Linux2.6内核进程调度队列 —— 了解

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跳动的bit 发表于 2022/08/30 07:53:44 2022/08/30
【摘要】 一、Linux2.6内核进程调度队列 —— 了解不是本文的重点,所以了解一下即可。 💦 Linux2.6内核中进程队列的数据结构 💦 一个CPU拥有一个runqueue如果有多个 CPU 就要考虑进程个数的负载均衡问题。 💦 优先级普通优先级:100~139 (我们都是普通的优先级,想想 nice 值的取值范围,可与之对应 !)。实时优先级:0~99 (不关心) 💦 活动队列时间片...

一、Linux2.6内核进程调度队列 —— 了解

不是本文的重点,所以了解一下即可。

💦 Linux2.6内核中进程队列的数据结构

在这里插入图片描述

💦 一个CPU拥有一个runqueue
  • 如果有多个 CPU 就要考虑进程个数的负载均衡问题。
💦 优先级
  • 普通优先级:100~139 (我们都是普通的优先级,想想 nice 值的取值范围,可与之对应 !)。
  • 实时优先级:0~99 (不关心)
💦 活动队列
  • 时间片还没有结束的所有进程都按照优先级放在该队列。

  • nr_active:总共有多少个运行状态的进程。

  • queue[140]:一个元素就是一个进程队列,相同优先级的进程按照 FIFO 规则进行排队调度,所以,数组下标就是优先级。

  • 从该结构中,选择一个最合适的进程,过程是怎么的呢 ?

    1、从 0 下标注开始遍历 queue[140]。
    2、找到第一个非空队列,该队列必定为优先级最高的队列。
    3、拿到选中队列的第一个进程,开始运行,调度完成。
    4、遍历 queue[140] 时间复杂度是常数,但还是太低效了。

  • bitmap[5]:一共 140 个优先级,一共 140 个进程队列,为了提高查找非空队列的效率,就可以用 5*32 个比特位表示队列是否为空,这样,便可以大大提高查找效率。

💦 过期队列
  • 过期队列和活动队列结构一模一样。
  • 过期队列上放置的进程,都是时间片耗尽的进程。
  • 当活动队列上的进程都被处理完毕之后,对过期队列的进程进行时间片重新计算。
💦 active指针 and expired指针
  • active 指针永远指向活动队列。
  • expired 指针永远指向过期队列。
  • 可是活动队列上的进程会越来越少,过期队列上的进程会越来越多,因为进程时间片到期时一直都会存在的。
  • 没关系,在合适的时候,只要能够交换 active 指针和 expired 指针的内容,就相当于有具有了一批新的活动进程。
💦 总结
  • 在系统当中查找一个最合适调度的进程的时间复杂度是一个常数,不随着进程增多而导致时间成本增加,我们称之为进程调度 O(1) 算法。

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