Linux 内核调度器 ⑦ ( 调度器类型 | 停机调度类 stop_sched_class | 限期调度类 dl_sched_class | 实时调度类 | 公平调度类 | 空闲调度类 )

Posted 2022-03-31 韩曙亮

文章目录

• 一、调度器类型
• 二、调度器类型源码定义
• 三、停机调度类 ( stop_sched_class )
• 四、限期调度类 ( dl_sched_class )
• 五、实时调度类 ( rt_sched_class )
• 六、公平调度类 ( fair_sched_class )
• 七、空闲调度类 ( idle_sched_class )

一、调度器类型

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在 Linux 内核中 , sched_class 调度器 分为以下 $5$ 种类型 :

• stop_sched_class : 停机调度类 ;
• dl_sched_class : 限期调度类 ;
• rt_sched_class : 实时调度类 ;
• fair_sched_class : 公平调度类 ;
• idle_sched_class : 空闲调度类 ;

上述每种 " 调度类 " 都有自己的 调度策略 ;

调度类 优先级 由高到低排列为 :

停机调度类 > 限期调度类 > 实时调度类 > 公平调度类 > 空闲调度类

二、调度器类型源码定义

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调度器类型 , 定义在 Linux 内核源码 linux-5.6.18\\kernel\\sched\\sched.h 头文件中的 $1792$ ~ $1796$ 行 ;

extern const struct sched_class stop_sched_class;
extern const struct sched_class dl_sched_class;
extern const struct sched_class rt_sched_class;
extern const struct sched_class fair_sched_class;
extern const struct sched_class idle_sched_class;

三、停机调度类 ( stop_sched_class )

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停机调度类 ( stop_sched_class ) 优先级最高 , 用于 停止进程 , 该 调度类 可以抢占 系统进程 ;

" 停机进程 " 是 优先级最高的进程 ;

" 停机进程 " 可以 任意抢占 其它进程 , 但是 其它进程 不能抢占 停机进程 ;

四、限期调度类 ( dl_sched_class )

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限期调度类 ( dl_sched_class ) 按照 优先算法 调度进程 , 将 进程 按照 绝对截止期限 从小到大 在 红黑树 中进行排序 ;

调度时 , 每次都选择 截止期限 最小的 " 进程 " 执行 ;

五、实时调度类 ( rt_sched_class )

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实时调度类 ( rt_sched_class ) 为每个 " 调度优先级 " 维护一个 队列 ;

六、公平调度类 ( fair_sched_class )

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公平调度类 ( fair_sched_class ) , 引入 一个 完全公平 的 调度算法 , 根据 " 虚拟运行时间 " 概念 , 调度进程 ;

$$虚拟运行时间=\frac{实际运行时间\ast \mathrm{N}\mathrm{I}\mathrm{C}\mathrm{E}\_0\_\mathrm{L}\mathrm{O}\mathrm{A}\mathrm{D}}{进程权重}$$

其中 $\mathrm{N}\mathrm{I}\mathrm{C}\mathrm{E}\_0\_\mathrm{L}\mathrm{O}\mathrm{A}\mathrm{D}$ 是 nice0 对应的权重 ;

七、空闲调度类 ( idle_sched_class )

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空闲调度类 ( idle_sched_class ) , 每个 CPU 上都有一个 空闲线程 , 该空闲线程称为 0 号线程 ;

空闲调度类 优先级最低 , 只有在 其它类型的调度类进程都执行完毕后 , 才会执行 空闲调度类 对应的进程 ;