32、实时策略与内存管理全解析

实时策略与内存管理全解析

1. 实时策略概述

实时策略旨在实现确定性。实时调度器总是运行优先级最高且准备好执行的实时线程，并且实时线程会优先于分时线程执行。选择实时策略而非分时策略，意味着你对线程的预期调度有深入了解，并希望覆盖调度器的默认假设。

2. 实时策略类型

• SCHED_FIFO ：这是一种运行至完成的算法。线程一旦开始运行，将持续执行，直至被更高优先级的实时线程抢占、在系统调用中被阻塞或终止。
• SCHED_RR ：这是一种轮询算法。当相同优先级的线程超过其时间片（默认 100ms）时，会在这些线程之间循环调度。从 Linux 3.9 开始，可以通过 /proc/sys/kernel/sched_rr_timeslice_ms 控制时间片的值。除此之外，其行为与 SCHED_FIFO 相同。

每个实时线程的优先级范围在 1 到 99 之间，99 为最高优先级。要为线程赋予实时策略，需要 CAP_SYS_NICE 权限，默认只有 root 用户拥有该权限。

3. 实时调度问题及解决办法

实时调度存在一个问题，即计算密集型线程（通常是由于 bug 导致无限循环）会阻止低优先级实时线程和所有分时线程运行，使系统变得不稳定甚至完全锁定。可以通过以下两种方法防范：
- 预留 CPU 时间 ：自 Linux 2.6.25 起，调度器默认会为非实时线程预留 5% 的 CPU 时间，以防止