linux任务调度学习

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调度单位    进程描述，位于运行栈底部，可通过偏移定位thread_info {              task_struct *task;   //基本调度单位(下面展开)         flags //TIF_NEED_RESCHED表明需要调度         cpu   //CPU号        。。。     }任务调度的基本单位    task_struct {             state   //状态, TASK_RUNNING, ZOMBIE或其他         *thread_info         prio      动态优先级         static_prio   静态优先级         sleep_avg    平均睡眠时间         policy       调度算法,NORMAL, RR, FIFO         time_slice     剩余的时间片         rt_priority     实时优先级         ... ...    }    运行队列(调度控制结构)    runqueue {         task_struct *curr   正在运行的任务         prio_array   *active   活动的优先队列         prio_array   *expired 过期的优先队列         prio_array   arrays[2] 实际优先队列         ...     }    优先队列（O(1)调度算法的结构）    prio_array {         nr_active   队列中的任务数         bitmap[BITMAP_SIZE]  // 优先位图, 用1表示对应优先级有进程需要调度，0表示没有。通过位查找，快速找到优先级最高的任务。         list_head queue[MAX_PRIO] 优先队列    }优先级    linux把进程分为实时调度与一般调度。实时调度优先级为0~99, 只用FCFS或RR来调度。非实时的一般进程优先级为100~139，即其计算公式为100（最高实时优先级）+20+nice。其中nice值为-20~19, 由进程创建时指定。动态优先级根据进程的交互性来动态计算优先级，一般以nice为基数，加上-5~+5的交互性奖罚。通过计算sleep_avg来评估进程的交互性，如果sleep_avg比较多，即该进程为IO消耗型，可把其优先级降低(不需占用太多CPU)，反之亦然。时间片    进程的可用时间片是按照计算出来的优先级按比例分配。数值为5~800ms, 默认值为100ms.可调度标志内核提供了一个need_resched标志来表明是否需要重新执行一个调度。当某个进程耗尽它的时间片时，scheduler_tick()就会设置这个标志；当一个优先级高的进程进入可执行状态的时候，try_to_wake_up()也会设置这个标志。在返回用户空间以及从中断返回的时候，内核也会检查need_resched标志。如果已被设置，内核会在继续执行之前调用调度程序调度算法    核心由schedule()函数和scheduler_tick()函数实现。schedule函数从优先级数组prio_array中选取优先级最高的进程 --> 获取进程的thread_info --> 实施context switch切换到新的进程运行。而scheduler_tick()主要是更新时间片，时钟中断程序会自动调用scheduler_tick。scheduler_tick判断当前进程若为实时进程，且时间片耗尽，重新计算时间片，并重新插入活跃队列的尾部。若为普通进程，且时间片耗尽，重新计算时间片，移入过期队列。    当活跃优先级队列中已没有剩余的被调度进程，活跃优先级队列与过期优先级队列的指针进行交换，进入新一轮的调度。2.6版本内核每次时间片用完就重新计算时间片，大大提升了调度效率。 何时调度？（何时被调用schedule()）    1. 直接主动调用2. 活动进程进入睡眠3. 设置need_resched.当从内核态返回用户态时检测这个位，如果为1，则调度schedule().   以下三种情况会设置need_schedulea. 时钟中断服务程序中，用完自己的时间片b. 当唤醒一个睡眠进程时，该进程有更高优先级c. 一个进程改变了调度策略，优先级等。何时抢占？    用户抢占     1. 当从系统调用返回到用户态     2. 从中断程序返回到用户态。内核抢占2.6版本的内核是可以抢占的。1. 从中断返回内核时，若内核不拥有锁，则可被抢占。若拥有锁，则不可抢占。这是内核通过preempt_count变量来判断的。2. 内核阻塞，导致调用schedule()
               
               
               
               

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