Blitz:question

Question?

一. Assemble

asm: BLITZ汇编程序/汇编机

asm Hello.s

结果：创建一个Hello.o的文件

• asm：命令行工具名称，通常是一个汇编器
• .s: 汇编语言源文件
• .o:二进制格式对象文件，包含了编译后但未链接的代码
• 编译：将源代码（通常是高级编程语言写的）转化为机器语言或中间代码的过程，输出通常是对象文件
• 链接：将一个或多个对象文件以及可能的其他库文件组合在一起，生成一个可执行文件或库文件的过程，输出是一个可执行文件

二. Link

lddd：BLITZ链接器

lddd Hello.o –o Hello

告诉链接器 “lddd” 将 “Hello.o” 对象文件链接成一个名为 “Hello” 的可执行文件,链接器生成的可执行文件默认命名为 “a.out”，但是通过使用 “–o Hello” 选项，可以指定输出的可执行文件的名称为 “Hello”

三. blitz

blitz -g Hello

• blitz：BLITZ 虚拟机（或称为模拟器）的命令名.BLITZ 虚拟机用于模拟一个计算机系统，让用户可以在其上运行特定的程序
• g：这是一个选项，代表“auto-go”。这意味着当该指令执行后，程序 Hello 会立即开始运行，不需要额外的命令或操作
• Hello：BLITZ 虚拟机上执行的程序的名称，是一个可执行文件(bin的猜测🤨)
• 提示符：在出现的提示符“>”后，你可以输入命令，例如“quit”来退出模拟器。简写方式是输入“q”
• 退出时的统计：当你退出模拟器后，它会显示一些统计数据，如磁盘读取次数、磁盘写入次数、执行的指令数量、休眠时间和总经过的时间

四. kpl

kpl HelloWorld

• kpl:kpl 是一个命令行工具，用于处理 KPL 语言的源代码(也就是.c和.h文件).
• 输出文件： HelloWorld.s (bin的猜测🤨)

五. make

make

• make 是一个构建自动化工具，用于自动编译、链接和构建项目。它根据用户定义的规则（通常在名为 makefile 或 Makefile 的文件中）来决定如何构建项目.

六.输入blitz xxx后可以使用的指令

• uit (q)：当您想要退出模拟器时使用。
• help (h)：当您不确定可以使用哪些命令或需要查看命令的简短描述时使用。
• go (g)：当您想让程序继续执行，直到遇到下一个停止点（例如“debug”语句）时使用。
• step (s)：当您希望逐条执行机器语言指令，观察程序的具体行为或找出错误时使用。
• t：当您希望一次执行一个高级 KPL 语言语句时使用。
• reset：reset命令重新读取可执行文件并完全复位CPU。这个命令在调试期间很有用。每当您希望重新执行一个程序(而不重新编译任何东西)，您可以总是退出模拟器，然后重新启动它。reset命令做同样的事情，但更快
• info (i)：当您想查看虚拟 CPU 的当前状态，包括所有寄存器的值时使用。
• stack (st)：当您想查看执行堆栈，特别是当前的函数调用序列和它们的状态时使用。
• frame (fr)：当您想查看当前活动堆栈帧的详细信息，如局部变量的值时使用。
• up：当您在堆栈中向上移动，即查看之前的堆栈帧或函数调用时使用。
• down：当您在堆栈中向下移动，即查看后续的堆栈帧或函数调用时使用。

七. Poject2:System.c

• MemoryEqual：比较两块内存的内容是否相同。如果两块内存的内容相同，则返回 true，否则返回 false。
• StrEqual：检查两个字符串是否有相同的大小并包含相同的字符。
• StrCopy：将字符串 s2 的字符复制到字符串 s1。如果两个字符串的大小不同，则复制它们的最小大小。
• StrCmp：比较两个字符串。返回 -1（如果 s1 < s2）、0（如果 s1 = s2）或 +1（如果 s1 > s2）。
• Min：返回两个整数中的较小值。
• Max：返回两个整数中的较大值。
• printIntVar：打印一个整数变量的名称和值。
• printHexVar：打印一个整数变量的名称和十六进制值。
• printBoolVar：打印一个布尔变量的名称和值。
• printCharVar：打印一个字符变量的名称和值。
• printPtr：打印一个指针变量的名称和值。
• nl：打印一个新行。
• printNullTerminatedString：打印一个以 ‘\0’ 结尾的字符串。
• KPLSystemInitialize：初始化内存区域。
• KPLMemoryAlloc：从堆中分配内存。
• KPLMemoryFree：释放堆内存。但是这个函数当前什么都不做。
• KPLSystemError：在发生致命错误时调用此函数，打印一个消息并终止程序。
• KPLIsKindOf：确定一个对象是否是给定类型或其超类/超接口的实例。
• KPLUncaughtThrow：当一个错误被抛出但未被捕获时，运行时系统会调用此函数。
• printCatchStack：打印所有在 CATCH_STACK 上的 CATCH_RECORD。

八. Project2:Thread.c

1. InitializeScheduler:

   • 初始化线程调度器。
   • 设置当前执行的程序为 “main-thread”。
   • 创建并初始化两个线程：mainThread 和 idleThread。
   • 设置 currentThread 为 mainThread。
   • 使得中断为可用状态。

2. IdleFunction:

   • 空闲线程的函数。
   • 如果没有其他线程可运行，它会使 CPU 进入等待状态，直到下一个中断到达。
   • 否则，它会释放CPU，让其他线程执行。

3. Run:

   • 开始执行指定的 nextThread 线程。
   • 当前线程会被挂起。
   • 该函数只从 “Thread.Yield” 和 “Thread.Sleep” 被调用。

4. PrintReadyList:

   • 打印当前的就绪线程列表。

5. ThreadStartMain:

   • 每个线程首先执行的函数。
   • 它调用线程的 “main” 函数。
   • 如果 “main” 函数返回，该函数将终止该线程。

6. ThreadFinish:

   • 一个线程最后执行的函数。
   • 它会清理并回收线程对象。

7. FatalError:

   • 在遇到致命错误时调用，打印错误消息并中止执行。

8. SetInterruptsTo:

   • 设置中断状态（禁用或启用）并返回先前的中断状态。

9. TimerInterruptHandler:

   • 当定时器中断发生时调用的处理函数。
   • 它会让当前线程放弃CPU，允许其他线程执行。

10. ThreadPrint:

    • 打印线程的详细信息，包括其名称、状态和地址。

11. Thread behavior:

    • 定义了线程的行为和方法。

    • Init:

      • 初始化线程对象，但不安排其执行。

    • Fork:

      • 安排此线程执行。

    • Yield:

      • 当前线程可以通过执行此方法来放弃处理器。

    • Sleep:

      • 使当前线程进入阻塞状态并切换到执行另一个线程。

    • CheckOverflow:

      • 检查线程是否溢出其预分配的栈空间。

    • Print:

      • 打印此线程对象的详细信息。

九. Project2:Switch.s

1. ThreadStartUp 函数:

   • 作用：这是每个线程开始执行的地方。每当一个新线程被创建并开始执行时，它首先运行这个函数。
   • 详细描述：
     • Fork 函数会将这个函数的起始地址放入线程对象中，因此 Switch 将“返回”到这个地址，从而跳转到这个函数的第一个指令。
     • 这个函数初始化高级 KPL 代码所需的所有寄存器（即 r12 和 r14）。
     • 然后调用 KPL 函数 ThreadStartMain。ThreadStartMain 将调用线程的“main”函数。重要的是，ThreadStartMain 永远不会返回。
     • 如果某种原因程序到达 ThreadHang 标签，它会进入一个无限循环，因为这表示出现了错误。

2. Switch 函数:

   • 作用：它是一个上下文切换函数，用于在两个线程之间切换执行状态。
   • 详细描述：
     • 这个函数接收两个线程对象的指针。
     • 每个线程对象都包含一个可以存储机器状态的地方，这包括 r2-r14 寄存器以及堆栈顶部（r15）。
     • 这个函数首先保存 prevThread 的当前状态，然后从 nextThread 加载状态。
     • 一旦完成这个操作，函数返回，但由于线程已经切换，所以它返回到了不同的调用。

十. Project2:List.c

1. AddToFront:

   • 作用：在链表的前端添加一个元素。
   • 描述：如果链表为空，则新元素成为链表的第一个和最后一个元素。否则，新元素将被插入到链表的前端。

2. AddToEnd:

   • 作用：在链表的尾部添加一个元素。
   • 描述：如果链表为空，则新元素成为链表的第一个和最后一个元素。否则，新元素将被追加到链表的尾部。

3. Remove:

   • 作用：从链表的前端移除一个元素并返回它。
   • 描述：如果链表为空，则返回 null。如果链表只有一个元素，则重置 first 和 last 为 null。否则，更新 first 指向下一个元素。

4. IsEmpty:

   • 作用：检查链表是否为空。
   • 描述：如果 first 存在，则链表不为空；否则，链表为空。

5. ApplyToEach:

   • 作用：对链表中的每个元素应用一个函数。
   • 描述：这个方法遍历链表并对每个元素调用给定的函数。

6. SortedInsert:

   • 作用：按照键值将元素插入到有序链表中的适当位置。
   • 描述：此方法假定链表已按键值排序。它将元素插入到适当的位置，确保链表仍然有序。

7. SortedRemove:

   • 作用：从链表的前端移除一个元素并返回它。此外，它还返回元素的键值。
   • 描述：与 Remove 方法类似，但此方法还会返回已删除元素的键值。

十一. Project2:Main.c

1. main:

   • 作用：主函数，从这里开始执行代码。
   • 描述：这个函数首先打印一条消息，然后初始化调度器。之后，它调用 SimpleThreadExample 函数（也可以选择其他的函数，但其他的调用被注释掉了）。最后，它调用 ThreadFinish 结束线程。

2. SimpleThreadExample 和 SimpleThreadFunction:

   • 作用：这两个函数用于展示线程的基础用法。
   • 描述：创建一个新线程 aThread，并使用 Fork 方法使其执行 SimpleThreadFunction。主线程和新创建的线程都会调用 SimpleThreadFunction，但会传递不同的参数。这两个线程将交替执行，并在每次迭代后打印它们的名称。

3. MoreThreadExamples 和 foo:

   • 作用：演示如何创建和使用多个线程。
   • 描述：创建6个线程，每个线程都调用 foo 函数并传递一个不同的整数参数。这些线程将并发运行，并频繁地进行线程切换。

4. TestMutex 和 LockTester:

   • 作用：演示如何使用互斥锁（Mutex）来实现临界区和互斥。
   • 描述：创建7个线程，每个线程都试图在临界区内访问和修改一个共享整数。使用互斥锁确保每次只有一个线程可以访问临界区。

5. ProducerConsumer, Producer, Consumer, 和 PrintBuffer:

   • 作用：实现生产者-消费者问题。
   • 描述：创建多个生产者和消费者线程。生产者在有限的缓冲区中放入字符，而消费者从中取出字符。这个示例演示了如何同步生产者和消费者的行为，确保当缓冲区满时生产者会等待，当缓冲区为空时消费者会等待。

6. DiningPhilosophers 和 PhilosphizeAndEat:

   • 作用：实现餐桌哲学家问题。
   • 描述：每个哲学家要么思考要么吃。在吃之前，他必须拿起两个叉子。吃完后，他放下叉子。由于叉子是共享的，所以访问它们需要同步。这个示例展示了如何使用一个监视器 (ForkMonitor) 来同步哲学家的行为。

7. ForkMonitor 类:

   • 作用：为餐桌哲学家问题提供同步机制。
   • 描述：这个类的方法允许哲学家在他们需要时拾起和放下叉子。它还提供了一个方法来打印所有哲学家的状态。

十二. Project2:Synch.c

1. Semaphore (信号量):

   • Init(initialCount): 初始化一个信号量，并设置其初始计数值为 initialCount。如果该值小于 0，则触发一个致命错误。
   • Up(): 增加信号量的计数值。如果有任何线程在等待，唤醒一个线程。这个操作永远快速执行并且不会挂起线程。
   • Down(): 减少信号量的计数值。如果计数值将变为负数，则等待其他线程首先执行 Up()。概念上，计数值永远不会变为负数。

2. Mutex (互斥锁):

   • Init(): 初始化互斥锁。此方法未实现。
   • Lock(): 如果互斥锁是空闲的，就获取它，否则等待互斥锁变为空闲然后获取它。此方法未实现。
   • Unlock(): 释放互斥锁。如果其他线程在等待，唤醒最老的线程并给予它锁。此方法未实现。
   • IsHeldByCurrentThread(): 如果当前线程持有互斥锁，则返回 TRUE。此方法未实现。

3. Condition (条件变量):

   • Init(): 初始化条件变量。
   • Wait(mutex): 假定互斥锁已被锁定。此方法会解锁它，并休眠等待此条件上的信号。当信号被接收时，此方法会重新唤醒，重新锁定互斥锁，并返回。
   • Signal(mutex): 如果有线程在这个条件上等待，此方法会唤醒最老的线程并安排它运行。但是，由于当前线程持有互斥锁并且从未解锁，新唤醒的线程将被迫等待，直到它可以重新获得互斥锁并继续执行。
   • Broadcast(mutex): 这个方法类似于 Signal()，但它会唤醒等待此条件的所有线程，而不仅仅是下一个线程。