请详细解释Linux内核中CFS调度器是如何计算和比较不同进程的虚拟运行时间vruntime,并结合Linux 2.6.24版本。
时间: 2024-11-06 22:26:52 浏览: 38
在Linux内核调度器中,CFS(Completely Fair Scheduler)是一个专门为普通进程设计的调度器类,它通过虚拟运行时间vruntime来决定进程的调度顺序。vruntime是根据进程的执行时间以及nice值来动态计算的,它为每个进程提供了一个公平的CPU资源分配指标。
参考资源链接:[Linux内核2.6.24调度器笔记与解析](https://wenku.csdn.net/doc/6491461ec37fb1329a2e859e?spm=1055.2569.3001.10343)
Linux 2.6.24版本的CFS调度器主要通过维护一个红黑树来管理就绪态的进程。这颗树按进程的vruntime值排序,红黑树的特性保证了树的平衡,从而使得调度器可以在O(log n)的时间复杂度内找到vruntime最小的进程,即下一个应该运行的进程。
vruntime的计算方法涉及到了进程的实际运行时间以及nice值。nice值是一个可以动态调整的值,范围从-20到19,数值越小表示进程优先级越高。CFS调度器通过以下公式来计算每个进程的vruntime:
vruntime = 实际运行时间 * (20 - nice值)
当nice值为0时,vruntime等于进程的实际运行时间,而当nice值为-20时,vruntime则变为实际运行时间的80%。这样,调度器就能根据进程的nice值来调整其虚拟运行时间,从而在保证系统公平性的前提下,为高优先级进程提供更多的CPU时间。
除此之外,CFS调度器还考虑了进程的睡眠时间和唤醒行为,通过这些行为动态调整vruntime,以防止进程饿死现象的发生。具体来说,当一个进程从睡眠状态被唤醒时,调度器会减少其vruntime,使其在醒来后更容易获得CPU时间。
通过这种方式,CFS调度器确保了不同优先级的进程都能按照其权重获得相应的CPU执行时间,从而实现了进程调度的公平性和效率。
如果希望深入学习更多关于Linux内核调度器的内部工作机制,包括CFS调度器的更多细节和原理,建议阅读这份资料:《Linux内核2.6.24调度器笔记与解析》。这份资源不仅提供了调度器的结构和概念,还包括了进程状态转换等深入的内容,帮助你全面理解Linux内核调度器的工作原理。
参考资源链接:[Linux内核2.6.24调度器笔记与解析](https://wenku.csdn.net/doc/6491461ec37fb1329a2e859e?spm=1055.2569.3001.10343)
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