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linux进程调度算法:分时调度策略、FIFO调度策略、RR调度策略

2017-04-26 09:25:47         来源:qq_32811489的博客  
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linux进程调度算法:分时调度策略、FIFO调度策略、RR调度策略,linux内核的三种调度方法:

SCHED_OTHER 分时调度策略, SCHED_FIFO实时调度策略,先到先服务 SCHED_RR实时调度策略,时间片轮转

注意:

实时进程将得到优先调用,实时进程根据实时优先级决定调度权值,分时进程则通过nice和counter值决定权值,nice越小,counter越大,被调度的概率越大,也就是曾经使用了cpu最少的进程将会得到优先调度。

两个实时调度策略对比如下。

SHCED_RR和SCHED_FIFO的不同:

当采用SHCED_RR策略的进程的时间片用完,系统将重新分配时间片,并置于就绪队列尾。将进程放在队列尾保证了所有具有相同优先级的RR任务的调度公平。
SCHED_FIFO一旦占用cpu则一直运行。一直运行直到有更高优先级任务到达或自己放弃。
如果有相同优先级的实时进程(根据优先级计算的调度权值是一样的)已经准备好,FIFO时必须等待该进程主动放弃后才可以运行这个优先级相同的任务。而RR可以让每个任务都执行一段时间。

SHCED_RR和SCHED_FIFO的相同点:

SHCED_RR和SHCED_FIFO都只用于实时任务
创建时优先级大于0(1-99)。
按照可抢占优先级调度算法进行。
就绪态的实时任务立即抢占非实时任务

所有任务都采用linux分时调度策略时:

创建任务指定采用分时调度策略,并指定优先级nice值(-20~19)。 将根据每个任务的nice值确定在cpu上的执行时间(counter)。 如果没有等待资源,则将该任务加入到就绪队列中。 调度程序遍历就绪队列中的任务,通过对每个任务动态优先级的计算(counter+20-nice)结果,选择
计算结果最大的一个去运行,当这 个时间片用完后(counter减至0)或者主动放弃cpu时,该任务将被放在
就绪队列末尾(时间片用完)或等待队列(因等待资源而放弃cpu)中。 此时调度程序重复上面计算过程,转到第4步。 当调度程序发现所有就绪任务计算所得的权值都为不大于0时,重复第2步。

所有任务都采用FIFO时:

创建进程时指定采用FIFO,并设置实时优先级rt_priority(1-99)。 如果没有等待资源,则将该任务加入到就绪队列中。 调度程序遍历就绪队列,根据实时优先级计算调度权值(1000+rt_priority),选择权值最高的任务使用cpu,该FIFO任务将一直占有cpu直到有优先级更高的任务就绪(即使优先级相同也不行)或者主动放弃(等待资源)。 调度程序发现有优先级更高的任务到达(高优先级任务可能被中断或定时器任务唤醒,再或被当前运行的任务唤醒,等等),则调度程序立即在当前任务 堆栈中保存当前cpu寄存器的所有数据,重新从高优先级任务的堆栈中加载寄存器数据到cpu,此时高优先级的任务开始运行。重复第3步。 如果当前任务因等待资源而主动放弃cpu使用权,则该任务将从就绪队列中删除,加入等待队列,此时重复第3步。

所有任务都采用RR调度策略(轮转法调度)时:

创建任务时指定调度参数为RR,并设置任务的实时优先级和nice值(nice值将会转换为该任务的时间片的长度)。 如果没有等待资源,则将该任务加入到就绪队列中。 调度程序遍历就绪队列,根据实时优先级计算调度权值(1000+rt_priority),选择权值最高的任务使用cpu。 如果就绪队列中的RR任务时间片为0,则会根据nice值设置该任务的时间片,同时将该任务放入就绪队列的末尾。重复步骤3。 当前任务由于等待资源而主动退出cpu,则其加入等待队列中。重复步骤3。

系统中既有分时调度,又有时间片轮转调度和先进先出调度:

RR调度和FIFO调度的进程属于实时进程,以分时调度的进程是非实时进程。 当实时进程准备就绪后,如果当前cpu正在运行非实时进程则实时进程立即抢占非实时进程。 RR进程和FIFO进程都采用实时优先级做为调度的权值标准,RR是FIFO的一个延伸。FIFO时,如果两个进程的优先级一样,则这两个优 级一样的进程具体执行哪一个是由其在队列中的未知决定的,这样导致一些不公正性(优先级是一样的,为什么要让你一直运行?),如果将两个优先级一样的任务的调度策略都设为RR,则保证了这两个任务可以循环执行,保证了公平。
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