4. shell.c
Write( \if(Strncmp(buffer,\ {
Halt(); } 5. start.s
.globl Strncmp .ent Strncmp
Strncmp: addiu $2,$0,SC_Strncmp syscall j $31 .end Strncmp .globl Exit .ent Exit 实验结果：
执行命令 ./nachos –x ../test/shell.noff
实验项目二
项目名称：Nachos的线程管理模块升级 实验目的：完善Nachos的线程管理机制 参与人员及分工：
实验背景知识：
线程基础知识：
线程基本概念：是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位，线程自己不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源，但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤消另一个线程，同一进程中的多个线程之间可以并发执行。由于线程之间的相互制约，致使线程在运行中呈现出间断性。 线程状态：就绪、阻塞和运行三种基本状态。
线程是程序中一个单一的顺序控制流程.在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作,称为多线程.
线程和进程的区别在于,子进程和父进程有不同的代码和数据空间,而多个线程则共享数据空间,每个线程有自己的执行堆栈和程序计数器为其执行上下文.多线程主要是为了节约CPU时间,发挥利用,根据具体情况而定. 线程的运行中需要使用计算机的内存资源和CPU 线程的周期
新建 就绪 运行 阻塞 死亡 线程调度与优先级
有线程进入了就绪状态,需要有线程调度程序来决定何时执行,根据优先级来调度. 线程组
每个线程都是一个线程组的一个成员,线程组把多个线程集成一个对象,通过线程组可以同时对其中的多个线程进行操作.在生成线程时必须将线程放在指定的线程组,也可以放在缺省的线程组中,缺省的就是生成该线程的线程所在的线程组.一旦一个线程加入了某个线程组,不能被移出这个组.
进程和线程的关系
在引入线程机制后，进程不再是单一的动态实体，而是由两部分组成：
? 各线程活动的环境，包括：统一的地址控件、全局变量、打开文件和计时器等。
? 若干个线程，它们是进程中的活动部分，也是处理机的调度单位，而进程不再是处理机 的最小调度单位。
一个进程中的所有线程在同一地址空间中活动，共享该地址空间中的全局变量，共享打开文
件和计时器等。它们总是相互协作，各自承担一个作业中的某个部分。与传统的进程相似， 线程具有状态的变化。通常，这些状态是：运行、阻塞、就绪或终止。 表3.1 与进程和线程有关的主要信息表
Nachos 广泛采用线程的概念，是多线程操作系统。线程是Nachos 处理机调度的单位，在 Nachos 中线程分成两类，一类是系统线程。所谓系统线程是只运行核心代码的线程，它运 行在核心态下，并且占用宿主机的资源，系统线程共享Nachos 操作系统本身的正文段和数 据段；一个系统线程完成一件独立的任务，比如在Nachos 网络部分，有一个独立的线程一 直监测有无发给自己的数据报。
Nachos 的另一类线程同Nachos 中的用户进程有关。Nachos 中用户进程由两部分组成，核心
代码部分和用户程序部分。用户进程的进程控制块是线程控制块基础上的扩充。每当系统接 收到生成用户进程的请求时，首先生成一个系统线程，进程控制块中有保存线程运行现场的 空间，保证线程切换时现场不会丢失。该线程的作用是给用户程序分配虚拟机内存空间，并 把用户程序的代码段和数据段装入用户地址空间，然后调用解释器解释执行用户程序；由于 Nachos 模拟的是一个单机环境，多个用户进程会竞争使用Nachos 唯一的处理机资源，所以 在Nachos 用户进程的进程控制块中增加有虚拟机运行现场空间以及进程的地址空间指针等 内容，保证用户进程在虚拟机上的正常运行。
在下图中可以看出，系统线程竞争使用宿主机的CPU 资源，而用户进程的用户程序部分 竞争使用的是虚拟机的CPU 和寄存器。所以用户进程在被切换下处理机时，需要保存其系 统线程部分的现场，同时还需要保存虚拟机部分的现场。
实验环境：Redhat Linux 9.0
NachOS-4.1
实验内容：
本项目在实践的过程中需要注意以下要点： Nachos中线程管理特点
Nachos中线程管理特点1 ------线程个数没有限制
? 一般的操作系统，进程的数目是有限的，但是Nachos 中线程数目是无限的（没有
限制）（当然，用户进程的数目应该也是有限的。当虚拟机内存以及虚拟内存都耗尽时，就不能产生新的用户线程）。因为线程的控制结构和系统线程的运行是占用宿主机的。能够开多少线程完全由宿主机条件限制，理论上是无限的。
Nachos中线程管理特点2 ------线程调度简单
? 启动了时钟中断的情况下，当时钟中断到来时。如果就绪线程队列中有就绪线程，
就必须进行线程切换。
没有启动时钟中断的情况下，Nachos 使用非抢占式调度。 ? 概念：
非抢占式调度:进程在运行过程中不会切换到其它进程运行，除非其主动放弃处理机或者运行结束
抢占式调度：为了确保没有一个进程单独运行的时间太长，几乎所有的计算机系统都内置了时钟，周期性地进行时钟中断，在每一次时钟中断时，由进程调度程序负