linux進程調(diào)度是怎么發(fā)生的

本篇內(nèi)容介紹了“l(fā)inux進程調(diào)度是怎么發(fā)生的”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠?qū)W有所成！

linux的進程調(diào)度發(fā)生的情況：1、進程狀態(tài)轉換的時刻，進程終止、進程睡眠，進程要調(diào)用“sleep()”或“exit()”等函數(shù)進行狀態(tài)轉換，這些函數(shù)會主動調(diào)用調(diào)度程序進行進程調(diào)度；2、當前進程的“current->counter=0”時，進程的時間片是由時鐘中斷來更新的；3、當設備驅(qū)動程序執(zhí)行長而重復的任務時，直接調(diào)用調(diào)度程序；4、進程從中斷、異常及系統(tǒng)調(diào)用返回到用戶態(tài)時。

本教程操作環(huán)境：linux7.3系統(tǒng)、Dell G3電腦。

linux的進程調(diào)度發(fā)生在什么情況下

Linux的調(diào)度程序是一個叫Schedule()的函數(shù)，由它來決定是否要進行進程的切換。而所謂的調(diào)度時機則是在什么情況下執(zhí)行調(diào)度程序。

Linux進程調(diào)度采用的是搶占式多任務處理，所以進程之間的掛起和繼續(xù)運行無需彼此之間的協(xié)作。

主要有一下幾種狀況：

• 進程狀態(tài)轉換的時刻：進程終止、進程睡眠；

進程要調(diào)用sleep()或exit()等函數(shù)進行狀態(tài)轉換，這些函數(shù)會主動調(diào)用調(diào)度程序進行進程調(diào)度；

• 當前進程的時間片用完時(current->counter=0)；

由于進程的時間片是由時鐘中斷來更新的，因此，這種情況和時機4是一樣的。

• 設備驅(qū)動程序

當設備驅(qū)動程序執(zhí)行長而重復的任務時，直接調(diào)用調(diào)度程序。在每次反復循環(huán)中，驅(qū)動程序都檢查need_resched的值，如果必要，則調(diào)用調(diào)度程序schedule()主動放棄CPU。

• 進程從中斷、異常及系統(tǒng)調(diào)用返回到用戶態(tài)時；

如前所述，不管是從中斷、異常還是系統(tǒng)調(diào)用返回，最終都調(diào)用ret_from_sys_call()，由這個函數(shù)進行調(diào)度標志的檢測，如果必要，則調(diào)用調(diào)用調(diào)度程序。

擴展知識

在Linux中，進程的運行時間不可能超過分配給他們的時間片，他們采用的是搶占式多任務處理，所以進程之間的掛起和繼續(xù)運行無需彼此之間的協(xié)作。

在一個如linux這樣的多任務系統(tǒng)中，多個程序可能會競爭使用同一個資源，在這種情況下，我們認為，執(zhí)行短期的突發(fā)性工作并暫停運行以等待輸入的程序，要比持續(xù)占用處理器以進行計算或不斷輪詢系統(tǒng)以查看是否有輸入到達的程序要更好。我們稱表現(xiàn)好的程序為nice程序，而且在某種意義上，這個nice 是可以被計算出來的。操作系統(tǒng)根據(jù)進程的nice值來決定它的優(yōu)先級，一個進程的nice值默認為0并將根據(jù)這個程序的表現(xiàn)不斷變化。長期不間斷運行的程序的優(yōu)先級一般會比較低。

為什么從系統(tǒng)調(diào)用返回時要調(diào)用調(diào)度程序呢？

這當然是從效率考慮。從系統(tǒng)調(diào)用返回意味著要離開內(nèi)核態(tài)而返回到用戶態(tài)，而狀態(tài)的轉換要花費一定的時間，因此，在返回到用戶態(tài)前，系統(tǒng)把在內(nèi)核態(tài)該處理的事全部做完。

下面簡單看一下每個時鐘中斷發(fā)生時內(nèi)核要做的工作，首先對這個最頻繁的調(diào)度時機有一個大體了解，然后再詳細討論調(diào)度程序的具體工作過程。

每個時鐘中斷(timer interrupt)發(fā)生時，由三個函數(shù)協(xié)同工作，共同完成進程的選擇和切換，它們是：schedule()、do_timer()及ret_form_sys_call()。

schedule()：進程調(diào)度函數(shù)，由它來完成進程的選擇(調(diào)度)；

do_timer()：暫且稱之為時鐘函數(shù)，該函數(shù)在時鐘中斷服務程序中被調(diào)用，是時鐘中斷服務程序的主要組成部分，該函數(shù)被調(diào)用的頻率就是時鐘中斷的頻率即每秒鐘100次(簡稱100赫茲或100Hz)；

ret_from_sys_call()：系統(tǒng)調(diào)用返回函數(shù)。

當一個系統(tǒng)調(diào)用或中斷完成時，該函數(shù)被調(diào)用，用于處理一些收尾工作，例如信號處理、核心任務等等。

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