linux程序排程
1. 程序排程類初始化
建立程序時,程序排程類的初始化在函式sched_fork()中進行
(kernel/sched/core.c)
int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
{
unsigned long flags;
int cpu = get_cpu();
__sched_fork(clone_flags, p);
/*
* We mark the process as running here. This guarantees that
* nobody will actually run it, and a signal or other external
* event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
*/
p->state = TASK_RUNNING;---------------------------------------程序執行狀態設定
/*
* Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
*/
p->prio = current->normal_prio;--------------------------------程序初始優先順序
/*
* Revert to default priority/policy on fork if requested.
*/
if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
p->policy = SCHED_NORMAL;
p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
p->rt_priority = 0 ;
} else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);---------------------靜態優先順序
p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
set_load_weight(p);
/*
* We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
* fulfilled its duty:
*/
p->sched_reset_on_fork = 0;
}
if (dl_prio(p->prio)) {
put_cpu();
return -EAGAIN;
} else if (rt_prio(p->prio)) {
p->sched_class = &rt_sched_class;--------------------\
} else { \
p->sched_class = &fair_sched_class;---------------------排程類設定
}
if (p->sched_class->task_fork)
p->sched_class->task_fork(p);
/*
* The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
* and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
* is ran before sched_fork().
*
* Silence PROVE_RCU.
*/
raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
set_task_cpu(p, cpu);-------------------------------------設定程序到某CPU
raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
#ifdef CONFIG_SCHED_INFO
if (likely(sched_info_on()))
memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
#endif
#if defined(CONFIG_SMP)
p->on_cpu = 0;
#endif
init_task_preempt_count(p);
#ifdef CONFIG_SMP
plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
#endif
put_cpu();
return 0;
}
2. 執行佇列
系統的所有就緒佇列都在runqueues陣列中,陣列元素個數與cpu個數相關
DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
核心中與佇列相關的一些巨集定義如下:
#define cpu_rq(cpu) (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
#define this_rq() this_cpu_ptr(&runqueues)
#define task_rq(p) cpu_rq(task_cpu(p))
#define cpu_curr(cpu) (cpu_rq(cpu)->curr)
#define raw_rq() raw_cpu_ptr(&runqueues)
執行佇列結構體如下:
struct rq {
/* runqueue lock: */
raw_spinlock_t lock;
/*
* nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
* remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
*/
unsigned int nr_running;
#ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
unsigned int nr_numa_running;
unsigned int nr_preferred_running;
#endif
#define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
unsigned long last_load_update_tick;
#ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
u64 nohz_stamp;
unsigned long nohz_flags;
#endif
#ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
unsigned long last_sched_tick;
#endif
/* capture load from *all* tasks on this cpu: */
struct load_weight load;
unsigned long nr_load_updates;
u64 nr_switches;
struct cfs_rq cfs;
struct rt_rq rt;
struct dl_rq dl;
#ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
/* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
struct list_head leaf_cfs_rq_list;
#endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
/*
* This is part of a global counter where only the total sum
* over all CPUs matters. A task can increase this counter on
* one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
* it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
*/
unsigned long nr_uninterruptible;
struct task_struct *curr, *idle, *stop;
unsigned long next_balance;
struct mm_struct *prev_mm;
unsigned int clock_skip_update;
u64 clock;
u64 clock_task;
atomic_t nr_iowait;
#ifdef CONFIG_SMP
struct root_domain *rd;
struct sched_domain *sd;
unsigned long cpu_capacity;
unsigned long cpu_capacity_orig;
struct callback_head *balance_callback;
unsigned char idle_balance;
/* For active balancing */
int active_balance;
int push_cpu;
struct cpu_stop_work active_balance_work;
/* cpu of this runqueue: */
int cpu;
int online;
struct list_head cfs_tasks;
u64 rt_avg;
u64 age_stamp;
u64 idle_stamp;
u64 avg_idle;
/* This is used to determine avg_idle's max value */
u64 max_idle_balance_cost;
#endif
#ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
u64 prev_irq_time;
#endif
#ifdef CONFIG_PARAVIRT
u64 prev_steal_time;
#endif
#ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
u64 prev_steal_time_rq;
#endif
/* calc_load related fields */
unsigned long calc_load_update;
long calc_load_active;
#ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
#ifdef CONFIG_SMP
int hrtick_csd_pending;
struct call_single_data hrtick_csd;
#endif
struct hrtimer hrtick_timer;
#endif
#ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
/* latency stats */
struct sched_info rq_sched_info;
unsigned long long rq_cpu_time;
/* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
/* sys_sched_yield() stats */
unsigned int yld_count;
/* schedule() stats */
unsigned int sched_count;
unsigned int sched_goidle;
/* try_to_wake_up() stats */
unsigned int ttwu_count;
unsigned int ttwu_local;
#endif
#ifdef CONFIG_SMP
struct llist_head wake_list;
#endif
#ifdef CONFIG_CPU_IDLE
/* Must be inspected within a rcu lock section */
struct cpuidle_state *idle_state;
#endif
};
3. 排程類
核心中的排程類有下面幾項:
- 空閒排程類:kernel/sehed/idle.c
- 公平排程類:kernel/sehed/fair.c
- 實時排程類:kernel/sehed/rt.c
- 最後期限排程類:kernel/sehed/deadline.c
change log
date | content | linux |
---|---|---|
2016.12.4 | 初稿 | linux4.6.3 |
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