[week 09] pintos - priority sema_test

Woody Jo·2025년 7월 15일

kjungle

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테스트 하나에 오랜 시간 거의 반나절 쩔쩔 거렸던 것을 공유하고자 한다......

테스트 케이스 ⬆️

내 결과....

도대체 문제가 무엇일까?

static thread_func priority_sema_thread;
static struct semaphore sema;

void
test_priority_sema (void) 
{
  int i;
  
  /* This test does not work with the MLFQS. */
  ASSERT (!thread_mlfqs);

  sema_init (&sema, 0);
  thread_set_priority (PRI_MIN);
  for (i = 0; i < 10; i++) 
    {
      int priority = PRI_DEFAULT - (i + 3) % 10 - 1;
      char name[16];
      snprintf (name, sizeof name, "priority %d", priority);
      thread_create (name, priority, priority_sema_thread, NULL);
    }

  for (i = 0; i < 10; i++) 
    {
      sema_up (&sema);
      msg ("Back in main thread."); 
    }
}

static void
priority_sema_thread (void *aux UNUSED) 
{
  sema_down (&sema);
  msg ("Thread %s woke up.", thread_name ());
}

let's look at the code!

thread_create가 호출될 때, priority_sema_thread 함수가 실행된다.
이 함수에선 sema_down을 호출한다.

void
sema_down (struct semaphore *sema) {
	enum intr_level old_level;

	ASSERT (sema != NULL);
	ASSERT (!intr_context ());

	old_level = intr_disable ();
	while (sema->value == 0) {
		/* list_insert_ordered 추가 */
		list_insert_ordered(&sema->waiters, &thread_current()->elem, compare_priorities, NULL);
		thread_block ();
	}
	sema->value--;
	intr_set_level (old_level);
}

sema_down 함수는 interrupt를 비활성화 하고,
sema->value가 0이면, sema->waiters에 현재 element를 insert 한다.

sema_init (&sema, 0);
이 코드를 보면 init 자체를 0으로 초기화한다.

semaphore는 value가 0일 때,
다른 스레드가 접근하지 못하게 동기화를 제공하는 역할을 하는게 sema_down(),
value를 1로 만들어, 다시 접근할 수 있게 만드는게 sema_up() 이다.

어찌됬든 테스트 설명으로 들어가보자.
thread_create() -> priority_sema_thread() -> sema_up()
크게 작업을 보면 이렇게 볼 수 있다.

tid_t /* 시작 지점 */
thread_create (const char *name, int priority,
		thread_func *function, void *aux) {
        
	...
    ...
    ...
    
	/* Add to run queue. */
	thread_unblock (t);

	if (t->priority > thread_get_priority()) {
		thread_yield();
	}
	return tid;
}

thread_create()가 호출 되었을 때, 한 스레드 씩 작업을 하게 만들면 되는거 아니야?라는 생각으로 계속 아직 완벽히 이해하지 못한, lock()을 사용해 보기도 하고, semaphore를 계속 이 사이에 넣어보면서 테스트 해보았는데
결과는?

다를게 없잖아...

혼자서 계속 끙끙거리다 도저히 안되겠다는 심정으로
우리 팀의 gosu 양00에게 어떻게 해결할 수 있을까?
물어봤다.

2가지 조언을 해주었다.
1. ready_list가 안들어 가져 있거나
2. 재스케줄링이 되지 않았거나

이렇게 2가지를 얘기했다.

1번은 틀리지 않음을 확신했다.
왜냐하면 코드를 다 확인 해보았다 ^___^

그래서 스케줄링 후 우선순위 재정렬을 보자.
스케줄링 이후 실행되는 것은 sema_up()

thread_create() 함수를 실행할 때, thread_yield()를 통해 스케줄링을 처리한다.

void
sema_up (struct semaphore *sema) {
	enum intr_level old_level;

	ASSERT (sema != NULL);

	old_level = intr_disable ();
	if (!list_empty (&sema->waiters)) {
		/* 정렬 후 priority가 가장 큰 값을 불러온다. */
		list_sort(&sema->waiters, compare_elements, NULL);
		struct thread *unblock_thread = list_entry (list_pop_front (&sema->waiters),
					struct thread, elem);
		thread_unblock (unblock_thread);
	}
	sema->value++;
	intr_set_level (old_level);
}

스케줄링 처리를 하기 위해서 interrupt가 활성화 되어 있어야 한다.
그렇다면 intr_set_level(old_level) 이후 코드를 추가하면 될 것이라 생각했다.

void
sema_up (struct semaphore *sema) {
	enum intr_level old_level;

	ASSERT (sema != NULL);

	old_level = intr_disable ();
	struct thread *unblock_thread;
	if (!list_empty (&sema->waiters)) {
		/* 정렬 후 priority가 가장 큰 값을 불러온다. */
		list_sort(&sema->waiters, compare_priorities, NULL);

		unblock_thread = list_entry (list_pop_front (&sema->waiters),
					struct thread, elem);
		
		thread_unblock(unblock_thread);
	}
	sema->value++;
	intr_set_level (old_level);

	// /* running thread의 우선 순위보다 높은 thread일 경우 reschedule */
	thread_yield();
}