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
责判断是否有就绪进程比正在运行的进程更加适合占用CPU。
? 缺点:由于进程的运行有不可预见性，有可能一个进程会占用处理机达几个小时，甚
至一个编写错误的进程会一直占用处理机不放,以致其他进程会被饿死。
Nachos中线程管理特点3 ------线程数据结构简单
? Nachos中线程数据结构定义简单，没用户ID，线程ID，无法根据线程ID实现通信，
同步互斥，也没有全局性的线程管理机制。
升级后，Nachos线程管理特点
? 1. Nachos中有了对线程数量的限制，最多同时存在128个用户线程。
? 2. Nachos中线程将以“优先级调度”的抢占式调度方式调度，即是，在中断发生
时，查看就绪队列中等待的线程是否存在优先级较当前线程高的线程，有的话，就使其抢占CPU，不存在的话就并不切换进程 ? 3. 通过真假一个“公共信箱”，总大小为4K，每封信大小为128byte，实现了两个进
程的通信 实现方案
1.对线程数量的限制
由于限制了最多线程数，所以在Thread::Thread（构造函数）上加了信号量的判断处理：当threadnumEmpty（在kernel.h中定义）有效时，即还有空间可以创建新线程时才继续进行线程的构造，不然进入睡眠；当构造操作结束时，将threadnumFull（在kernel.h中定义）信号量激活，即内存中的线程数目加一。
当进行线程析构操作时，先判断threadnumFull（其实默认的认为此时该变量应该有效），结束之后对threadnumEmpty信号量进行更新，即可创建空间数目加一。
threadnumFull和threadnumEmpty变量的初始化是在系统初始化时进行的，此时threadnumFull的初始值为0；threadnumEmpty的初始值为MAX_THREAD_COUNT的值（在kernel.h中定义为128）。
threadnumMutex信号量（在kernel.h中定义）是用于记录系统的整个线程计数变量threadCount（在kernel.h中定义）的控制方面，即每当进行新线程的创建时，在Thread::thread构造函数中用该信号量进行限制，而且threadCount每次加一之后直接成为当前创建中的线程的线程ID。
2.线程以 优先级调度”的抢占式调度方式调度 采用了时间片轮转法，并采用了动态优先权调用。 权限值的设置方式为该值最小的线程的优先级最高（因为List机制上可以实现取出参数值最小的单元）。
当线程创建时初始权限值设置成100（CreatePriority宏，在scheduler.h中定义），进入睡眠之后唤醒时的权限值为60(BlockedPriority宏，在scheduler.h中定义）。
线程切换的最小时间间隔设置于MinSwitchPace宏（在scheduler.h中定义），使得防止频繁的线程切换。
每当时钟中断发生时，将当前的优先级值进行调整，公式为
priority = priority +(当前时间-lastSwitchTick)/PriorityRate （注：PriorityRate宏值设为20）。
再进行就绪队列中线程的权限值都增加AdaptPace（设为5）。 取出下一个线程的成员函数FindNextToRun中的思路为：
当该操作是发生于上一个线程结束后的话，简单的取出就绪队列中的第一个元素；不然，进行与当前进程进行优先级比较，当取出来的线程优先级高时才进行切换。
3.实现通过公共信箱，进程互相访问 系统中开辟长度为4k的空间用作邮箱，每个邮箱的状态由Mail类来负责，读写操作以及其之后其处理由TransportMail和Accept函数来负责。
Thread中设置了两个成员函数SendMail和ReceiveMail,以及一个所收到的消息队列mailList成员变量。
当线程调用SendMail来进行送消息时，先判断有没有空箱，以及有没有先到地写者，之后再利用Transport来进行具体操作。
Transport的流程为先得到空箱位置，在那儿保存该信息之后，通过就绪队列中的搜索，给收信者的消息队列里添加该邮箱号码，此时要使没有找到收信者线程，则认为该消息为垃圾信息，将它删掉；若成功，则将与该邮箱对应的Mail对箱上设置为满的。
当线程调用来接受消息时，将取出自己消息队列中的第一个邮箱号码，然后用AcceptMail函数读入消息，再进行对应邮箱数据的修改。
(一) 要求一相关函数
1) 函数Initialize()——kernel.cc
功能描述：初始化nachos虚拟机 入口参数：无 返回值：无
函数流程： 主流程与原来的函数一样。 添加了初始化变量threadnumMutex, threadnumEmpty, threadnumFull, threadCount的步骤。 2) 构造函数Thread::Thread(char *threadName)
功能描述：Thread类的构造函数 入口参数： char * ――线程名 返回值：无 函数流程：
threadnumEmpty->P(); name = threadName; stackTop = NULL; stack = NULL;
status = JUST_CREATED; #ifdef USER_PROGRAM space = NULL; #endif
priority=CreatePriority; mailList = new List; threadnumMutex->P(); threadCount++; totalThread++;
threadID = threadCount; threadnumMutex->V(); threadnumFull->V();
3）析构函数Thread::~Thread()
功能描述：类Thread析构函数 入口参数： 无 返回值：无 函数流程：
threadnumFull->P(); threadnumEmpty->V();
(二) 要求二相关函数 1) Thread:: Print
功能描述：显示当前线程号、线程名、优先级。 入口参数： 无 返回值：无
函数流程： 一句printf调用。 2) Thread::Sleep 功能描述：线程休眠。 入口参数： 无 返回值：无
函数流程： 主流程与原nachos一样。 添加了修改线程优先级的步骤，即给priority成员变量赋BlockedPriority值。
3) Scheduler::FlushPriority
功能描述：重新计算所有就绪队列中线程的优先级，当时钟中断发生时调用 入口参数： 无 返回值：无 函数流程：
只有一句代码：readyList->Apply((VoidFunctionPtr)UpdatePriority)，其中函数指针UpdatePriority是用来重新计算线程的优先级的。 4) Scheduler::ReadyToRun
功能描述：将指定线程加入就绪队列。 入口参数： Thread* 返回值：无 函数流程：
1，将线程状态改为就绪态。
2，用插入排序法根据优先级排序就绪队列中的线程。 5) Scheduler::FindNextToRun
功能描述：返回下一个要运行的线程给CPU
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