那我们接下来看一下
这个调度算法支撑框架
那么有了调度算法支撑框架之后
我们可以更有效的去完成
对不同调度算法的一个
具体的一个执行
那我们前面已经讲了
调度执行的
一个大致的过程
在这里面呢
有一个很核心的函数
叫什么呢 schedule
那么这个函数呢会在
不同的我们说调度点的时候呢
会被调用
它进一步去完成对
调度算法的一个调用过程
那么这个具体的调度点呢
我们在后续有一个讲解
那我们看一下这些调度点
到底是做了什么事情
好 第一个呢是do_exit
就是代表一个进程要退出执行了
就是它生命周期要结束了
这时候呢 我们需要换一个
新的一个进程去执行
这里面会调schedule
第二个是do_wait
主要是用于父进程等待子进程结束
来回收子进程的资源
这个时候呢
它本身处于等待和睡眠状态
一旦被唤醒它就要去调用
回收的一些工作来完成
对子进程所占用资源的回收
第三个是init_main
其实它也是调do_wait
来完成对其它一些子进程的一个
占用资源的回收
为什么这里面单独拎出来说呢
因为它是所有用户进程的祖先
当其它的就是没有父进程的
那些子进程执行完毕之后呢
就需要通过这个最终那个祖先
init_main来完成对这些
我们称之为
孤儿子进程的资源的回收
那么这第四个是cpu_idle
cpu_idle代表什么呢
就是idle kernel thread
它是一个特殊的进程
它主要在什么情况下被激活执行呢
就是当前就绪队列里面
没有就绪进程的时候
这时候idle_thread就会执行
它会不停的轮询
然后去调用schedule来查找
是否有处于就绪态的进程存在
一旦有的时候
它就会完成一个进程切换
第五个是lock
第五lock这一块呢主要是
跟我们的lab7相关
就是同步互斥相关
这里面我们稍微讲一下
它也是说想得到一个lock资源得不到之后
它会调schedule来把自己挂起
处于睡眠状态
得不到这个资源了
然后一旦资源得到满足
它会被唤醒
然后从而可以进一步进入就绪队列
参与选择 执行
第六个比较特殊 trap
那trap实际上是说
比如我们说产生了一个时钟中断
时钟中断会打断
当前正在运行的进程
然后干什么事情呢
它会去做当前一些跟调度相关的
一些资源的一些调整
比如说这个时间片
这个时间片的这个资源
我们时间片用完了
那么你这个进程就要被换出
那么时间片的改变是在哪完成的呢
是在这个trap与时钟中断
相关的处理里面
对时间片做一个调整
从而可以影响到后续的调度选择
并进一步产生调度
好 这一块呢
是跟我们的调度算法
是有紧密联系的
那么我们这个调度算法
它为了能够正常的运行
它需要知道进程的那些事件
那如何知道的呢
有专门一个proc_tick这么一个函数
这个从字面意思上可以看出来
tick怎么叫tick呢
实际上就是时钟的一个节拍
那很明显可以理解到
我们在去做中断处理的时候
它会响应一个时钟中断
而在那个时刻
我们能够让调度算法
感知到时钟中断的产生
从而可以去调整它们那些参数
比如说时间片的大小
这是很重要的一个感知的一个功能
第二个呢
我们需要能够让一个进程
从就绪队列里面进去和出来
那这个进队和出队的一个过程
这个和我们的调度算法的实现
是有紧密关系的
它不仅仅说是一个简单的队列
你可以把它理解为一个
抽象数据结构
它可以用其它的
堆 表 链表 数组来实现
这是说的这个就绪队列这一块
你可以有不同的数据结构
但是你要保证两个操作
第一个操作它能够进队列里面
第二个是要从队列里面取出来
第三个就是要pick up
选取一个进程去执行
那么这个选取的过程呢
是和具体的算法相关
所以说我们要实现不同的调度算法
那么你这个pick up的实现
有很大的不同
最后一个呢
一旦你选取完之后呢
那你就需要去说和当前
正在占用CPU的进程呢做一个交换
选择新进程
和这个老的进程来做交换
这个是什么呢
process switch就是我们说的
进程切换要完成功能
但是进程切换呢
本身是和我们的算法是没关系的
只是说当你的算法选择了
一个新的进程之后要完成一个切换
OK 那这些过程
我们可以把它抽样成一些函数
初始化 进队 出队 选择
还有一个tick
这么一个所谓的调度类
就这么形成了
我们就通过这种调度类呢
来提供一个统一的接口
形成一个所谓的调度算法的一个框架
你只要完成不同的实现
就可以对应着你的调度算法
从而可以使得我们的ucore操作系统呢
能够采取不同的调度策略
来进行整个进程的一个管理和调度
那么我们看一下
就是刚才你实现的那些调度算法
所涉及到的一些核心的一些函数
是怎么被ucore来调度的呢
这里面需要注意一个重要的函数
叫schedule
它是可以理解为一个总控函数
由这个总控函数完成了
对那个调度算法中
各个核心函数的一个调用过程
那么第一个函数呢 是进入队列
就是enqueue这么一个函数
那么这个函数呢
实际上会调我们调度算法里面的
那个进入队列的函数
就是enqueue那个函数
什么情况下会调用呢
可以看到
如果当前的这个进程current
代表当前的进程
它的状态处于就绪态
runnable是就绪态
在这种情况下
它首先要把当前的进程
放到就绪队列里面去
这是为了做进一步的选择
做这个考虑的
接下来呢
那么这个pick_next呢
它会进一步去调用
我们说的那个调度算法里面的
对应的函数pick_next
它会根据你这个算法的实现
来选择一个新的一个进程
好 一旦选择出一个新的进程之后
我们认为这个进程应该占用CPU执行
所以说它会把这个进程
从就绪队列里面取出来
执行一个dequeue
那么dequeue呢
也和我们的调度算法里面
对应的dequeue的函数是对应的
选择出来之后
有可能有两种情况
一种情况是说你选不出来
它可能为空
选不出来为空
在这种情况下
我们会进一步去调用这个idleproc
这是一个特殊的内核线程
它干什么事情呢
它只干一件事情
就是不停的循环去调用schedule
查询当前的就绪队列
是否有处于就绪态的进程
可以去执行
这是一种情况
第二种情况你选出来了
选出来就是一个新的
一个next这么一个进程
选择出来之后呢
它会和current这个进程做一个交换
通过调proc_run进一步调switch_to
来完成进程的切换
这就是说这个总控的一个调度函数
那我们再回顾一下
我们说这个schedule函数它很重要
它是一个核心
首先它会在不同的调度点会被调用
调用这个schedule
同时呢 它会调一系列的
进一步的函数
来完成对不同调度算法的
核心函数的调用
从而可以实现
调度算法所要达到的功能
在这个基础上
我们可以实现不同的调度算法
包括我们说的FIFO
那FIFO先进先出
就是和我们原理课讲的
FCFS是一个意思
先来先服务
都是一个意思
这是一种最简单的调度算法
也可以实现我们后续讲到的
Round Robin这个调度算法
以及需要大家做实验去完成的
stride这个调度算法
这就是说这个大致的一个调度框架