更詳細的講解和代碼調試演示過程，請參看視頻
Linux kernel Hacker, 從零構建本身的內核vue
前幾節，咱們實現了進程的調度，並給每一個進程賦予相應優先級，優先級高的進程，可以獲得更多的CPU時間。但在演示時，咱們發現一個問題，就是，當進程發送切換時，鼠標鍵盤的響應會被卡死，這是由於響應鼠標鍵盤事件的進程被調到後臺，沒法得到CPU運行時間，從而不能處理鼠標或鍵盤事件。算法
這種狀況對用戶來講，是不可接受的。對用戶輸入給予及時迴應，直接關係到用戶體驗。因此負責相應用戶輸入的進程，其重要性要比那些只須要在後臺運行，不用和用戶直接交互的進程高不少。由此，咱們須要實現的是，只要用戶有輸入，那麼負責處理用戶輸入的進程就不能被打斷，爲了實現這個目的，咱們須要實現進程的優先級隊列。數組
如上圖，咱們把全部進程根據level分紅三個隊列，進程越重要，它對應的level值越低，這樣，當進行進程調度時，進程調度器先查看level等於0的隊列是否還有進程，有的話，只執行該隊列的進程，若是該隊列不止一個進程，那麼每一個進程根據他們的優先級得到相應的CPU時間。微信
若是levelw爲0的隊列沒有可調度的進程，那麼level爲1的隊列中的進程纔有得到調度的機會，以此類推。markdown
由此，咱們看看相關數據結構的定義，首先是multi_task.h:數據結構
struct TASK {
int sel, flags;
int priority;
int level;
struct TSS32 tss;
};
#define MAX_TASKS 5
#define MAX_TASKS_LV 3
#define MAX_TASKLEVELS 3
#define TASK_GDT0 7
#define SIZE_OF_TASK 120
struct TASKLEVEL {
int running;
int now;
struct TASK *tasks[MAX_TASKS_LV];
};
#define SIZE_OF_TASKLEVEL (8+ 4*MAX_TASKS_LV)
struct TASKCTL {
int now_lv;
int lv_change;
struct TASKLEVEL level[MAX_TASKLEVELS];
struct TASK tasks0[MAX_TASKS];
};
TASK結構體增長了一個level變量，用於代表進程的重要性。TASKLEVEL對應於上圖的進程隊列，相同重要性的進程，都存儲在對應TASKLEVEL的tasks數組中。app
TASKCTL 也就是進程管理器，其存儲的再也不是進程，而是進程的優先級隊列，它要找到重要性最高的進程隊列，從中取出進程進行調度。函數
multi_task.c 須要進行相應改動：ui
struct TASKCTL *get_taskctl() {
return taskctl;
}
void init_task_level(int level) {
taskctl->level[level].running = 0;
taskctl->level[level].now = 0;
int i;
for (i = 0; i < MAX_TASKS_LV; i++) {
taskctl->level[i].tasks[i] = 0;
}
}
init_task_level 對進程優先級隊列進行初始化，running表示改對了中有幾個進程，now表示隊列中，哪一個進程正在被調度到前臺進行運行。lua
struct TASK *task_init(struct MEMMAN *memman) {
int i;
....
task = task_alloc();
task->flags = 2; //active
task->priority = 100;
task->level = 0;
task_add(task);
task_switchsub();
....
}
上面代碼用於初始化運行CMain函數的進程，它把CMain進程的level設置爲0，也就是該進程的重要性最高，只要它不被掛起，那麼它始終擁有被調度的權利。task_add會根據進程的重要性，將其加入對應的優先級隊列，一旦有新進程加入，task_switchsub 則修改相應調度信息，以便進程調度器作出適當調動。
void task_run(struct TASK *task,int level, int priority) {
if (level < 0) {
level = task->level;
}
if (priority > 0) {
task->priority = priority;
}
if (task->flags == 2 && task->level != level) {
task_remove(task); //change task flags
}
if (task->flags != 2) {
task->level = level;
task_add(task);
}
taskctl->lv_change = 1;
return;
}
task_run 的做用是修改進程重要性或優先級，或者把新的進程根據其重要性添加到相應隊列。若是進程的重要性有改動，那麼經過task_remove把進程從原有的優先級隊列中去除，而後再經過task_add將進程添加到對應的隊列。
void task_switch(void) {
struct TASKLEVEL *tl = &taskctl->level[taskctl->now_lv];
struct TASK *new_task, *now_task = tl->tasks[tl->now];
tl->now++;
if (tl->now == tl->running) {
tl->now = 0;
}
if (taskctl->lv_change != 0) {
task_switchsub();
tl = &taskctl->level[taskctl->now_lv];
}
new_task = tl->tasks[tl->now];
timer_settime(task_timer, new_task->priority);
if (new_task != now_task && new_task != 0) {
farjmp(0, new_task->sel);
}
return;
}
task_switch 被時鐘中斷調用，它的邏輯發送不小變化。taskctl->now_lv表示當前正則被調度的優先級隊列，例如，若是now_lv的值是0，那麼表示當前level等於0的隊列中的進程才能夠得到被調度的機會。task_switch 經過taskctl->now_lv得知哪一個進程隊列應該被調度，而後從該隊列中，取出task對象進行執行。若是有新的進程加入，或有進程的重要性被改變了，那麼taskctl->lv_change的值就不等於0。假設當前得到調度機會的是level值爲1的隊列中的進程，可是有level等於0的進程對象添加到了level等於0的隊列中，那麼此時，調度算法就會中止從level爲1的隊列中去調度進程，而是切換到level爲0的隊列，從中獲取要調度的進程。
int task_sleep(struct TASK *task) {
struct TASK *cur_task = 0;
if (task->flags == 2) {
cur_task = task_now();
task_remove(task);
if (task == cur_task) {
task_switchsub();
cur_task = task_now();
if (cur_task != 0)
{
farjmp(0, cur_task->sel);
}
}
}
return 0;
}
struct TASK *task_now(void) {
struct TASKLEVEL *tl = &taskctl->level[taskctl->now_lv];
return tl->tasks[tl->now];
}
void task_add(struct TASK *task) {
struct TASKLEVEL *tl = &taskctl->level[task->level];
tl->tasks[tl->running] = task;
tl->running++;
task->flags = 2;
return;
}
task_sleep 用於刪除進程，若是須要殺掉某個進程，那麼可使用該函數剝奪指定進程對象得到調度的權利。task_remove負責把進程從它所在的隊列中刪除，若是當前被掛起的進程是正在運行的進程，那麼task_sleep會選擇下一個合適的進程進行調度執行。
task_now 用於返回當前正在被調用的進程對象，task_add把給定進程加入對應的優先級隊列。
void task_remove(struct TASK *task) {
int i ;
struct TASKLEVEL *tl = &taskctl->level[task->level];
for (i = 0; i< tl->running; i++) {
if (tl->tasks[i] == task) {
tl->tasks[i] = 0;
break;
}
}
tl->running--;
if (i < tl->now) {
tl->now--;
}
if (tl->now >= tl->running) {
tl->now = 0;
}
task->flags = 1;
for (; i < tl->running; i++) {
tl->tasks[i] = tl->tasks[i+1];
}
return;
}
void task_switchsub(void) {
int i;
for (i = 0; i < MAX_TASKLEVELS; i++) {
if (taskctl->level[i].running > 0) {
break;
}
}
taskctl->now_lv = i;
taskctl->lv_change = 0;
}
task_remove主要負責把進程對象從隊列中刪除，並修改相應的隊列數據。一旦有進程刪除或添加，那麼進程調度須要做出對應的調整，task_switchsub的做用是根據進程的添加或刪除，修改進程調度器的相應信息，進而改變進程調度器的調度行爲。
最後是主入口函數CMain也作相應改動：
void CMain(void) {
....
for (i = 0; i < 2; i++) {
....
....
task_run(task_b[i], 1, (i+1)*5);
}
....
}
主要到，咱們把運行兩個窗體的進程其重要性設置成1，也就是隻要運行主入口函數的進程不掛起，那麼運行兩個窗體的進程就不能獲得執行。
本節代碼改動雖多，但邏輯簡單，理解起來應該不難，通過上面的改動後，系統運行的狀況以下：
從上圖看出，若是CMain進程運行時，上面兩個窗體原來的計數字符串沒有顯示，這是由於兩個窗體的進程得不到調度的機會。因爲CMain進程負責相應鼠標鍵盤，所以，此時咱們移動鼠標就再也不出現卡頓的情形。
當CMain進程被掛起後，兩個窗體的進程得到執行機會，於是窗體中的計算字符串就出現了：
本文分享自微信公衆號 - Coding迪斯尼（gh_c9f933e7765d）。
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