flashsim源码阅读-3

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推荐源码阅读的的工具是sourceInsight3.5，直接将源码文件导入，就会生成一个各文件关联的工程，这个工具可自行百度，配合Nodepad++修改注释阅读更好，因为SI不知道为什么对中文注释输入的支持不是很好。继续昨天的源码阅读。
昨天研究到disksim.c中的extarq队列的操作函数，extraq队列就像是预先申请的空的内存，今天看的是intq队列操作函数，intq是处理调度event的队列。

开始介绍intq的相关函数：

disksim_dumpintq () 函数

先给出该函数在disksim.c中的的原代码段：

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static void disksim_dumpintq ()
{
   event *tmp;
   int i = 0;

   tmp = disksim->intq;
   while (tmp != NULL) {
      i++;
      fprintf (outputfile, "time %f, type %d\n", 
	       tmp->time, tmp->type);
      tmp = tmp->next;
   }
}

disksim->inq和disksim->extraq一样都是指向队列的头部元素。这个函数就是遍历intq队列，将intq队列里面每个event的信息（队列中的event的time，Type）输出到outputfile中去，可能是为了之后的调试使用的函数。

###INLINE void addtointq (event *newint) 函数
一看这个函数也是一个内联函数，和之前的addtoextraq 很像，先看其函数原代码段：

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INLINE void addtointq (event *newint)
{
  /* WARNING -- HORRIBLE HACK BELOW
   * In order to make the Memulator run (which sometimes has events arrive
   * "late") I've (JLG) commented out the following snippet.  A better
   * solution should be arrived at...
   */
#if 0
   if ((temp->time + DISKSIM_TIME_THRESHOLD) < simtime) {
	   //如果当前的event的时间比simtime还要早，就是已经错过了调度
      fprintf(stderr, "Attempting to addtointq an event whose time has passed\n");
      fprintf(stderr, "simtime %f, curr->time %f, type = %d\n", simtime, temp->time, temp->type);
      exit(1);
   }
#endif


   switch(disksim->trace_mode) {
   //这边关于disksim->trace_mode指的是负载还是？有待考证
   case DISKSIM_MASTER:
   //这个Master模式下把，新加入的newint写入到tracepipes[1]中
     if(write(disksim->tracepipes[1], (char *)newint, sizeof(event)) <= 0)
       {
	 //	 printf("addtointq() -- master write fd = %d\n", disksim->tracepipes[1]);
	 //	 perror("addtointq() -- master write");
       }
     break;
   case DISKSIM_SLAVE:
   //这个SLAVE模式下把tracepipes[0]中的内容传到tmpevt（event类型）中去
     {
       event tmpevt;
       double timediff;

       //       printf("addtointq() -- slave read\n");

       ddbg_assert(read(disksim->tracepipes[0], (char *)&tmpevt, sizeof(event)) > 0);

       timediff = fabs(tmpevt.time - newint->time);//计算tmpevt和newint的时间差
       
/*         printf("remote event: %d %f, local event: %d %f\n", */
/*  	      tmpevt.type,  */
/*  	      newint->type,  */
/*  	      newint->time); */

       ddbg_assert(tmpevt.type == newint->type);
       //       ddbg_assert(timediff <= 0.001);

       newint->time = tmpevt.time;
       if(timediff > 0.000001) {
	 printf("*** SLAVE: addtointq() timediff = %f\n", timediff);
       }
       fflush(stdout);
     }
     break;

   case DISKSIM_NONE:
   default:
     break;
   }

	//如果队列为空，直接将newint加入到intq队列中
   if (disksim->intq == NULL) {
      disksim->intq = newint;
      newint->next = NULL;
      newint->prev = NULL;
   } 
   //队列非空，比较newint时间和intq当前头部event的时间
   //如果newint时间小，则直接将其插入到intq队列的头部
   else if (newint->time < disksim->intq->time) {
      newint->next = disksim->intq;
      disksim->intq->prev = newint;
      disksim->intq = newint;
      newint->prev = NULL;
   } else {
	   //否则寻找intq队列中前一项event时间比newint小的位置插入
	   //也就是说intq队列中的event是按照time依次递增排序的
      event *run = disksim->intq;
      assert(run->next != run);
      while (run->next != NULL) {
         if (newint->time < run->next->time) {
            break;
         }
         run = run->next;
      }

      newint->next = run->next;
      run->next = newint;
      newint->prev = run;
      if (newint->next != NULL) {
         newint->next->prev = newint;
      }
   }
}

代码段第一段：

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#if 0
   if ((temp->time + DISKSIM_TIME_THRESHOLD) < simtime) {
       //如果当前的event的时间比simtime还要早，就是已经错过了调度
      fprintf(stderr, "Attempting to addtointq an event whose time has passed\n");
      fprintf(stderr, "simtime %f, curr->time %f, type = %d\n", simtime, temp->time, temp->type);
      exit(1);
   }
#endif

这是个宏定义主要是为了处理当调度的当前event时间过了系统时间不能被服务的，即不能加入intq队列里面的一个操作，看下#define DISKSIM_TIME_THRESHOLD 0.0013这个参数在disksim_global.h中定义，这个阈值允许disksim的一些区别内部时间和simos的时间。这是由试验和错误,可能需要一些调整。
代码段第二段：

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   switch(disksim->trace_mode) {
   case DISKSIM_MASTER:
     if(write(disksim->tracepipes[1], (char *)newint, sizeof(event)) <= 0)
       {
	 //	 printf("addtointq() -- master write fd = %d\n", disksim->tracepipes[1]);
	 //	 perror("addtointq() -- master write");
       }
     break;

   case DISKSIM_SLAVE:
     {
       event tmpevt;
       double timediff;

       //       printf("addtointq() -- slave read\n");

       ddbg_assert(read(disksim->tracepipes[0], (char *)&tmpevt, sizeof(event)) > 0);

       timediff = fabs(tmpevt.time - newint->time);
       
/*         printf("remote event: %d %f, local event: %d %f\n", */
/*  	      tmpevt.type,  */
/*  	      tmpevt.time, */
/*  	      newint->type,  */
/*  	      newint->time); */

       ddbg_assert(tmpevt.type == newint->type);
       //       ddbg_assert(timediff <= 0.001);

       newint->time = tmpevt.time;
       if(timediff > 0.000001) {
	 printf("*** SLAVE: addtointq() timediff = %f\n", timediff);
       }
       fflush(stdout);
     }
     break;

   case DISKSIM_NONE:
   default:
     break;
   }

这里的disksim->trace_mode的有关参数在disksim结构体的定义：

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int tracepipes[2];
	  enum { DISKSIM_MASTER, DISKSIM_SLAVE, DISKSIM_NONE } trace_mode;

最早看到trace_mode的调用是在之前的disksim_simulate_event相关的代码段：

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if ((curr = getnextevent()) == NULL) {
    disksim_simstop ();
  } 
  else {
    switch(disksim->trace_mode) {
    case DISKSIM_NONE:
    case DISKSIM_MASTER:
//      fprintf(outputfile, "*** DEBUG TRACE\t%f\t%d\t%d\n",   
//	      simtime, curr->type, num);   
  //    fflush(outputfile);    
      break;

    case DISKSIM_SLAVE:
      break;
    }

在disksim_simulate_event 只是调试用的语句，但在addtointq 函数得仔细看看。首先介绍C里面的两个函数write，read函数。
write：
write函数的定义在C的 头文件:<unistd.h>：

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ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t nbyte);
fd：文件描述符；
buf：指定的缓冲区，即指针，指向一段内存单元；
nbyte：要写入文件指定的字节数；返回值：写入文档的字节数（成功）；-1（出错）
write函数把buf中nbyte写入文件描述符handle所指的文档，成功时返回写的字节数，错误时返回-1.

read

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ssize_t read(int fd, void * buf, size_t count);
定义函数：ssize_t read(int fd, void * buf, size_t count);
函数说明：read()会把参数fd 所指的文件传送count 个字节到buf 指针所指的内存中. 
若参数count 为0, 则read()不会有作用并返回0. 返回值为实际读取到的字节数, 
如果返回0, 表示已到达文件尾或是无可读取的数据,此外文件读写位置会随读取到的字节移动.

理解这两个函数以后，再看上面的trace_mode可以发现，mode其实分为主动（Master），从动（Slave），另一个（None）其实什么也不做。
主动模式下就是将（函数入口参数）newint指针指向的内容写入到tracepipes[1]中去，从动模式下将把tracepipes[0]中的内容传到tmpevt（event类型）中去，并比较了读到内容（存在tmpevt中）和newint指向内容的时间差，请求类型（type）。
函数最后面的代码

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//如果队列为空，直接将newint加入到intq队列中
   if (disksim->intq == NULL) {
      disksim->intq = newint;
      newint->next = NULL;
      newint->prev = NULL;
   } 
   //队列非空，比较newint时间和intq当前头部event的时间
   //如果newint时间小，则直接将其插入到intq队列的头部
   else if (newint->time < disksim->intq->time) {
      newint->next = disksim->intq;
      disksim->intq->prev = newint;
      disksim->intq = newint;
      newint->prev = NULL;
   } else {
	   //否则寻找intq队列中前一项event时间比newint小的位置插入
	   //也就是说intq队列中的event是按照time依次递增排序的
      event *run = disksim->intq;
      assert(run->next != run);
      while (run->next != NULL) {
         if (newint->time < run->next->time) {
            break;
         }
         run = run->next;
      }

      newint->next = run->next;
      run->next = newint;
      newint->prev = run;
      if (newint->next != NULL) {
         newint->next->prev = newint;
      }
   }

其实就是依据newint指针指向的event的时间大小插入到intq队列中去，intq队列中的event是按时间大小从小到大依次排序的。从插入过程可以理解，inqt和extraq是不一样的，是个双链表。
总结addtointq()函数是将一个event加入到intq队列中去，time表示event发生时间，intq队列中的event是按时间的升序排列的函数输出参数是新加入的event的指针。
这里写图片描述

###getfromintq ()函数：

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INLINE static event * getfromintq ()
{
   event *temp = NULL;

   if (disksim->intq == NULL) {
      return(NULL);
   }
   temp = disksim->intq;
   disksim->intq = disksim->intq->next;
   if (disksim->intq != NULL) {
      disksim->intq->prev = NULL;
   }

   temp->next = NULL;
   temp->prev = NULL;
   return(temp);
}

该函数从intq头部取出下一次要调度服务的event，(get-from-intq),disksim->intq指向队列的下一个位置的event，并且切断对上一个event指向，相当于从intq中移除该event,函数返回的是event 指针。

###removefromintq ()函数

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INLINE int removefromintq (event *curr)
{
   event *tmp;

   tmp = disksim->intq;
   while (tmp != NULL) {
      if (tmp == curr) {
         break;
      }
      tmp = tmp->next;
   }
   if (tmp == NULL) {
      return(FALSE);
   }
   if (curr->next != NULL) {
      curr->next->prev = curr->prev;
   }
   if (curr->prev == NULL) {
      disksim->intq = curr->next;
   } else {
      curr->prev->next = curr->next;
   }

   curr->next = NULL;
   curr->prev = NULL;
   return(TRUE);
}

从intq（调度表）队列中移除指定的event项，函数返回Ture表示找到该项event，FALSE表示没有找到，其实就是双链表删除操作。

对intq（event调度队列）的函数总结
|函数名|输入参数|返回类型|完成操作|
|-|-|-|-|
|disksim_dumpintq ()|无|void|遍历intq队列，将intq队列里面每个event的信息（队列中的event的time，Type）输出到outputfile中去，可能是为了之后的调试使用的函数。|
|addtointq ()|event *newint|void|将一个event加入到intq队列中去，time表示event发生时间，intq队列中的event是按时间的升序排列的函数输出参数是新加入的event的指针。|
|getfromintq ()|无|event类型的指针|从intq头部取出下一次要调度服务的event,disksim->intq指向队列的下一个位置的event，并且切断对上一个event指向，相当于从intq中移除该event,函数返回的是event 指针。|
|removefromintq()|event *curr|int|从intq队列中移除指定的event项，函数返回Ture表示找到该项event，FALSE表示没有找到,其实就是双链表删除操作|

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