Red Hat Enterprise Linux 8的9種實時進(jìn)程調(diào)度策略
發(fā)布時間：
2019-12-22
Red Hat Enterprise Linux 8的9種實時進(jìn)程調(diào)度策略
Red Hat Enterprise Linux 8使用是Linux內(nèi)核版本是Kernel 4.18，其系統(tǒng)進(jìn)程的實時調(diào)度策略有9種。在RHEL 8中，查看ps的幫助手冊即可查到：
# man ps |grep -A 10 policy
- not reported
TS SCHED_OTHER
FF SCHED_FIFO
RR SCHED_RR
B SCHED_BATCH
ISO SCHED_ISO
IDL SCHED_IDLE
DLN SCHED_DEADLINE
? unknown value
實際上只有7種，not reported、unknown value可能只是開放的策略，允許用戶自定義。查看進(jìn)程時，可能專門指定查看進(jìn)程的調(diào)度策略，如下：
# ps axo pid,comm,nice,cls --sort=-nice
Linux的進(jìn)程調(diào)度意味著，它是CPU的重要助手，總是要為CPU挑選出下一個要執(zhí)行的進(jìn)程。在Linux中，進(jìn)程（process）、線程（thread）和任務(wù)（task）都差不多。根據(jù)POSIX的定義，進(jìn)程相當(dāng)于執(zhí)行一個程序，特指執(zhí)行程序時需要的名字空間、內(nèi)存等資源；而線程則是指執(zhí)行一行代碼時需要的系統(tǒng)資源。即它們關(guān)注的對象不同。大家都應(yīng)該知道，一個程序有很多行代碼，幾千行，幾萬行也不稀奇。
RHEL 8挑選進(jìn)程的標(biāo)準(zhǔn)有兩個（注2）：
一、調(diào)度策略（scheduling policy）
二、靜態(tài)調(diào)度優(yōu)先度（static scheduling priority）
既然有靜態(tài)調(diào)度優(yōu)先度，就有動態(tài)調(diào)度優(yōu)先度，也就是NICE值，其取值 范圍為-20~19，共40個檔次。數(shù)值越大，越往后排?？磥?，調(diào)度政策挺重要。那么，各種調(diào)度策略是什么意思呢？
TS - SCHED_OTHER
優(yōu)先度為0的進(jìn)程中，按照NICE值排隊，等候被CPU執(zhí)行。應(yīng)用SCHED_OTHER或TS策略的進(jìn)程在執(zhí)行過一次之后，其NICE值就會增加一次。在這種策略下，進(jìn)程們拼的不是靜態(tài)優(yōu)先度，拼的是動態(tài)優(yōu)先度，即NICE值。這是Linux的缺省調(diào)度策略。
FF - SCHED_FIFO
正如其名所示，F(xiàn)IFO，F(xiàn)irst In, First Out，先進(jìn)先出。它比較霸道，執(zhí)行完才肯走。在這種策略的指導(dǎo)下，靜態(tài)優(yōu)先度為1-99之間的進(jìn)程會插隊到執(zhí)行SCHED_OTHER、SCHED_IDEL、SCHED_BATCH策略的進(jìn)程前面，直到它執(zhí)行完畢或者被更高優(yōu)先組的進(jìn)程插隊。這種策略沒有時間片的限制。執(zhí)行這種策略的進(jìn)程是進(jìn)程中的土匪。
RR - SCHED_RR
輪巡，在分配到的、可以使用CPU的時間片里，相同優(yōu)先度（1-99）的進(jìn)程們，你一筷子，我一筷子，輪流吃肉。SCHED_RR，是SCHED_FIFO的改進(jìn)形式。這種機(jī)制，可以視為進(jìn)程土匪中的輪巡。畢竟，在這種策略下，大家還講點規(guī)矩，機(jī)會均等。你一筷子沒夾著肉，那就等下一輪吧。
B - SCHED_BATCH
跟SCHED_OTHER一樣，不使用靜態(tài)優(yōu)先度，使用動態(tài)優(yōu)先度。不同的是，它要批量執(zhí)行進(jìn)程。所以，只適合非交互式的進(jìn)程。
ISO - SCHED_ISO
這種策略是想向進(jìn)程提供類似于SCHED_OTHER的運(yùn)行時間片分配機(jī)制。與后者不同的是，SCHED_ISO在較大限度地保證不會導(dǎo)致其它進(jìn)程“餓死”的情況下，盡可能地延長進(jìn)程的執(zhí)行時間。適用于游戲、視頻和視頻捕獲場景下，較大限度地利用硬件資源。這個策略仍不完善（注8）。
IDL - SCHED_IDLE
跟SCHED_OTHER一樣，不使用靜態(tài)優(yōu)先度，而且也不大使用動態(tài)優(yōu)先度。進(jìn)程的優(yōu)先度為19或20。執(zhí)行這種策略的進(jìn)程，是進(jìn)程中的謙謙君子。它們總是先人后己，與世無爭。
DLN - SCHED_DEADLINE
這是Linux Kernel 3.14之后新增加的調(diào)度機(jī)制。同時也被認(rèn)為是最好的調(diào)度方案（注3）。誰的死期先到，誰就先上。這是一種急他人之所急的好作風(fēng)。不過，這個“死期”是Deadline，是執(zhí)行任務(wù)的“最后期限”。所以，這是進(jìn)程中的現(xiàn)實主義者的約定。
RHEL 8的產(chǎn)品文檔中，找不到關(guān)于SCHED_ISO的介紹，大概也是因為這種調(diào)度技術(shù)尚未成熟有關(guān)吧。
參考資料：
1、https://access.redhat.com/articles/3078
2、http://man7.org/linux/man-pages/man7/sched.7.html
3、https://stackoverflow.com/questions/9392415/linux-sched-other-sched-fifo-and-sched-rr-differences
4、https://lwn.net/Articles/723248/
5、https://www.kernel.org/doc/html/v5.4/scheduler/sched-rt-group.html
6、https://www.cs.montana.edu/~chandrima.sarkar/AdvancedOS/CSCI560_Proj_main/
7、https://linux.die.net/man/2/sched_getscheduler
8、https://www.mankier.com/8/schedtool
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