软中断通信 进程间通信方式有多种，其中软中断通信是一种常见的方式，它基于信号机制，可以在不同进程之间进行通信。...软中断通信的实现方式是，一个进程向另一个进程发送一个特定的信号，该信号被接收进程捕获，并进行相应的处理。...软中断通信的步骤如下： 1）发送进程通过kill()函数向接收进程发送信号，信号类型可以自行指定。...需要注意的是，软中断通信是一种异步通信方式，即发送进程和接收进程之间并不存在直接的同步机制。...因此，在设计使用软中断通信的系统时，需要充分考虑这种异步机制所带来的影响。 signal() 概述 signal()函数是UNIX/Linux中的一个系统调用，用于注册信号处理程序。
软中断分析最近工作繁忙，没有时间总结内核相关的一些东西。上次更新博客到了linux内核中断子系统。这次总结一下软中断，也就是softirq。之后还会总结一些tasklet、工作队列机制。...在linux系统的进程数据结构里，有这么一个数据结构 #define preempt_count()(current_thread_info()->preempt_count)， 利用preempt_count...系统将唤醒一个软件中断处理的内核进程，在内核进程中处理pending中的软件中断。这里要注意，之前我们分析的触发软件中断的位置其实是中断上下文中，而在软中断的内核线程中实际已经是进程的上下文。...这就跟下面ksoftirqd处理过程一样，该狠的时候禁止抢占，其它进程别想调度到哦，但是自己占用CPU时间过长的话，也自觉的问一问是不是该释放CPU给其它进程了。...软中断的内核进程中主要有两个大循环，外层的循环处理有软件中断就处理，没有软件中断就休眠。内层的循环处理软件中断，并每循环一次都试探一次是否过长时间占据了CPU，需要调度释放CPU给其它进程。
Linux 系统为了提升响应的速度，倾向于优先调度 I/O 消耗型。...—— 小结 实时进程优先级：value 越高，优先级越大 普通进程优先级：nice值越高，普通进程的优先级越小 任何实时进程的优先级 > 普通进程 Linux 调度算法 ---- Linux 中有一个总的调度结构...Linux 调度时机 ---- 一、进程切换 从进程的角度看，CPU是共享资源，由所有的进程按特定的策略轮番使用。...在以下时刻： 周期性的时钟中断 时钟中断处理函数会调用scheduler_tick()，这是调度器核心层(scheduler core)的函数，它通过调度类(scheduling class)的task_tick...resched_cpu(); ... } RT类的负载均衡基于overload，如果当前运行队列中的RT进程超过一个，就调用push_rt_task()把进程推给别的CPU，在这里会触发抢占
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）。 ...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。...Linux下，静态优先级是用户不可见的，隐藏在内核中。...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。
调度策略 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。...SCHED_RR，时间片轮转调度，也是高优先级可以抢占低优先级，对于同优先级新来的排到队尾，每个进程都执行一个时间片，然后换下一个进程。...普通调度策略有 SCHED_NORMAL， SCHED_BATCH，SCHED_IDLE SCHED_NORMAL：普通的进程 SCHED_BATCH：后台进程 SCHED_IDLE：空闲时运行的进程...stop_sched_class：优先级最高的进程使用该策略，可以打断所有其他进程，并且该进程不会被抢占 rt_sched_class：RR算法或者FIFO算法的调度策略，具体由该进程的task_struct...fair_sched_class：普通进程的调度策略 CFS调度算法 CFS（completed fair Schedule）完全公平调度，适用于普通进程调度。
Linux进程调度 发展历史 Linux从2.5版本开始引入一种名为的调度器，后在2.6版本中将公平的的调度概念引入了调度程序，代替之前的调度器，称为算法（完全公平调度算法）。...为了保证交互式应用和桌面系统的性能，一般Linux更倾向于优先调度I/O消耗型进程。 进程优先级 Linux采用了两种不同的优先级范围。 使用nice值：越大的nice值意味着更低的优先级。...Linux调度算法 调度器类 Linux的调度器是以模块的方式提供的，这样使得不同类型的进程按照自己的需要来选择不同的调度算法。...从中断返回内核空间的时候，会检查和的值，如果被标记，并且为0，就意味着有一个更需要调度的进程需要被调度，而且当前情况是安全的，可以进行抢占，那么此时调度程序就会被调用。...除了响应中断后返回，还有一种情况会发生内核抢占，那就是内核中的进程由于阻塞等原因显式地调用来进行显式地内核抢占：当然，这个进程显式地调用调度进程，就意味着它明白自己是可以安全地被抢占的，因此我们不用任何额外的逻辑去检查安全性问题
而linux在缺页异常的处理代码中试图分配内存时，又可能由于系统内存紧缺而分配失败，导致进程进入睡眠； 2、代码执行过程中硬件产生中断，linux进入中断处理程序而搁置当前进程。...而中断处理程序的处理过程中又可能发生新的硬件中断，中断永远嵌套不止……； 等等…… 而像linux这样号称实现了“实时”的通用操作系统，其实只是实现了“软实时”，即尽可能地满足进程的实时需求。...有兴趣的朋友可以参考下面的链接： 《Linux 调度器发展简述》 《鼠眼看Linux调度器》 《鼠眼再看Linux调度器［1］》 《鼠眼再看Linux调度器［2］》 调度程序的效率 “优先级”明确了哪个进程应该被调度执行...而O(1)的算法是基于一组数目不大的 链表来实现的，按我的理解，这使得优先级的取值范围很小（区分度很低），不能满足公平性的需求。...4、中断处理线程化 在linux下，中断处理程序运行于一个不可调度的上下文中。从CPU响应硬件中断自动跳转到内核设定的中断处理程序去执行，到中断处理程序退出，整个过程是不能被抢占的。
一、抢占式调度和主动调度： 前面我们说过，进程的切换总是通过 shedule 函数发生的，而 schedule 函数可以是在系统调用返回、中断返回等时机被调用，也可以进程在驱动程序中主动调用 我们把在系统调用返回等时机调用...schedule 函数的这种非进程自愿情况称为抢占式调度。...把进程在驱动程序中主动调用 schedule 函数来发生进程切换的这种情况称为主动调度 本文将讨论主动调度，抢占式调度将在下一篇文章中讲解： 二、主动调度的发生的情况： 主动调度一般在应用程序读取某个设备时...，设备此时数据还没有准备好，进程就进入睡眠，发生进程调度切换到其它进程运行 例如应用想从网卡读取数据，但是此时网卡没有数据，那么驱动程序就会让进程睡眠，然后发生进程调度。...四、总结: 进程发生切换总是调用 schedule 函数进行的，进程调度分抢占式调度和主动调度，主动调度表示的是进程主动调用 schedule 函数发生进程切换 schedule 函数主要做了两件事，
linux为了实现这个特点，当中断发生的时候，硬中断处理那些短时间就可以完成的工作，而将那些处理事件比较长的工作，放到中断之后来完成，也就是软中断(softirq)来完成。...（3）中断嵌套 Linux下硬中断是可以嵌套的，但是没有优先级的概念，也就是说任何一个新的中断都可以打断正在执行的中断，但同种中断除外。软中断不能嵌套，但相同类型的软中断可以在不同CPU上并行执行。...但一个软中断不会抢占另一个软中断，唯一可以抢占软中断的是硬中断。...BLOCK装置 */ BLOCK_IOPOLL_SOFTIRQ, TASKLET_SOFTIRQ, /* 正常优先级的tasklets */ SCHED_SOFTIRQ, /* 调度程序...in_interrupt()) /* 如果不处于硬中断或软中断 */ wakeup_softirqd(void); /* 唤醒ksoftirqd/n进程 */ } Percpu变量irq_cpustat_t
Linux 提供了抢占式的多任务模式。在此模式下，由调度程序来决定什么时候停止一个进程的运行以便其他进程能够得到执行机会。这个强制的挂起动作就叫抢占(preemption)。...进程优先级 调度算法中最基本的类就是基于优先级的调度。 这是一种根据进程的价值和其对处理器时间的需求来对进程分级的想法。...优先级高的进程先运行，低的后运行，相同优先级的进程按轮转方式进行调度(一个接一个，重复进行)。在包括Linux在内的某些系统中，优先级高的进程使用的时间片也较长。...进程抢占 像前面所说的，Linux 系统是抢占式的。当-个进程进入TASK_RUNNING状态，内核会检查它的优先级是否高于当前正在执行的进程。...如果是这样，调度程序会被唤醒，重新选择新的进程执行(应该会是刚刚进人可运行状态的这个进程)。此外，当一个进程的时间片变为0时，它会被抢占，调度程序被唤醒以选择-一个新的进程。
Linux 系统为了提升响应的速度，倾向于优先调度 I/O 消耗型。...Linux 调度算法： Linux 中有一个总的调度结构，称之为 调度器类（scheduler class），它允许不同的可动态添加的调度算法并存，总调度器根据调度器类的优先顺序，依次去进行调度器类的中的进程进行调度...Linux 调度时机： 1、进程切换： 从进程的角度看，CPU是共享资源，由所有的进程按特定的策略轮番使用。...在以下时刻： 周期性的时钟中断：时钟中断处理函数会调用scheduler_tick()，这是调度器核心层(scheduler core)的函数，它通过调度类(scheduling class)的task_tick...resched_cpu(); ... } RT类的负载均衡基于overload，如果当前运行队列中的RT进程超过一个，就调用push_rt_task()把进程推给别的CPU，在这里会触发抢占
的调度程序实现了基于进程过去行为的启发式算法, 以确定进程应该被当做交互式进程还是批处理进程....实时进程的调度策略比较简单, 因为实时进程值只要求尽可能快的被响应, 基于优先级, 每个进程根据它重要程度的不同被赋予不同的优先级，调度器在每次调度时, 总选择优先级最高的进程开始执行....基于Earliest Deadline First (EDF) 调度算法 DL linux内核实现的6种调度策略, 前面三种策略使用的是cfs调度器类，后面两种使用rt调度器类, 最后一个使用DL调度器类...调度定时器每隔一定时间执行一个中断，在中断会对当前运行进程运行时间进行更新，如果进程需要被调度，在调度定时器中断中会设置一个调度标志位，之后从定时器中断返回，因为上面已经提到从中断上下文返回时是有调度时机的...当内核代码再一次具有可抢占性的时候，如解锁（spin_unlock_bh）及使能软中断(local_bh_enable)等, 此时当kernel code从不可抢占状态变为可抢占状态时(preemptible
linux2.6的调度程序实现了基于进程过去行为的启发式算法, 以确定进程应该被当做交互式进程还是批处理进程....目前非实时进程的调度策略比较简单, 因为实时进程值只要求尽可能快的被响应, 基于优先级, 每个进程根据它重要程度的不同被赋予不同的优先级，调度器在每次调度时, 总选择优先级最高的进程开始执行....基于Earliest Deadline First (EDF) 调度算法 DL linux内核实现的6种调度策略, 前面三种策略使用的是cfs调度器类，后面两种使用rt调度器类, 最后一个使用DL调度器类...空闲进程由内核提供单独的机制来处理 SCHED_RR和SCHED_FIFO用于实现软实时进程....注意其值为单调递增，在每个调度器的时钟中断时当前进程的虚拟运行时间都会累加。
本篇文章讲解Linux如何管理进程，进程调度是怎么转起来的，为了实现进程调度维护了哪些数据结构，实现了哪些算法 至于一个进程如何实现抢占，进程调度的时机等细节将放到后面的文章讲解 二、进程调度整体框架...进程切换一般分为两步： 第一步对current进程设置需要重新调度标志 第二步在系统调用返回或中断返回时等时机检查current进程是否设置了需要重新调度标志，如果需要，则调用schedule发生进程切换...很明显，这一部分需要具体的调度算法来实现，Linux将调度算法的实现抽象成调度类 在滴答定时器的中断处理中，通过调度类去实现相应的计算，然后判断current进程是否需要被抢占，如果需要被抢占，那么就在...current进程设置需要重新调度的标志，如下图所示： 实时上，Linux内核的调度类不仅仅只有一个，因为内核同时实现了多种调度算法，但是我们这里强调总体框架，暂不讨论这里细节问题 到此，进程切换的第一步设置...在滴答定时器中断处理中，通过调度类来检查current进程是否需要被切换，如果需要就设置需要重新调度的标志 对于整个操作系统来说，中断和系统调用总是随机且频繁地产生，在中断返回或者系统调用返回地时候，会检查
优先级与调度策略： 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 为了更好地实现进程调度，每个进程都有自己的优先级和调度策略 所谓优先级，就是表示这个进程的重要性...想一想，进程调度其实是一个非常复杂的问题，想使用一种算法来实现良好的进程调度是不可能的，Linux内核实现了好几种调度算法。...1 #define SCHED_RR 2 #define SCHED_BATCH 3 #define SCHED_IDLE 5 #define SCHED_DEADLINE 6 Linux...表示普通进程的调度策略，内核大多数进程都属于普通进程，普通进程使用完全公平调度算法实现调度 SCHED_BATCH：是用于非交互，CPU使用密集的批处理进程，它和普通进程都是使用完全公平调度算法来实现。...prio 和 normal_prio 最初的值是相等的，它们都是基于 static_prio 或者 rt_priority 计算的（至于基于 staticc_prio 还是 rt_priority，取决于调度策略
本文通过Linux进程调度的5类方式详细分析了策略以及实现过程中的详细讲解。...1、Linux 下进程分为5种类别，分别是停止类、截止类、实时类、公平类、空闲类， 每种类别都有一个运行队列，每次调度时，就是先按照类别优先级排序，再按照每个类别内的最高优先级任务调度运行。 ?...文件：core.c (linux-4.6\kernel\sched) ? 解读：先看下面的for循环，可以看到实现思路是，遍历每种类别，选择下一个可运行的任务。...2、调度程序schedule()的调用次序。...schedule() — >__schedule ()— > pick_next_task() 文件：core.c (linux-4.6\kernel\sched) ? ? 。。。。。。
一个Linux进程从被创建到死亡，可能会经过很多种状态，比如执行、暂停、可中断睡眠、不可中断睡眠、退出等。我们可以把Linux下繁多的进程状态，归纳为三种基本状态。 ?...Linux调度器需要负责做两件事：一件事是选择某些就绪的进程来执行；另一件事是打断某些执行中的进程，让它们变回就绪状态。不过，并不是所有的调度器都有第二个功能。...内核承担了上下文切换的任务，负责储存和重建进程被切换掉之前的CPU状态，从而让进程感觉不到自己的执行被中断。应用程序的开发者在编写计算机程序时，就不用专门写代码处理上下文切换了。...O(n)和O(1)调度器 下面介绍Linux的调度策略。最原始的调度策略是按照优先级排列好进程，等到一个进程运行完了再运行优先级较低的一个，但这种策略完全无法发挥多任务系统的优势。...O(n)调度器是Linux 2.6之前使用的进程调度器。 为了解决O(n)调度器的性能问题，O(1)调度器被发明了出来，并从Linux 2.6内核开始使用。
至于CFS调度算法的实现后面后专门写一篇文章，这里只要记住调度时选择一个优先级最高的任务执行 一、调度单位简介 1.1 task_struct 结构体简介 对于Linux内核来说，调度的基本单位是任务，...在这里我只讨论普通任务的调度，因为linux大部分情况下都是在运行普通任务，普通任务选择的调度器是CFS完全调度。 在调度时，调度器去 CFS 运行队列找是否有任务需要运行。...为了驱动任务之间的抢占，调度程序在定时器中断处理程序scheduler_tick()中设置标志。...在IRQ上下文中，从中断处理程序返回到可抢占上下文。硬件中断处理返回前会检查是否要抢占当前进程。 （2）如果内核不可抢占(未设置CONFIG_PREMPT) 调用cond_resched()。...具体请参考：Linux 进程调度通知机制 struct preempt_ops { void (*sched_in)(struct preempt_notifier *notifier, int cpu
Linux是一个支持多任务的操作系统，而多个任务之间的切换是通过 调度器 来完成，调度器 使用不同的调度算法会有不同的效果。...而Linux2.6开始替换成名为 O(1)调度算法，顾名思义，其时间复杂度为O(1)。...由于在 Linux 内核中，任务和进程是相同的概念，所以在本文混用了任务和进程这两个名词。...时钟中断 时钟中断是由硬件触发的，可以通过编程来设置其频率，Linux内核一般设置为每秒产生100 ~ 1000次。...任务调度 如果进程设置了 TIF_NEED_RESCHED 标志，那么当从时钟中断返回到用户空间时，会调用 schedule() 函数进行任务调度。
软中断和tasklet这两个术语是息息相关的，因为tasklet是基于软中断实现的。事实上，出现在内核源代码中的软中断概念有时候指的就是这两个术语的统称。...也就是等待内核下一次的调度执行。激活可以发生在任何时候。 禁止 对于定义的函数，可以选择性的禁止执行。 执行 执行定义的延时函数。对于执行的时机，通过软中断控制。...2 软中断 Linux2.6内核中，软中断的数量比较少。对于多数目的，这些tasklet足够了。因为不需要考虑重入，所以简单易用。...基于这个原因，__do_softirq()函数每次运行固定数量的循环次数，如果还有没执行的软中断，交给内核线程ksoftirqd进行处理。...Tasklet的实现基于两种软中断，分别为HI_SOFTIRQ和TASKLET_SOFTIRQ。多个tasklet可能对应相同的软中断，每个tasklet都有自己的处理函数。
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