FreeBSD ULE调度器浅析zt

wsswh

原创：司徒彦南  2003年2月4日  



FreeBSD 5-CURRENT刚刚引入了一个名为ULE调度器的内核调度单元调度器。这个调度器在SMP系统中的效率要远好于FreeBSD以前版本的调度器(目前，那个调度器被称为4BSD调度器)。

新的ULE调度器的设计更像Solaris和Linux等操作系统的调度器。Solaris的SMP性能非常好这一点是它的卖点之一，其调度器采用的优秀算法就是一个很重要的原因。BSD派生系统，尽管由于系统整体设计的合理，以及操作系统其他部分的卓越性能弥补了它在SMP调度器上的不足，甚至尽管FreeBSD在绝大多数情况下的性能都超过其他系统，但它使用的4BSD调度器的SMP性能不高仍然为人诟病。

令人高兴的是，全新设计的ULE调度器引入了Solaris、Linux等系统在SMP调度方面的先进算法，并且，它在单处理器系统中的性能也相当不错，与4BSD调度器的性能相当。

为什么新的ULE调度器能够获得更高的性能呢？最主要的原因在于，新的ULE调度器为每一个CPU单独维护运行队列，并且，CPU之间能够相互“窃取”对方就绪队列中的任务，从而达到更好的平衡。基本上，ULE调度器的设计符合下面的原则：尽可能利用更多的执行资源，尽可能使用局部锁，尽可能避免使用浪费执行资源的自旋锁，尽可能采用高效的调度算法(目前ULE调度器采用的算法的复杂度是O(1))。

在笔者撰写这篇文章的时候，ULE调度器仍然处于进一步完善的过程中。一方面，它已经能够提供比4BSD调度器更好的调度性能——内核态调度开销减少大约25%，而用户态的计算也有一定程度的缩减。