Was ist der Taskplanungsmechanismus von Linux?

Der Task-Planungsmechanismus von Linux bezieht sich auf den spezifischen Befehl oder das Programm, das das System bei einem bestimmten Ereignis ausführt. Jede CPU verfügt über eine Warteschlange zum Speichern von Aufgaben im Status „TASK_RUNNING“. Die Task-Planung besteht darin, die Aufgaben mit der höchsten Priorität zu entfernen Aus diesen Warteschlangen wird die Aufgabe als nächste Aufgabe zur Ausführung in die CPU gestellt.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Linux7.3-System, Dell G3-Computer.

Was ist der Task-Planungsmechanismus von Linux?

Bezieht sich auf einen bestimmten Befehl oder ein bestimmtes Programm, das vom System zu einem bestimmten Zeitpunkt ausgeführt wird.

Unter Linux verfügt jede CPU über eine Warteschlange zum Speichern von Aufgaben im Status TASK_RUNNING, Aufgabenplanung Die Aufgabe mit der höchsten Priorität wird aus diesen Warteschlangen als nächste Aufgabe übernommen und zur Ausführung in die CPU gestellt.

Aufgabenplanung erfordert zwei Prozesse: Kontextwechsel und Auswahlalgorithmus

Kontextwechsel

Wechsel vom Kontext eines Prozesses zum Kontext eines anderen Prozesses, da dies sehr häufig vorkommt und daher normalerweise der Schlüssel zum Planer ist Effizienz. Das Makro „switch_to“ wird in der Funktion

schedule() aufgerufen. Dieses Makro implementiert echtes Umschalten zwischen Prozessen und sein Code wird in include/i386/system.h gespeichert.

Das Makro „switch_to“ ist in eingebetteter Assembly geschrieben und schwer zu verstehen. Die Funktion

switch_to() kehrt normal zurück. Die Rücksprungadresse auf dem Stapel ist task_struct::thread::eip des neuen Prozesses. Dies ist die fortlaufende Position, die festgelegt wurde, als der neue Prozess das letzte Mal angehalten wurde (das letzte Mal, als switch_to( ) wurde ausgeführt).

Jetzt wird es in den Kontext des neu auszuführenden Prozesses übertragen. Dazu gehören Wakeup, Sleepon und andere Funktionen zum Einschlafen und Aufwecken.

Auswahlalgorithmus

Die Linux-Funktion „schedul()“ durchläuft alle Prozesse in der Bereitschaftswarteschlange, ruft die Funktion „goodness()“ auf, um die Gewichtung jedes Prozesses zu berechnen, und wählt den Prozess mit der größten Gewichtung zur Ausführung aus. Der Linux-Scheduler ist hauptsächlich in der Funktion Schedule() implementiert.

Planungsschritte:

Der Ablauf der Zeitplanfunktion ist wie folgt:

(1) Bereinigen Sie den aktuell ausgeführten Prozess.
(2) Wählen Sie den nächsten auszuführenden Prozess aus (pick_next_task).
(3) Legen Sie die Ausführungsumgebung des fest neuer Prozess
(4) Prozesskontextwechsel

Der Linux-Scheduler unterteilt Prozesse in drei Kategorien

Prozessplanung ist die Kernfunktion des Betriebssystems.

Der Planer ist nur ein Teil des Planungsprozesses. Die Prozessplanung ist ein sehr komplexer Prozess, für dessen Durchführung mehrere Systeme zusammenarbeiten müssen.

Dieser Artikel konzentriert sich nur auf den Scheduler. Seine Hauptaufgabe besteht darin, unter allen LAUFENDEN Prozessen den am besten geeigneten auszuwählen.

Als allgemeines Betriebssystem unterteilt der Linux-Scheduler Prozesse in drei Kategorien:

Interaktive Prozesse

Diese Art von Prozess hat viel Mensch-Computer-Interaktion, sodass der Prozess ständig schläft und auf Benutzereingaben wartet. Eine typische Anwendung ist der Editor vi. Diese Art von Prozess stellt relativ hohe Anforderungen an die Reaktionszeit des Systems, da Benutzer sonst das Gefühl haben, dass das System langsam reagiert.

Batch-Prozess

Diese Art von Prozess erfordert keine Mensch-Computer-Interaktion, läuft im Hintergrund und beansprucht viele Systemressourcen. Reaktionsverzögerungen können jedoch toleriert werden. Wie zum Beispiel ein Compiler.

Echtzeitprozesse

Echtzeit stellt höchste Anforderungen an die Planungsverzögerung. Diese Prozesse führen oft sehr wichtige Vorgänge aus und erfordern eine sofortige Reaktion und Ausführung. Zum Beispiel Videowiedergabesoftware oder Flugzeugflugsteuerungssysteme. Es ist offensichtlich, dass solche Programme keine langen Planungsverzögerungen tolerieren. Zumindest beeinträchtigt dies den Effekt der Filmvorführung und im schlimmsten Fall wird das Flugzeug zerstört Tutorial

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWas ist der Taskplanungsmechanismus von Linux?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!