Linux系统中的调度基本上继承了UNIX系统的以优先级为基础的调度 。也就是说,核心为系统中每个进程计算出一个优先级,该优先级反映了一个进程获得CPU使用权的资格,即高优先级的进程优先得到运行 。核心从进程就绪队列中挑选一个优先级最高的进程,为其分配一个CPU时间片 , 令其投入运行 。在运行过程中,当前进程的优先级随时间递减,这样就实现了“负反馈”作用,即经过一段时间之后,原来级别较低的进程就相对“提升”了级别,从而有机会得到运行 。当所有进程的优先级都变为0(最低)时,就重新计算一次所有进程的优先级 。
2.调度策略
Linux系统针对不同类别的进程提供了3种不同的调度策略,即SCHED_FIFO、SCHED_RR及SCHED_OTHER 。其中,SCHED_FIFO适合于短实时进程,它们对时间性要求比较强,而每次运行所需的时间比较短 。一旦这种进程被调度且开始运行,就一直运行到自愿让出CPU或被优先级更高的进程抢占其执行权为止 。
SCHED_RR对应“时间片轮转法”,适合于每次运行需要较长时间的实时进程。一个运行进程分配一个时间片(200 ms),当时间片用完后,CPU被另外进程抢占,而该进程被送回相同优先级队列的末尾,核心动态调整用户态进程的优先级 。这样,一个进程从创建到完成任务后终止 , 需要经历多次反馈循环 。当进程再次被调度运行时,它就从上次断点处开始继续执行 。
SCHED_OTHER是传统的UNIX调度策略,适合于交互式的分时进程。这类进程的优先级取决于两个因素:一个是进程剩余时间配额,如果进程用完了配给的时间,则相应优先级降到0;另一个是进程的优先数nice,这是从UNIX系统沿袭下来的方法,优先数越小,其优先级越高 。nice的取值范围是-20 19 。用户可以利用nice命令设定进程的nice值 。但一般用户只能设定正值,从而主动降低其优先级;只有特权用户才能把nice的值设置为负数 。进程的优先级就是以上二者之和 。
后台命令对应后台进程(又称后台作业) 。后台进程的优先级低于任何交互(前台)进程的优先级 。所以 , 只有当系统中当前不存在可运行的交互进程时,才调度后台进程运行 。后台进程往往按批处理方式调度运行 。
3.调度时机
核心进行进程调度的时机有以下5种情况:
(1)当前进程调用系统调用nanosleep( )或者pause( ),使自己进入睡眠状态,主动让出一段时间的CPU的使用权 。
(2)进程终止,永久地放弃对CPU的使用 。
(3)在时钟中断处理程序执行过程中,发现当前进程连续运行的时间过长 。
(4)当唤醒一个睡眠进程时,发现被唤醒的进程比当前进程更有资格运行 。
(5)一个进程通过执行系统调用来改变调度策略或者降低自身的优先级(如nice命令),从而引起立即调度 。
4.调度算法
进程调度的算法应该比较简单,以便减少频繁调度时的系统开销 。Linux执行进程调度时,首先查找所有在就绪队列中的进程,从中选出优先级最高且在内存的一个进程 。如果队列中有实时进程 , 那么实时进程将优先运行 。如果最需要运行的进程不是当前进程,那么当前进程就被挂起,并且保存它的现场—— 所涉及的一切机器状态 , 包括程序计数器和CPU寄存器等,然后为选中的进程恢复运行现场 。
(二)Linux常用调度命令
· nohup命令
nohup命令的功能是以忽略挂起和退出的方式执行指定的命令 。其命令格式是:
nohup command?。踑rguments]
其中,command是所要执行的命令,arguments是指定命令的参数 。
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