java开发系统内核：实现进程优先级

更详细的讲解和代码调试演示过程，请参看视频

Linux kernel Hacker, 从零构建自己的内核

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，同理，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。

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：



我们可以看到，第二个窗口计数数值大概是第一个窗口的2倍，这是因为第二个窗口对应的进程获得的CPU运行时间是第一个窗口两倍的缘故。

本节代码比较简单，这是为了下一次实现更复杂的进程调度功能：优先级队列做准备的，通过视频可以获得更加详细的代码讲解和演示效果。

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