告诉我哪些代码写在哪个文件的哪里，是代替源代码还是修改源代码，怎么运行

<think>好的，用户想了解在NachOS中实现基于优先级的FCFS调度的具体代码修改位置、方法以及运行步骤。我需要结合之前的对话和用户提供的引用内容来整理答案。首先，用户之前的问题是关于在NachOS中增加线程优先级、实现基于优先级的FCFS调度，以及构建线程家族树。我之前给出的回答已经涵盖了这些步骤，但用户现在更关注具体的代码修改位置和运行方法，特别是结合他们提供的引用内容中的信息。现在，用户提供了三个新的引用，其中提到了定义优先级常量、修改调度器类为PriorityScheduler，以及在scheduler.cc中修改ReadyToRun方法。需要将这些内容整合到当前的回答中，同时保持与之前回答的一致性。首先，用户提到的引用[1]中增加了系统级别的优先级定义，如CreatePriority、BlockedPriority等。这可能需要在system.h中添加这些宏定义，以便在代码中使用统一的优先级数值。之前的回答中在Thread类中添加了优先级属性，但可能需要初始化这些默认值，引用[1]的信息可以补充这一点。然后，引用[2]提到需要实现PriorityScheduler类，并修改nachos.conf中的调度器配置。这提示用户需要创建一个新的调度器类，而不仅仅是修改现有的调度器。之前的回答中修改了Scheduler类的ReadyToRun方法，但可能不够，需要更系统级的调整，比如替换调度器类。 引用[3]指出实验步骤包括设置优先级、修改调度器中的ReadyToRun方法，并调整threadtest.cc中的测试代码。这与我之前的回答中的步骤类似，但需要更详细地说明代码修改的具体位置和内容，比如在哪些文件中添加哪些代码。 接下来，用户的问题明确要求回答代码修改的位置、方法以及运行步骤。需要将这些引用中的信息整合到步骤中，例如： 1.在system.h中定义优先级常量，如CreatePriority等，这样可以在线程创建时使用这些默认值。 2.修改Thread类，添加优先级属性，并在构造函数中初始化，可能需要使用CreatePriority作为默认值。 3.实现PriorityScheduler类，覆盖ReadyToRun等方法，确保线程按优先级插入就绪队列。 4.修改nachos.conf配置文件，将调度器切换为PriorityScheduler。 5.在threadtest.cc中编写测试代码，创建不同优先级的线程，并验证调度顺序。此外，用户提到的FCFS调度可能与优先级调度的实现相关，需要明确FCFS是否在相同优先级下使用，还是优先级调度本身是FCFS的基础。根据之前的回答，FCFS可能是指同一优先级下的先进先出，而整体调度是基于优先级的，所以需要确保就绪队列按优先级排序，同一优先级的按FCFS处理。 还需要考虑线程家族树的构建，这在之前的回答中已经涉及，需要在Fork方法中维护父子关系，并在测试代码中展示如何生成家族树。运行方法方面，需要指导用户如何编译NachOS，运行测试程序，并使用调试参数查看调度顺序，如使用-d s参数。可能还需要注意引用中的AdaptPace，即优先级调整幅度，但用户的问题中没有提到动态调整优先级，所以可能暂时不需要处理，但可以提及作为扩展。最后，确保回答结构清晰，分步骤说明修改位置和代码，并给出运行命令示例。同时，生成的相关问题需要与实现优先级调度相关，如验证顺序、家族树作用、优先级反转等。</think>### NachOS基于优先级的FCFS调度实现指南 #### 一、代码修改位置及方法 1. **优先级定义 (`system.h`)** 在系统头文件中添加优先级常量定义： ```cpp #define CreatePriority 50 // 新线程默认优先级[^1] #define BlockedPriority 80 // 阻塞唤醒后的优先级 #define AdaptPace 5 // 优先级动态调整步长 ``` 2. **线程类扩展 (`thread.h/thread.cc`)** (1) 添加优先级成员和访问方法： ```cpp class Thread { private: int priority; // 新增优先级字段 public: void SetPriority(int p) { priority = p; } int GetPriority() { return priority; } }; ``` (2) 在构造函数中初始化优先级： ```cpp Thread::Thread(char* threadName) { priority = CreatePriority; // 使用系统默认优先级[^1] } ``` 3. **调度器改造 (`scheduler.cc`)** (1) 修改就绪队列插入逻辑： ```cpp void Scheduler::ReadyToRun(Thread* thread) { thread->setStatus(READY); // 按优先级降序插入，同优先级按FCFS排列 readyList->SortedInsert(thread, -thread->GetPriority()); } ``` (2) 实现调度策略： ```cpp Thread* Scheduler::FindNextToRun() { return readyList->RemoveFront(); // 直接获取最高优先级线程 } ``` 4. **配置文件修改 (`nachos.conf`)** 修改调度器类型为优先级调度： ```properties ThreadedKernel.scheduler = nachos.threads.PriorityScheduler[^2] ``` #### 二、运行验证步骤 1. **编译系统** 在NachOS根目录执行： ```bash make clean && make ``` 2. **编写测试用例 (`threadtest.cc`)** 创建不同优先级的线程： ```cpp void ThreadTest() { Thread* t1 = new Thread("High"); t1->SetPriority(BlockedPriority); // 设置高优先级[^1] Thread* t2 = new Thread("Low"); t2->SetPriority(CreatePriority); // 默认优先级 t1->Fork(SimpleThread, 1); t2->Fork(SimpleThread, 2); } ``` 3. **观察调度顺序** 带调试参数运行： ```bash ./nachos -d s -e ../test/test1 ``` 预期输出应显示高优先级线程先执行： ``` Switching from thread "main" to thread "High" ``` #### 三、关键实现原理 1. **优先级计算模型** 调度决策依据优先级值$P$，其中： $$P = P_{base} + \sum \Delta P_i$$ $P_{base}$为基优先级，$\Delta P_i$为动态调整项[^3] 2. **就绪队列结构** 使用有序链表存储线程，插入时间复杂度为$O(n)$，每次插入时通过`SortedInsert`保持队列按优先级排序。当$n$个线程在队列中时，调度时间复杂度为$O(1)$