进程调度

Posted 2021-01-03 linhaostudy

优先级

int prio, static_prio, normal_prio;
unsigned int rt_priority;

字段	描述
static_prio	用于保存静态优先级，可以通过nice系统调用来进行修改
rt_priority	用于保存实时优先级
normal_prio	它的值取决于静态优先级和调度策略
prio	用于保存动态优先级

实时优先级范围是0到MAX_RT_PRIO-1（即99），而普通进程的静态优先级范围是从MAX_RT_PRIO到MAX_PRIO-1（即100到139）。值越大静态优先级越低。

/*  http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/sched/prio.h#L21  */
#define MAX_USER_RT_PRIO    100
#define MAX_RT_PRIO     MAX_USER_RT_PRIO

/* http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/sched/prio.h#L24  */
#define MAX_PRIO        (MAX_RT_PRIO + 40)
#define DEFAULT_PRIO        (MAX_RT_PRIO + 20)

调度策略相关字段

/*  http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/sched.h?v=4.5#L1426  */
unsigned int policy;

/*  http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/sched.h?v=4.5#L1409  */

const struct sched_class *sched_class;
struct sched_entity se;
struct sched_rt_entity rt;


cpumask_t cpus_allowed;

字段	描述
policy	调度策略
sched_class	调度类
se	普通进程的调用实体，每个进程都有其中之一的实体
rt	实时进程的调用实体，每个进程都有其中之一的实体
cpus_allowed	用于控制进程可以在哪里处理器上运行

调度策略

policy表示进程的调度策略，目前主要有以下五种：

/*
* Scheduling policies
*/
#define SCHED_NORMAL            0
#define SCHED_FIFO              1
#define SCHED_RR                2
#define SCHED_BATCH             3
/* SCHED_ISO: reserved but not implemented yet */
#define SCHED_IDLE              5
#define SCHED_DEADLINE          6

字段	描述	所在调度器类
SCHED_NORMAL	（也叫SCHED_OTHER）用于普通进程，通过CFS调度器实现。SCHED_BATCH用于非交互的处理器消耗型进程。SCHED_IDLE是在系统负载很低时使用	CFS
SCHED_BATCH	SCHED_NORMAL普通进程策略的分化版本。采用分时策略，根据动态优先级(可用nice()API设置），分配 CPU 运算资源。注意：这类进程比上述两类实时进程优先级低，换言之，在有实时进程存在时，实时进程优先调度。但针对吞吐量优化
SCHED_IDLE	优先级最低，在系统空闲时才跑这类进程(如利用闲散计算机资源跑地外文明搜索，蛋白质结构分析等任务，是此调度策略的适用者）	CFS
SCHED_FIFO	先入先出调度算法（实时调度策略），相同优先级的任务先到先服务，高优先级的任务可以抢占低优先级的任务	RT
SCHED_RR	轮流调度算法（实时调度策略），后 者提供 Roound-Robin 语义，采用时间片，相同优先级的任务当用完时间片会被放到队列尾部，以保证公平性，同样，高优先级的任务可以抢占低优先级的任务。不同要求的实时任务可以根据需要用sched_setscheduler()API 设置策略	RT
SCHED_DEADLINE	新支持的实时进程调度策略，针对突发型计算，且对延迟和完成时间高度敏感的任务适用。基于Earliest Deadline First (EDF) 调度算法

调度类

sched_class结构体表示调度类，目前内核中有实现以下四种：

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;

调度器类	描述
idle_sched_class	每个cup的第一个pid=0线程：swapper，是一个静态线程。调度类属于：idel_sched_class，所以在ps里面是看不到的。一般运行在开机过程和cpu异常的时候做dump
stop_sched_class	优先级最高的线程，会中断所有其他线程，且不会被其他任务打断。作用：1.发生在cpu_stop_cpu_callback 进行cpu之间任务migration；2.HOTPLUG_CPU的情况下关闭任务。
rt_sched_class	RT，作用：实时线程
fair_sched_class	CFS（公平），作用：一般常规线程

目前系統中,Scheduling Class的优先级顺序为StopTask > RealTime > Fair > IdleTask

开发者可以根据己的设计需求,來把所属的Task配置到不同的Scheduling Class中.