linux進程調度 – 優先順序處理

從使用者的角度來看，優先順序非常簡單，不過是從-20 ~ 19之間的數字。但是核心內部對這些優先順序的處理相當的複雜。

優先順序核心表示

在使用者空間可以通過系統調用nice更改當前進程的優先順序，對於linux系統來說優先順序的表示範圍是-20~19，值越小表示進程的優先順序越高。至於說為什麼選擇這麼一個詭異的範圍，真相已經淹沒在曆史中了。

在核心中使用一個看起來正常得多的表示方法，從0到139。值越小，優先順序越低。其中0~99是給即時進程使用的，nice值的-20~19正好可以映射到100到139這個範圍內，這也意味著nice只能設定非即時進程的優先順序。即時進程的優先順序一定比普通進程的優先順序高。

計算優先順序

上面說的都是進程的靜態優先順序，有時我們還需要考慮下面三種優先順序：

進程的動態優先順序task_struct->prio， 普通優先順序task_struct->normal_prio，和靜態優先順序task_struct->static_prio。

動態優先順序和普通優先順序是通過靜態優先順序計算出來的:

p->prio = effective_prio(p);

輔助函數effective_prio執行了下列操作：

/* * Calculate the current priority, i.e. the priority * taken into account by the scheduler. This value might * be boosted by RT tasks, or might be boosted by * interactivity modifiers. Will be RT if the task got * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio. */static int effective_prio(struct task_struct *p){        p->normal_prio = normal_prio(p);        /*         * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,         * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority         * to the normal priority:         */        if (!rt_prio(p->prio))                return p->normal_prio;        return p->prio;}

這個函數返回動態優先順序，同時在函數內部會修改進程的普通優先順序。

對於普通進程，我們可以看出static_prio，normal_prio和prio是完全相同的。即時進程的優先順序計算方法是不同的，要根據rt_priority計算，由於更高的priority表示更高的優先順序，核心內部的優先順序表示則完全相反，越低的值表示的優先順序越高。

normal_prio非常簡單，僅僅返回了p->static_prio，之所以使用一個函數封裝這個簡單的功能，是因為曆史的原因，在原來的O(1)調度器時，普通優先順序的計算涉及到很多複雜的技巧性工作。

計算負載權重

優先順序固然重要，但是在進程調度時考慮到task-struct->se.load中儲存的負荷權重。

函數set_load_weight負責根據進程類型及其靜態優先順序計算負荷權重。

對於普通進程，核心維護了一個表，從-20~19每個優先順序對應表中一項

static const int prio_to_weight[40] = { /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291, /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916, /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906, /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277, /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423, /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137, /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45, /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,};

可以看出數組中各個相鄰值之間的乘數因子是1.25, 共有40項，prio_to_weight[0]對應著優先順序100，prio_to_wright[39]對應著優先順序139。而是是進程的負載則是prio_to_weight[0]的2倍。其實我們完全沒必要記住這些奇怪的數字，只要知道即時進程權重更大即可