調(diào)度相關(guān)結(jié)構(gòu)體

task_struct

• struct sched_class 對調(diào)度器進(jìn)行抽象，一共分為5類：

1. Stop調(diào)度器：優(yōu)先級最高的調(diào)度類，可以搶占其他所有進(jìn)程，不能被其他進(jìn)程搶占；
2. Deadline調(diào)度器：使用紅黑樹，把進(jìn)程按照絕對截止期限進(jìn)行排序，選擇最小進(jìn)程進(jìn)行調(diào)度運行；
3. RT調(diào)度器：為每個優(yōu)先級維護(hù)一個隊列；
4. CFS調(diào)度器：采用完全公平調(diào)度算法，引入虛擬運行時間概念；
5. IDLE-Task調(diào)度器：每個CPU都會有一個idle線程，當(dāng)沒有其他進(jìn)程可以調(diào)度時，調(diào)度運行idle線程；

• unsigned int policy 進(jìn)程的調(diào)度策略有6種，用戶可以調(diào)用調(diào)度器里的不同調(diào)度策略：

1. SCHED_DEADLINE：使task選擇Deadline調(diào)度器來調(diào)度運行
2. SCHED_RR：時間片輪轉(zhuǎn)，進(jìn)程用完時間片后加入優(yōu)先級對應(yīng)運行隊列的尾部，把CPU讓給同優(yōu)先級的其他進(jìn)程；
3. SCHED_FIFO：先進(jìn)先出調(diào)度沒有時間片，沒有更高優(yōu)先級的情況下，只能等待主動讓出CPU；
4. SCHED_NORMAL：使task選擇CFS調(diào)度器來調(diào)度運行；
5. SCHED_BATCH：批量處理，使task選擇CFS調(diào)度器來調(diào)度運行；
6. SCHED_IDLE：使task以最低優(yōu)先級選擇CFS調(diào)度器來調(diào)度運行；

• struct sched_entity se；采用CFS算法調(diào)度的普通非實時進(jìn)程的調(diào)度實體
• struct sched_rt_entity rt；采用Roound-Robin或者FIFO算法調(diào)度的實時調(diào)度實體
• struct sched_dl_entity dl;  采用EDF算法調(diào)度的實時調(diào)度實體

分配給CPU的task，作為調(diào)度實體加入到運行隊列中
runqueue 運行隊列 struct rq {
......

//三個調(diào)度隊列：CFS調(diào)度，RT調(diào)度，DL調(diào)度
struct cfs_rq cfs;
struct rt_rq rt;
struct dl_rq dl;

......
//idle指向空閑內(nèi)核線程, stop指向遷移內(nèi)核線程
struct task_struct *curr, *idle, *stop;
......
}
三個調(diào)度隊列：

• struct cfs_rq cfs;  CFS調(diào)度隊列
• struct rt_rq rt;  RT調(diào)度隊列
• struct dl_rq dl;  DL調(diào)度隊列

調(diào)度流程

• 1. 設(shè)置調(diào)度標(biāo)記

1. scheduler_tick 時鐘中斷
2. wake_up_process 喚醒進(jìn)程的時候
3. do_fork 創(chuàng)建新進(jìn)程的時候
4. smp_send_reschedule 負(fù)載均衡的時候
5. set_user_nice 修改進(jìn)程nice值的時候

• 2. 執(zhí)行調(diào)度

1. 用戶態(tài)搶占

1. 內(nèi)核態(tài)搶占

進(jìn)程切換上下文 context_switch

• 進(jìn)程的地址空間切換

• 寄存器狀態(tài)切換