linux系統(tǒng)內(nèi)核的進(jìn)程調(diào)度三種方法

2015-09-11 08:57 作者：admin 瀏覽量：

　　實(shí)時(shí)進(jìn)程將得到優(yōu)先調(diào)用，實(shí)時(shí)進(jìn)程根據(jù)實(shí)時(shí)優(yōu)先級決定調(diào)度權(quán)值，分時(shí)進(jìn)程則通過nice和counter值決定權(quán)值，nice越小，counter越大，被調(diào)度的概率越大，也就是曾經(jīng)使用了 cpu 最少的進(jìn)程將會得到優(yōu)先調(diào)度。(it外包)

　　1、SCHED_OTHER 分時(shí)調(diào)度策略;

　　2、SCHED_FIFO 實(shí)時(shí)調(diào)度策略，先到先服務(wù);

　　3、SCHED_RR 實(shí)時(shí)調(diào)度策略，時(shí)間片輪轉(zhuǎn) 。

　　SHCED_RR 和 SCHED_FIFO 的不同：

　　當(dāng)采用 SHCED_RR 策略的進(jìn)程的時(shí)間片用完，系統(tǒng)將重新分配時(shí)間片，并置于就緒隊(duì)列尾。放在隊(duì)列尾保證了所有具有相同優(yōu)先級的RR任務(wù)的調(diào)度公平。

　　SCHED_FIFO 一旦占用 cpu 則一直運(yùn)行。一直運(yùn)行直到有更高優(yōu)先級任務(wù)到達(dá)或自己放棄。

　　如果有相同優(yōu)先級的實(shí)時(shí)進(jìn)程(根據(jù)優(yōu)先級計(jì)算的調(diào)度權(quán)值是一樣的)已經(jīng)準(zhǔn)備好，F(xiàn)IFO時(shí)必須等待該進(jìn)程主動(dòng)放棄后才可以運(yùn)行這個(gè)優(yōu)先級相同的任務(wù)。而RR可以讓每個(gè)任務(wù)都執(zhí)行一段時(shí)間。

　　相同點(diǎn)：

　　RR 和 FIFO 都只用于實(shí)時(shí)任務(wù)。

　　創(chuàng)建時(shí)優(yōu)先級大于0(1-99)。

　　按照可搶占優(yōu)先級調(diào)度算法進(jìn)行。

　　就緒態(tài)的實(shí)時(shí)任務(wù)立即搶占非實(shí)時(shí)任務(wù)。

　　一、所有任務(wù)都采用Linux分時(shí)調(diào)度策略時(shí)，

　　-創(chuàng)建任務(wù)指定采用分時(shí)調(diào)度策略，并指定優(yōu)先級nice值(-20~19)。

　　-將根據(jù)每個(gè)任務(wù)的nice值確定在cpu上的執(zhí)行時(shí)間(counter)。

　　-如果沒有等待資源，則將該任務(wù)加入到就緒隊(duì)列中。

　　-調(diào)度程序遍歷就緒隊(duì)列中的任務(wù)，通過對每個(gè)任務(wù)動(dòng)態(tài)優(yōu)先級的計(jì)算(counter+20-nice)結(jié)果，選擇計(jì)算結(jié)果最大的一個(gè)去運(yùn)行，當(dāng)這 個(gè)時(shí)間片用完后(counter減至0)或者主動(dòng)放棄cpu時(shí)，該任務(wù)將被放在就緒隊(duì)列末尾(時(shí)間片用完)或等待隊(duì)列(因等待資源而放棄cpu)中。

　　-此時(shí)調(diào)度程序重復(fù)上面計(jì)算過程，轉(zhuǎn)到第4步。

　　-當(dāng)調(diào)度程序發(fā)現(xiàn)所有就緒任務(wù)計(jì)算所得的權(quán)值都為不大于0時(shí)，重復(fù)第2步。

　　二、所有任務(wù)都采用 FIFO 時(shí)

　　-創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)指定采用 FIFO，并設(shè)置實(shí)時(shí)優(yōu)先級 rt_priority(1-99)。

　　-如果沒有等待資源，則將該任務(wù)加入到就緒隊(duì)列中。

　　-調(diào)度程序遍歷就緒隊(duì)列，根據(jù)實(shí)時(shí)優(yōu)先級計(jì)算調(diào)度權(quán)值(1000+rt_priority),選擇權(quán)值最高的任務(wù)使用 cpu，該 FIFO 任務(wù)將一直占有 cpu 直到有優(yōu)先級更高的任務(wù)就緒(即使優(yōu)先級相同也不行)或者主動(dòng)放棄(等待資源)。

　　-調(diào)度程序發(fā)現(xiàn)有優(yōu)先級更高的任務(wù)到達(dá)(高優(yōu)先級任務(wù)可能被中斷或定時(shí)器任務(wù)喚醒，再或被當(dāng)前運(yùn)行的任務(wù)喚醒，等等)，則調(diào)度程序立即在當(dāng)前任務(wù) 堆棧中保存當(dāng)前cpu寄存器的所有數(shù)據(jù)，重新從高優(yōu)先級任務(wù)的堆棧中加載寄存器數(shù)據(jù)到cpu，此時(shí)高優(yōu)先級的任務(wù)開始運(yùn)行。重復(fù)第3步。

　　-如果當(dāng)前任務(wù)因等待資源而主動(dòng)放棄cpu使用權(quán)，則該任務(wù)將從就緒隊(duì)列中刪除，加入等待隊(duì)列，此時(shí)重復(fù)第3步。

　　三、系統(tǒng)中既有分時(shí)調(diào)度，又有時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度和先進(jìn)先出調(diào)度時(shí)

　　-RR 調(diào)度和 FIFO 調(diào)度的進(jìn)程屬于實(shí)時(shí)進(jìn)程，以分時(shí)調(diào)度的進(jìn)程是非實(shí)時(shí)進(jìn)程。（網(wǎng)絡(luò)維護(hù)公司)

　　-當(dāng)實(shí)時(shí)進(jìn)程準(zhǔn)備就緒后，如果當(dāng)前 cpu 正在運(yùn)行非實(shí)時(shí)進(jìn)程，則實(shí)時(shí)進(jìn)程立即搶占非實(shí)時(shí)進(jìn)程。

　　-RR 進(jìn)程和 FIFO 進(jìn)程都采用實(shí)時(shí)優(yōu)先級做為調(diào)度的權(quán)值標(biāo)準(zhǔn)，RR是FIFO的一個(gè)延伸。FIFO時(shí)，如果兩個(gè)進(jìn)程的優(yōu)先級一樣，則這兩個(gè)優(yōu)先 級一樣的進(jìn)程具體執(zhí)行哪一個(gè)是由其在隊(duì)列中的位置決定的，這樣導(dǎo)致一些不公正性(優(yōu)先級是一樣的，為什么要讓你一直運(yùn)行?),如果將兩個(gè)優(yōu)先級一樣的任務(wù) 的調(diào)度策略都設(shè)為RR,則保證了這兩個(gè)任務(wù)可以循環(huán)執(zhí)行，保證了公平。

　　所有任務(wù)都采用RR調(diào)度策略時(shí)

　　-創(chuàng)建任務(wù)時(shí)指定調(diào)度參數(shù)為 RR，并設(shè)置任務(wù)的實(shí)時(shí)優(yōu)先級和nice值(nice值將會轉(zhuǎn)換為該任務(wù)的時(shí)間片的長度)。

　　-如果沒有等待資源，則將該任務(wù)加入到就緒隊(duì)列中。（it外包公司）

　　-調(diào)度程序遍歷就緒隊(duì)列，根據(jù)實(shí)時(shí)優(yōu)先級計(jì)算調(diào)度權(quán)值 (1000+rt_priority) ，選擇權(quán)值最高的任務(wù)使用 cpu。

　　-如果就緒隊(duì)列中的 RR 任務(wù)時(shí)間片為0，則會根據(jù) nice 值設(shè)置該任務(wù)的時(shí)間片，同時(shí)將該任務(wù)放入就緒隊(duì)列的末尾。重復(fù)步驟3。

　 -當(dāng)前任務(wù)由于等待資源而主動(dòng)退出 cpu，則其加入等待隊(duì)列中。重復(fù)步驟3。

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