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思路整理

辅助

解释一下pstat结构： 这是一系列进程的集合（类似一个列表），其中的结构成员都是数组，每个索引i对应一个进程。每个进程刻画了以下属性：该进程是否可用、进程分配得到的票数、进程的pid、以及他总共分得的时间片。

一些待解决的关键问题：

ptable在哪里被定义？为什么到处都在用？

ans：在proc.c的开头就被定义，并且在initlock中，初始化了ptable.lock。而他的proc[NPROC]是怎么初始化的？这个我真不知道额。

这个process for Nice有什么用？ Ticket_set_for_process有什么用？

没有任何用，我已经删了（。

怎么porc.c中的setticket的？

  1. 首先，在proc.h中对struct proc进行修改，新增了in_use（进程是否可用），ticket（该进程的票数），ticks和tick（有什么用？）。 同时，在这个文件中增加了一个“设置进程票数”的函数声明。
  2. 接下来进入proc.c。首先，在include中先引入pstat.h（主要是为了引入数据结构pstat）和rand.h（在scheduler中使用），并且增加一个全局变量all_tickets。
  3. 铺垫：在spinlock.c中存在一个acquire函数，这个函数负责获得锁。相应的，有一个release函数，负责释放锁。
  4. 进入setticket函数（形参为number）。首先，初始化一个proc指针pr作为一个新进程。然后立刻上锁。注意，此时的锁对象是ptable，这个结构体包含一个spinlock，以及一个porc结构体数组。通俗地说，ptable是所有进程的一个索引表。
  5. 接下来，再新建一个临时的proc指针p作为进程迭代的变量。进入一个for循环，这个循环检索所有的进程，如果遇到了本次新建的进程（用pid作为标准，但通俗地说，条件是p==pr），则把预设的票数传入这个进程p。

怎么实现porc.c中的getpinfo（形参为pstat的ps）？

  1. 先上锁（ptable.lock），然后又定义一个proc指针p作为迭代变量。
  2. 然后根据ptable中的proc，给ps的各个进程的各结构成员赋值。
  3. 退出锁。
  4. 进入sysproc.c文件，在sys_getpinfo中，使用argptr获得用户空间传递的结构体指针ps。
  5. 调用getpinfo函数

怎么在创建并初始化彩票信息？

  1. 进入proc.c函数，首先修改allocproc。认识到这个函数大概是用来给proc分配空间的。只要在found板块中初始ticket和tick即可。
  2. 在fork函数中np的初始化过程中，加入ticket项。

调整调度算法

  1. 首先，初始化了两个结构体指针，即proc p和cpu c。其中，cpu结构体中含有proc结构体指针，表示正在cpu上执行的process。
  2. 然后进入一个退出条件在循环内部的for循环。
  3. 首先，使用sti()允许对这个处理器进行中断（即可以打破外层循环）。同时，初始化一个cur_total进行当前总票数的统计。再上锁。
  4. 接下来，使用 getRunnableProcTickets() 算出总票数，其中1LL是为了在运算中临时扩容。
  5. 通过随机库（rand.c）给出一个随机数，作为中奖的彩票。
  6. 接下来，把p作为迭代变量，对ptable.proc[]中的进程进行遍历。
  7. 如果p可以在准备运行的就绪状态（RUNNABLE），则使当前的总票数加上中奖的票数。否则跳过。注意状态一共有六种（UNUSED, EMBRYO, SLEEPING, RUNNABLE, RUNNING, ZOMBIE）
  8. 如果如果当前票数小于总票数，则continue；当前票数大于等于总票数，则该进程中奖，设置cpu当前运行的进程为p，然后用switchuvm（）使cpu转向当前进程。注意，我们是在进程中释放ptable.lock的锁，并在回到这个函数时再次获得它（就好像我们没有开过锁一样）。
  9. 调整p的状态为running，并且令tick_start=ticks（在trap.c中定义，描述总共进行的时间片）。然后用swtch切换上下文，使这个进程开始运行。（该操作在proc.h中定义proc时说明）
  10. 再次获得ticks（此时的ticks是执行了p之后的）为tick_end，此时相减，就能够获得p的时间片数目。（最初想要直接p->tick++，但是这样做显然忽略了一个进程可能会使用多个时间片的事实）
  11. 再次调用switchkvm()，使得p的状态在返回前被更改。
  12. 重置cpu的进程为0。并且让内层循环结束。
  13. 释放锁。

其他文件修改

在syscall.h中，添加了SYS_yield\SYS_settickets\SYS_getpinfo三个函数的编号（宏定义形式）。

在syscall.c中，先在使用extern关键字的声明群中声明一系列函数（包括sys_yield等），然后再在后面的函数指针引用它们。

在defs.h中，添加新增的结构体pstat。

在param.h中，添加一个初始化常数InitialTickets，这个常数表示没有特殊说明，进程的票数都是5.

在usys.S中，添加SYSCALL（yield), SYSCALL(settickets), SYSCALL(getpinfo)等。

在user.h中，添加struct pstat和settickets与getpinfo两个函数（我们在彩票调度中新增的函数）。

在pstat.h中，定义了一个新的结构体pstat，这个结构体能够说明inuse（是否使用），ticket（每个进程的票数），pid，tick（每个进程所用的时间片数）。

在testTicket.c中，获得用户输入的命令行参数，然后设置票数。

在testProCInfo.c中，把所有进程的参考信息都打印出来（参照实验手册）。