本系列名為樸素的UNIX,但是也包括各個(gè)類UNIX系統(tǒng)的細(xì)節(jié),本系列文章整理自本人幾年來(lái)的學(xué)習(xí)筆記,著重分析各個(gè)UNIX,類UNIX的實(shí)現(xiàn)思想以及感悟。
本文比較短,只是分析一下Linux CFS調(diào)度器的一個(gè)細(xì)節(jié)。
在進(jìn)程尋找下一個(gè)將被運(yùn)行的進(jìn)程時(shí),難道僅僅只是在紅黑樹上取下左下角的進(jìn)程嗎?事實(shí)上最樸素的實(shí)現(xiàn)就是這樣,但是考慮到優(yōu)化的話,就沒(méi)有這么簡(jiǎn)單了。要
考慮CPU緩存的利用率,即如果一個(gè)進(jìn)程A搶占了進(jìn)程B,那么在A進(jìn)程的上下文中,pick
next是選擇進(jìn)程B呢還是選擇紅黑樹的左下角進(jìn)程呢?另外如果進(jìn)程A剛被喚醒,企圖搶占進(jìn)程B,但是沒(méi)有成功,那么下一個(gè)是選擇紅黑樹的左下角進(jìn)程呢還
是選擇進(jìn)程A呢?是的,這些都是問(wèn)題。
我們看一下pick next的實(shí)現(xiàn):
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static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq) { struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq); struct sched_entity *left = se; if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1) se = cfs_rq->next; /* * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task. */ if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1) se = cfs_rq->last; clear_buddies(cfs_rq, se); return se; }
很顯然,要把紅黑樹最左下角的進(jìn)程和另外兩個(gè)進(jìn)程,即next和last最比較,next是搶占失敗的進(jìn)程,而last則是搶占成功后被搶占的進(jìn)程,這三個(gè)進(jìn)程到底哪一個(gè)是最優(yōu)的next進(jìn)程呢?Linux CFS實(shí)現(xiàn)的判決條件是:
1.盡可能滿足需要?jiǎng)偙粏拘训倪M(jìn)程搶占其它進(jìn)程的需求;
2.盡可能減少以上這種搶占帶來(lái)的緩存刷新的影響。
Linux CFS實(shí)現(xiàn)是怎么做到的呢?Linux保存了兩個(gè)變量,即搶占失敗的進(jìn)程和搶占成功后被搶占的進(jìn)程,在權(quán)衡的時(shí)候,優(yōu)先選擇的順序是:
搶占成功后被搶占的進(jìn)程>搶占失敗的進(jìn)程>紅黑樹最左下角的進(jìn)程
到底能不能選擇前兩個(gè)進(jìn)程,則是wakeup_preempt_entity函數(shù)來(lái)決定的,代碼太多無(wú)益,看下面的圖解即可:
這個(gè)CFS的細(xì)節(jié)在Linux 2.6.23最初實(shí)現(xiàn)CFS時(shí)并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。因此從最樸素的時(shí)×××始,你才能逐漸理解細(xì)節(jié)的來(lái)龍去脈,看Changelog是有好處的。不得不說(shuō),讀史使人明智。