linux进程调度要点

 进程调度即从就绪的进程当中选出最合适的一个来执行。
了解linux2.6的进程调度应该从以下三个方面入手：
1.调度策略？
2.调度时机？
3.调度步骤？

答：
1.linux2.6的
调度策略
。
当进程被调用时选择以下策略中的一种：
SCHED_NORMAL(SCHED_OTHER)
:
普通的分时进程
SCHED_FIFO
:
先入先出的实时进程
SCHED_RR
：
时间片轮转的实时进程
SCHED_BATCH
:
批处理进程
SCHED_IDLE
:
只在系统空闲时才能够被调度执行的进程

调度类
的引入增强了内核调度程序的可扩展性，这些类（调度程序模块）
封装了调度策略，并将调度策略模块化
。
①
CFS
调度类
（在kernel/sched_fair.c 中实现）用于：
SCHED_NORMAL、
SCHED_BATCH 和SCHED_IDLE。

②实时调度类
（在kernel/sched_rt.c 中实现）用于：
SCHED_RR 和SCHED_FIFO 策略。

 //
※pick_next_task
：选择下一个要运行的进程

2

.linux
调度时机
 
 调度什么时候发生？即：schedule()函数什么时候被调用？
调度的发生有两种方式：
①主动式
在
内核中直接调用schedule()调度函数
。当进程需要等待资源等而暂时停止运行时，会把状态置于挂起（睡眠），并主动请求调度，让出CPU。
主动放弃cpu例:  
（1）. current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;   
（2）. schedule();

②被动式（抢占）
用户抢占（Linux2.4、Linux2.6）
内核抢占(Linux2.6)

用户抢占发生在
：
从系统调用（内核）返回用户空间。
从中断处理程序返回用户空间。
内核即将返回用户空间的时候，如果need_resched标志被设置，会导致schedule()
被调用，此时就会发生用户抢占。

内核抢占发生在
：
在不支持内核抢占的系统中，进程/线程一旦运行于内核空间，就可以一直执行，直到它主动放弃或时间片耗尽为止。这样一些非常紧急的进程或线程将长时间得不到运行。在支持内核抢占的系统中，更高优先级的进程/线程可以抢占正在内核空间运行的低优先级进程/线程。

在支持内核抢占的系统中，
某些特例下是不允许内核抢占的
：
①
内核正进行中断处理
。进程调度函数schedule()会对此作出判断，如果是在中断中调用，会打印出错信息。
②
内核正在进行中断上下文的Bottom Half
(中断的底半部)处理。硬件中断返回前会执行软中断，此时仍然处于中断上下文中。
③
进程正持有spinlock自旋锁、writelock/readlock读写锁
等，当持有这些锁时，不应该被抢占，否则由于抢占将导致其他CPU长期不能获得锁而死等。
④
内核正在执行调度程序Scheduler
。抢占的原因就是为了进行新的调度，没有理由将调度程序抢占掉再运行调度程序。

为保证Linux内核在以上情况下不会被抢占，抢占式内核使用了一个
preempt_count变量
，称为
内核抢占计数
。这一变量被设置在进程的thread_info结构中。每当内核要进入以上几种状态时，
变量preempt_count就加1
，指示内核不允许抢占。每当内核从以上几种状态退出时，
变量preempt_count就减1
，同时进行可抢占的判断与调度。

内核抢占可能发生在：
①
中断处理程序完成，返回内核空间之前
。
②
当内核代码再一次具有可抢占性的时候
，如解锁及使能软中断等。

调度标志
TIF_NEED_RESCHED
作用：
内核提供了一个need_resched标志来表明是否需要重新执行一次调度。
设置：
当某个进程
耗尽它的时间片时
，会设置这个标志；
当一个
优先级更高的进程进入可执行状态的时候
，也会设置这个标志。

3.
调度步骤
：
Schedule函数工作流程如下：
1).
清理
当前运行中的进程；
2).
选择
下一个要运行的进程；
（
pick_next_task 分析）

3).
设置
新进程的运行环境；
4).

进程
上下文切换
。