linux的进程调度器是内核中最关键的组件之一，它负责决定何时以及多久一个进程可以获得cpu时间。在最理想的情况下，进程调度器需要确保每个进程都能合理地分配到cpu执行指令的时间。为此，进程调度器必须具备以下特性：
Linux进程调度器采用类似于vfs的设计，采用简单的两层结构模式。第一层是通用调度器，定义为进程调度器的入口抽象层；第二层是调度器的具体实现，根据调度策略实现进程调度的具体实现。第一层使用了struct sched_class来描述；第二层是具体的调度器，包括deadline调度器(struct sched_class dl_sched_class)、实时调度器(struct sched_class rt_sched_class)和完全公平调度器(struct sched_class fair_sched_class)。
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内核中的运行队列包含了所有进程，每个CPU都有一个运行队列，各自的进程运行队列会在各自的CPU队列中争夺CPU的运行时间。实际的进程调度器嵌入到每个CPU的运行队列中。内核中进程运行队列是通过struct rq来定义的：
// 省略大部分字段，着重描述下运行队列中的一些字段struct rq { // 每个CPU的运行队列的锁 raw_spinlock_t lock; // 运行队列的进程数 unsigned int nr_running; // 当前CPU上的负载 struct load_weight load; // 进程切换的次数 u64 nr_switches; // 公平调度器 struct cfs_rq cfs; // 实时调度器 struct rt_rq rt; // deadline调度器 struct dl_rq dl; unsigned long nr_uninterruptible; // 正在运行的进程任务 struct task_struct *curr; // 空闲的进程任务 struct task_struct *idle; // 停止的进程任务 struct task_struct *stop; unsigned long next_balance;};
进程调度实现是通过调用进程第一层的通用调度器开始的，内核从__schedule()函数开始，该函数负责挑选下一个最佳的可运行的进程任务。__schedule()函数中的pick_next_task()会遍历实际调度器中的函数，并选择出下一个最佳的任务。如果其他实际调度器没有更高优先级的可运行进程任务，pick_next_task()会选择完全公平调度器中寻找下一个进程任务。
static void __sched notrace __schedule(bool preempt){ next = pick_next_task(rq, prev, &rf);}// 选择一个优先级最高的进程执行static inline struct task_struct *pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf){ const struct sched_class *class; struct task_struct *p; if (likely((prev->sched_class == &idle_sched_class || prev->sched_class == &fair_sched_class) && rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) { p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf); if (unlikely(p == RETRY_TASK)) goto again; if (unlikely(!p)) p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, rf); return p; }again: for_each_class(class) { p = class->pick_next_task(rq, prev, rf); if (p) { if (unlikely(p == RETRY_TASK)) goto again; return p; } } BUG();}
以上就是聊聊Linux内核进程调度上篇的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
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