规范：TID 定义问题

rCore-Tutorial 的接口设计受到 zircon 影响，且为了教学简化了许多模块的设计。但在支持实际的 Linux 应用时，我们需要改掉这些设计。

本节介绍rCore-Tutorial 的 tid 与标准 tid 有何不同，之后会有更多这样的小节说明rCore-Tutorial其他模块中的规范问题。

POSIX syscall 的定义

在 Linux 中，每个线程有全局唯一的线程ID，也就是 tid，且每个进程的初始线程的 tid 等同于进程的 pid。举个例子来说，可能是这样：

这里 a,c,d 是同一个进程里的线程，b e 分别是独立的进程。再举几个例子：

• 如果往 a,c,d 里再加一个线程 f，它可能是 pid=1,tid=6，当然其他大于 6 的 tid 也是合法的。

• 如果进程 d 退出，然后其他进程再创建一个进程 d2，那么它可能是 pid=4,tid=4，也可能是其他的 pid=x,tid=x(x>=6)。总之，tid不能重复。

rCore-Tutorial

而相对的，在 rCore-Tutorial 中，每个进程内部的每个线程的ID独立排序，且每个进程的初始线程的 tid 为 0。也就是像下面这样

这里 a,f 是同一个进程内的两个线程，b,c,e 是同一个进程内的三个线程，d 是一个独立进程。

实现建议

在通过比赛测例时，你需要修改 tid 实现以适应实际 Linux 应用的需求。但在本次实验中不需要改下面的实现。

所以我们在修改 tid 的实现时，可以把 tid 改成原来那个全局唯一的 pid，也即

• 每次生成一个进程时，为它分配一个全局ID作为 tid。然后令它的 pid 的值为 tid。

• 每次生成一个线程时，也为它分配一个全局ID作为 tid。然后令它的 pid 的值为生成它的线程的 pid（这表示它们俩在同一个进程里）

扩展阅读：waittid

如果认真看 syscall列表和 sys_wait 的文档，你可能会注意到这里没有 waittid，只有 wait,waitpid,waitid（注意 waitid=wait+id）。那么 Linux 应用如何实现 rCore-Tutorial 的 waittid 呢？你可能已经在其他项目中见过它的形式了：

int pthread_join(pthread_t, void **);

在 musl 源码中，pthread_join 最终会调用 src/thread/pthread_join.c/__pthread_timedjoin_np。我们可以简单分析这个函数是如何实现等待一次线程退出的：

static int __pthread_timedjoin_np(pthread_t t, void **res, const struct timespec *at)
{
    int state, cs, r = 0;
    __pthread_testcancel();
    __pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE, &cs);
    if (cs == PTHREAD_CANCEL_ENABLE) __pthread_setcancelstate(cs, 0);
    while ((state = t->detach_state) && r != ETIMEDOUT && r != EINVAL) {
        if (state >= DT_DETACHED) a_crash();
        r = __timedwait_cp(&t->detach_state, state, CLOCK_REALTIME, at, 1);
    }
    __pthread_setcancelstate(cs, 0);
    if (r == ETIMEDOUT || r == EINVAL) return r;
    __tl_sync(t);
    if (res) *res = t->result;
    if (t->map_base) __munmap(t->map_base, t->map_size);
    return 0;
}

其中，

• 两次 __pthread_setcancelstate 分别表示关闭/打开取消请求。线程可以通过 pthread_cancel 函数去试图终止其他线程的运行，但其他线程也可以设置是否响应。在 __pthread_timedjoin_np 里的这两句 __pthread_setcancelstate 中间的代码运行时，当前线程是不会响应取消请求的。你可以类比内核中“关闭异常中断”的过程。
• __timedwait_cp 会使用一个 sys_futex 在某个内存地址设置一个条件变量。你可以将它理解为类似 rCore-Tutorial ch8 中条件变量一节的实现。
• 当当前线程所等待的那个线程退出时，它会修改表示线程状态的条件变量的值。这些条件变量的地址和上一节中我们“跳过实现”的 sys_set_tid_address 的参数有关。
• 这会唤醒正在等待的当前线程，使它获取返回结果 r 并继续执行。