《深入Linux内核架构》第2章进程管理和调度（5）

news/2024/9/18 2:53:42

2.7 实时调度类

2.7.1 性质

2.7.2 数据结构

2.7.3 调度器操作

2.7 实时调度类

完全公平调度器类，即CFS。

作用：调度普通进程。

实时调度器类，即RT。

作用：调度实时进程。

2.7.1 性质

RT调度类包含两种策略policy：

SCHED_RR：

即循环调度。每个进程分配固定时间片，优先级高的进程先执行，时间片用完的进程移到就绪队列尾部，所有进程时间片用完后，重新配置时间片，相同优先级依次执行。

SCHED_FIFO：

不依赖时间片，进程被调度后除非主动放弃CPU，否则一直运行，按队列顺序依次执行。

CFS调度器：

通过红黑树来组织进程的调度实体se，选择树的最左节点为下一个待执行进程。

RT调度器：

通过优先级队列（优先级数组链表）组织实时调度实体。

2.7.2 数据结构

struct sched_class rt_sched_class = {

    .next = &fair_sched_class, //下一个调度类

    .enqueue_task = enqueue_task_rt,

    .dequeue_task = dequeue_task_rt,

    .yield_task = yield_task_rt,

    .check_preempt_curr = check_preempt_curr_rt,

    .pick_next_task = pick_next_task_rt,

    .put_prev_task = put_prev_task_rt,

    .select_task_rq = select_task_rq_rt,

    .set_cpus_allowed = set_cpus_allowed_rt,

    .set_curr_task = set_curr_task_rt,

    .task_tick = task_tick_rt,

    .update_curr = update_curr_rt,

};

RT比CFS简单

struct rq {    //每个CPU一个struct rq

    struct cfs_rq cfs;

    struct rt_rq  rt; 表示RT调度类的就绪队列
    
}

struct rt_rq {

    struct rt_prio_array active;

    unsigned int rt_nr_running; RT队列中进程数量

}

struct rt_prio_array {

    unsigned long bitmap[BITS_TO_LONGS(MAX_RT_PRIO+1)];

        //MAX_RT_PRIO=99

    struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];

};

bitmap：

    每个优先级一个bit，一个long数组成员可表示32位，99个优先级需要4个数组成员。

    位图：表示对应优先级链表是否有进程。

相同优先级的实时进程在同一链表中，表头是：

struct rt_prio_array active.queue[prio]

update_curr_rt：

更新rt_se的sum_exec_runtime。

计算时间是实际时间，不是CFS那种虚拟时间。

2.7.3 调度器操作

const struct sched_class rt_sched_class = {

    .enqueue_task = enqueue_task_rt,    将进程加入rt队列。

    .dequeue_task = dequeue_task_rt,    将进程移出rt队列。

}

enqueue_task_rt和dequeue_task_rt：

都会操作active.queue[p->prio]对应链表，实现加入、删除进程。

加入：设置bitmap中对应优先级的bit。

删除：清除bitmap对应优先级的bit。