MacOS环境-手写操作系统-34-进程优先级 原创

进程优先级

1.简介

我们有了进程调度 目前来看 所有进程一律平等

我们的调度算法是遍历每一个进程 然后给每一个进程一定的运行时间

然后再切换下一个进程

但实际运用上 进程间不会是平等的 有些进程承担着比较重要的工作

因此 它有理由获得更多的运行时间

例如内核进程 一些进程不是很重要

它就不应该占用过度的CPU资源

本节 我们要引入进程优先级的功能 让优先级高的进程获得更多的运行机会

2.代码

首先我们需要改动的是对TASK结构体的定义(multi_task.h)

struct TASK {
    int sel, flags;
    int priority;
    struct TSS32 tss;
};

我们增加了一个变量叫priority 这个变量代表着进程的优先级

同时也是进程运行的时间片 这个值越大 进程获得的CPU运行时间就越多

TASK对象的相关处理函数也需要做相应改动 在multi_task.c中

struct TASK  *task_init(struct MEMMAN *memman) {
....
    task = task_alloc();
    task->flags = 2;  //active
    task->priority = 100;
    taskctl->running = 1;
    taskctl->now = 0;
    taskctl->tasks[0] = task;
    load_tr(task->sel);
    task_timer = timer_alloc();
    timer_settime(task_timer, task->priority);
    return task;
....
}

void task_run(struct TASK *task, int priority) {
    if (priority > 0) {
        task->priority = priority;
    }

    task->flags = 2;
    taskctl->tasks[taskctl->running] = task;
    taskctl->running++;
    return;
} 

void task_switch(void) {
    struct TASK *task;

    if (taskctl->running >= 2) {
        taskctl->now++;
        if (taskctl->now == taskctl->running) {
            taskctl->now = 0;
        }

        task = taskctl->tasks[taskctl->now];
        timer_settime(task_timer, task->priority);        
        farjmp(0, taskctl->tasks[taskctl->now]->sel);
    }

    return;
}

每个任务分配时 它的优先级会默认设置成100 也就是该任务能获得1秒的运行时间

task_run 多增加了一个参数 也就是任务优先级

当一个任务准备加入调度队列时 需要指定它的优先级

在task_switch中 任务切换时

我们通过timer_settime来设置任务的运行时间

大家可以看到 时钟的长度设置为task->priority 也就是说 任务的优先级同时也是任务的CPU运行时间

任务激活的相关代码也需要做改动 任务可以对应一个数据队列

当队列有数据抵达时 队列会把存储在其中的任务加入调度队列

这个功能的实现是在golobal_define.c中

因此 我们也需要做相应改动

int fifo8_put(struct FIFO8 *fifo, unsigned char data) {
....
    if (fifo->task != 0) {
        if (fifo->task->flags != 2) {
            task_run(fifo->task, 0);
        }
    }
....
}

当任务重新被激活时 我们传入的优先级数值是0

根据task_run的实现 当优先级数值为0时 任务保持原有优先级不变

最后需要改动的是主入口函数 在write_vga_desktop.c中

void CMain(void) {
....
for (i = 0; i < 2; i++) {
....
task_run(task_b[i], (i+1)*5);
...
}
....
}

我们为第一个任务分配的优先级是5

第二个任务的优先级是10

也就是第二个任务得到的CPU时间是第一个任务的2倍

将上面代码编译运行时可以得到下面结果

3.编译和运行

可以看到 两个小框里的数值

右边的大约是左边的数值的两倍