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2026-11-08 02:37:38 +08:00 · 2016-07-10 19:25:43 +08:00
1 parent d82fefe7be
commit 1f324cb909
@@ -476,7 +476,7 @@ global queue only ever has, at most,

 在schedule核心函数中，使用return_task来把prev进程重新入队，在earliest_deadline_task这个pick-next中，使用take_task将选中的next从队列取出，从而实现队列外执行。

-##6	结论
+##5.10	结论
 -------

 从上面的论述，我们丝毫没有看到有任何的诸如“SMP负载均衡”，“CPU亲和力”，“补偿”，“惩罚”之类的字眼，是的，这些字眼在BFS中完全不需要，BFS也正是摒弃了这些字眼才获得成功的，毕竟在一个一般人使用的桌面操作系统中，没有这么多的套套，大多数人使用的就是一个只有一个到两个处理器核心的系统，难道有必要搞什么调度域么？难道有必要搞什么NUMA么？需求决定一切，面对大型服务器，有UNIX的机制站在那里，而如果我们想把Linux推广到每一个掌上设备，那就没必要复制UNIX的那套了，BFS完全可以完美的搞定一切。小手段的去除，说明BFS调度器的发展方向起码是正确的。
@@ -135,7 +135,7 @@ 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
 | idle_sched_class | 采用CFS算法调度idle进程, 每个cup的第一个pid=0线程：swapper，是一个静态线程。调度类属于：idel_sched_class，所以在ps里面是看不到的。一般运行在开机过程和cpu异常的时候做dump | SCHED_IDLE |

 其所属进程的优先级顺序为
-````c
+```c
 stop_sched_class -> dl_sched_class -> rt_sched_class -> fair_sched_class -> idle_sched_class
 ```

@@ -167,6 +167,7 @@ linux中针对当前可调度的实时和非实时进程, 定义了类型为sech
 -------


+
 本质上, 通用调度器(核心调度器)是一个分配器,与其他两个组件交互.

 *	调度器用于判断接下来运行哪个进程.
@@ -176,9 +177,12 @@ linux中针对当前可调度的实时和非实时进程, 定义了类型为sech
 *	在选中将要运行的进程之后, 必须执行底层的任务切换.
 	这需要与CPU的紧密交互. 每个进程刚好属于某一调度类, 各个调度类负责管理所属的进程. 通用调度器自身不涉及进程管理, 其工作都委托给调度器类.

+
+<font color=0x00ffff>
 每个进程都属于某个调度器类(由字段task_struct->sched_class标识), 由调度器类采用进程对应的调度策略调度(由task_struct->policy )进行调度, task_struct也存储了其对应的调度实体标识

 linux实现了6种调度策略, 依据其调度策略的不同实现了5个调度器类, 一个调度器类可以用一种或者多种调度策略调度某一类进程, 也可以用于特殊情况或者调度特殊功能的进程.
+</font>


 | 调度器类 | 调度策略 |  调度策略对应的调度算法 | 调度实体 | 调度实体对应的调度对象 |
@@ -1369,7 +1373,9 @@ struct task_group {

 **通过的调度策略对象--调度类**

+<font color=0x00ffff>
 linux下每个进程都由自身所属的调度类进行管理， sched_class结构体表示调度类, 调度类提供了通用调度器和各个调度器之间的关联, 调度器类和特定数据结构中汇集地几个函数指针表示, 全局调度器请求的各个操作都可以用一个指针表示, 这使得无需了解调度器类的内部工作原理即可创建通用调度器, 定义在[kernel/sched/sched.h](http://lxr.free-electrons.com/source/kernel/sched/sched.h?v=4.6#L1184)
+</font>

 开发者可以根据己的设计需求,來把所属的Task配置到不同的Scheduling Class中.
 用户层应用程序无法直接与调度类交互, 他们只知道上下文定义的常量SCHED_XXX(用task_struct->policy表示), 这些常量提供了调度类之间的映射。
@@ -1382,8 +1388,11 @@ stop_sched_class -> dl_sched_class -> rt_sched_class -> fair_sched_class -> idle

 **被调度的实体--进程或者进程组**

+<font color=0x00ffff>
 linux下被调度的不只是进程, 还可以是进程组. 因此需要一种更加通用的形式组织被调度数据结构, 即调度实体, 同样不同的进程用不同的调度实体表示

+</font>
+
 | 普通进程 | 实时进程 |
 | ------------- |:-------------:|
 | sched_entity | rt_entity, sched_dl_entity |
@@ -5,7 +5,7 @@ Linux进程核心调度器之周期性调度器

 | 日期 | 内核版本 | 架构| 作者 | GitHub| CSDN |
 | ------- |:-------:|:-------:|:-------:|:-------:|:-------:|
-| 2016-06-24 | [Linux-4.6](http://lxr.free-electrons.com/source/?v=4.6) | X86 & arm | [gatieme](http://blog.csdn.net/gatieme) | [LinuxDeviceDrivers](https://github.com/gatieme/LDD-LinuxDeviceDrivers) | [Linux进程管理与调度](http://blog.csdn.net/gatieme/article/category/6225543) |
+| 2016-06-29 | [Linux-4.6](http://lxr.free-electrons.com/source/?v=4.6) | X86 & arm | [gatieme](http://blog.csdn.net/gatieme) | [LinuxDeviceDrivers](https://github.com/gatieme/LDD-LinuxDeviceDrivers) | [Linux进程管理与调度](http://blog.csdn.net/gatieme/article/details/51456569) |



@@ -34,7 +34,7 @@ Linux进程核心调度器之周期性调度器

 首先还是让我们简单回顾一下子之前的的内容

-##进程调度
+##1.1	进程调度
 -------


@@ -51,7 +51,7 @@ Linux进程核心调度器之周期性调度器



-##1.1	进程的分类
+##1.2	进程的分类
 -------

 linux把进程区分为**实时进程**和**非实时进程**, 其中非实时进程进一步划分为交互式进程和批处理进程
@@ -63,11 +63,9 @@ linux把进程区分为**实时进程**和**非实时进程**, 其中非实时
 对于普通进程则采用CFS完全公平调度器进行调度


-##1.2	linux调度器的演变
+##1.3	linux调度器的演变
 -------

-
-
 | 字段 | 版本 |
 | ------------- |:-------------:|
 | O(n)的始调度算法 | linux-0.11~2.4 |
@@ -75,7 +73,7 @@ linux把进程区分为**实时进程**和**非实时进程**, 其中非实时
 | CFS调度器 | linux-2.6~至今 |


-##1.3	Linux的调度器组成
+##1.4	Linux的调度器组成
 -------


@@ -111,7 +109,7 @@ linux内核目前实现了6中调度策略(即调度算法), 用于对不同类


 其所属进程的优先级顺序为
-````c
+```c
 stop_sched_class -> dl_sched_class -> rt_sched_class -> fair_sched_class -> idle_sched_class
 ```

@@ -367,6 +365,6 @@ void do_timer(struct pt_regs *regs)



->参考	
+>参考
 >
 >[进程管理与调度5 -- 进程调度、进程切换原理详解](http://wanderer-zjhit.blogbus.com/logs/156738683.html)
@@ -172,7 +172,7 @@ linux中针对当前可调度的实时和非实时进程, 定义了类型为sech
 #3  linux用户抢占
 -------

-#3.1  #linux用户抢占
+##3.1  #linux用户抢占
 -------

 当内核即将返回用户空间时, 内核会检查need_resched是否设置, 如果设置, 则调用schedule()，此时，发生用户抢占.
@@ -1,4 +1,4 @@
-Linux用户抢占和内核抢占详解(概念, 实现和触发时机)
+Linux进程上下文切换过程context_switch详解
 =======


@@ -101,8 +101,11 @@ linux中针对当前可调度的实时和非实时进程, 定义了类型为sech

 而__schedule则执行了如下操作

+
 **__schedule如何完成内核抢占**

+<font color=0x00ffff>
+
 1.	完成一些必要的检查, 并设置进程状态, 处理进程所在的就绪队列

 2.	调度全局的pick_next_task选择抢占的进程
@@ -117,6 +120,8 @@ linux中针对当前可调度的实时和非实时进程, 定义了类型为sech

 那么我们今天就详细讲解一下context_switch完成进程上下文切换的原理

+</font>
+

 #2	进程上下文
 -------
@@ -179,24 +184,29 @@ linux中进程调度时, 内核在选择新进程之后进行抢占时, 通过co
 >
 >在进程发生调度时, 只有当前内核发生当前进程因为主动或者被动需要放弃CPU时, 内核才会选择一个与当前活动进程不同的进程来抢占CPU

+
+
 context_switch其实是一个分配器, 他会调用所需的特定体系结构的方法

 *	调用switch_mm(), 把虚拟内存从一个进程映射切换到新进程中

-    switch_mm更换通过task_struct->mm描述的内存管理上下文, 该工作的细节取决于处理器, 主要包括加载页表, 刷出地址转换后备缓冲器(部分或者全部), 向内存管理单元(MMU)提供新的信息
+	switch_mm更换通过task_struct->mm描述的内存管理上下文, 该工作的细节取决于处理器, 主要包括加载页表, 刷出地址转换后备缓冲器(部分或者全部), 向内存管理单元(MMU)提供新的信息

 *	调用switch_to(),从上一个进程的处理器状态切换到新进程的处理器状态。这包括保存、恢复栈信息和寄存器信息

 	switch_to切换处理器寄存器的呢内容和内核栈(虚拟地址空间的用户部分已经通过switch_mm变更, 其中也包括了用户状态下的栈, 因此switch_to不需要变更用户栈, 只需变更内核栈), 此段代码严重依赖于体系结构, 且代码通常都是用汇编语言编写.

+<font color=0x00ffff>

 context_switch函数建立next进程的地址空间。进程描述符的active_mm字段指向进程所使用的内存描述符，而mm字段指向进程所拥有的内存描述符。对于一般的进程，这两个字段有相同的地址，但是，内核线程没有它自己的地址空间而且它的 mm字段总是被设置为 NULL

 context_switch( )函数保证：如果next是一个内核线程, 它使用prev所使用的地址空间
+</font>

 由于不同架构下地址映射的机制有所区别, 而寄存器等信息弊病也是依赖于架构的, 因此switch_mm和switch_to两个函数均是体系结构相关的


+
 ##3.1	context_switch完全注释
 -------

@@ -639,7 +649,11 @@ __switch_to函数

 在进程A被选中再次执行的时候, 会出现一个问题, 此时控制权即将回到A, switch_to函数返回, 内核开始执行switch_to之后的点, 此时内核栈准确的恢复到切换之前的状态, 即进程A上次被切换出去时的状态, prev = A, next = B. 此时, 内核无法知道实际上在进程A之前运行的是进程C.

+
+<font color=0x00ffff>
+
 因此, 在新进程被选中执行时, 内核恢复到进程被切换出去的点继续执行, 此时内核只知道谁之前将新进程抢占了, 但是却不知道新进程再次执行是抢占了谁, 因此底层的进程切换机制必须将此前执行的进程(即新进程抢占的那个进程)提供给context_switch. 由于控制流会回到函数的该中间, 因此无法通过普通函数的返回值来完成. 因此使用了一个3个参数, 但是逻辑效果是相同的, 仿佛是switch_to是带有两个参数的函数, 而且返回了一个指向此前运行的进程的指针.
+</font>

 >switch_to(prev, next, last);
 >
@@ -868,7 +882,5 @@ static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
 ```


-#4	linux下进程切换性能分析
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