OS project in NTUST

🙂 使用情境說明(包含流程圖)

Lazy Allocation Memory

正常情況下process都是先申請Memory，然後再使用。但是有一個process有的時候會一次性申請非常多的Memory，但是可能又不會用到，比如說多餘的array空間。

所以就可以進行一些優化，當process申請的時候不給其分配Memory，直到其使用這個Memory的時候才allocate memory 給這個process。

實作Lazy Allocation Memory主要分為兩個部分：申請Memory的時候不實際分配Memory、使用的時候Allocate memory

申請Memory的時候不實際分配Memory

當process申請Memory的時候只是增加process的Memory大小指標，但是不給其分配實際的memory：

原來process申請Memory的流程：

修改以後，只增加process的size而不實際分配Memory：

使用的時候Allocate memory

當process真正需要使用Memory的時候回因為找不到address而發生page fault，這個時候再allocate memory：

Scheduling:Multilevel feedback queue with priorit

通過proc.c中的scheduler部份我們可以看出xv6採用的是Round Robin算法來進行排程，由於這個排程演算法非常簡單，缺乏靈活性，因此我們修改了scheduler部份，實現一個帶priority的multilevel feedback queue，在每個隊列中採用優先級高的程序先執行的算法，在各個隊列之間優先級越低的隊列有越多的執行時間。這樣我們可以將系統程序的優先級提高，也可以手動修改程序的priority從而指定某些程序優先執行。

基本設置

queue	priority	runtime
1	0-4	1/100sec
2	5-14	5sec
3	15-20	10sec

增加systemcall以及用戶程序說明

syscall	功能
cps	打印process的name、pid、state、priority、rrnum（目前的運行次數）
chpr	修改程序的priority

用戶程序	功能
ps	調用cps系統調用
mkprc	test用的程序，會fork，然後進行循環的運算以消耗時間，便於排程算法結果顯示
chpr	檢測輸入priority是否合法，然後調用chpr系統調用

演算法說明

第一隊列中包含priority為0-3的程序，第二隊列中包含priority為4-14的程序，第三隊列中包含priority為15-20的程序。

第一隊列中的程序每次分到一個時間片，即1/100sec，除非手動調整否則其priority不會發生改變。第二隊列中的程序每次分到500（為了便於顯示效果，此處將數據設定得比較大）個時間片，即5sec。為了避免starvation，執行5sec後該程序的priority就會+1，當其priority達到15，即進入第三隊列。若有新的程序產生且其優先級高於它，則會轉去執行優先級更高的程序。第三隊列中的程序每次分到1000個時間片，即10sec。每執行1000個時間片，priority即+1，直到其priority升到20為止。

對於init和sh我們分配了最高的優先級0，其他從shell中執行的程序我們會分配優先級為4，都屬於第一隊列；對於其他程序，像fork出來的子程序，默認優先級為5。