thread4msx

Librería para programar threads en C para MSX.

Éste proyecto es bastante personal, se trata de una implementación de multitarea apropiativa (preemptive multitasking) para una computadora MSX del año 1983! que utiliza un procesador Z80 corriendo a una velocidad de 3.58MHz 😁. El motivo del desarrollo fue poder probar algunos problemas típicos de sistemas operativos en ésta belleza 💙.

Requisitos

• Compilador SDCC versión 3.4.0
• Una computadora MSX o un emulador para la ejecución

Funciones y primitivas

A continuación se detallan las funciones y primitivas implementadas, tanto para el manejo de threads como de semáforos para sincronización entre threads.

thread_init

void thread_init();

Inicializa la librería.

thread_uninit

void thread_uninit();

Desinicializa la librería.

thread_create

void thread_create(thread_t *thread, uint16_t stack_size,
                   void *(*fun)(void *), void *arg);

Crea un nuevo hilo y lo pone en ejecución. thread es una variable de tipo thread_t, stack_size es el tamaño de memoria que se reserva para la pila, fun es la función a ejecutarse y arg son los argumentos que se le pasan a la función fun.

thread_join

void *thread_join(thread_t *thread);

Espera hasta que finalice la ejecución de un thread y retorna el valor retornado por la función del thread.

thread_sleep

void thread_sleep();

Bloquea el thread actual.

thread_yield

void thread_yield();

Cede la ejecución del thread actual a otro thread.

thread_finish

void thread_finish(thread_t *thread);

Finaliza la ejecución de un thread.

sem_create

void sem_create(sem_t *sem, uint8_t value);

Crea un semáforo con el valor value. sem es una variable de tipo sem_t.

sem_destroy

void sem_destroy(sem_t *sem);

Libera la memoria utilizada por un semáforo.

sem_p

void sem_p(sem_t *sem);

Decrementa el valor de un semáforo. Si el nuevo valor es cero, el thread se bloquea y se agrega a la cola del semáforo.

sem_v

void sem_v(sem_t *sem);

Si hay algún thread en la cola del semáforo lo remueve de la cola y lo prepara para que se siga ejecutando. Luego se incrementa el valor del semáforo.

delay

void delay(uint32_t vt);

Duerme el thread actual durante vt interrupciones del VDP.

Ejemplos

En el directorio examples hay 3 programas de prueba:

• counters: 10 threads contando en simultaneo y mostrando el resultado en pantalla.
• mt: Es el problema de los molinetes (turnstiles) donde varios procesos incrementan una variable compartida y se produce una condición de competencia (race condition), por lo que se pierden conteos. A menos que se serialice la zona crítica, es decir, el incremento de la variable compartida, utilizando semáforos mutex (semáforos con valor 1).
• shell: Un pequeño shell que permite ejecutar programas hardcodeados en primer y segundo plano.

Compilación

Descargar SDCC versión 3.4.0 y descomprimir. Luego, supondiendo que $SDCC_DIR contiene la ruta donde se descomprimió SDCC, tipear:

export PATH=$PATH:$SDCC_DIR/bin:$SDCC_DIR/share
cd backend
make
cd ../thread
make
cd ../examples/counters
make
cd ../mt
make
cd ../shell
make

Ejecución

Por ejemplo para ejecutar el programa shell, tipiamos en MSX-BASIC:

bload "shell.msx",r