pintos-os.org Git - pintos-anon/blob - solutions/p1.patch

   1 diff -u src/devices/timer.c~ src/devices/timer.c
   2 --- src/devices/timer.c~ 2005-05-24 15:52:43.000000000 -0700
   3 +++ src/devices/timer.c 2005-05-26 15:19:20.000000000 -0700
   4 @@ -23,6 +23,9 @@ static volatile int64_t ticks;
   5     Initialized by timer_calibrate(). */
   6  static unsigned loops_per_tick;
   7
   8 +/* Threads waiting in timer_sleep(). */
   9 +static struct list wait_list;
  10 +
  11  static intr_handler_func timer_interrupt;
  12  static bool too_many_loops (unsigned loops);
  13  static void busy_wait (int64_t loops);
  14 @@ -43,6 +46,8 @@ timer_init (void)
  15    outb (0x40, count >> 8);
  16
  17    intr_register_ext (0x20, timer_interrupt, "8254 Timer");
  18 +
  19 +  list_init (&wait_list);
  20  }
  21
  22  /* Calibrates loops_per_tick, used to implement brief delays. */
  23 @@ -87,15 +92,36 @@ timer_elapsed (int64_t then)
  24    return timer_ticks () - then;
  25  }
  26
  27 +/* Compares two threads based on their wake-up times. */
  28 +static bool
  29 +compare_threads_by_wakeup_time (const struct list_elem *a_,
  30 +                                const struct list_elem *b_,
  31 +                                void *aux UNUSED)
  32 +{
  33 +  const struct thread *a = list_entry (a_, struct thread, timer_elem);
  34 +  const struct thread *b = list_entry (b_, struct thread, timer_elem);
  35 +
  36 +  return a->wakeup_time < b->wakeup_time;
  37 +}
  38 +
  39  /* Suspends execution for approximately TICKS timer ticks. */
  40  void
  41  timer_sleep (int64_t ticks)
  42  {
  43 -  int64_t start = timer_ticks ();
  44 +  struct thread *t = thread_current ();
  45 +
  46 +  /* Schedule our wake-up time. */
  47 +  t->wakeup_time = timer_ticks () + ticks;
  48
  49 +  /* Atomically insert the current thread into the wait list. */
  50    ASSERT (intr_get_level () == INTR_ON);
  51 -  while (timer_elapsed (start) < ticks)
  52 -    thread_yield ();
  53 +  intr_disable ();
  54 +  list_insert_ordered (&wait_list, &t->timer_elem,
  55 +                       compare_threads_by_wakeup_time, NULL);
  56 +  intr_enable ();
  57 +
  58 +  /* Wait. */
  59 +  sema_down (&t->timer_sema);
  60  }
  61
  62  /* Suspends execution for approximately MS milliseconds. */
  63 @@ -132,6 +158,16 @@ timer_interrupt (struct intr_frame *args
  64  {
  65    ticks++;
  66    thread_tick ();
  67 +
  68 +  while (!list_empty (&wait_list))
  69 +    {
  70 +      struct thread *t = list_entry (list_front (&wait_list),
  71 +                                     struct thread, timer_elem);
  72 +      if (ticks < t->wakeup_time)
  73 +        break;
  74 +      sema_up (&t->timer_sema);
  75 +      list_pop_front (&wait_list);
  76 +    }
  77  }
  78
  79  /* Returns true if LOOPS iterations waits for more than one timer
  80 diff -u src/threads/fixed-point.h~ src/threads/fixed-point.h
  81 --- src/threads/fixed-point.h~ 1969-12-31 16:00:00.000000000 -0800
  82 +++ src/threads/fixed-point.h 2005-06-02 14:11:21.000000000 -0700
  83 @@ -0,0 +1,120 @@
  84 +#ifndef THREADS_FIXED_POINT_H
  85 +#define THREADS_FIXED_POINT_H
  86 +
  87 +#include <debug.h>
  88 +
  89 +/* Parameters. */
  90 +#define FIX_BITS 32             /* Total bits per fixed-point number. */
  91 +#define FIX_P 16                /* Number of integer bits. */
  92 +#define FIX_Q 16                /* Number of fractional bits. */
  93 +#define FIX_F (1 << FIX_Q)      /* pow(2, FIX_Q). */
  94 +
  95 +#define FIX_MIN_INT (-FIX_MAX_INT)      /* Smallest representable integer. */
  96 +#define FIX_MAX_INT ((1 << FIX_P) - 1)  /* Largest representable integer. */
  97 +
  98 +/* A fixed-point number. */
  99 +typedef struct
 100 +  {
 101 +    int f;
 102 +  }
 103 +fixed_point_t;
 104 +
 105 +/* Returns a fixed-point number with F as its internal value. */
 106 +static inline fixed_point_t
 107 +__mk_fix (int f)
 108 +{
 109 +  fixed_point_t x;
 110 +  x.f = f;
 111 +  return x;
 112 +}
 113 +
 114 +/* Returns fixed-point number corresponding to integer N. */
 115 +static inline fixed_point_t
 116 +fix_int (int n)
 117 +{
 118 +  ASSERT (n >= FIX_MIN_INT && n <= FIX_MAX_INT);
 119 +  return __mk_fix (n * FIX_F);
 120 +}
 121 +
 122 +/* Returns fixed-point number corresponding to N divided by D. */
 123 +static inline fixed_point_t
 124 +fix_frac (int n, int d)
 125 +{
 126 +  ASSERT (d != 0);
 127 +  ASSERT (n / d >= FIX_MIN_INT && n / d <= FIX_MAX_INT);
 128 +  return __mk_fix ((long long) n * FIX_F / d);
 129 +}
 130 +
 131 +/* Returns X rounded to the nearest integer. */
 132 +static inline int
 133 +fix_round (fixed_point_t x)
 134 +{
 135 +  return (x.f + FIX_F / 2) / FIX_F;
 136 +}
 137 +
 138 +/* Returns X truncated down to the nearest integer. */
 139 +static inline int
 140 +fix_trunc (fixed_point_t x)
 141 +{
 142 +  return x.f / FIX_F;
 143 +}
 144 +
 145 +/* Returns X + Y. */
 146 +static inline fixed_point_t
 147 +fix_add (fixed_point_t x, fixed_point_t y)
 148 +{
 149 +  return __mk_fix (x.f + y.f);
 150 +}
 151 +
 152 +/* Returns X - Y. */
 153 +static inline fixed_point_t
 154 +fix_sub (fixed_point_t x, fixed_point_t y)
 155 +{
 156 +  return __mk_fix (x.f - y.f);
 157 +}
 158 +
 159 +/* Returns X * Y. */
 160 +static inline fixed_point_t
 161 +fix_mul (fixed_point_t x, fixed_point_t y)
 162 +{
 163 +  return __mk_fix ((long long) x.f * y.f / FIX_F);
 164 +}
 165 +
 166 +/* Returns X * N. */
 167 +static inline fixed_point_t
 168 +fix_scale (fixed_point_t x, int n)
 169 +{
 170 +  ASSERT (n >= 0);
 171 +  return __mk_fix (x.f * n);
 172 +}
 173 +
 174 +/* Returns X / Y. */
 175 +static inline fixed_point_t
 176 +fix_div (fixed_point_t x, fixed_point_t y)
 177 +{
 178 +  return __mk_fix ((long long) x.f * FIX_F / y.f);
 179 +}
 180 +
 181 +/* Returns X / N. */
 182 +static inline fixed_point_t
 183 +fix_unscale (fixed_point_t x, int n)
 184 +{
 185 +  ASSERT (n > 0);
 186 +  return __mk_fix (x.f / n);
 187 +}
 188 +
 189 +/* Returns 1 / X. */
 190 +static inline fixed_point_t
 191 +fix_inv (fixed_point_t x)
 192 +{
 193 +  return fix_div (fix_int (1), x);
 194 +}
 195 +
 196 +/* Returns -1 if X < Y, 0 if X == Y, 1 if X > Y. */
 197 +static inline int
 198 +fix_compare (fixed_point_t x, fixed_point_t y)
 199 +{
 200 +  return x.f < y.f ? -1 : x.f > y.f;
 201 +}
 202 +
 203 +#endif /* threads/fixed-point.h */
 204 diff -u src/threads/synch.c~ src/threads/synch.c
 205 --- src/threads/synch.c~ 2005-05-24 20:47:28.000000000 -0700
 206 +++ src/threads/synch.c 2005-06-02 14:20:15.000000000 -0700
 207 @@ -114,10 +114,28 @@ sema_up (struct semaphore *sema)
 208    ASSERT (sema != NULL);
 209
 210    old_level = intr_disable ();
 211 -  if (!list_empty (&sema->waiters))
 212 -    thread_unblock (list_entry (list_pop_front (&sema->waiters),
 213 -                                struct thread, elem));
 214    sema->value++;
 215 +  if (!list_empty (&sema->waiters))
 216 +    {
 217 +      /* Find highest-priority waiting thread. */
 218 +      struct thread *max = list_entry (list_max (&sema->waiters,
 219 +                                                 thread_lower_priority, NULL),
 220 +                                       struct thread, elem);
 221 +
 222 +      /* Remove `max' from wait list and unblock. */
 223 +      list_remove (&max->elem);
 224 +      thread_unblock (max);
 225 +
 226 +      /* Yield to a higher-priority thread, if we're running in a
 227 +         context where it makes sense to do so.
 228 +
 229 +         Kind of a funny interaction with donation here.
 230 +         We only support donation for locks, and locks turn off
 231 +         interrupts before calling us, so we automatically don't
 232 +         do the yield here, delegating to lock_release(). */
 233 +      if (!intr_context () && old_level == INTR_ON)
 234 +        thread_yield_to_higher_priority ();
 235 +    }
 236    intr_set_level (old_level);
 237  }
 238
 239 @@ -200,6 +218,23 @@ lock_acquire (struct lock *lock)
 240    ASSERT (!lock_held_by_current_thread (lock));
 241
 242    old_level = intr_disable ();
 243 +
 244 +  if (lock->holder != NULL)
 245 +    {
 246 +      /* Donate our priority to the thread holding the lock.
 247 +         First, update the data structures. */
 248 +      struct thread *donor = thread_current ();
 249 +      donor->want_lock = lock;
 250 +      donor->donee = lock->holder;
 251 +      list_push_back (&lock->holder->donors, &donor->donor_elem);
 252 +
 253 +      /* Now implement the priority donation itself
 254 +         by recomputing the donee's priority
 255 +         and cascading the donation as far as necessary. */
 256 +      if (donor->donee != NULL)
 257 +        thread_recompute_priority (donor->donee);
 258 +    }
 259 +
 260    sema_down (&lock->semaphore);
 261    lock->holder = thread_current ();
 262    intr_set_level (old_level);
 263 @@ -238,13 +273,37 @@ void
 264  lock_release (struct lock *lock)
 265  {
 266    enum intr_level old_level;
 267 +  struct thread *t = thread_current ();
 268 +  struct list_elem *e;
 269
 270    ASSERT (lock != NULL);
 271    ASSERT (lock_held_by_current_thread (lock));
 272
 273    old_level = intr_disable ();
 274 +
 275 +  /* Return donations to threads that want this lock. */
 276 +  for (e = list_begin (&t->donors); e != list_end (&t->donors); )
 277 +    {
 278 +      struct thread *donor = list_entry (e, struct thread, donor_elem);
 279 +      if (donor->want_lock == lock)
 280 +        {
 281 +          donor->donee = NULL;
 282 +          e = list_remove (e);
 283 +        }
 284 +      else
 285 +        e = list_next (e);
 286 +    }
 287 +
 288 +  /* Release lock. */
 289    lock->holder = NULL;
 290    sema_up (&lock->semaphore);
 291 +
 292 +  /* Recompute our priority based on our remaining donations,
 293 +     then yield to a higher-priority ready thread if one now
 294 +     exists. */
 295 +  thread_recompute_priority (t);
 296 +  thread_yield_to_higher_priority ();
 297 +
 298    intr_set_level (old_level);
 299  }
 300
 301 @@ -264,6 +323,7 @@ struct semaphore_elem
 302    {
 303      struct list_elem elem;              /* List element. */
 304      struct semaphore semaphore;         /* This semaphore. */
 305 +    struct thread *thread;              /* Thread. */
 306    };
 307
 308  /* Initializes condition variable COND.  A condition variable
 309 @@ -308,12 +368,26 @@ cond_wait (struct condition *cond, struc
 310    ASSERT (lock_held_by_current_thread (lock));
 311
 312    sema_init (&waiter.semaphore, 0);
 313 +  waiter.thread = thread_current ();
 314    list_push_back (&cond->waiters, &waiter.elem);
 315    lock_release (lock);
 316    sema_down (&waiter.semaphore);
 317    lock_acquire (lock);
 318  }
 319
 320 +static bool
 321 +semaphore_elem_lower_priority (const struct list_elem *a_,
 322 +                               const struct list_elem *b_,
 323 +                               void *aux UNUSED)
 324 +{
 325 +  const struct semaphore_elem *a
 326 +    = list_entry (a_, struct semaphore_elem, elem);
 327 +  const struct semaphore_elem *b
 328 +    = list_entry (b_, struct semaphore_elem, elem);
 329 +
 330 +  return a->thread->priority > b->thread->priority;
 331 +}
 332 +
 333  /* If any threads are waiting on COND (protected by LOCK), then
 334     this function signals one of them to wake up from its wait.
 335     LOCK must be held before calling this function.
 336 @@ -330,8 +404,12 @@ cond_signal (struct condition *cond, str
 337    ASSERT (lock_held_by_current_thread (lock));
 338
 339    if (!list_empty (&cond->waiters))
 340 -    sema_up (&list_entry (list_pop_front (&cond->waiters),
 341 -                          struct semaphore_elem, elem)->semaphore);
 342 +    {
 343 +      struct list_elem *max
 344 +        = list_max (&cond->waiters, semaphore_elem_lower_priority, NULL);
 345 +      list_remove (max);
 346 +      sema_up (&list_entry (max, struct semaphore_elem, elem)->semaphore);
 347 +    }
 348  }
 349
 350  /* Wakes up all threads, if any, waiting on COND (protected by
 351 diff -u src/threads/thread.c~ src/threads/thread.c
 352 --- src/threads/thread.c~ 2005-06-02 14:35:12.000000000 -0700
 353 +++ src/threads/thread.c 2005-06-02 14:55:56.000000000 -0700
 354 @@ -5,12 +5,14 @@
 355  #include <stdio.h>
 356  #include <string.h>
 357  #include "threads/flags.h"
 358 +#include "threads/init.h"
 359  #include "threads/interrupt.h"
 360  #include "threads/intr-stubs.h"
 361  #include "threads/mmu.h"
 362  #include "threads/palloc.h"
 363  #include "threads/switch.h"
 364  #include "threads/synch.h"
 365 +#include "devices/timer.h"
 366  #ifdef USERPROG
 367  #include "userprog/process.h"
 368  #endif
 369 @@ -24,6 +26,9 @@
 370     that are ready to run but not actually running. */
 371  static struct list ready_list;
 372
 373 +/* List of all threads. */
 374 +static struct list all_threads_list;
 375 +
 376  /* Idle thread. */
 377  static struct thread *idle_thread;
 378
 379 @@ -49,6 +54,7 @@ static long long user_ticks;    /* # of
 380  /* Scheduling. */
 381  #define TIME_SLICE 4            /* # of timer ticks to give each thread. */
 382  static unsigned thread_ticks;   /* # of timer ticks since last yield. */
 383 +static fixed_point_t load_avg;  /* Load average. */
 384
 385  static void kernel_thread (thread_func *, void *aux);
 386
 387 @@ -79,12 +85,15 @@ thread_init (void)
 388
 389    lock_init (&tid_lock);
 390    list_init (&ready_list);
 391 +  list_init (&all_threads_list);
 392 +  load_avg = fix_int (0);
 393
 394    /* Set up a thread structure for the running thread. */
 395    initial_thread = running_thread ();
 396    init_thread (initial_thread, "main", PRI_DEFAULT);
 397    initial_thread->status = THREAD_RUNNING;
 398    initial_thread->tid = allocate_tid ();
 399 +  list_push_front (&all_threads_list, &initial_thread->all_elem);
 400  }
 401
 402  /* Starts preemptive thread scheduling by enabling interrupts.
 403 @@ -101,9 +110,48 @@ void
 404    else
 405      kernel_ticks++;
 406
 407 -  /* Enforce preemption. */
 408 -  if (++thread_ticks >= TIME_SLICE)
 409 -    intr_yield_on_return ();
 410 +  if (enable_mlfqs)
 411 +    {
 412 +      /* Update load average. */
 413 +      if (timer_ticks () % TIMER_FREQ == 0)
 414 +        {
 415 +          size_t ready_threads = list_size (&ready_list);
 416 +          if (t != idle_thread)
 417 +            ready_threads++;
 418 +
 419 +          load_avg = fix_add (fix_mul (fix_frac (59, 60), load_avg),
 420 +                              fix_mul (fix_frac (1, 60), fix_int (ready_threads)));
 421 +        }
 422 +
 423 +      /* Increment running process's recent_cpu. */
 424 +      if (t != idle_thread)
 425 +        t->recent_cpu = fix_add (t->recent_cpu, fix_int (1));
 426 +
 427 +      /* Update recent_cpu and thread priorities once per second. */
 428 +      if (timer_ticks () % TIMER_FREQ == 0)
 429 +        {
 430 +          struct list_elem *e;
 431 +          fixed_point_t twice_load = fix_scale (load_avg, 2);
 432 +          fixed_point_t twice_load_plus_1 = fix_add (twice_load, fix_int (1));
 433 +          fixed_point_t load_factor = fix_div (twice_load, twice_load_plus_1);
 434 +          for (e = list_begin (&all_threads_list);
 435 +               e != list_end (&all_threads_list); e = list_next (e))
 436 +            {
 437 +              struct thread *t = list_entry (e, struct thread, all_elem);
 438 +              t->recent_cpu = fix_add (fix_mul (load_factor, t->recent_cpu),
 439 +                                       fix_int (t->nice));
 440 +              thread_recompute_priority (t);
 441 +            }
 442 +        }
 443 +    }
 444 +
 445 +  /* Switch threads if time slice has expired. */
 446 +  if (++thread_ticks >= TIME_SLICE)
 447 +    {
 448 +      if (enable_mlfqs)
 449 +        thread_recompute_priority (thread_current ());
 450 +      intr_yield_on_return ();
 451 +    }
 452  }
 453
 454  /* Prints thread statistics. */
 455 @@ -143,10 +191,12 @@ tid_t
 456  thread_create (const char *name, int priority,
 457                 thread_func *function, void *aux)
 458  {
 459 +  struct thread *cur = thread_current ();
 460    struct thread *t;
 461    struct kernel_thread_frame *kf;
 462    struct switch_entry_frame *ef;
 463    struct switch_threads_frame *sf;
 464 +  enum intr_level old_level;
 465    tid_t tid;
 466
 467    ASSERT (function != NULL);
 468 @@ -157,8 +207,10 @@ thread_create (const char *name, int pri
 469      return TID_ERROR;
 470
 471    /* Initialize thread. */
 472 -  init_thread (t, name, priority);
 473 +  init_thread (t, name, enable_mlfqs ? cur->priority : priority);
 474    tid = t->tid = allocate_tid ();
 475 +  t->nice = cur->nice;
 476 +  t->recent_cpu = cur->recent_cpu;
 477
 478    /* Stack frame for kernel_thread(). */
 479    kf = alloc_frame (t, sizeof *kf);
 480 @@ -174,8 +226,15 @@ thread_create (const char *name, int pri
 481    sf = alloc_frame (t, sizeof *sf);
 482    sf->eip = switch_entry;
 483
 484 +  /* Add to list of all threads. */
 485 +  old_level = intr_disable ();
 486 +  list_push_front (&all_threads_list, &t->all_elem);
 487 +  intr_set_level (old_level);
 488 +
 489    /* Add to run queue. */
 490    thread_unblock (t);
 491 +  if (priority < thread_get_priority ())
 492 +    thread_yield ();
 493
 494    return tid;
 495  }
 496 @@ -196,6 +255,19 @@ thread_block (void)
 497    schedule ();
 498  }
 499
 500 +/* Returns true if A has lower priority than B,
 501 +   within a list of threads. */
 502 +bool
 503 +thread_lower_priority (const struct list_elem *a_,
 504 +                        const struct list_elem *b_,
 505 +                        void *aux UNUSED)
 506 +{
 507 +  const struct thread *a = list_entry (a_, struct thread, elem);
 508 +  const struct thread *b = list_entry (b_, struct thread, elem);
 509 +
 510 +  return a->priority > b->priority;
 511 +}
 512 +
 513  /* Transitions a blocked thread T to the ready-to-run state.
 514     This is an error if T is not blocked.  (Use thread_yield() to
 515     make the running thread ready.) */
 516 @@ -260,6 +332,7 @@ thread_exit (void)
 517    /* Just set our status to dying and schedule another process.
 518       We will be destroyed during the call to schedule_tail(). */
 519    intr_disable ();
 520 +  list_remove (&thread_current ()->all_elem);
 521    thread_current ()->status = THREAD_DYING;
 522    schedule ();
 523    NOT_REACHED ();
 524 @@ -282,11 +355,26 @@ thread_yield (void)
 525    intr_set_level (old_level);
 526  }
 527
 528 -/* Sets the current thread's priority to NEW_PRIORITY. */
 529 +static void
 530 +recompute_priority_chain (void)
 531 +{
 532 +  enum intr_level old_level = intr_disable ();
 533 +  thread_recompute_priority (thread_current ());
 534 +  thread_yield_to_higher_priority ();
 535 +  intr_set_level (old_level);
 536 +}
 537 +
 538 +/* Sets the current thread's priority to PRIORITY. */
 539  void
 540 -thread_set_priority (int new_priority)
 541 +thread_set_priority (int priority)
 542  {
 543 -  thread_current ()->priority = new_priority;
 544 +  if (!enable_mlfqs)
 545 +    {
 546 +      struct thread *t = thread_current ();
 547 +
 548 +      t->normal_priority = priority;
 549 +      recompute_priority_chain ();
 550 +    }
 551  }
 552
 553  /* Returns the current thread's priority. */
 554 @@ -298,33 +386,93 @@ thread_get_priority (void)
 555
 556  /* Sets the current thread's nice value to NICE. */
 557  void
 558 -thread_set_nice (int nice UNUSED)
 559 +thread_set_nice (int nice)
 560  {
 561 -  /* Not yet implemented. */
 562 +  thread_current ()->nice = nice;
 563 +  recompute_priority_chain ();
 564  }
 565
 566  /* Returns the current thread's nice value. */
 567  int
 568  thread_get_nice (void)
 569  {
 570 -  /* Not yet implemented. */
 571 -  return 0;
 572 +  return thread_current ()->nice;
 573  }
 574
 575 -/* Returns 100 times the system load average. */
 576  int
 577  thread_get_load_avg (void)
 578  {
 579 -  /* Not yet implemented. */
 580 -  return 0;
 581 +  int load_avg_int;
 582 +  enum intr_level level = intr_disable ();
 583 +  load_avg_int = fix_round (fix_scale (load_avg, 100));
 584 +  intr_set_level (level);
 585 +  return load_avg_int;
 586  }
 587
 588 -/* Returns 100 times the current thread's recent_cpu value. */
 589  int
 590  thread_get_recent_cpu (void)
 591  {
 592 -  /* Not yet implemented. */
 593 -  return 0;
 594 +  int recent_cpu_int;
 595 +  enum intr_level level = intr_disable ();
 596 +  recent_cpu_int = fix_round (fix_scale (thread_current ()->recent_cpu, 100));
 597 +  intr_set_level (level);
 598 +  return recent_cpu_int;
 599 +}
 600 +
 601 +/* Returns true if thread A has lower priority than thread B,
 602 +   within a list of donors. */
 603 +static bool
 604 +donated_lower_priority (const struct list_elem *a_,
 605 +                        const struct list_elem *b_,
 606 +                        void *aux UNUSED)
 607 +{
 608 +  const struct thread *a = list_entry (a_, struct thread, donor_elem);
 609 +  const struct thread *b = list_entry (b_, struct thread, donor_elem);
 610 +
 611 +  return a->priority > b->priority;
 612 +}
 613 +
 614 +/* Recomputes T's priority in terms of its normal priority and
 615 +   its donors' priorities, if any,
 616 +   and cascades the donation as necessary. */
 617 +void
 618 +thread_recompute_priority (struct thread *t)
 619 +{
 620 +  int old_priority = t->priority;
 621 +  int default_priority = t->normal_priority;
 622 +  int donation = PRI_MAX;
 623 +  if (enable_mlfqs)
 624 +    {
 625 +      default_priority = fix_round (t->recent_cpu) / 4 + t->nice * 2;
 626 +      if (default_priority < PRI_MIN)
 627 +        default_priority = PRI_MIN;
 628 +      else if (default_priority > PRI_MAX)
 629 +        default_priority = PRI_MAX;
 630 +    }
 631 +  if (!list_empty (&t->donors))
 632 +    donation = list_entry (list_max (&t->donors, donated_lower_priority, NULL),
 633 +                           struct thread, donor_elem)->priority;
 634 +  t->priority = donation < default_priority ? donation : default_priority;
 635 +  if (t->priority < old_priority && t->donee != NULL)
 636 +    thread_recompute_priority (t->donee);
 637 +}
 638 +
 639 +/* If the ready list contains a thread with a higher priority,
 640 +   yields to it. */
 641 +void
 642 +thread_yield_to_higher_priority (void)
 643 +{
 644 +  enum intr_level old_level = intr_disable ();
 645 +  if (!list_empty (&ready_list))
 646 +    {
 647 +      struct thread *cur = thread_current ();
 648 +      struct thread *max = list_entry (list_max (&ready_list,
 649 +                                                 thread_lower_priority, NULL),
 650 +                                       struct thread, elem);
 651 +      if (max->priority < cur->priority)
 652 +        thread_yield ();
 653 +    }
 654 +  intr_set_level (old_level);
 655  }
 656  \f
 657  /* Idle thread.  Executes when no other thread is ready to run. */
 658 @@ -399,8 +547,10 @@ init_thread (struct thread *t, const cha
 659    t->status = THREAD_BLOCKED;
 660    strlcpy (t->name, name, sizeof t->name);
 661    t->stack = (uint8_t *) t + PGSIZE;
 662 -  t->priority = priority;
 663 +  t->priority = t->normal_priority = priority;
 664    t->magic = THREAD_MAGIC;
 665 +  sema_init (&t->timer_sema, 0);
 666 +  list_init (&t->donors);
 667  }
 668
 669  /* Allocates a SIZE-byte frame at the top of thread T's stack and
 670 @@ -426,8 +576,14 @@ next_thread_to_run (void)
 671  {
 672    if (list_empty (&ready_list))
 673      return idle_thread;
 674 -  else
 675 -    return list_entry (list_pop_front (&ready_list), struct thread, elem);
 676 +  else
 677 +    {
 678 +      struct thread *max
 679 +        = list_entry (list_max (&ready_list, thread_lower_priority, NULL),
 680 +                      struct thread, elem);
 681 +      list_remove (&max->elem);
 682 +      return max;
 683 +    }
 684  }
 685
 686  /* Completes a thread switch by activating the new thread's page
 687 diff -u src/threads/thread.h~ src/threads/thread.h
 688 --- src/threads/thread.h~ 2005-06-02 14:32:36.000000000 -0700
 689 +++ src/threads/thread.h 2005-06-02 14:38:46.000000000 -0700
 690 @@ -4,6 +4,8 @@
 691  #include <debug.h>
 692  #include <list.h>
 693  #include <stdint.h>
 694 +#include "threads/synch.h"
 695 +#include "threads/fixed-point.h"
 696
 697  /* States in a thread's life cycle. */
 698  enum thread_status
 699 @@ -87,11 +89,26 @@ struct thread
 700      enum thread_status status;          /* Thread state. */
 701      char name[16];                      /* Name (for debugging purposes). */
 702      uint8_t *stack;                     /* Saved stack pointer. */
 703 -    int priority;                       /* Priority. */
 704 +
 705 +    /* Scheduler data. */
 706 +    int priority;                       /* Priority, including donations. */
 707 +    int normal_priority;                /* Priority, without donations. */
 708 +    struct list donors;                 /* Threads donating priority to us. */
 709 +    struct list_elem donor_elem;        /* Element in donors list. */
 710 +    struct thread *donee;               /* Thread we're donating to. */
 711 +    struct lock *want_lock;             /* Lock we're waiting to acquire. */
 712 +    int nice;                           /* Niceness. */
 713 +    fixed_point_t recent_cpu;           /* Recent amount of CPU time. */
 714 +    struct list_elem all_elem;          /* all_threads list element. */
 715
 716      /* Shared between thread.c and synch.c. */
 717      struct list_elem elem;              /* List element. */
 718
 719 +    /* Alarm clock. */
 720 +    int64_t wakeup_time;                /* Time to wake this thread up. */
 721 +    struct list_elem timer_elem;        /* Element in timer_wait_list. */
 722 +    struct semaphore timer_sema;        /* Semaphore. */
 723 +
 724  #ifdef USERPROG
 725      /* Owned by userprog/process.c. */
 726      uint32_t *pagedir;                  /* Page directory. */
 727 @@ -118,6 +135,10 @@ const char *thread_name (void);
 728
 729  void thread_exit (void) NO_RETURN;
 730  void thread_yield (void);
 731 +void thread_yield_to_higher_priority (void);
 732 +void thread_recompute_priority (struct thread *);
 733 +bool thread_lower_priority (const struct list_elem *, const struct list_elem *,
 734 +                            void *aux);
 735
 736  int thread_get_priority (void);
 737  void thread_set_priority (int);