SCHED_FIFO与SCHED_RR的优先级

在 Linux 中，SCHED_FIFO 和 SCHED_RR 是两种实时调度策略，它们的区别在于任务的抢占方式不同。SCHED_FIFO 表示先进先出调度策略，即任务运行时一直运行直到自愿放弃 CPU 或者被更高优先级的任务抢占，因此 SCHED_FIFO 不支持任务抢占。而 SCHED_RR 表示轮询调度策略，即任务运行一段时间后，会被抢占，然后重新排队等待下一次运行，这种方式支持任务抢占。

在 SCHED_FIFO 和 SCHED_RR 中，任务的优先级范围是 1 到 99，数字越小表示优先级越高。其中，优先级 1 表示最高优先级，优先级 99 表示最低优先级。需要注意的是，使用实时调度策略和高优先级可能会影响系统的稳定性，因此需要谨慎使用。

相关问题

posix多线程有感--进程调度策略(SCHED_OTHER,SCHED_FIFO,SCHED_RR)

POSIX多线程是一种支持多线程编程的标准，它提供了一套跨平台的API以便于程序员编写可移植的多线程代码。在POSIX多线程中，线程的调度是由操作系统完成的，而不是由程序员手动控制的。进程调度策略是操作系统用来决定线程在何时被调度执行的一种策略，POSIX多线程支持三种不同的进程调度策略：

1. SCHED_OTHER：这是默认的调度策略，也称为普通调度策略。在这种策略下，线程的优先级被忽略，操作系统会根据一定的算法自动决定线程的调度顺序。

2. SCHED_FIFO：这是一种先进先出的调度策略。在这种策略下，线程的优先级是固定的，先进来的线程先执行，直到它自己执行完毕或者被其他优先级更高的线程抢占。

3. SCHED_RR：这是一种时间片轮转的调度策略。在这种策略下，线程的优先级是固定的，每个线程被分配一个时间片，当时间片用完后，操作系统会终止该线程并将CPU时间片分配给下一个线程，直到所有线程都执行完毕。

这三种调度策略适用于不同类型的应用场景，程序员可以根据实际情况选择最合适的策略来优化多线程程序的性能。

1． linux内核进程调度算法源码分析 目的：通过阅读linux源代码，分析研究linux的进程调度策略和算法。 内容：以源码为依据，分析如下问题 1） 进程调度队列是如何组织的； 2） 三种调度类型（SCHED_FIFO, SCHED_RR, SCHED_OHTER）的实现过程； 3） 优先级是如何定义和动态变化的； 4） 时间片的赋值？它与优先级的关系？ 重点分析内核数据结构task_struct（在include/linux/sched.h中）和调度函数schedule()（在kernel/sched.c中

进程调度队列是如何组织的：

在 Linux 内核中，进程调度队列是由多个就绪队列（runqueue）组成的。每个 CPU 都有一个就绪队列，用于保存可以被调度的进程。就绪队列是一个双向链表，每个链表节点对应一个进程。就绪队列使用了一些优化技巧，例如旋转数组（rotating bitmap）和红黑树（red-black tree），以提高调度效率。

三种调度类型（SCHED_FIFO, SCHED_RR, SCHED_OTHER）的实现过程：

Linux 内核中支持三种调度类型：

- SCHED_FIFO：先进先出调度策略，进程一旦被调度，将一直占用 CPU 直到自愿放弃或者被其他进程抢占。
- SCHED_RR：时间片轮转调度策略，进程被分配固定的时间片，当时间片用完或者进程主动放弃 CPU 时，进程就会被放回到就绪队列中，等待下一次调度。
- SCHED_OTHER：CFS（Completely Fair Scheduler）调度策略，基于进程的虚拟运行时间（vruntime）来决定进程的优先级。优先级较高的进程被调度的机会更高。

在 Linux 内核中，这三种调度类型的实现都是基于调度类（sched_class）的概念。每个调度类都包含了一组函数指针，用于实现进程调度相关的操作。不同的调度类实现不同的调度策略。

优先级是如何定义和动态变化的：

在 Linux 内核中，进程的优先级是一个动态变化的值，取值范围为 -20 到 19。优先级较高的进程会更容易被调度。进程的优先级由调度类的实现决定，不同的调度类可以有不同的优先级计算方式。

时间片的赋值？它与优先级的关系？

在 Linux 内核中，时间片的赋值与优先级有关。时间片的大小由进程的优先级决定，优先级越高的进程分配的时间片越长。具体来说，时间片的大小可以通过以下公式计算：

time_slice = 100 * 2 ^ (MAX_PRIO - prio)

其中，MAX_PRIO 是进程优先级的最大值，prio 是进程的优先级。时间片的单位是 jiffies（时钟滴答数），具体的大小可以通过 kernel/sched/core.c 中的 time_slice() 函数计算。

重点分析内核数据结构 task_struct（在 include/linux/sched.h 中）和调度函数 schedule()（在 kernel/sched.c 中）：

task_struct 结构体是 Linux 内核中描述进程的主要数据结构，其中包含了进程的各种信息，包括进程 ID、优先级、状态等等。task_struct 结构体比较庞大，其中包含了多个子结构体，例如 thread_info、mm_struct、fs_struct 等等。

schedule() 函数是 Linux 内核中实现进程调度的核心函数，它由内核定时器触发，用于从就绪队列中选择下一个需要运行的进程。schedule() 函数首先会检查当前 CPU 上是否有正在运行的进程，如果有，则不进行调度；否则，它会从就绪队列中选择下一个进程，并将其调度到 CPU 上运行。如果就绪队列为空，则 schedule() 函数会将当前 CPU 切换到 idle 进程上，以节省 CPU 资源。