作業系統linux核心的三種程序排程方法

2021-12-30 01:52:20 字數 2072 閱讀 7987

1,sched_other 分時排程策略;

2,sched_fifo 實時排程策略,先到先服務;

3,sched_rr 實時排程策略,時間片輪轉 。

實時程序將得到優先呼叫,實時程序根據實時優先順序決定排程權值,分時程序則通過nice和counter值決定權值,nice越小,counter越大,被排程的概率越大,也就是曾經使用了 cpu 最少的程序將會得到優先排程。

shced_rr 和 sched_fifo 的不同:

當採用 shced_rr 策略的程序的時間片用完,系統將重新分配時間片,並置於就緒佇列尾。放在佇列尾保證了所有具有相同優先順序的rr任務的排程公平。

sched_fifo 一旦占用 cpu 則一直執行。一直執行直到有更高優先順序任務到達或自己放棄。

如果有相同優先順序的實時程序(根據優先順序計算的排程權值是一樣的)已經準備好,fifo時必須等待該程序主動放棄後才可以執行這個優先順序相同的任務。而rr可以讓每個任務都執行一段時間。

相同點:

rr 和 fifo 都只用於實時任務。

建立時優先順序大於0(1-99)。

按照可搶占優先順序排程演算法進行。

就緒態的實時任務立即搶占非實時任務。

所有任務都採用linux分時排程策略時,

1,建立任務指定採用分時排程策略,並指定優先順序nice值(-20~19)。

2,將根據每個任務的nice值確定在cpu上的執行時間(counter)。

3,如果沒有等待資源,則將該任務加入到就緒佇列中。

4,排程程式遍歷就緒佇列中的任務,通過對每個任務動態優先順序的計算(counter+20-nice)結果,選擇計算結果最大的乙個去執行,當這 個時間片用完後(counter減至0)或者主動放棄cpu時,該任務將被放在就緒佇列末尾(時間片用完)或等待佇列(因等待資源而放棄cpu)中。

5,此時排程程式重複上面計算過程,轉到第4步。

6,當排程程式發現所有就緒任務計算所得的權值都為不大於0時,重複第2步。

所有任務都採用 fifo 時

1,建立程序時指定採用 fifo,並設定實時優先順序 rt_priority(1-99)。

2,如果沒有等待資源,則將該任務加入到就緒佇列中。

3,排程程式遍歷就緒佇列,根據實時優先順序計算排程權值(1000+rt_priority),選擇權值最高的任務使用 cpu,該 fifo 任務將一直占有 cpu 直到有優先順序更高的任務就緒(即使優先順序相同也不行)或者主動放棄(等待資源)。

4,排程程式發現有優先順序更高的任務到達(高優先順序任務可能被中斷或定時器任務喚醒,再或被當前執行的任務喚醒,等等),則排程程式立即在當前任務 堆疊中儲存當前cpu暫存器的所有資料,重新從高優先順序任務的堆疊中載入暫存器資料到cpu,此時高優先順序的任務開始執行。重複第3步。

5,如果當前任務因等待資源而主動放棄cpu使用權,則該任務將從就緒佇列中刪除,加入等待佇列,此時重複第3步。

所有任務都採用rr排程策略時

1,建立任務時指定排程引數為 rr,並設定任務的實時優先順序和nice值(nice值將會轉換為該任務的時間片的長度)。

2,如果沒有等待資源,則將該任務加入到就緒佇列中。

3,排程程式遍歷就緒佇列,根據實時優先順序計算排程權值 (1000+rt_priority) ,選擇權值最高的任務使用 cpu。

4,如果就緒佇列中的 rr 任務時間片為0,則會根據 nice 值設定該任務的時間片,同時將該任務放入就緒佇列的末尾。重複步驟3。

5,當前任務由於等待資源而主動退出 cpu,則其加入等待佇列中。重複步驟3。

系統中既有分時排程,又有時間片輪轉排程和先進先出排程時

1,rr 排程和 fifo 排程的程序屬於實時程序,以分時排程的程序是非實時程序。

2,當實時程序準備就緒後,如果當前 cpu 正在執行非實時程序,則實時程序立即搶占非實時程序。

3,rr 程序和 fifo 程序都採用實時優先順序做為排程的權值標準,rr是fifo的乙個延伸。fifo時,如果兩個程序的優先順序一樣,則這兩個優先 級一樣的程序具體執行哪乙個是由其在佇列中的位置決定的,這樣導致一些不公正性(優先順序是一樣的,為什麼要讓你一直執行?),如果將兩個優先順序一樣的任務 的排程策略都設為rr,則保證了這兩個任務可以迴圈執行,保證了公平。

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