am Anfang der readyQueue einfuegen, um ihn zu beorzugen. *
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* *
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* Parameter: that: Thread der deblockiert werden soll. *
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void Scheduler::deblock(Thread* that) {
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/* hier muss Code eingefuegt werden */
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this->ready(that);
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}
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