16.3 时间片轮转调度算法慕课视频播放-操作系统-MOOC慕课视频教程-柠檬大学

那前面给大家介绍了

整个调度算法的一个支撑框架

我们也知道

支撑框架何时会去驱动

那些调度算法的函数

接下来我们看一看

一个具体的调度算法

是怎么来实现的

那我们这里面是以Round Robin

调度算法来作为一个例子来介绍

这里面Round Robin

就是我们叫做时间片轮转

那么这个时间片轮转调度算法呢

它主要是基于

每个进程都有一个时间片

当时间片用完之后

它就会等到下一轮再去执行

这是它的一个基本原理

我们来看看它是怎么实现的

前面已经介绍我们要完成一个

就是schedule一个class

要把这些相应的函数填完

这些函数的具体实现

就体现了你这个

时间片轮转的一个特征

它的接口是一样的

包括初始化进队出队选择和tick

这是大致它这几个关键的一些函数

我们看看它怎么来实现的

首先是这个初始化

我们可以知道一个运行队列

就是说就绪队列

需要来把所有这些

处于就绪态的这个进程管理起来

这么一个run_list

同时还记录了一个

当前这个进程的个数

就是处于就绪态进程的个数

这是一个关键的数据结构

然后呢在初始化的时候呢

我们会把这个队列

给做一个初始化清空

使得这个proc_num等于0

这是最开始的时候要做的一个事情

那我们来看一下

关于Round Robin调度算法

它怎么来实现tick这个函数的

首先我们要知道tick函数

什么时候被调用

它是在产生时钟中断的时候呢

会触发这个函数的调用

那么产生一次时钟中断

意味着时间流失了一小段

所以说呢

它这个time_slice会做减操作

减一这么一个操作

在最开始初始化的时候

一个进程

它有它的一个time_slice

一旦它的time_slice

从它的减操作变成0之后

也就意味着

这个进程的时间片用完了

它有必要就是放弃对CPU的执行

让另一个进程去执行

所以说就可以看到

在这里面一旦time_slice等于0了

我们就会把一个重要的标记

就是need_resched

就是存在着进程控制块里面的

这个need_resched置成1

代表着这个进程应该被换出去

在接下来的中断处理例程中呢

会探询这个当前进程

这个标记位是否为1

一旦为1 它就会执行schedule完成切换

那我们再看看就是进队出队的实现

我们说这个

所有处于就绪态的进程呢

它是在一个就绪队列里面

就绪队列呢

我们是用前面讲到的一个

就是双向链表来实现的

当有一个进程要进队列的时候呢

我们会把它插入到就绪队列的头

就是list_add_before

这是它的一个大致实现

同时呢也会对它的其它

一些参数做一定的调整这是进队

那如果说我们要去选择一个进程

就是pick_next怎么来实现的呢

它是从这个队列的尾选出一个进程

这个进程代表当前应该去

占用CPU执行的一个进程

就是说所以说用

list_next来完成这个选择

一旦选择出这个进程之后呢

我们会进一步去做switch_to

来完成对这个进程的切换

那接下来我们看一下

完成这个pick_next怎么来实现的

这个pick_next函数要选择下一个

要占用CPU执行的这个进程

OK 那会从处于

就绪队列里面的进程选一个

选哪个呢 list_next

很明显可以看出来

它是取就绪队列里面最尾的那个

这个进程就代表当前

应该占用CPU执行的进程

这个list是一个双向链表

就是我们前面在lab0的时候

给大家介绍过的一个数据结构

有两种情况

有可能你得到这个元素entry可能是空

或者是一个具体的值

一个具体的值呢

就代表我们选着了

有就绪的这个进程存在

但是如果是空的话

就意味着选不出来

当前没有就绪进程

存在在就绪队列里面

这时候怎么办

这时候我们会让idle_thread去执行

这个idle_thread是一个内核线程

它干的主要工作就是不停的轮询

看这个就绪队列里面

是否有就绪进程存在

如果有就会去执行它

好一旦我们选择到一个进程之后呢

我们会把这个进程

从就绪队列里面取出来

前面只是选择没有取

所以取出来是一个dequeue的实现

那么这个list_del_init就完成了

从就绪队列里面

把具体的进程取出来这么一个过程

从而就绪队列里面少这么一个元素

OK假定我们实现了这些函数

init 进队出队 pick_next和tick

其实我们就完成了这个时间片轮转

可以看出来这个实现过程

其实还是挺简单的

然后呢最后还有哪一步呢

就是在schedule初始化的时候呢

要让我们实现的这个

调度算法的这个类呢

指向具体的一个sched_class

从而可以使得我们

这个schedule这个函数呢

可以找到一个正确的一个调度算法

对应的函数去完成具体的调度过程

这就是说Round Robin这个调度算法

它大致的一个设计

和实现的一个方法

可以看出来比较简单

只要能够明确这几个函数就OK了

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第十五讲处理机调度

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-15.4 时间片轮转、多级反馈队列、公平共享调度算法和ucore调度框架

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第十七讲同步互斥

-17.1 背景

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-17.5 高级抽象的同步方法

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第十八讲信号量与管程

-18.1 信号量

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-第十八讲信号量与管程--18.1 信号量

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--18.2 信号量使用

-第十八讲信号量与管程--18.2 信号量使用

-18.3 管程

--18.3 管程

-第十八讲信号量与管程--18.3 管程

-18.4 哲学家就餐问题

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-18.5 读者-写者问题

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第十九讲实验七同步互斥

-19.1 总体介绍

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-19.2 底层支撑

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-第十九讲实验七同步互斥--19.2 底层支撑

-19.3 信号量设计实现

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-第十九讲实验七同步互斥--19.3 信号量设计实现

-19.4 管程和条件变量设计实现

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-第十九讲实验七同步互斥--19.4 管程和条件变量设计实现

-19.5 哲学家就餐问题

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第二十讲死锁和进程通信

-20.1 死锁概念

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-20.2 死锁处理方法

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-20.3 银行家算法

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-20.4 死锁检测

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-20.5 进程通信概念

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-第二十讲死锁和进程通信--20.5 进程通信概念

-20.6 信号和管道

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-第二十讲死锁和进程通信--20.6 信号和管道

-20.7 消息队列和共享内存

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-第二十讲死锁和进程通信--20.7 消息队列和共享内存

第二十一讲文件系统

-21.1 文件系统和文件

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-第二十一讲文件系统--21.1 文件系统和文件

-21.2 文件描述符

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-21.3 目录、文件别名和文件系统种类

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-21.4 虚拟文件系统

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-第二十一讲文件系统--21.4 虚拟文件系统

-21.5 文件缓存和打开文件

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-21.6 文件分配

--21.6 文件分配

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-21.7 空闲空间管理和冗余磁盘阵列RAID

--21.7 空闲空间管理和冗余磁盘阵列RAID

-第二十一讲文件系统--21.7 空闲空间管理和冗余磁盘阵列RAID

第二十二讲实验八文件系统

-22.1 总体介绍

--22.1 总体介绍

-第二十二讲实验八文件系统--22.1 总体介绍

-22.2 ucore 文件系统架构

--22.2 ucore 文件系统架构

-第二十二讲实验八文件系统--22.2 ucore 文件系统架构

-22.3 Simple File System分析

--22.3 Simple File System分析

-第二十二讲实验八文件系统--22.3 Simple File System分析

-22.4 Virtual File System分析

--22.4 Virtual File System分析

-第二十二讲实验八文件系统--22.4 Virtual File System分

-22.5 I/O设备接口分析

--22.5 I/O设备接口分析

-第二十二讲实验八文件系统--22.5 I/O设备接口分析

-22.6 执行流程分析

--22.6 执行流程分析

第二十三讲 I/O子系统

-23.1 I/O特点

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-第二十三讲 I/O子系统--23.1 I/O特点

-23.2 I/O结构

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-第二十三讲 I/O子系统--23.2 I/O结构

-23.3 I/O数据传输

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-第二十三讲 I/O子系统--23.3 I/O数据传输

-23.4 磁盘调度

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-第二十三讲 I/O子系统--23.4 磁盘调度

-23.5 磁盘缓存

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-第二十三讲 I/O子系统--23.5 磁盘缓存

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