linux内核进程调度sched源码解析

Linux内核中的进程调度器被称为“调度器”，其源代码位于`kernel/sched/`目录下。调度器是内核的一部分，它控制着在多个进程之间分配CPU时间片的方式。在这个过程中，调度器需要考虑多个因素，例如进程优先级、进程所需的资源、进程等待的时间以及系统负载等。

下面是对Linux内核进程调度器的源代码进行简要的解析：

1. 调度器初始化

调度器初始化函数为`sched_init()`，它负责初始化调度器的各种数据结构和变量。在这里，调度器将创建一个名为`init_task`的内核线程，该线程是系统中的第一个进程。调度器还会初始化各种调度相关的数据结构和变量，例如CPU负载平衡器、进程优先级队列等。

2. 进程调度

进程调度函数为`sched_schedule()`，它被调用以选择下一个要运行的进程。调度器使用了一种多级反馈队列调度算法，其中进程根据它们的优先级被分配到不同的队列中。调度器将首先从优先级最高的队列中选择下一个要运行的进程。如果该队列为空，则调度器将继续选择下一个队列，直到找到非空队列为止。如果所有队列都为空，则调度器将选择一个空闲的CPU，并将当前进程移到该CPU上。

3. 进程优先级

进程的优先级是一个重要的因素，它决定了进程在被分配CPU时间片时的顺序。Linux内核中，进程的优先级范围从0到139，其中0是最高优先级，139是最低优先级。优先级为0的进程是实时进程，可以通过`sched_setscheduler()`函数设置。其他进程的优先级由调度器动态调整，通常根据进程的历史运行时间、进程类型、进程等待时间等因素进行计算。

4. CPU负载平衡

当系统中有多个CPU时，调度器还需要考虑如何平衡CPU的负载。为此，调度器将在不同的CPU之间移动进程，以确保每个CPU的负载尽可能相等。调度器会定期扫描系统中的所有CPU，查找负载最轻的CPU，并将某些进程从其他CPU移动到该CPU上。

5. 调度策略

调度器还支持不同的调度策略，例如完全公平调度（CFS）、实时调度（RT）、轮转调度（RR）等。不同的调度策略适用于不同的场景，例如CFS适用于普通的任务，而RT适用于实时任务。调度策略可以通过`sched_setscheduler()`函数进行设置。

以上是对Linux内核进程调度器的简要介绍和源代码解析。由于调度器的复杂性，这里仅介绍了一些基本概念和代码实现。如果您对此感兴趣，建议仔细阅读相关文档和源代码。