| 导语本文主要是讲Linux的调度系统, 由于全部内容太多,分三部分来讲,本篇是中篇(主要讲抢占和时钟),上篇请看(CPU和中断):Linux调度系统全景指南(上篇),调度可以说是操作系统的灵魂,为了让CPU资源利用最大化,Linux设计了一套非常精细的调度系统,对大多数场景都进行了很多优化,系统扩展性强,我们可以根据业务模型和业务场景的特点,有针对性的去进行性能优化,在保证客户网络带宽前提下,隔离客户互相之间的干扰影响,提高CPU利用率,降低单位运算成本,提高市场竞争力。欢迎大家相互交流学习!
本文主要讨论在高实时要求、高效能计算、DPDK等领域,Linux如何让某一个线程排他性独占CPU;独占CPU涉及的线程、中断隔离原理;以及如何在排他性独占的情况下,甚至让系统的timer tick也不打断独占任务,从而实现最低的延迟抖动。
因而内核提供了两个调度器主调度器,周期性调度器,分别实现如上工作, 两者合在一起就组成了核心调度器(core scheduler), 也叫通用调度器(generic scheduler).
内核的调度操作分为触发和执行两个部分,触发时仅仅设置一下当前进程的TIF_NEED_RESCHED标志,执行的时候则是通过schedule()函数来完成进程的选择和切换。当前进程的thread_info->flags中TIF_NEED_RESCHED位表示需要调用schedule()函数进行调度。内核在两种情况下会设置该标志,一个是在时钟中断进行周期性的检查时,另一个是在被唤醒进程的优先级比正在运行的进程的优先级高时。
进互联网公司操作系统和网络库是基础技能,面试过不去的看,这里基于嵌入式操作系统分几章来总结一下任务调度、内存分配和网络协议栈的基础原理和代码实现。
目前DragonOS的时间子系统,更新墙上时间其实是直接在时钟中断里面,调用update walltime,并且手动指定delta值来更新的。这导致了没法利用上时间子系统的校时相关的功能。并且,时间源并不一定是有时钟事件的。因此我最近在尝试把dragonos移植到云服务器的过程中,发现kvm-clock是没有时钟中断的,并且配置acpi pm timer的中断的教程/文档,我看了很久看不明白(后来是发现Linux的acpi_sci_ioapic_setup这个函数设置了acpi中断,但是目前dragonos里面实现它,难度还是有的)。
硬件架构 从硬件架构图中可以看出以下特点: 每个 CPU 核都包含各自的 local timer,相互独立。 每个 local timer 都支持中断的产生,中断类型为 PPI,即 CPU 的私有中断,GIC 负责分发到指定的 CPU,这些中断都可以用来产生系统事件。local timer的中断为以下四种: Secure Physical Timer event (ID 29,也就是上面device node中的13,29 = 16 + 13) Non-secure Physical Timer even
电源管理(Power Management)在 Linux Kernel 中,是一个比较庞大的子系统,涉及到供电(Power Supply)、充电(Charger)、时钟(Clock)、频率(Frequency)、电压(Voltage)、睡眠/唤醒(Suspend/Resume)等方方面面。
SUSE Labs 团队探索了 Kernel CPU 隔离及其核心组件之一:Full Dynticks(或 Nohz Full),并撰写了本系列文章:
在上面工作方式下,Linux 2.6.16 之前,内核软件定时器采用timer wheel多级时间轮的实现机制,维护操作系统的所有定时事件。timer wheel的触发是基于系统tick周期性中断。
第一就是获取当前时间,就像人想知道时间时看墙上挂的时钟一样,简称clock,如time()/ftime()/gettimeofday()/data()等这些系统调用,都是软件主动获取时间。
惠伟:linux time和kvm time虚拟化综述zhuanlan.zhihu.com
在这篇中遗留了几个问题,先尝试回答一下,不一定准确,代码太多,看不过来,全靠猜测,代码的历史很长,都是智慧的结晶,一时半会消化不了很正常。
FreeRTOS里面有很多个链表,这些链表分为三类:就绪列表、暂停列表、Delay链表。
作者简介: 程磊,一线码农,在某手机公司担任系统开发工程师,日常喜欢研究内核基本原理。 一、时间概念解析 1.1 时间使用的需求 1.2 时间体系的要素 1.3 时间的表示维度 1.4 时钟与走时 1.5 时间需求之间的关系 二、时间子系统的硬件基础 2.1 时钟硬件类型 2.2 x86平台上的时钟 2.3 ARM平台上的时钟 三. 时间子系统的软件架构 3.1 系统时钟的设计 3.2 系统时钟的实现 3.3 动态tick与定时器 3.4 用户空间API的实现 四. 总结回顾 一、时间概念解析 我们住在空间
之前我写过一篇分析 O(1)调度算法 的文章:O(1)调度算法,而这篇主要分析 Linux 现在所使用的 完全公平调度算法。
我们或许经常听说过内核抢占,可是我们是否真正理解它呢?内核抢占和抢占式内核究竟有什么关系呢?抢占计数器究竟干什么用?... 本文我们就来好好讨论下,关于内核抢占的一些技术细节,力求让大家理解内核抢占。
所以,中断函数里不能调用xTimerReset, 因为它会导致不相干的任务阻塞, 而是调用xTimerResetFromISR,因为它不会阻塞任何任务
软件意义上的定时器最终依赖硬件定时器来实现, 内核在时钟中断发生后检测各定时器是否到期 , 到期后的定时器处理函数将作为软中断在底半部执行 。实质上,时钟中断处理程序会 换起TIMER_SOFTIRQ软中断 ,运行当前处理器上到期的所有定时器。
提示:公众号展示代码会自动折行,建议横屏阅读 摘要 本文(有码慎入)主要介绍Linux任务调度相关的发展历史和基本原理。多年以来,内核界的黑客们一直着力于寻找既能满足高负载后台任务资源充分利用,又能满足桌面系统良好交互性的调度方法,尽管截至到目前为止仍然没有一个完美的解决方案。本文希望通过介绍调度算法的发展历程,因为任务调度本身不是一个局限于操作系统的话题,包括数据库,程序语言实现等,都会与调度相关。本文在介绍过程中,会引用Linux的代码实现作为说明,同时阐述其中的一些趣闻轶事。 调度实体 进程任务通常包
当Tick中断累加Tick值,到达tA的时候,就会把定时器任务从DelayList放到ReadyList
出于对Linux操作系统的兴趣,以及对底层知识的强烈欲望,因此整理了这篇文章。本文也可以作为检验基础知识的指标,另外文章涵盖了一个系统的方方面面。如果没有完善的计算机系统知识,网络知识和操作系统知识,文档中的工具,是不可能完全掌握的,另外对系统性能分析和优化是一个长期的系列。
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。
1.什么是操作系统? 操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序,是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件,任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。介于APP和硬件之间。
高优先级的任务,他只会跟同级的任务轮流执行,如果高优先级的任务只有他一个,他会一直独霸CPU。
任务被taskSpawn()创建或taskActivate()激活后,直接进入Ready队列。但实际运行时,任务大部分时间处于其它状态,并不是Ready态,不然CPU的占用率就很高了,功耗也就上去了,那肯定是软件架构的设计出问题了。
本文介绍了如何通过分析Linux内核的僵死进程来定位出错函数的方法。首先介绍了Linux内核的僵死进程情况,然后分析了僵死进程的产生原因,最后通过一个实例,介绍了如何通过分析进程的PC值,来定位出错函数的方法。
这客户反馈每次用识别笔去识别文字的时候,启动的时候概率性会卡住大概一秒钟的时间才会有语音响起,很影响用户体验。
开发人员在高性能系统的性能调优过程中,经常会碰到各种背景的噪声干扰, 从而使得收集的数据不够精确。本文主要从CPU 以及Linux操作系统的角度来分析各种噪声的来源以及消除方法。最终的目标是搭建基准平台,在特定的cpu上实现”0”干扰。
vmstat(VirtualMeomoryStatistics,虚拟内存统计)是 Linux 中监控内存的常用工具,可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU 等的整体情况进行监视。
上次我们写过了 Linux 启动详细流程,这次单独解析 start_kernel 函数。
负载是查看 Linux 服务器运行状态时很常用的一个性能指标。在观察线上服务器运行状况的时候,我们也是经常把负载找出来看一看。在线上请求压力过大的时候,经常是也伴随着负载的飙高。
鸿蒙是一套完整的、普通人可以直接使用的操作系统,跟Windows、安卓、IOS类似。
鸿蒙是一套完整的、普通人可以直接使用的操作系统,跟Windows、安卓、IOS类似。 常见的错误观点是把鸿蒙跟Linux放在一起来对比,这不对:
第一篇文章讲述了任务的三大元素:任务控制块、任务栈、任务入口函数,并讲述了编写RTOS任务入口函数时三个重要的注意点。
本系列参考: 学习开发一个RISC-V上的操作系统 - 汪辰 - 2021春 整理而来,主要作为xv6操作系统学习的一个前置基础。
官方的demo用的阻塞方式点灯,即就是死等,在等待期间mcu干不了其他事情(中断除外),这种方式不太友好,本文使用非阻塞方式点灯。
Tick数据是市场微观结构分析中最有用的数据。可是,Tick数据也是最容易受数据损坏影响,因此在用于任何形式的分析之前必须要进行清洗和调整。
TencentOS tiny中提供的任务调度器是基于优先级的全抢占式调度,在系统运行过程中,当有比当前任务优先级更高的任务就绪时,当前任务将立刻被切出,高优先级任务抢占处理器运行。
关于调度时机,网上的文章也五花八门,之前在内核抢占文章已经做了详细讲解,而在本文我们从源码注释中给出依据(再次强调一下:本文的调度时机关注的是何时调用主调度器,不是设置重新调度标志的时机,之前讲解中我们知道他们都可以称为调度时机)。
这俩是POSIX标准的函数,也是延时操作,将当前任务移到延时队列,其底层就是调用的taskDelay(),即其精度也是取决于系统时钟。与taskDelay()的不同是
出于对Linux操作系统的兴趣,以及对底层知识的强烈欲望,因此整理了这篇文章。本文也可以作为检验基础知识的指标,另外文章涵盖了一个系统的方方面面。如果没有完善的计算机系统知识,网络知识和操作系统知识,文档中的工具,是不可能完全掌握的,另外对系统性能分析和优化是一个长期的系列。 本文档主要是结合Linux 大牛,搜集Linux系统性能优化相关文章整理后的一篇综合性文章,主要是结合博文对涉及到的原理和性能测试的工具展开说明。 背景知识:具备背景知识是分析性能问题时需要了解的。比如硬件 cache;再比如操作系统
在Hi3559A中,liteos是用于Cortex-A53,用于处理MPP 媒体业务逻辑的;
一,softlockup: watchdog软狗/软锁----用于检测系统调度是否正常。 能响应中断,但调度异常。
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