uCore 实现
第八章把调度单位从进程改为线程。同一进程中的线程共享用户地址空间和文件，却各自拥有执行栈与寄存器上下文。以下代码来自 uCore 2026A 第八章。
进程与线程
struct proc 保存页表、文件描述符表、同步对象池和 16 个线程槽。struct thread 保存 TID、状态、调度上下文、内核栈和异常上下文。内核栈及异常上下文使用按进程槽和线程槽排列的静态数组；用户栈映射在所属进程的页表中。
线程之间共享同一地址空间，因而能直接访问相同的用户数据。切换线程时，swtch 更换的是线程自己的内核执行上下文；共享的页表和文件对象不因切换而复制。
创建、退出与等待
sys_thread_create 调用 allocthread 寻找空线程槽，为新线程映射用户栈与异常上下文页，设置入口地址和参数 a0，再把它加入就绪队列。16 个槽中已有一个供主线程使用，因此测试程序可以再创建 15 个工作线程。
线程调用 exit 时，freethread 解除该线程的用户栈和异常上下文映射，退出码保存在槽中，状态改为 EXITED。waittid 不阻塞：目标未退出时返回 -2；已退出时读取退出码、清空线程槽，使 TID 可以复用。编号无效、槽位未占用或等待自身时返回 -1。
fork 创建子进程后只建立主线程，固定从父进程的 threads[0] 复制异常上下文。其他线程调用 fork 时，这条路径也会复制主线程的上下文。
调度、阻塞与唤醒
调度器从就绪队列取出 RUNNABLE 线程。yield 将当前线程放回队尾；阻塞同步原语则把线程设为 SLEEPING，调用 sched 切回调度器。解锁或发出通知的线程把等待者改回 RUNNABLE 并入队。
线程 A 让出后到线程 B 开始运行，经过两次 swtch：一次保存 A 并恢复调度器，一次保存调度器并恢复 B。A 以后被选中时，从原来调用 sched 的地方继续。
互斥锁
mutex_lock 在锁空闲时直接设 locked = 1。若锁已占用，自旋型互斥锁反复调用 yield；阻塞型互斥锁把线程放入 FIFO 等待队列并设为 SLEEPING。
阻塞型互斥锁解锁时，若有人等待，就让队首线程运行，同时保持 locked = 1。锁的持有权直接交给这个线程；它从 mutex_lock 的睡眠位置恢复后即可返回。队列为空时，解锁才把 locked 清零。
信号量与条件变量
semaphore_down 先将 count 减一。结果小于零，线程便入队睡眠。semaphore_up 将 count 加一；结果仍小于等于零时，它唤醒一个等待者。被唤醒的线程从原来的 down 继续，不再减少一次计数。
cond_wait 先释放互斥锁，然后进入条件变量的等待队列；恢复后重新取得互斥锁。cond_signal 唤醒队首等待者。若队列为空，本次通知不会留给后来的线程，所以使用者需要在持锁状态下检查共享条件，并在条件不成立时继续等待。
资源检查与接口参数
一个进程最多创建 8 个互斥锁、8 个信号量和 8 个条件变量；创建接口按数组位置返回编号，资源用尽时返回 -1。等待队列容量为 16。系统调用在访问对象前检查编号范围。
源码保留了死锁检测的实现位置，但系统调用分发没有启用相应分支。当前互斥锁和信号量按上述等待、唤醒规则运行。
运行观察
课程批次以 ch8b_usertest 启动，包含 23 项测试。ch8b_mut_race 让 15 个工作线程各为共享计数器加 100，最后检查 1500。这一结果可以和阻塞锁的等待队列、解锁时的直接交接对照。
报告中还能沿 sys_thread_create → allocthread 看新线程入队，沿 semaphore_down、cond_wait 查看线程睡眠，再由解锁或通知回到可运行状态。目标线程尚未退出时，waittid 返回 -2，调用者继续运行并重试。