linux进程调度

  进程提供了两种优先级,一种是普通的进程优先级,第二个是实时优先级。前者适用SCHED_NORMAL调度策略,后者可选SCHED_FIFO或SCHED_RR调度策略。任何时候,实时进程的优先级都高于普通进程,实时进程只会被更高级的实时进程抢占,同级实时进程之间是按照FIFO(一次机会做完)或者RR(多次轮转)规则调度的。

1.实时进程的调度

 实时进程,只有静态优先级,因为内核不会再根据休眠等因素对其静态优先级做调整,其范围在0~MAX_RT_PRIO-1间。默认MAX_RT_PRIO配置为100,也即,默认的实时优先级范围是0~99。而nice值,影响的是优先级在MAX_RT_PRIO~MAX_RT_PRIO+40范围内的进程。

  不同与普通进程,系统调度时,实时优先级高的进程总是先于优先级低的进程执行。知道实时优先级高的实时进程无法执行。实时进程总是被认为处于活动状态。如果有数个 优先级相同的实时进程,那么系统就会按照进程出现在队列上的顺序选择进程。假设当前CPU运行的实时进程A的优先级为a,而此时有个优先级为b的实时进程B进入可运行状态,那么只要b<a,系统将中断A的执行,而优先执行B,直到B无法执行(无论A,B为何种实时进程)。

   不同调度策略的实时进程只有在相同优先级时才有可比性:

   1. 对于FIFO的进程,意味着只有当前进程执行完毕才会轮到其他进程执行;

   2. 对于RR的进程,一旦时间片消耗完毕,则会将该进程置于队列的末尾,然后运行其他相同优先级的进程,如果没有其他相同优先级的进程,则该进程会继续执行。

   总而言之,对于实时进程,高优先级的进程先执行,它执行到没法执行了,才轮到低优先级的进程执行。

2.非实时进程的调度

Linux对普通的进程,根据动态优先级进行调度。而动态优先级是由静态优先级(static_prio)调整而来。Linux下,静态优先级是用户不可见的,隐藏在内核中。而内核提供给用户一个可以影响静态优先级的接口,那就是nice值,两者关系如下:

static_prio = MAX_RT_PRIO +nice+ 20

  nice值的范围是-20~19,因而静态优先级范围在100~139之间。nice数值越大就使得static_prio越大,最终进程优先级就越低。

  系统调度时,还会考虑其他因素,因而会计算出一个叫进程动态优先级的东西,根据此来实施调度。因为,不仅要考虑静态优先级,也要考虑进程的属性。例如如果进程属于交互式进程,那么可以适当的调高它的优先级,使得界面反应地更加迅速,从而使用户得到更好的体验。Linux2.6 在这方面有了较大的提高。Linux2.6认为,交互式进程可以从平均睡眠时间这样一个measurement进行判断。进程过去的睡眠时间越多,则越有可能属于交互式进程。则系统调度时,会给该进程更多的奖励(bonus),以便该进程有更多的机会能够执行。奖励(bonus)从0到10不等。

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