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调度类
现代版本的内核中,比如笔者使用的Linux 4.0,已经去除了O(N)和O(1)调度器的实现。默认实现了另外更新的4种调度器:deadline,realtime,idle和CFS。内核使用struct sched_class来描述一个调度类,也就是一个调度器。
这几个调度类在内核中的定义如下:
rt_sched_class --------- realtime调度器
fair_sched_class -------- CFS调度器
idle_sched_class -------- idle调度器
dl_sched_class ---------- deadline调度器
调度策略:
内核中定义了6中类型的调度策略,用户空间的进程可以通过系统调用设置对应进程的调度策略sched_setscheduler()。内核中的定义如下:
/*
* Scheduling policies
*/
#define SCHED_NORMAL 0
#define SCHED_FIFO 1
#define SCHED_RR 2
#define SCHED_BATCH 3
/* SCHED_ISO: reserved but not implemented yet */
#define SCHED_IDLE 5
#define SCHED_DEADLINE 6
不同的调度策略使用的调度器是不同的,对应关系如下:
调度策略 | 调度类(调度器) |
---|---|
SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH | CFS调度器 |
SCHED_FIFO/SCHED_RR | RT调度器 |
SCHED_IDLE | idle调度器 |
SCHED_DEADLINE | deadline调度器 |
调度框架
内核实现了一套调度框架代码,把调度器类型以一个数据结构来描述,也就是上文提到过的struct sched_class,其核心目的就是为了抽象不同类型的调度器,这样同一套代码可以方便的支持不同类型的调度器,而保持对上的接口不变。
我们看下调度类定义:
struct sched_class {
const struct sched_class *next;
void (*enqueue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
void (*dequeue_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
void (*yield_task) (struct rq *rq);
bool (*yield_to_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt);
void (*check_preempt_curr) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
/*
* It is the responsibility of the pick_next_task() method that will
* return the next task to call put_prev_task() on the @prev task or
* something equivalent.
*
* May return RETRY_TASK when it finds a higher prio class has runnable
* tasks.
*/
struct task_struct * (*pick_next_task) (struct rq *rq,
struct task_struct *prev);
void (*put_prev_task) (struct rq *rq, struct task_struct *p);
#ifdef CONFIG_SMP
int (*select_task_rq)(struct task_struct *p, int task_cpu, int sd_flag, int flags);
void (*migrate_task_rq)(struct task_struct *p, int next_cpu);
void (*post_schedule) (struct rq *this_rq);
void (*task_waking) (struct task_struct *task);
void (*task_woken) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
void (*set_cpus_allowed)(struct task_struct *p,
const struct cpumask *newmask);
void (*rq_online)(struct rq *rq);
void (*rq_offline)(struct rq *rq);
#endif
void (*set_curr_task) (struct rq *rq);
void (*task_tick) (struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued);
void (*task_fork) (struct task_struct *p);
void (*task_dead) (struct task_struct *p);
/*
* The switched_from() call is allowed to drop rq->lock, therefore we
* cannot assume the switched_from/switched_to pair is serliazed by
* rq->lock. They are however serialized by p->pi_lock.
*/
void (*switched_from) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
void (*switched_to) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task);
void (*prio_changed) (struct rq *this_rq, struct task_struct *task,
int oldprio);
unsigned int (*get_rr_interval) (struct rq *rq,
struct task_struct *task);
void (*update_curr) (struct rq *rq);
#ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
void (*task_move_group) (struct task_struct *p, int on_rq);
#endif
};
不同类型的调度器通过next指针链接在一起,他们的连接方式如下:
stop_sched_class-->dl_sched_class-->rt_sched_class-->fair_sched_class-->idle_sched_class-->NULL