Penjadualan proses dalam sistem Linux: konsep, prinsip dan kaedah

Penjadualan proses ialah fungsi kernel yang penting dalam sistem Linux Ia boleh memperuntukkan hak penggunaan CPU di antara pelbagai proses supaya setiap proses boleh mendapat masa berjalan yang munasabah, dengan itu meningkatkan keselarasan dan responsif sistem. Kesan penjadualan proses secara langsung mempengaruhi prestasi sistem dan pengalaman pengguna Oleh itu, amat perlu untuk memahami penjadualan proses dalam sistem Linux. Tetapi, adakah anda benar-benar memahami penjadualan proses dalam sistem Linux? Adakah anda tahu konsep, prinsip dan kaedahnya? Adakah anda tahu cara menggunakan dan mengkonfigurasi penjadualan proses di bawah Linux? Artikel ini akan memperkenalkan anda kepada pengetahuan berkaitan penjadualan proses dalam sistem Linux secara terperinci, membolehkan anda menggunakan dan memahami fungsi kernel yang berkuasa ini dengan lebih baik di bawah Linux.

Dalam kernel Linux, penyiapan ialah mekanisme penyegerakan mudah yang menandakan "perkara boleh diteruskan".

Untuk menggunakan penyelesaian, anda mesti memasukkan dalam fail dan mencipta pembolehubah jenis penyelesaian struktur.

1. Pembolehubah ini boleh diisytiharkan dan dimulakan secara statik:

2. ISYTIHKAN_PENYELESAIAN(my_comp);

3. atau permulaan dinamik:

   1. **struct** completion my_comp; 
   2. init_completion(&my_comp); 
   

Jika pemandu ingin menunggu proses selesai sebelum melakukan operasi seterusnya, ia boleh memanggil wait_for_completion dengan acara yang akan diselesaikan sebagai parameter:

1. batal tunggu_untuk_penyelesaian(penyelesaian struct *comp);

tunggu_selesai menunggu untuk selesai. Jika interruptible ditambah, ini bermakna bahawa benang menunggu boleh diganggu oleh isyarat yang dihantar dari luar jika killable ditambah, ini bermakna bahawa thread hanya boleh diganggu oleh isyarat membunuh, ia bermakna menunggu akan tamat secara automatik selepas menunggu tempoh masa tertentu Unit tamat masa ialah keratan masa yang digunakan oleh sistem (kebanyakannya 1ms).

Jika bahagian lain kod boleh menentukan bahawa acara telah selesai, salah satu daripada dua fungsi berikut boleh dipanggil untuk membangkitkan proses menunggu acara:

1. **void** complete(**struct** completion *comp); 
2. **void** complete_all(**struct** completion *comp); /* Linux 2.5.x以上版本 */ 

Fungsi sebelumnya hanya akan membangunkan satu proses menunggu, manakala fungsi yang terakhir akan membangunkan semua proses menunggu acara. Oleh kerana cara penyiapan dilaksanakan, lengkap akan berfungsi walaupun ia dipanggil sebelum tunggu_untuk_pertandingan.
Sebagai contoh, dalam pelaksanaan pemacu peranti MD, terdapat benang pemulihan md_recovery_thread. Pemacu mendaftar dan menyahdaftarkan urutan pemulihan melalui md_register_thread dan md_unregister_thread. Logik pelaksanaan memulihkan benang adalah dalam fungsi md_thread, yang kira-kira seperti berikut:

1. **int** md_thread(**void** * arg) 
2. { 
3.   线程初始化; 
4.   **while** (运行) { 
5. ​    处理逻辑; 
6. ​    接收信号; 
7.   } 
8.   **return** 0; 
9. } 

md_register_thread akan mencipta utas pemulihan, yang mesti mengembalikan penuding utas selepas utas sebenarnya dimulakan. Oleh itu, logiknya ialah:

1. mdk_thread_t *md_register_thread(**void** (*run) (**void** *), **void** *data, **const** **char** *name) 
2. { 
3.   mdk_thread_t ***thread**; 
4.   …… 
5.   **struct** completion event; 
6.   /* 为线程分配空间 */ 
7.   **thread** = (mdk_thread_t *) kmalloc (**sizeof**(mdk_thread_t), GFP_KERNEL); 
8.   …… 
9.   init_completion(&event); 
10.   …… 
11.   **thread**->event = &event; 
12.   /* 创建内核线程 */ 
13.   ret = kernel_thread(md_thread, **thread**, 0); 
14.   /* 等待线程初始化结束 */ 
15.   …… 
16.   wait_for_completion(&event); 
17.   /* 返回线程指针 */ 
18.   **return** **thread**; 
19. } 

Semasa md_unregister_thread log keluar dan menyambung semula utas dengan menghantar isyarat SIGKILL ke utas, ia juga perlu melepaskan memori yang diduduki oleh utas selepas utas benar-benar keluar. Oleh itu, logiknya ialah:

1. **void** md_unregister_thread(mdk_thread_t ***thread**) 
2. { 
3.   **struct** completion event; 
4.   init_completion(&event); 
5.   **thread**->event = &event; 
6.   …… 
7.   /* 向线程发送SIGKILL信号终止其运行 */ 
8.   md_interrupt_thread(**thread**); 
9.   /* 等待线程退出 */ 
10.   wait_for_completion(&event); 
11.   /* 释放线程所占用的内存 */ 
12.   kfree(**thread**); 
13. } 

Jika anda menganggap selesai, logik md_thread ialah:

1. **int** md_thread(**void** * arg) 
2. { 
3.   线程初始化; 
4.   complete(**thread**->event);  
5.   **while** (运行) { 
6. ​    处理逻辑; 
7. ​    接收信号; 
8.   } 
9.   complete(**thread**->event);  
10.   **return** 0; 
11. } 

Perlu diambil perhatian bahawa memandangkan peristiwa tunggu ialah sumber yang dikongsi dalam pemacu dan urutan pemulihan, ia mestilah pembolehubah global, atau seperti dalam kod pelaksanaan, ditakrifkan sebagai pembolehubah setempat dan penunjuknya diletakkan dalam urutan pemulihan struktur tengah.

typedef struct mdk_thread_s {
  ……
  struct completion *event;
  ……
} mdk_thread_t;

Melalui artikel ini, anda seharusnya mempunyai pemahaman yang mendalam tentang penjadualan proses dalam sistem Linux dan mengetahui konsep, prinsip dan kaedahnya. Anda juga harus memahami peranan dan kesan penjadualan proses, dan cara menggunakan dan mengkonfigurasi penjadualan proses dengan betul di bawah Linux. Kami mengesyorkan agar anda menggunakan penjadualan proses untuk meningkatkan keselarasan sistem dan responsif apabila menggunakan sistem Linux. Pada masa yang sama, kami juga mengingatkan anda untuk memberi perhatian kepada beberapa masalah dan cabaran yang berpotensi apabila menggunakan penjadualan proses, seperti keutamaan proses, pengimbangan beban, prestasi masa nyata, dsb. Saya harap artikel ini dapat membantu anda menggunakan sistem Linux dengan lebih baik dan membolehkan anda menikmati kelebihan dan kemudahan penjadualan proses di bawah Linux.

Atas ialah kandungan terperinci Penjadualan proses dalam sistem Linux: konsep, prinsip dan kaedah. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!