linux调度器（一）——概述

最新推荐文章于 2025-07-16 15:18:46 发布

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#linux #Linux #LINUX

本文介绍了Linux 2.6.32-220内核的调度程序，主要由主调度器和周期性调度器组成。调度器包括调度框架和调度器类，如CFS（公平）和RT（实时）调度器。调度策略包括SCHED_NORMAL、SCHED_BATCH、SCHED_IDLE、SCHED_RR和SCHED_FIFO，分别对应不同的调度器类。此外，文章还探讨了调度器的数据结构，如运行队列（rq、cfs_rq和rt_rq）及其组织方式。

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本次分析的kernel代码为2.6.32-220。并且我们先不考虑SMP。当前linux的调度程序由两个调度器组成：主调度器，周期性调度器（两者又统称为核心调度器）；并且每个调度器包括两个内容：调度框架（其实质就是两个函数框架）及调度器类。调度器类是实现了不同调度策略的实例，如 CFS、RT class。它们的关系如下图：

图调度器的组成

当前的内核支持两种调度器类（sched_setscheduler系统调用可修改进程的策略）：CFS（公平）、RT（实时）；5种调度策略：SCHED_NORAML（最常见的策略）、SCHED_BATCH（除了不能抢占外与常规任务一样，允许任务运行更长时间，更好地使用高速缓存，适合于成批处理的工作）、SCHED_IDLE（它甚至比nice 19还有弱，为了避免优先级反转使用）和SCHED_RR（循环调度，拥有时间片，结束后放在队列末）、SCHED_FIFO（没有时间片，可以运行任意长的时间）；其中前面三种策略使用的是cfs调度器类，后面两种使用rt调度器类。
另外，对于调度框架及调度器类，它们都有自己管理的运行队列，调度框架只识别rq（其实它也不能算是运行队列），而对于cfs调度器类它的运行队列则是cfs_rq（内部使用红黑树组织调度实体），实时rt的运行队列则为rt_rq（内部使用优先级bitmap+双向链表组织调度实体）。下图调度器相关的几个数据结构的关系：