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Linux(内核剖析):11---进程调度之实时调度策略(SCHED_FIFO、SCHED_RR、MAX_RT_PRIO实时优先级)



  • Linux提供了两种实时调度策略:​SCHED_FIFO和SCHED_RR
  • 普通的、非实时的调度策略是​SCHED__NORMAL
  • 借助调度类的框架,这些实时策略并不被完全公平调度器来管理, 而是被一个特殊的实时调度器管理。具体的实现定义在文件kernel/sched_rt.c中,在接下来的内容中我们将讨论实时调度策略和算法

一、SCHED_FIFO


  • SCHED_FIFO实现了一种​简单的、先入先出​的调度算法:它​不使用时间片
  • 特点:

  • 处于可运行状态的SCHED_FIFO级的进程会比任何SCHED_NORMAL级的进程​都先得到调用
  • 一旦一个SCHED_FIFO级进程​处于可执行状态,就会一直执行​,直到它自己受阻塞或显式地释放处理器为止,它不基于时间片,可以一直执行下去
  • 只有更高优先级的SCHED_FIFO或者SCHED_RR任务​才能抢占​SCHED_FIFO任务
  • 如果有两个或者更多的同优先级的SCHED_FIFO级进程​,它们会轮流执行​,但是依然只有在它们愿意让出处理器时才会退出
  • 只要有SCHED_FIFO级进程在执行,​其他级别较低的进程就只能等待​它变为不可运行态后才有机会执行


二、SCHED_RR


  • SCHED_RR与SCHED_FIFO大体相同,只是SCHED_RR级的进程​在耗尽事先分配给它的时间后就不能再继续执行​了
  • 也就是说,SCHED_RR是​带有时间片的SCHED_FIFO​——这是一 种实时轮流调度算法
  • 特点:

  • 当SCHED_RR任务耗尽它的时间片时,在同一优先级的​其他实时进程被轮流调度
  • 时间片只用来重新调度同一优先级的进程
  • 对于SCHED_FIFO进程, 优先级总是立即抢占低优先级,但​低优先级进程决不能抢占SCHED_RR任务,​即使它的时间片耗尽


三、软实时


  • 上面介绍的这两种实时算法实现的都是​静态优先级。​内核不为实时进程计算动态优先级。这能保证给定优先级別的实时进程总能抢占优先级比它低的进程
  • Linux的实时调度算法​提供了一种软实时工作方式
  • 软实时的含义是:​内核调度进程,尽力使进程在它的限定时间到来前运行,但内核不保证总能满足这些进程的要求。相反,硬实时系统证在一定条件下,可以满足任何调度的要求。Linux对于实时任务的调度不做任何保证。虽然不能保证硬实时工作方式,但Linux的实时调度算法的性能还是很不错的。2.6版的内核可以满足严格的时间要求

四、实时优先级(MAX_RT_PRIO)


  • 实时优先级范围从0到MAX_RT_PRIO减1
  • 默认情况下,MAC_RT_RTIO为100——所以默认的实时优先级范围从0到99
  • SCHED_NORMAL级进程的noce值共享了这个取值空间。它的取值范围从MAC_RT_PRIO到(MAC_RT_PRIO+40)。也就是说,在默认情况下,nice值从-20到+19直接对应的是从100到139的实时优先级范围


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