Ordonnancement, cœurs et événements · Leçon 25 sur 30 · environ 15 minutes

Ordonnancement coopératif

Faites alterner des tâches et distinguez la politique d’exécution des instructions du processeur.

01 / Expliquer

Comprendre l’idée

Un processeur exécute une instruction à la fois. Un ordonnanceur choisit la tâche suivante. Les tâches coopératives cèdent volontairement le contrôle ; l’ordonnancement préemptif donne à chaque tâche un quantum borné d’instructions. Le laboratoire des systèmes montre un ordonnancement circulaire avec un quantum réglable et des événements de tâches explicites.

Notre défi de machine virtuelle est un petit répartiteur coopératif : la tâche A avance son compteur, puis la tâche B avance le sien. CALL et RETURN expriment cette alternance. SLEEP enregistre un délai demandé ; les vérifications synchrones n’attendent pas, tandis que le laboratoire temporisé respecte ce délai.

02 / Essayer

Observer le fonctionnement

L’ordre de sortie est 1 puis 101. Exécutez à une vitesse visible pour observer le délai ; comparez les tailles de quantum dans le laboratoire des systèmes.

LOAD 1
CALL taskA
CALL taskB
HALT
taskA: PRINT
SLEEP 500
RETURN
taskB: LOAD 101
PRINT
RETURN

Avancez pas à pas pour suivre une instruction à la fois. Vous pouvez modifier l’exemple et le rejouer.

03 / Défi

Le faire fonctionner

Lisez un nombre de tours de 0 à 3. Faites commencer le compteur de la tâche A à 0 et celui de B à 100. À chaque tour, appelez A pour augmenter et afficher son compteur, puis B pour augmenter et afficher le sien.

Le vérificateur exécute votre programme actuel de l’éditeur sur une nouvelle machine pour chacun des 3 cas de test. Il fournit lui-même les entrées et la mémoire préparée ; la sortie et la mémoire actuelles du laboratoire ne décident pas du résultat.

INPUT
COPY R0 R3
LOAD 0 R1
LOAD 100 R2
LOOP R3
CALL taskA
CALL taskB
RETURN
HALT
taskA:
  #
RETURN
taskB:
  #
RETURN

Besoin d’un indice ?

Chaque tâche utilise un registre différent et doit revenir au répartiteur avec RETURN.

Afficher une solution expliquée

Lisez le programme, prévoyez l’effet de chaque instruction, puis suivez-le pas à pas dans le laboratoire.

INPUT
COPY R0 R3
LOAD 0 R1
LOAD 100 R2
LOOP R3
CALL taskA
CALL taskB
RETURN
HALT
taskA: LOAD R1
ADD 1
COPY R0 R1
PRINT
SLEEP 0
RETURN
taskB: LOAD R2
ADD 1
COPY R0 R2
PRINT
SLEEP 0
RETURN

Programme en émojis

Saisissez LOAD, ADD ou un autre nom d’instruction, puis Espace pour insérer l’émoji. Ctrl/⌘ + Entrée exécute ou suspend ; Échap suspend ; Ctrl/⌘ + ] indente. Tab déplace le focus. Les étiquettes utilisent deux-points. Les sauts utilisent des adresses d’instructions à partir de zéro.

INPUT
COPY R0 R3
LOAD 0 R1
LOAD 100 R2
LOOP R3
CALL taskA
CALL taskB
RETURN
HALT
taskA:
  #
RETURN
taskB:
  #
RETURN

Carte des instructions et points d’arrêt (0)

Un point d’arrêt suspend avant son instruction. Exécuter franchit une fois le point d’arrêt actuel ; Pas à pas exécute directement son instruction. Modifier le code efface les anciens points d’arrêt et l’état machine.

Utiliser Nombre

Registres du processeur

R0: 0
R1: 0
R2: 0
R3: 0
R4: 0
R5: 0
R6: 0
R7: 0

Compteur ordinal (PC): 0
Pointeur de pile (SP): 255
Indicateurs: Zéro: inactif · Négatif: inactif · Dépassement: inactif
Délai demandé: 0 ms

Piles et cadres de boucle

SP = 255 − profondeur des données − profondeur des appels. La pile est distincte de la mémoire.

Pile de données (bas → haut)

Vide

Adresses de retour des appels (bas → haut)

Vide

Cadres de boucle

Vide

Sorties et entrées

Exécutez une instruction PRINT pour voir une sortie.

Entrées en attente: Vide

Mémoire · 256 octets · 0 non nuls

Chaque case indique adresse:valeur. R = lecture à ce pas ; W = écriture à ce pas. Sélectionnez une case pour l’examiner ou l’initialiser avant l’exécution. Les flèches déplacent la sélection, Début/Fin visent les extrémités de la ligne et Ctrl/⌘ + Début/Fin celles de toute la mémoire.

Trace d’exécution · 0 entrées

Les entrées récentes sont ci-dessous. Examinez n’importe quel indice à partir de zéro pour voir les états complets et indépendants avant et après.

Vérifier votre défi

Vous pouvez lancer cette vérification à tout moment. Tous les cas doivent réussir pour enregistrer la leçon comme terminée.

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