Lec13 Sleep & Wake up

进程切换的流程

1. 一个进程出于某种原因想要进入休眠状态，比如说出让CPU或者等待数据，它会先获取自己的锁；
2. 之后进程将自己的状态从RUNNING设置为RUNNABLE；
3. 之后进程调用switch函数，其实是调用sched函数在sched函数中再调用的switch函数；
4. switch函数将当前的线程切换到调度器线程；
5. 调度器线程之前也调用了switch函数，现在恢复执行会从自己的switch函数返回；
6. 返回之后，调度器线程会释放刚刚出让了CPU的进程的锁

第1步中获取进程的锁：

阻止其他CPU核的调度器线程在当前进程完成切换前，发现进程是RUNNABLE的状态并尝试运行它

在进程切换的最开始，进程先获取自己的锁，并且直到调用switch函数时也不释放锁。而另一个线程，也就是调度器线程会在进程的线程完全停止使用自己的栈之后，再释放进程的锁。释放锁之后，就可以由其他的CPU核再来运行进程的线程，因为这些线程现在已经不在运行了。

xv6系统相关注意点：

• XV6中，不允许进程在执行switch函数的过程中，持有任何其他的锁

Sleep&Wakeup 接口

UART的驱动

当shell需要输出时会调用write系统调用最终走到uartwrite函数中

uartwrite函数

对于buffer中的每个字符，我们都会等待UART可以接收下一个字符，之后写入一个字符，将tx_done设置为0，回到循环的最开始并再次调用sleep函数进行睡眠状态，直到tx_done为1

uartintr

UART硬件会在完成传输一个字符后，触发一个uartintr的中断处理程序，当UART传输完了这个字符，uartintr函数会将tx_done设置为1，并唤醒uartwrite所在的线程。所以对于每个字符都有调用一次sleep和wakeup，并占用一次循环。

exit系统调用

子进程exit的最后，它都没有释放所有的资源，因为它还在运行的过程中，所以不能释放这些资源。相应的其他的进程，也就是父进程，释放了运行子进程代码所需要的资源。这样的设计可以让我们极大的精简exit的实现。