Linux进程调度
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Linux进程调度相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
普通进程:
采用动态优先级来调度
调度程序周期性地修改优先级(避免饥饿)
实时进程:
采用静态优先级来调度
由用户预先指定,以后不会改变
静态优先级:
进程创建时指定或由用户修改。
动态优先级:
在进程运行期间可以按调度策略改变。
非实时进程采用动态优先级,由调度程序计算
只要进程占用CPU,优先级就随时间流失而不断减小。
task_struct的counter表示动态优先级
调度策略(结合task_struct结构)
task_struct ->policy指明进程调度策略
#define SCHED_OTHER //普通的分时进程
#define SCHED_FIFO //实时进程
#define SCHED_RR //实时进程
实时进程:
SCHED_FIFO(先进先出):
当前实时进程一直占有CPU直至退出或堵塞或被抢占
堵塞后再就绪时被添加到同优先级队列的末尾
SCHED_RR(时间片轮转):
与其它实时进程以Round-Robin方式共同使用CPU。
确保同优先级的多个进程能共享CPU
非实时进程(普通进程):
SCHED_OTHER(动态优先级)
counter成员表示动态优先级
调度策略的改变:
系统调用sched_setscheduler()改变调度策略
实时进程的子孙进程也是实时进程
进程调度的依据
task_struct:
policy:
进程的调度策略,用来区分实时进程和普通进程
SCHED_OTHER(0) || SCHED_FIFO(1) || SCHED_RP(2)
priority:
进程(包括实时和普通)的静态优先级
rt_priority:
实时进程特有的优先级:rt_priority+1000
counter:
进程能连续运行的时间
动态优先级与counter:
counter值的含义:
进程能连续运行的时间,单位是时钟滴答tick
时钟中断周期tick为10ms,若counter = 60,则能连续运行600ms
较高优先级的进程一般counter较大
一般把counter看作动态优先级
counter的初值与priority有关
普通进程创建时counter的初值为priority的值
counter的改变:
时钟中断tick时,当前进程的counter减1,直到为0被堵塞
子进程创建的时候counter:
创建子进程的counter是父进程的一半
调度时机:
中断处理过程中直接调用schedule()
时钟中断,I/O中断,系统调用和异常
内核被动调动的情形
中断处理过程返回用户态时直接调用schedule()
必须根据need_resched标记
内核线程可直接调用schedule()进行进程切换
内核主动调度的情形
用户态进程只能通过陷入内核后在中断处理过程中被动调度
必须根据need_resched标记
进程切换:
概念:
内核挂起当前CPU上的进程并恢复之前挂起的某个进程
任务切换,上下文切换
与中断上下文的切换有差别:
中断前后在同一程序上下文中,只是用户态转向内核态执行
进程上下文包含了进程执行需要的所有信息:
用户地址空间:包括程序代码。数据,用户堆栈
控制信息:进程描述符,内核堆栈等
硬件上下文(注意中断也要保存硬件上下文只是保存的方法不同)
进程调度和切换的流程:
schedule()函数:
选择新进程next = pick_next_task(rq,prev);//进程调度算法
调用宏context_swittch(rq,prev,next); //切换进程上下文
prev:当前进程,next:被调度的新进程
调用switch_to(prev,next) 切换上下文
两个进程A,B切换的基本过程:
1.正在运行的用户态进程A
2.发生中断(譬如时钟中断)
保存current当前进程的cs:eip/esp/eflags到内核堆栈
从内核堆栈装入ISR中断服务列程的cs:eip和ss:esp
3.SAVE_ALL //保存现场,已进入内核中断处理过程
4.中断处理过程中或中断返回前调用了schedule()
其中的switch_to做了进程上下文切换
5.运行用户态进程B(B曾经通过以上步骤被切换出去)
6.RESTORE_ALL //恢复现场
7.iret //中断返回 pop cs:eip/ss:esp/eflags
8.继续运行用户态进程A
以上是关于Linux进程调度的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章