linux内核编程4部曲之三：修改O(1)调度算法

 

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linux内核编程4部曲之三：修改O(1)调度算法

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一、实验目的

    修改O(1)调度程序，使交互性非常强的程序（IO密集型）在时间片用完后，不放置到活动数组，而放入过期数组（与O（1）调度实现相反），并测试cpu密集型和IO密集型进程的调度性能。

二、修改调度程序

    该调度逻辑在2.6.12内核中，是在kernel/sched.c文件里的scheduler_tick()函数里实现的，进入该函数，定位到如下代码：

1. if (!TASK_INTERACTIVE(p) || EXPIRED_STARVING(rq)) {
   
2. enqueue_task(p, rq->expired);
   
3. if (p->static_prio < rq->best_expired_prio)
   
4.  rq->best_expired_prio = p->static_prio;
   
5. } else
   
6.  enqueue_task(p, rq->active);
7. }

 第一个if判断里就是判断CPU消耗和IO消耗的，去掉if判断，使在时间片用完时，系统直接将进程不加判断直接加入过期队列，修改后的代码如下：

1.     enqueue_task(p, rq->expired);
2. if(p->static_prio < rq->best_expired_prio)
3. rq->best_expired_prio = p->static_prio

三、编译内核，修改grub引导程序

    该内核重新编译，并修改grub启动选项，从而可以使实验在两个O（1）调度程序下运行，如下图。如我们要测试更改前的调度，就引导第三个系统选项，如果要测试更改后的，则引导第一个（默认）。

   

四、性能测试

    1、测试修改调度前后cpu密集程序和IO密集程序前后性能变化

    A、测试cpu密集程序前后性能的程序cpu_app_test.cpp关键代码为：

    

    B、测试IO密集型前后性能对比程序io_app_test.cpp关键代码为：

    

     

      C、将两个程序分别编译成可执行文件：cpu_app_test、io_app_test

      D、编写测试程序性能的调用脚本auto_test.sh

      

        E、分别在修改调度的系统和未修改调度的系统，调用测试脚本，auto_test.sh，并且查看记录文件cpu_app_test.log和io_app_test.log

       

       

       

                                    未修改调度的系统cpu密集程序结果

       

                              修改了调度的cpu密集程序结果

       

                                      未修改调度的IO密集型程序结果

       

                                        修改了调度的IO密集型程序结果

2、测试修改前后cpu密集程序与IO密集型程序性能比较

A、在测试基础上，修改cpu_app_test.cpp和io_app_test.cpp程序，将子进程的时间间隔打印功能注释掉

    

B、屏蔽掉子进程的时间间隔功能后，我们可以专注于整个程序（cpu密集或IO密集）所有子进程完成后的总时间，分别在两个系统中利用auto_test.sh脚本，测试运行20次。

C、分别在两个系统中查看日志文件，io_app_test.log、cpu_app_test.log

    

D、对比结果

   修改调度前的结果：

   

   修改调度后的结果