Linux 内核进程优先级与调度策略 ① ( SCHED_FIFO 调度策略 | SCHED_RR 调度策略 | 进程优先级 )

Posted 2022-04-07 韩曙亮

文章目录

• 一、Linux 内核调度策略
• • 1、SCHED_FIFO 调度策略
  • 2、SCHED_RR 调度策略
• 二、进程优先级

一、Linux 内核调度策略

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Linux 内核调度策略 :

• SCHED_OTHER : 分时调度策略 ;
• SCHED_FIFO : 实时调度策略 , 先到先服务 ; 进程 一旦 占有 CPU , 就一直运行 , 直到 有更高优先级的进程到达 时才放弃 CPU , 或者 进程自己放弃 CPU ;
• SCHED_RR : 实时调度策略 , 时间片轮转 ; 进程分配到 CPU 时间片用于执行 , 该时间片用完后 , 该进程 放到该优先级队列的末尾 , 等待系统重新分配时间片执行 ;

总结一下 , 就是 如果有 多个 相同优先级 的 " 实时进程 " ,

• SCHED_FIFO 策略需要 等待进程主动放弃 才可以执行其它优先级相同的任务 ,
• SCHED_RR 策略 每个 优先级相同的进程 , 都可以执行一个时间片 ;

特别注意 : 进程的优先级计算出的 调度权重 是可以修改的 , 由开发者确定 ;

参考 【Linux 内核】调度器 ⑨ ( Linux 内核调度策略 | SCHED_NORMAL 策略 | SCHED_FIFO 策略 | SCHED_NORMAL 策略 | SCHED_BATCH策略 ) 博客 , 介绍了 Linux 内核相关的调度策略 ;

1、SCHED_FIFO 调度策略

SCHED_FIFO 是 " 实时进程调度策略 " , 这是一种 先进先出 ( First In First Out ) 调度策略 ;

该策略 不涉及 CPU 时间片机制 ( 分时复用机制 ) , 在没有高优先级进程的前提下 , 只能 等待其它进程主动释放 CPU 资源 ;

SCHED_FIFO 调度策略中 , 被 调度器 调度运行后的 进程 , 其运行时长不受限制 , 可以运行任意长的时间 ;

2、SCHED_RR 调度策略

SCHED_RR 是 " 实时进程调度策略 " , 使用的是 时间片轮转 机制 , 对应的 时间值 在 运行时会 减少 ;

进程 使用完 CPU 时间片 后 , 会加入到 与 进程优先级 相应的 执行队列 的 末尾 ;

同时 , 释放 CPU 资源 , CPU 时间片会被轮转给 相同进程优先级 的 其它进程 ;

二、进程优先级

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实时进程 的 优先级 取值范围 $1$ ~ $99$ , 其数值越大 , 优先级越高 ;

就绪状态 的 实时任务 , 可以 立刻抢占非实时任务 ;

如果 所有的 进程都采用 Linux 分时调度策略时 , 创建该进程时 , 必须 指定 优先级计算参数 nice 值 , 取值范围 $-20$ ~ $19$ , 进程在 CPU 上的执行时间 是 结合 nice 值计算出的 优先级权重 决定的 ;

在之前的博客

• 【Linux 内核】进程管理 - 进程优先级 ① ( 限期进程 | 实时进程 | 普通进程 | 进程优先级相关字段 )
• 【Linux 内核】进程管理 - 进程优先级 ② ( prio 调度优先级 | static_prio 静态优先级 | normal_prio 正常优先级 | rt_priority 实时优先级 )

中 , 简单介绍了 进程优先级概念 , 本篇博客中开始介绍 Linux 内核中优先级相关源码 ;

进程优先级	限期进程	实时进程	普通进程
prio 调度优先级	等于 normal_prio 字段	等于 normal_prio 字段	等于 normal_prio 字段
static_prio 调度优先级	字段 值总为 $0$ , 没有意义	字段 值总为 $0$ , 没有意义	$120+\mathrm{n}\mathrm{i}\mathrm{c}\mathrm{e}$ , 其数值越小 , 优先级越高
normal_prio 正常优先级	$-1$	$99-\mathrm{r}\mathrm{t}\_\mathrm{p}\mathrm{r}\mathrm{i}\mathrm{o}\mathrm{r}\mathrm{i}\mathrm{t}\mathrm{y}$	$120+\mathrm{n}\mathrm{i}\mathrm{c}\mathrm{e}$ , 其数值越小 , 优先级越高
rt_priority 实时优先级	字段 值总为 $0$ , 没有意义	字段 值为 $1$ ~ $99$ , 其数值越大 , 优先级越高	字段 值总为 $0$ , 没有意义