linux内核调度

原创已于 2023-10-19 17:27:09 修改 · 229 阅读

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#linux #运维 #服务器

于 2023-10-18 11:10:19 首次发布

本文详细解读Linux内核的进程调度机制，包括O(1)调度器的优先级计算、picknexter算法的运行队列管理，以及CFS梯度调度和SD算法对避免饥饿现象的改进。特别关注了实时性和交互式进程的调度策略。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

O(1)调度器

静态优先级<120，基本时间片=max((140-静态优先级)*20, MIN_TIMESLICE)
静态优先级>=120，基本时间片=max((140-静态优先级)*5, MIN_TIMESLICE)

动态优先级=max(100 , min(静态优先级 – bonus + 5) , 139)
从上面看出，动态优先级的生成是以静态优先级为基础，再加上相应的惩罚或奖励(bonus)。这个bonus并不是随机的产生，而是根据进程过去的平均睡眠时间做相应的惩罚或奖励。

pick nexter算法

2.6中时间片用任务描述符中的time_slice域表示，而优先级用prio（普通进程）或者rt_priority（实时进程）表示。调度器为每一个CPU维护了两个进程队列数组：指向活动运行队列的active数组和指向过期运行队列的expire数组。

当time_slice为0时，表示当前进程的时间片用完，调度器判断当前进程的类型，如果是交互式进程或者实时进程，则重置其时间片并重新插入active数组。如果不是交互式进程则从active数组中移到expired数组，并根据上述公式重新计算时间片。这样实时进程和交互式进程就总能优先获得CPU。然而这些进程不能始终留在active数组中，否则进入expire数组的进程就会产生饥饿现象。当进程已经占用CPU时间超过一个固定值后，即使它是实时进程或者交互式进程也会被移到expire数组中。当active数组中的所有进程都被移到expire数组中后，调度器交换active数组和expire数组。因此新的active数组又恢复了初始情况，而expire数组为空，从而开始新的一轮调度。

缺点：有一些著名的程序总能让该调度器性能下降，导致交互式进程反应缓慢。