Intel VT技术中的Preemption Timer

最新推荐文章于 2021-07-11 09:25:03 发布
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分类专栏： KVM Kernel相关
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/xelatex_kvm/article/details/17761415
Intel的Preemption Timer在旧版CPU中存在精度问题，仅在Guest模式下工作。通过Pin-Based VM-Execution Controls激活，VM-Exit Controls保存计数值。PTTR指示TSC与Preemption Timer的关系，而CPI和IPP则反映处理器效率。

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Intel VT技术中有一些比较奇怪的功能，被使用的并不多，Preemption Timer就是其中一个。该功能在大部分情景下都没有用，但是在某些特殊的情况下可能有很神奇的效果。

一、什么是Preemption Timer

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<think>嗯，用户想了解如何在操作系统或任务调度中使用抢占式调度。首先，我需要明确抢占式调度的基本概念。抢占式调度允许操作系统强制暂停当前运行的任务，转而执行更高优先级的任务，这对于实时系统和多任务环境非常重要。接下来，用户可能需要具体的配置步骤或实现方法，比如在Linux中如何配置，或者实时操作系统中的设置。 然后，我应该考虑不同的操作系统环境，比如通用操作系统如Linux，以及实时操作系统如FreeRTOS或VxWorks，它们的配置方式可能不同。需要分点说明，结构清晰。用户可能还需要了解抢占式调度带来的影响，比如上下文切换的开销，或者如何避免优先级反转等问题。 另外，用户提到了生成相关问题，我需要确保最后部分有相关问题，并且引用已有的参考文献。比如引用中的EDF和LSTF调度算法，可能和抢占式调度有关联，可以联系起来。同时要注意引用标识的正确添加，比如在提到性能分析或应用场景时引用对应的资料。 可能还需要检查LaTeX格式是否正确，所有数学表达式都用$...$，独立公式用$$...$$。例如，在解释调度算法时如果有数学公式，需要正确应用格式。同时，使用中文回答，保持语言自然流畅，避免专业术语使用过多，但必要时仍需准确。 用户的需求可能包括实际配置步骤、代码示例（如果有的话）、优缺点分析以及应用场景。例如，在Linux中调整内核抢占配置，或者实时系统中的优先级设置。需要确保每个步骤明确，并解释相关命令或代码的作用，比如修改内核参数或使用sched_setscheduler函数。 最后，生成的相关问题需要围绕抢占式调度展开，比如如何调试抢占引起的错误，不同调度策略的比较，或者性能优化方法。这些问题应帮助用户进一步深入理解主题，并引导他们探索相关领域。</think>### 如何在操作系统或任务调度中使用抢占式调度？ #### 1. **抢占式调度的基本概念** 抢占式调度允许操作系统强制中断当前运行的任务，将CPU资源分配给更高优先级或更紧急的任务。其核心是通过$优先级$或$时间片$机制实现动态资源分配[^1]。 #### 2. **配置抢占式调度的步骤** **在通用操作系统中（如Linux）：** - **内核抢占配置**： Linux内核支持以下抢占模式： - **无抢占（CONFIG_PREEMPT_NONE）**：适用于吞吐量优先的场景。 - **自愿抢占（CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY）**：任务主动让出CPU。 - **完全抢占（CONFIG_PREEMPT_FULL）**：允许内核态任务被抢占，适用于实时性要求高的场景[^2]。 ```bash # 查看当前内核抢占配置 grep CONFIG_PREEMPT /boot/config-$(uname -r) ``` **在实时操作系统中（如FreeRTOS）：** - **任务优先级设置**： 通过分配不同优先级，高优先级任务可抢占低优先级任务。 ```c xTaskCreate(task_function, "Task1", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, 2, NULL); // 优先级2 xTaskCreate(task_function, "Task2", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, 3, NULL); // 优先级3（可抢占优先级2） ``` #### 3. **抢占触发的条件** - **时间片耗尽**：例如，Linux的$CFS（完全公平调度器）$默认分配时间片为$6ms$。 - **高优先级任务就绪**：如中断服务例程（ISR）唤醒高优先级任务。 - **系统调用返回用户态**：检查是否需要调度（通过`need_resched`标志）。 #### 4. **抢占式调度的性能影响** - **优点**：提升响应速度，满足实时性需求（如工业控制系统）[^3]。 - **缺点**：频繁上下文切换可能导致$CPU利用率下降$，需权衡时间片长度与任务数量。 #### 5. **实际应用案例** - **实时音视频处理**：高优先级编解码任务抢占低优先级日志记录任务。 - **自动驾驶系统**：紧急刹车信号（高优先级）抢占导航计算任务。 ---
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