30天自制操作系统（16）

DAY16_多任务（2）

1.任务管理自动化

• 充分做好多任务机制的基础上，再利用多任务逐步完善操作系统本身。
• 如果我们想要运行三个任务的话，就必须改写mt_taskswitch的代码。如果能像当初定时器和窗口背景的做法一样更好。

struct TASKCTL *taskctl; 
struct TIMER *task_timer; 
struct TASK *task_init(struct MEMMAN *memman) 
{ 
     int i; 
     struct TASK *task; 
     struct SEGMENT_DESCRIPTOR *gdt = (struct SEGMENT_DESCRIPTOR *) ADR_GDT; 
     taskctl = (struct TASKCTL *) memman_alloc_4k(memman, sizeof (struct TASKCTL)); 
     for (i = 0; i < MAX_TASKS; i++) { 
         taskctl->tasks0[i].flags = 0; 
         taskctl->tasks0[i].sel = (TASK_GDT0 + i) * 8; 
         set_segmdesc(gdt + TASK_GDT0 + i, 103, (int) &taskctl->tasks0[i].tss, AR_TSS32); 
     } 
     task = task_alloc();
     task->flags = 2; /*活动中标志*/ 
     taskctl->running = 1; 
     taskctl->now = 0; 
     taskctl->tasks[0] = task; 
     load_tr(task->sel); 
     task_timer = timer_alloc(); 
     timer_settime(task_timer, 2); 
     return task; 
}

• 调用task_init，会返回一个内存地址，意思是==现在正在运行的这个程序，已经变成一个任务了==。可能大家不是很能理解这个说法，在调用init之后，所有程序的运行都会被当成任务来进行管理，而调用init的这个程序，我们也要让它所属于某个任务，这样一来，通过调用任务的设置函数，就可以对任务进行各种控制，比如说修改优先级等。

2.让任务休眠

• 给每个任务==分配不同的时间==——休眠+唤醒

• 休眠：

  void task_sleep(struct TASK *task) { int i; char ts = 0; if (task->flags == 2) { /*如果指定任务处于唤醒状态*/ if (task == taskctl->tasks[taskctl->now]) { ts = 1; /*让自己休眠的话，稍后需要进行任务切换*/ } /*寻找task所在的位置*/ for (i = 0; i < taskctl->running; i++) { if (taskctl->tasks[i] == task) { /*在这里*/ break; } } taskctl->running--; if (i < taskctl->now) { taskctl->now--; /*需要移动成员，要相应地处理*/ } /*移动成员*/ for (; i < taskctl->running; i++) { taskctl->tasks[i] = taskctl->tasks[i + 1]; } task->flags = 1; /*不工作的状态*/ if (ts != 0) { /*任务切换*/ if (taskctl->now >= taskctl->running) { /*如果now的值出现异常，则进行修正*/ taskctl->now = 0; } farjmp(0, taskctl->tasks[taskctl->now]->sel); } } return; }

• 唤醒：

  • 在FIFO中添加用于记录要唤醒任务的信息的成员。

    struct FIFO32 { int *buf; int p, q, size, free, flags; struct TASK *task; };

    3.增加窗口数量

• 形成任务A、任务B0、任务B1和任务B2的格局。
• 任务B0～B2各自拥有自己的窗口，它们的功能都一样，即进行计数，这有点像在Windows中启动了一个应用程序及其2个副本的感觉。

4.设定任务优先级（1）

• 改写mtask.c、task_switch

  void task_switch(void) { struct TASK *task; taskctl->now++; if (taskctl->now == taskctl->running) { taskctl->now = 0; } task = taskctl->tasks[taskctl->now]; timer_settime(task_timer, task->priority); if (taskctl->running >= 2) { farjmp(0, task->sel); } return; }

5.设定任务优先级（2）

• 在操作系统中有一些处理，即使牺牲其他任务的性能也必须要尽快完成，否则会引起用户的不满，就比如这次对鼠标的处理。对于这类任务，我们可以让它在处理结束后马上休眠，而优先级则可以设置得非常高。
• 我们需要设计一种架构，使得即便高优先级的任务同时运行，也能够区分哪个更加优先。
  
• 这种架构的工作原理是，最上层的LEVEL 0中只要存在哪怕一个任务，则完全忽略LEVEL 1和LEVEL 2中的任务，只在LEVEL 0的任务中进行任务切换。当LEVEL 0中的任务全部休眠，或者全部降到下层LEVEL，也就是当LEVEL 0中没有任何任务的时候，接下来开始轮到LEVEL 1中的任务进行任务切换。当LEVEL 0和LEVEL 1中都没有任务时，那就该轮到LEVEL2 出场了。
  在这种架构下，只要把音乐播放任务设置在LEVEL 0中，就可以保证获得比鼠标更高的优先级。

• task_now 用于返回现在活动中的struct TASK的内存地址

  struct TASK *task_now(void) { struct TASKLEVEL *tl = &taskctl->level[taskctl->now_lv]; return tl->tasks[tl->now]; }

• task_add，用来向struct TASKLEVEL中添加一个任务

  void task_add(struct TASK *task) { struct TASKLEVEL *tl = &taskctl->level[task->level]; tl->tasks[tl->running] = task; tl->running++; task->flags = 2; /*活动中*/ return; }

• task_remove

  void task_remove(struct TASK *task) { int i; struct TASKLEVEL *tl = &taskctl->level[task->level]; /*寻找task所在的位置*/ for (i = 0; i < tl->running; i++) { if (tl->tasks[i] == task) { /*在这里 */ break; } } tl->running--; if (i < tl->now) { tl->now--; /*需要移动成员，要相应地处理 */ } if (tl->now >= tl->running) { /*如果now的值出现异常，则进行修正*/ tl->now = 0; } task->flags = 1; /* 休眠中 */ /* 移动 */ for (; i < tl->running; i++) { tl->tasks[i] = tl->tasks[i + 1]; } return; }

• task_switchsub,用来在任务切换时决定接下来切换到哪个LEVEL

  void task_switchsub(void) { int i; /*寻找最上层的LEVEL */ for (i = 0; i < MAX_TASKLEVELS; i++) { if (taskctl->level[i].running > 0) { break; /*找到了*/ } } taskctl->now_lv = i; taskctl->lv_change = 0; return; }