Linux进程调度-提纲

1. 进程的概念

进程在Linux系统里的描述

进程的生命周期、状态

PCB task_struct 包含哪些，从进程是做什么的、管理来检验

ZOMBIE fork STOP

2. COW：

子进程复制父进程的内存资源，然后资源的映射表上，将属性标记为只读。

当父进程或者子进程，不论谁要修改这个资源，会触发错误（因为被标记为了只读），进程缺页异常。

进入缺页异常处理，要处理各种情况，检查是不是非法访问还是请求调页。

pthread_create=>clone调用

会完全复制进程的资源，但有各自的task_struct

在用户空间get_pid返回的是进程id， TGID，线程在内核空间的pid在用户空间通过tid得到，适应posix标准

孤儿进程的收养

【fork】

4. 进程调度

目标：吞吐、响应

上下文切换：切换时间是一方面，另一方面是cache miss的影响

任务类型： CPU Bound，IO Bound=》调度的输入

2.6内核中的调度：

0~99实时进程，高优先级抢占低优先级，同优先级选择FIFO、RR调度算法

100~139普通进程，全优先权轮转，sleep、阻塞的时间会越长，优先级会越来越高；执行的时间越长，优先级越低。优先级越高得到的时间片越多。=》这的目的是IO Bound（阻塞、睡眠长）容易比调度到，增加系统的整体性能

新的补丁，RT门限：

规定在period的时间里RT最多跑runtime的时间

/proc/sys/kernel/sched_rt_period sched_rt_runtime

这样避免了RT进程出现异常时，无法退出CPU

普通进程的调度，CFS

vruntime += delta * NICE_0_LOAD/se.weight

se.weight进程权重，有优先级决定

pthread_setschedparam(pthread_self(), SCHED_FIFO, prio) 进程自己设置优先级？

chrt

5. 负载均衡

实时进程：N个优先级高的RT分布到N个核

pull_rt_task() push_rt_task()

普通进程：

周期性负责均衡

IDEL时负载均衡

fork exec时负载均衡

pthread_attr_setaffinity_np()

sched_setaffinity（）

taskset

6. 中断负载均衡

/proc/irq/12/smp_affinity

可以将网卡的软中断队列分布到不同的核上

cpu0收到中断，软中断也会在cpu0上处理。对于单队列网卡使用RPS，将包处理负载均衡到多个CPU

echo fffe > /sys/class/net/eth1/queues/rx-0/rps_cpus

cgroup

将进程、线程分组，然后控制组的使用资源。在组内还是公平调度

cgroup规定了该组的资源使用率，cpu 内存磁盘

android就是使用了cgroups。

apps组

bg_non_interactive组

docker 使用cgroups调整容器的资源使用率

cyclictest工具测试实时性

7. 四类区间

中断

软中断

进程spin_lock

以上三个不能抢占

进程可调度

PREEMPT_RT补丁

1）spinlock迁移为可调度的mutex。raw_spin_lock

2）实现优先级继承协议

3）中断线程化

4）软中断线程化