随机进程调度算法.doc

《操作系统原理》实验报告

实验名称： Linux随机进程调度算法实现
班级：
学号：
姓名：
日期： 2012/12/31

一、实验名称
Linux随机进程调度算法实现
二、所属课程名称
《操作系统原理》
三、实验原理
linux 0.11内核目录linux/kernel中的sched.c函数是内核中进程调度管理的程序，其中schedule()函数负责选择系统中下一个要运行的进程。
schedule()函数首先对所有任务（进程）进行检测，唤醒任何一个已经得到信号的进程。具体方法是任务数组中的每个进程，检查其报警定时值alarm。如果进程的alarm时间已经过期（alarm<jiffies），则在它的信号为图中设置SIGALRM信号，然后清alarm值。如果进程的信号位图中除被阻塞的信号外还有其他信号，并且读进程处于可中断睡眠状态（TASK_INTERRUPTIBLE）,则置该进程为就绪状态（TASK_RUNNING）。
随后是进程调度函数的核心处理部分，即while循环。这个部分代码根据随机调度机制（jiffies % NR_TASKS+1随机产生进程在task[]数组中的位置号），来选择随后要执行的进程。他首先检查进程任务数组中的所有任务，只要任务（进程）处于就绪（TASK_RUNNING）状态，就利用switch_to()函数切换到到该进程。若所有的就绪态任务的该值都等于零，表示此刻所有任务（进程）都已经运行完毕，再重新执行循。

四、 实验内容和步骤
参数说明：
jiffies: 系统从开机开始算起的滴答数（10ms/滴答）；
NR_TASKS：系统能容纳的最大进程数(64个)；
task[]：任务（进程）数组；

更改代码如下：（linux 0.11内核目录下linux/kernel/sched.c源文件的scheduling（）函数while（1）循环）
while (1) {
//定义c用来判断系统中是否可运行的任务（进程）存在;
c=-1; //c初值设为-1，默认不存在可运行进程;
next = 0;//next记录下一个即将运行的进程;
i=jiffies % NR_TASKS+1; //i的值是随机产生的;
p=&task[i];//p指向在task表中下标为i的进程；
while (--i) { //遍历task[]；
if (!*--p) continue; //如果task[i]不包含进程，跳过；
//如果task[i]包含进程且该进程处于就绪状态，记录
//该任务（进程）序号，跳出无限循环while(1),转向//switch_to()函数执行该任务（进程）；
if ((*p)->state == TASK_RUNNING)
{ next = i; c=i; break; }
}
if (c) break;//如果没有任何任务(进程)要执行，则跳出，
//转向switch_to()，执行0号进程(idle)。
}
实验步骤：
（1）修改linux 0.11内核目录下linux/kernel/sched.c源文件拷贝出来，并修改其scheduling（）函数，如下图：

更改后的schedule()函数(原创)

（2）将sched.c文件拷贝到diska盘(即系统b盘)中；
（3）运行linux 0.11 系统，使用mcopy命令将sched.c拷贝到/usr/src/linux/kernel目录中，替换原有文件；
（4）使用cd命令进入到usr/src/linux中，先后使用make clean、make指令编译新的Image文件。
（5）关闭linux 0.11系统，将新的Image文件拷贝出，替换linux 0.11文件夹中的旧的Image文件，即bootimage-0.11-hd文件；
（6）重新启动linux 0.11系统，验证新系统运行是否正常。
五、实验结果
说明：下图是经过修改过的linux 0.11 系统，运行正常。
使用了cd、ls、mcopy等命令运行均正常，新、旧linux 0.11系统的区别是：旧的系统采用的是剩余执行时间最长优先的进程调度策略，而新的系统采用的是随机进程调度策略。

新的linux 0.11 运行正常