1 Uthread: switching between threads
目的是实现线程的创建和切换。
在 uthread_switch.S中保存和恢复上下文（仿照 swtch.S）：
thread_switch:
/* YOUR CODE HERE */
sd ra, 0(a0)
sd sp, 8(a0)
sd s0, 16(a0)
sd s1, 24(a0)
sd s2, 32(a0)
sd s3, 40(a0)
sd s4, 48(a0)
sd s5, 56(a0)
sd s6, 64(a0)
sd s7, 72(a0)
sd s8, 80(a0)
sd s9, 88(a0)
sd s10, 96(a0)
sd s11, 104(a0)
ld ra, 0(a1)
ld sp, 8(a1)
ld s0, 16(a1)
ld s1, 24(a1)
ld s2, 32(a1)
ld s3, 40(a1)
ld s4, 48(a1)
ld s5, 56(a1)
ld s6, 64(a1)
ld s7, 72(a1)
ld s8, 80(a1)
ld s9, 88(a1)
ld s10, 96(a1)
ld s11, 104(a1)
ret /* return to ra */在 uthread.c 的 struct thread 中添加 struct context：
struct thread {
char stack[STACK_SIZE]; /* the thread's stack */
int state; /* FREE, RUNNING, RUNNABLE */
struct context context;
};在 thread_create() 中初始化线程的栈和返回地址：
void thread_create(void (*func)()) {
struct thread *t;
for (t = all_thread; t < all_thread + MAX_THREAD; t++) {
if (t->state == FREE)
break;
}
t->state = RUNNABLE;
// YOUR CODE HERE
t->context.ra = (uint64) func;
t->context.sp = (uint64) t->stack + STACK_SIZE;
}这里实际上是在该进程的内存空间（xv6 中一个进程中运行一个线程）中显式声明了一块内存区域作为该线程的栈。在 thread_create() 中进行初始化后，之后运行 thread_switch() 会恢复上下文，从而达到在指定栈运行线程函数的效果。
在 thread_schedule 中调用 thread_switch()：
thread_switch((uint64) &t->context, (uint64) &next_thread->context);2 Using threads
目的是使用锁来解决 put 中存在的竞争条件。
如果两个线程同时 put() 同一个桶，那么可能会出现：
- 线程 A 检查
table[i]，发现key不存在，准备插入 - 线程 B 检查
table[i]，发现key不存在，也准备插入 - 线程 A 执行
insert()，新节点被插入到桶链表头部 - 线程 B 执行
insert()，如果此时线程 A 还未更新链表头，那么线程 A 的节点将被线程 B 覆盖 这导致对应的 key 并没有被插入，被get()归为missing
那么为什么不可能是 put() 和 get() 发生竞争条件？
因为在 main() 中 put() 和 get() 的执行是严格分离的两个阶段，只有在执行完 put() 后才会执行 get()，因此这两个函数不会发生竞争条件。
通过对 put() 加锁来实现其原子性：
pthread_mutex_t locks[NBUCKET]; // 为每个桶增加锁
// 在 main() 中初始化锁
for (int i = 0; i < NBUCKET; ++i) {
pthread_mutex_init(&locks[i], NULL);
}
// 在 put() 中使用锁
static void put(int key, int value) {
int i = key % NBUCKET;
// is the key already present?
struct entry* e = 0;
pthread_mutex_lock(&locks[i]);
for (e = table[i]; e != 0; e = e->next) {
if (e->key == key)
break;
}
if (e) {
// update the existing key.
e->value = value;
} else {
// the new is new.
insert(key, value, &table[i], table[i]);
}
pthread_mutex_unlock(&locks[i]);
}- 检查和插入之间同样存在竞争，因此临界区必须将其全部覆盖
由于 main() 中的顺序执行，因此不需要为 get() 加锁。
3 Barrier
目的是实现 barrier()，用于同步所有线程。
感觉目的很明确，逻辑也比前两题简单：
static void barrier() {
// YOUR CODE HERE
//
// Block until all threads have called barrier() and
// then increment bstate.round.
//
pthread_mutex_lock(&bstate.barrier_mutex);
bstate.nthread++;
if (bstate.nthread == nthread) {
bstate.round++;
bstate.nthread = 0;
pthread_cond_broadcast(&bstate.barrier_cond);
} else {
pthread_cond_wait(&bstate.barrier_cond, &bstate.barrier_mutex);
}
pthread_mutex_unlock(&bstate.barrier_mutex);
}