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进程调度之优先级详解...
This commit is contained in:
gatieme
@@ -656,7 +656,7 @@ switch_mm主要完成了进程prev到next虚拟地址空间的映射, 由于内
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###switch_to切换进程堆栈和寄存器
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执行环境的切换是在switch_to()中完成的
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执行环境的切换是在switch_to()中完成的, switch_to完成最终的进程切换，它保存原进程的所有寄存器信息，恢复新进程的所有寄存器信息，并执行新的进程
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调度过程可能选择了一个新的进程, 而清理工作则是针对此前的活动进程, 请注意, 这不是发起上下文切换的那个进程, 而是系统中随机的某个其他进程, 内核必须想办法使得进程能够与context_switch例程通信, 这就可以通过switch_to宏实现. 因此switch_to函数通过3个参数提供2个变量,
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@@ -681,10 +681,65 @@ switch_mm主要完成了进程prev到next虚拟地址空间的映射, 由于内
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1. 进程切换, 即esp的切换, 由于从esp可以找到进程的描述符
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2. 硬件上下文切换, 设置ip寄存器的值, 并jmp到__switch_to函数
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2. 硬件上下文切换, 设置ip寄存器的值, 并jmp到__switch_to函数
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3. 堆栈的切换, 即ebp的切换, ebp是栈底指针，它确定了当前变量空间属于哪个进程
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3. 堆栈的切换, 即ebp的切换, ebp是栈底指针, 它确定了当前用户空间属于哪个进程
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##need_resched与TIF_NEED_RESCHED标识
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##need_resched, TIF_NEED_RESCHED标识与用户抢占
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###need_resched标识TIF_NEED_RESCHED
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内核在即将返回用户空间时检查进程是否需要重新调度，如果设置了，就会发生调度, 这被称为**用户抢占**, 因此**内核在thread_info的flag中设置了一个标识来标志进程是否需要重新调度, 即重新调度need_resched标识TIF_NEED_RESCHED**
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并提供了一些设置可检测的函数
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| 函数 | 描述 | 定义 |
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| ------- |:-------:|:-------:|
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| set_tsk_need_resched | 设置指定进程中的need_resched标志 | [include/linux/sched.h, L2920](http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/sched.h?v=4.6#L2920) |
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| clear_tsk_need_resched | 清除指定进程中的need_resched标志 | [include/linux/sched.h, L2926](http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/sched.h?v=4.6#L2931) |
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| test_tsk_need_resched | 检查指定进程need_resched标志 | [include/linux/sched.h, L2931](http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/sched.h?v=4.6#L2931) |
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而我们内核中调度时常用的need_resched()函数检查进程是否需要被重新调度其实就是通过test_tsk_need_resched实现的, 其定义如下所示
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```c
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// http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/sched.h?v=4.6#L3093
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static __always_inline bool need_resched(void)
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{
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return unlikely(tif_need_resched());
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}
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// http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/thread_info.h?v=4.6#L106
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#define tif_need_resched() test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)
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```
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###用户抢占和内核抢占
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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。
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一般来说，用户抢占发生几下情况
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1. 从系统调用返回用户空间
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2. 从中断(异常)处理程序返回用户空间
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当kerne(系统调用或者中断都在kernel中)l返回用户态时，系统可以安全的执行当前的任务，或者切换到另外一个任务.
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当中断处理例程或者系统调用完成后, kernel返回用户态时, need_resched标志的值会被检查, 假如它为1, 调度器会选择一个新的任务并执行. 中断和系统调用的返回路径(return path)的实现在entry.S中(entry.S不仅包括kernel entry code，也包括kernel exit code)。
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抢占时伴随着schedule()的执行, 因此内核提供了一个TIF_NEED_RESCHED标志来表明是否要用schedule()调度一次
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根据抢占发生的时机分为用户抢占和内核抢占。
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用户抢占发生在内核即将返回到用户空间的时候。内核抢占发生在返回内核空间的时候。
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| 抢占类型 | 描述 | 抢占发生时机 |
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| ------- |:-------:|:-------:|
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| 用户抢占 | 内核在即将返回用户空间时检查进程是否设置了TIF_NEED_RESCHED标志，如果设置了，就会发生用户抢占. | 从系统调用或中断处理程序返回用户空间的时候 |
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| 内核抢占 | 在不支持内核抢占的内核中，内核进程如果自己不主动停止，就会一直的运行下去。无法响应实时进程. 抢占内核虽然牺牲了上下文切换的开销, 但获得 了更大的吞吐量和响应时间<br><br>2.6的内核添加了内核抢占，同时为了某些地方不被抢占，又添加了自旋锁. 在进程的thread_info结构中添加了preempt_count该数值为0，当进程使用一个自旋锁时就加1，释放一个自旋锁时就减1. 为0时表示内核可以抢占. | 1. 从中断处理程序返回内核空间时，内核会检查preempt_count和TIF_NEED_RESCHED标志，如果进程设置了 TIF_NEED_RESCHED标志,并且preempt_count为0，发生内核抢占<br><br>2. 当内核再次用于可抢占性的时候，当进程所有的自旋锁都释 放了，释放程序会检查TIF_NEED_RESCHED标志，如果设置了就会调用schedule<br><br>3. 显示调用schedule时<br><br>4. 内核中的进程被堵塞的时候 |
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@@ -1,17 +1,33 @@
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Linux进程退出详解
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| 日期 | 内核版本 | 架构| 作者 | GitHub| CSDN |
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| 2016-06-14 | [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) |
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1. 调度器
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2. 调度器演变
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3. O(N)调度器
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4. O(1)调度器
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5. CFS
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6. 内核抢占
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http://blog.csdn.net/li4850729/article/details/28136643
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http://blog.csdn.net/xiaofei0859/article/details/8113211
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Linux进程退出详解
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| 日期 | 内核版本 | 架构| 作者 | GitHub| CSDN |
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| 2016-06-14 | [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) |
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1. 调度器概述introduction
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2. 调度器演变develop
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3. 调度器的设计design
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4. 优先级priority
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5. 抢占-内核抢占和用户抢占以及抢占的时机preempt
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6. 周期性调度器periodic_scheduler
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7. 主调度器main_schedulrt
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8. 进程切换context_switch
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9. 完全公平调度器cfs-设计
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10. cfs-负荷权重
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11. cfs-虚拟时钟
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12. cfs-延迟跟踪
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13. cfs-操作pick_next_task
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14. rt实时调度器
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15. dl时调度器
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16. stop调度
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17. idle调度器
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18. SMP调度
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19. 调度域和控制组
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http://blog.csdn.net/li4850729/article/details/28136643
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http://blog.csdn.net/xiaofei0859/article/details/8113211
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http://blog.sina.com.cn/s/blog_502c8cc401012pxj.html
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http://www.cnblogs.com/hustcat/archive/2009/08/31/1557507.html
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http://carlsama.blog.163.com/blog/static/19491207420132199327108/
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