http://blog.chinaunix.net/uid-20788636-id-1841334.html
从Linux 2.6.23开始,默认的调度器为CFS,即"完全公平调度器"(Completely Fair Scheduler)。CFS调度器取代了之前的"O(1)"调度器。
在Linux中,线程是由进程来实现,线程就是轻量级进程( lightweight process ),因此在Linux中,线程的调度是按照进程的调度方式来进行调度的,也就是说线程是调度单元。Linux这样实现的线程的好处的之一是:线程调度直接使用进程调度就可以了,没必要再搞一个进程内的线程调度器。在Linux中,调度器是基于线程的调度策略(scheduling policy)和静态调度优先级(static scheduling priority)来决定那个线程来运行。
之所以叫做完全公平,是因为操作系统以每个线程占用 CPU 的比率来进行动态的计算,操作系统希望每一个进程都能够平均的使用 CPU 这个资源,雨露均沾。
实时进程和分时进程的调度算法不同,分别在rt.c和fair.c中实现。实时进程的优先级总是高于普通进程。
中 , 实现了 获取线程调度策略 , 获取指定调度策略的最大和最小优先级 , 获取线程优先级 , 设置线程调度策略 等功能 ;
今天,继续来讨论哲学话题。什么是真正的公平?给你两个选择,第一:全部人排一样的队,吃一样放的饭,赚一样的钱。第二:人人都分三六九等,有人高高在上事事优先,有人人微言轻事事垫底。你觉得如何?
创建Thread时,需要通过参数指定attribute,如果参数为NULL则使用默认值。或者使用pthread_attr_init()初始化一个attribute对象
进程优先级起作用的方式从发明以来基本没有什么变化,无论是只有一个cpu的时代,还是多核cpu时代,都是通过控制进程占用cpu时间的长短来实现的。就是说在同一个调度周期中,优先级高的进程占用的时间长些,而优先级低的进程占用的短些。
线程具有属性,用pthread_attr_t表示,在对该结构进行处理之前必须进行初始化,在使用后需要对其去除初始化。我们用pthread_attr_init函数对其初始化,用pthread_attr_destroy对其去除初始化。
获取线程调度策略 核心函数 是 pthread_attr_getschedpolicy 函数 ;
在上一篇文章中,我们知道,到 Linux 2.6.23 版本后,linux 实际上维护了一组调度器来实现不同的调度需要,它们被分为了四层:
int pthread_create((pthread_t *thread, pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void *), void *arg) 若线程创建成功,则返回0。若线程创建失败,则返回出错编号,并且*thread中的内容是未定义的
参考 【Linux 内核】调度器 ⑨ ( Linux 内核调度策略 | SCHED_NORMAL 策略 | SCHED_FIFO 策略 | SCHED_NORMAL 策略 | SCHED_BATCH策略 ) 博客 , 介绍了 Linux 内核相关的调度策略 ;
啪啪啪,滋滋滋,通常我们会在手机里听得这些杂音,特别是在一些LLD audio的情况下,更是如此。 audio 杂音产生的原因很多。
实时优先级范围是0到MAX_RT_PRIO-1(即99),而普通进程的静态优先级范围是从MAX_RT_PRIO到MAX_PRIO-1(即100到139)。值越大静态优先级越低。
方式一:A 项目做着做着,发现里面有一条指令 sleep,也就是要休息一下,或者在等待某个 I/O 事件。那没办法了,就要主动让出 CPU,然后可以开始做 B 项目。
人生不是书上的故事,喜怒哀乐,悲欢离合,都在书页间,可书页翻篇何其易,人心修补何其难。——烽火戏诸侯《剑来》
在上一篇博客 【Linux 内核】进程优先级与调度策略 ① ( SCHED_FIFO 调度策略 | SCHED_RR 调度策略 | 进程优先级 ) 中 , 简单介绍了 " 进程调度策略 " 与 " 进程优先级 " 概念 , 本篇博客开始继续介绍进程调度的代码细节 ;
通过此次实验,我将近花了一周的时间去弄懂操作系统linux-2.4.22内核的代码,由于确实在上万行代码的浏览中有些乏力所以写了大量的注释,参考了部分博客,也查阅了大量的资料,回答了实验六要求的六个问题,并提出自己的改进策略:
调度:就是按照某种调度的算法设计,从进程的就绪队列中选择进程分配CPU,主要是协调进程对CPU等相关资源的使用。
Scheduler delay:应用程序是可运行状态(Runable),但在相当长的时间内不会运行。Scheduler delay 可能会引起Jank。不同性质的线程对Scheduler delay 要求不同,
Linux kernel支持两种实时(real-time)调度策略(scheduling policy):SCHED_FIFO和SCHED_RR,无论是哪一种,实时进程的优先级范围[0~99]都高于普通进程[100~139],始终优先于普通进程得到运行。如果实时进程是CPU消耗型的,会不会导致其它进程得不到运行机会,造成系统lockup呢?
1. 线程创建方法函数原型 : int pthread_create(pthread_t *tidp, const pthread_attr_t *attr, (void*)(*start_rtn)(void*), void *arg);
本文介绍了多线程和多进程的区别,从多个方面进行对比,包括资源占用、调度开销、并发度、线程局部存储、线程间通信、资源竞争、性能评估等方面。同时,还介绍了多线程在操作系统、数据库、网络编程、高性能计算等领域的应用,以及多线程技术的未来展望。
在《Task之调度策略》里介绍了VxWorks的主要调度策略,而有了RTP之后,系统又是如何调度的呢?其实非常非常简单:RTP不参与调度,VxWorks还是使用之前的调度策略,即所有Task基于优先级抢占,以及默认关闭的时间片轮转。这确保在任何给定的时刻,系统中准备运行的最高优先级Task都将执行,而不管该Task是在内核中还是在任何进程中。相比之下,非实时系统主要使用分时调度策略,以及动态调整进程优先级,以确保没有进程会长期无法使用CPU,并且没有进程独占CPU。VxWorks的时间片轮转也是一种分时策略,但它不会干扰优先级的抢占,因此它具有确定性,保证了实时性。
https://blog.csdn.net/sxf1061700625/article/details/139725011
attr.c是线程属性管理的实现。因为linuxthreads是通过创建一个进程的方式实现线程的,所以属性中支持设置调度的优先级,调度策略等(参考操作系统的实现)。该文件没有太多内容。具体作用在分析其他文件的时候再作分析。
本节我们先来学习Linux早期的调度算法的设计,先从最早的调度器算法开始,此调度器时间复杂度是O(n),所以也可以称为O(n)调度算法。我们选择的内核版本是linux-2.4.19。
前几天和一个在某研究所的发小聊天,他说:现在的航空、航天和导弹等武器装备中,控制系统几乎都是用单片机,而不是嵌入式系统。
Android is based on Linux and uses the Linux kernel’s scheduling mechanisms for determining scheduling policies. This is also true for Java code and threads. The Linux’s time sliced scheduling policy combines static and dynamic priorities. Processes can be given an initial priority from 19 to -20 (very low to very high priority). This priority will assure that higher priority processes will get more CPU time when when needed. These level are however dynamic, low level priority tasks that do not consume their CPU time will fine their dynamic priority increased. This dynamic behaviour results is an overall better responsiveness.In terms of dynamic priorities it is ensured that lower priority processes will always have a lower dynamic priority than processes with real-time priorities.Android uses two different mechanisms when scheduling the Linux kernel to perform process level scheduling
调度器面对的情形就是这样, 其任务是在程序之间共享CPU时间, 创造并行执行的错觉, 该任务分为两个不同的部分, 其中一个涉及调度策略, 另外一个涉及上下文切换.
操作系统中的经典定义: 进程:资源分配单位。 线程:调度单位。 操作系统中用PCB(Process Control Block, 进程控制块)来描述进程。Linux中的PCB是task_struct结构体。
【引子】周末,读了一篇同事推荐的论文《STUN: Reinforcement-Learning-Based Optimization of Kernel Scheduler Parameters for Static Workload Performance》,很有启发,遂加入个人思考编译成文。
最近在研究Linux的短程调度(进程调度包括长程调度、中程调度和短程调度,详见参考博客1)相关的算法和调度器,由参考博客1可知,短程调度的主要任务是按照某种策略和算法将处理机分配给一个处于就绪状态的进程,分为抢占式和非抢占式。中程调度(又叫中级调度)的主要任务则是按照给定的原则和策略,将处于外存交换区中的就绪状态或等待状态的进程调入内存,或把处于内存就绪状态或内存等待状态的进程交换到外存交换区。长程调度(又叫高级调度)的主要任务则是将已进入系统并处于后备状态的作业按某种算法选择一个或一批,为其建立进程,并进入主机,装入内存;当该作业执行完毕时,负责回收系统资源。如下图所示:
Android用户几乎每时每刻都在和显示交互;因此,良好的显示性能对于用户体验至关重要。然而,实现平滑如丝的性能并不总是那么容易。需要整个系统协同工作,并且内核并不总是像人们所希望的那样支持这种协作。Android小组目前正在考虑现有内核功能的多种组合以及可能的改进,以提供最佳的显示体验。
Linux会把进程分为普通进程和实时进程,普通进程采用CFS之类调度算法,而实时进程则是采用SCHED_FIFO或SCHED_RR。
合理值:60-85%,如果在一个多用户系统中us+sy时间超过85%,则进程可能要花时间在运行队列中等待,响应时间和业务吞吐量会受损害;us过大,说明有用户进程占用很多cpu时间,需要进一步的分析其它软硬件因素;sy过大,说明系统管理方面花了很多时间,说明该系统中某个子系统产生了瓶颈,需要进一步分析其它软硬件因素。
该文章介绍了Linux 系统中进程的调度、进程的优先级以及实时进程的调度策略。首先介绍了Linux 系统中的进程调度,包括不同的调度类型、调度算法和调度优先级。其次,讨论了Linux 系统中的实时进程调度,包括实时进程的定义、调度特性和实时进程的调度算法。最后,介绍了Linux 系统中进程调度的实现,包括内核中的进程管理、进程的地址空间、进程的调度和同步以及进程的内存管理。
大多数现代操作系统旨在尝试从底层硬件资源中提取最佳性能。这主要是通过两个主要硬件资源的虚拟化来实现的:CPU 和内存。现代操作系统提供了一个多任务环境,基本上为每个任务提供了自己的虚拟 CPU。任务通常不知道它不独占 CPU 使用权这一事实。
进程调度决定了将哪个进程进行执行,以及执行的时间。操作系统进行合理的进程调度,使得资源得到最大化的利用。
每个CPU都有一个运行队列,每个运行队列中有三个调度队列,task作为调度实体加入到各自的调度队列中。
Linux是一个多用户多任务的操作系统。多用户是指多个用户可以在同一时间使用同一个linux系统;多任务是指在Linux下可以同时执行多个任务,更详细的说,linux采用了分时管理的方法,所有的任务都放在一个队列中,操作系统根据每个任务的优先级为每个任务分配合适的时间片,每个时间片很短,用户根本感觉不到是多个任务在运行,从而使所有的任务共同分享系统资源,因此linux可以在一个任务还未执行完时,暂时挂起此任务,又去执行另一个任务,过一段时间以后再回来处理这个任务,直到这个任务完成,才从任务队列中去除。这就是多任务的概念。 上面说的是单CPU多任务操作系统的情形,在这种环境下,虽然系统可以运行多个任务,但是在某一个时间点,CPU只能执行一个进程,而在多CPU多任务的操作系统下,由于有多个CPU,所以在某个时间点上,可以有多个进程同时运行。 进程的的基本定义是:在自身的虚拟地址空间运行的一个独立的程序,从操作系统的角度来看,所有在系统上运行的东西,都可以称为一个进程。
本文为Linux-RT内核应用开发教程的第一章节——Linux-RT内核简介、Linux系统实时性测试,欢迎各位阅读!本期用到的案例板子是创龙科技旗下的A40i工业级别开发板,是基于全志科技A40i处理器设计,4核ARM Cortex-A7的高性能低功耗国产开发板,每核主频高达1.2GHz。
进程可以分为实时进程和普通进程,对于这两种不同类型的进程肯定有不同的调度策略,task_struct中的policy就用来表示调度策略。
Linux Kernel Development 一书中,关于 Linux 的进程调度器并没有讲解的很全面,只是提到了 CFS 调度器的基本思想和一些实现细节;并没有 Linux 早期的调度器介绍,以及最近这些年新增的在内核源码树外维护的调度器思想。所以在经过一番搜寻后,看到了这篇论文 A complete guide to Linux process scheduling,对 Linux 的调度器历史进行了回顾,并且相对细致地讲解了 CFS 调度器。整体来说,虽然比较啰嗦,但是对于想要知道更多细节的我来说非常适合,所以就有了翻译它的冲动。当然,在学习过程也参考了其它论文。下面开启学习之旅吧,如有任何问题,欢迎指正~
在内核中,肯定不能对所有的进程一视同仁,有的进程需要优先运行,有的进程需要运行更长的时间
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