Windows XP线程的调度策略

Posted 2023-04-24

参考技术A

　　 1.主动切换

　　一个线程可能因为进入等待状态而主动放弃处理器的使用，此时Windows 2000/XP将选杼一个新线程开始运行。许多WIN32等待函数调用(如WaitForSingkObject或WaitFor-MultipkObjects等)都使线程等待某个对象，等待的对象可能有事件、互斥信号量、资源信号M、I/O操作、进程、线程、窗口消息等。如果进入等待线程的时间配额有剩余，在等待事件出现时，线程的时间配额被减1，相当于1/3个时钟间隔;如果线程的优先级大于等于14，在等待事件出现时，线程的优先级被重置。

　　 2.抢先

　　当一个高优先级线程的等待完成，即一个线程等待的事件出现，高优先级线程进入就绪状态，或者一个线程的.优先级被增加或减少，出现正在处于运行状态的低优先级线程低于就绪队列中的某个线程时，系统都要确定是否让当前线程继续运行或当前线程是否要被一个高优先级线程抢先。在Windows 2000/XP中的用户态下运行的线程也可以抢先内核态下运行的线程。在判断一个线程是否被抢先时，并不考虑线程处于用户态还是内核态，调度器只是依据线程优先级进行判断。

　　当线程被抢先时，它被放回相应优先级的就绪队列的队首。处于实时优先级的线程在被抢先时，时间配额被重置为一个完整的时间片;而处于动态优先级的线程在被抢先时，时间配额不变，重新得到处理器使用权后将运行到剩余的时间配额用完。

　　 3.时间配额用完

　　当一个处于运行状态的线程用完它的时间配额时，Windows 2000/XP首先必须确定是否需要降低该线程的优先级，然后确定是否需要调度另一个线程进入运行状态。

　　如果刚用完时间配额的线程的优先级被降低了，Windows 2000/XP将寻找一个更适合的线程进入运行状态，所谓更适合的线程是指优先级高于刚用完时间配额的线程的新设S值的就绪线程。如果刚用完时间配额的线程的优先级没有降低，并且有其他优先级相同的就绪线程，Windows 2000/XP将选杼相同优先级的就绪队列中的下一个线程进入运行状态，刚用完时间配额的线程被排到就绪队列的队尾(即分配一个新的时间配额并把线程状态从运行状态改为就绪状态如果没有优先级相同的就绪线程可运行，刚用完时间配额的线程将得到一个新的时间配额并继续运行。

　　 4.线程运行结束

　　当线程完成运行时，它的状态从运行状态转到终止状态。此时系统将处理器调度给另一个线程。线程完成运行的原因可能是通过调用ExhThread而从主函数中返回或被其他线程通过调用TerminateThread来终止。如果处于终止状态的线程对象上没有未关闭的句柄，则该线程将被从进程的线程列表中删除，相关数据结构将被释放。

浅析Linux下进程的调度策略与优先级

参考技术A

在 Linux 中，线程是由进程来实现的，可以认为线程就是一个轻量级的进程，因此，线程调度是按照进程调度的方式来进行的。这样设计，线程调度流程可以直接复用进程调度流程，没必要再设计一个进程内的线程调度器了。

在 Linux 中，进程调度器是基于进程的调度策略与调度优先级来决定调度哪个进程运行。

调度策略主要包括：

调度优先级的范围是 0~99，数值越大，表示优先级越高。

其中，SCHED_OTHER、SCHED_IDLE、SCHED_BACH 为非实时调度策略，其调度优先级为 0。而 SCHED_FIFO、SCHED_RR 是实时调度策略，其调度优先级范围为 1~99。

实时调度策略的进程总是比非实时调度策略的进程优先级高。

在 Linux 内部实现中，调度器会为每个可能的调度优先级维护一个可运行的进程列表，以最高优先级列表头部的进程作为下一次调度的进程，所有的调度都是抢占式的，如果一个具有更高调度优先级的进程转换为可运行状态，那么当前运行的进程将被强制进入其等待的队列中。

SCHED_OTHER

该调度策略是默认的 Linux 分时调度策略，该调度策略为非实时的，其调度优先级总是为 0。

对于该调度策略类型的进程，调度器是基于动态优先级来调度的。动态优先级跟属性 nice 有关，nice 的值会随着进程的运行时间而动态改变，以确保所有具有 SCHED_OTHER 策略的进程公平地得到调度。

在 Linux 中，nice 的值范围为-20 ~ +19，默认值为 0。nice 值越大，则优先级越低，因此相对较低 nice 值的进程可以获得更多的处理器时间。

通过命令 ps -el 查看系统中的进程列表，其中 NI 列就是进程对应的 nice 值。

使用 top 命令，看到的 NI 列也是进程的 nice 值。

调整 nice 值，可以通过 shell 命令 nice ，该命令可以按照指定的 nice 值运行 cmd ，命令的帮助信息为：

重新调整已运行进程的 nice 值，可通过 renice 命令实现，命令的帮助信息为：

另外，可以执行 top 命令，输入 r ，根据提示输入进程的 pid ，再输入 nice 数值，也可以调整进程的 nice 值。

SCHED_FIFO

该调度策略为先入先出调度策略，简单概括，就是一旦进程占用了 CPU，则一直运行，直到有更高优先级的任务抢占，或者进程自己放弃占用 CPU。

SCHED_RR

该调度策略为时间片轮转调度策略，该调度策略是基于 SCHED_FIFO 策略的演进，其在每个进程上增加一个时间片限制，当时间片使用完成后，调度器将该进程置于队列的尾端，放在尾端保证了所有具有相同调度优先级的进程的调度公平。

使用 top 命令，如果 PR 列的值为 RT ，则说明该进程采用的是实时调度策略，其调度策略为 SCHED_FIFO 或者 SCHED_RR，而对于非实时调度策略的进程，该列的值为 NI + 20 。

可以通过命令 ps -eo state,uid,pid,ppid,rtprio,time,comm 来查看进程对应的实时优先级，实时优先级位于 RTPRIO 列下，如果进程对应的列显示为 - ，说明该进程不是实时进程。

chrt 命令可以用来很简单地更改进程的调度策略与调度优先级。在 Linux 下查看 chrt 命令的帮助信息：

比如，获取某个进程的调度策略，使用如下命令：

在比如，设置某个进程的调度策略为 SCHED_FIFO，调度优先级为 70，使用如下命令：