Linux(内核剖析):11---进程调度之实时调度策略（SCHED_FIFOSCHED_RRMAX_RT_PRIO实时优先级）

Posted 2021-08-28 董哥的黑板报

• Linux提供了两种实时调度策略：SCHED_FIFO和SCHED_RR
• 普通的、非实时的调度策略是SCHED__NORMAL
• 借助调度类的框架，这些实时策略并不被完全公平调度器来管理， 而是被一个特殊的实时调度器管理。具体的实现定义在文件kernel/sched_rt.c中，在接下来的内容中我们将讨论实时调度策略和算法

一、SCHED_FIFO

• SCHED_FIFO实现了一种简单的、先入先出的调度算法：它不使用时间片
• 特点：
  • 处于可运行状态的SCHED_FIFO级的进程会比任何SCHED_NORMAL级的进程都先得到调用
  • 一旦一个SCHED_FIFO级进程处于可执行状态，就会一直执行，直到它自己受阻塞或显式地释放处理器为止，它不基于时间片，可以一直执行下去
  • 只有更高优先级的SCHED_FIFO或者SCHED_RR任务才能抢占SCHED_FIFO任务
  • 如果有两个或者更多的同优先级的SCHED_FIFO级进程，它们会轮流执行，但是依然只有在它们愿意让出处理器时才会退出
  • 只要有SCHED_FIFO级进程在执行，其他级别较低的进程就只能等待它变为不可运行态后才有机会执行

二、SCHED_RR

• SCHED_RR与SCHED_FIFO大体相同，只是SCHED_RR级的进程在耗尽事先分配给它的时间后就不能再继续执行了
• 也就是说，SCHED_RR是带有时间片的SCHED_FIFO——这是一 种实时轮流调度算法
• 特点：
  • 当SCHED_RR任务耗尽它的时间片时，在同一优先级的其他实时进程被轮流调度
  • 时间片只用来重新调度同一优先级的进程
  • 对于SCHED_FIFO进程， 优先级总是立即抢占低优先级，但低优先级进程决不能抢占SCHED_RR任务，即使它的时间片耗尽

三、软实时

• 上面介绍的这两种实时算法实现的都是静态优先级。内核不为实时进程计算动态优先级。这能保证给定优先级別的实时进程总能抢占优先级比它低的进程
• Linux的实时调度算法提供了一种软实时工作方式
• 软实时的含义是：内核调度进程，尽力使进程在它的限定时间到来前运行，但内核不保证总能满足这些进程的要求。相反，硬实时系统证在一定条件下，可以满足任何调度的要求。Linux对于实时任务的调度不做任何保证。虽然不能保证硬实时工作方式，但Linux的实时调度算法的性能还是很不错的。2.6版的内核可以满足严格的时间要求

四、实时优先级（MAX_RT_PRIO）

• 实时优先级范围从0到MAX_RT_PRIO减1
• 默认情况下，MAC_RT_RTIO为100——所以默认的实时优先级范围从0到99
• SCHED_NORMAL级进程的noce值共享了这个取值空间。它的取值范围从MAC_RT_PRIO到（MAC_RT_PRIO+40）。也就是说，在默认情况下，nice值从-20到+19直接对应的是从100到139的实时优先级范围