实现Linux内核抢占式优先级调度算法

"lab1_1_实现抢占式优先级调度算法(1)1" 这篇资料主要介绍了如何在Linux内核中实现抢占式优先级调度算法。实验的目标是深入理解Linux内核的进程调度机制，通过修改内核源码来添加优先级属性并实现抢占式调度。实验内容包括在task_struct结构中添加优先级字段、修改do_timer函数以执行调度算法、更新调度算法本身、添加系统调用用于设置进程优先级，并在QEMU上进行测试。 首先，为了实现抢占式优先级调度，我们需要在`task_struct`结构体中新增一个表示优先级的成员变量`add_priority`，并为其初始化。在进程创建(fork)时，将这个优先级设置为默认值0。 接着，需要修改`do_timer()`函数。这个函数在每次时钟中断时被调用，是计时器中断处理的核心。在此处，我们不仅要处理时间片的减少，还需要根据新的优先级策略决定是否需要进行进程切换。当高优先级的进程存在时，即使当前进程的时间片未用完，也应该抢占低优先级进程的CPU。 然后，要改变原有的调度算法，使其成为抢占式的。这意味着当有更高优先级的进程就绪时，当前运行的进程会被强制停止，让位于高优先级进程。在比较优先级相同时，应考虑进程剩余时间片的多少作为决策依据。 为了允许用户空间设置进程优先级，我们需要增加一个系统调用`sys_setpriority`。这个调用接收进程ID和新的优先级值，然后更新对应进程的`add_priority`字段。 最后，实验要求在QEMU上运行修改后的内核，编写测试程序来验证新调度算法的正确性。测试程序会调用`sys_setpriority`系统调用来改变进程优先级，并观察调度行为是否符合预期。 实验环境是Ubuntu 18.04，使用Linux 0.11内核和QEMU模拟器。在进行实验前，需要确保安装了正确的工具链，并解决了可能遇到的编译问题。此外，还需要准备根文件系统映像，如hdc-0.11.img。 这个实验旨在让学生通过实际操作理解Linux内核的进程调度原理，并锻炼其动手能力，使他们能够对内核代码进行修改和调试，从而掌握更高级的系统编程技能。