"多级反馈调度与条件变量测试实验报告"

实验目的： 本实验有两个目的：A是为了理解条件变量的含义并通过priority-cond测试；B是为了实现多级反馈队列调度并通过所有的mlfqs-*测试。 实验过程： (一)Test 分析： 实验test是与条件变量相关的测试，主要涉及以下函数： 1. 初始化cond的作用是初始化状态变量cond，并将waiters链表初始化为空，表示没有线程被cond阻塞。 2. cond_wait函数的作用是当满足等待条件为真时，线程调用该函数。在调用之前，该函数会释放占有的锁，并将线程对应的信号量插入到cond的waiters链表中，然后调用sema_down函数阻塞该线程。只有在能被唤醒后，线程才会重新申请获得锁。 3. cond_signal函数的作用是当另外的占有锁的线程满足使得条件为真时，调用该函数唤醒一个等待在cond上的线程。 实验分析： 通过实验test，可以帮助理解条件变量的概念以及其在线程调度中的作用。条件变量是用于实现线程间同步的一种机制，通过在线程之间传递信号的方式，来实现不同线程之间的协作。在实际应用中，条件变量通常与互斥量一起使用，用来实现复杂的线程同步问题。 (二)多级反馈队列调度实现分析 多级反馈队列调度算法是一种动态的调度算法，根据进程的执行情况对其优先级进行动态调整。主要涉及以下函数： 1. thread_set_nice函数的作用是设置线程的优先级。 2. mlfqs-recent_cpu函数的作用是计算线程的最近CPU时间。 3. mlfqs-update_recent_cpu函数的作用是更新线程的最近CPU时间。 4. mlfqs-update_load_avg函数的作用是更新系统的平均负载。 5. mlfqs-update_priority函数的作用是更新线程的优先级。 6. mlfqs-inc_recent_cpu函数的作用是对线程的最近CPU时间进行自增操作。 7. mlfqs-refresh_priority函数的作用是刷新线程的优先级。 实验分析： 通过实现多级反馈队列调度算法，可以提高系统的任务调度效率。多级反馈队列调度算法能够根据进程的行为和运行情况，按照不同的优先级来调度进程，从而更好地进行资源分配，提高系统的性能和响应速度。 总结： 本实验通过测试和分析，实现了对条件变量和多级反馈队列调度算法的理解和掌握。实验结果表明，条件变量在线程之间的协作和同步中起到了重要的作用，而多级反馈队列调度算法能够提高系统的任务调度效率，优化系统性能。通过完成本实验，进一步加深了对操作系统的理解和实践。