Vitajte na [www.pocitac.win] Pripojiť k domovskej stránke Obľúbené stránky
1. Plánovanie:
* procesy: Základná jednotka plánovania. Každý proces dostane kúsok času CPU.
* vlákna: Ľahšia váha ako procesy, zdieľanie rovnakého pamäťového priestoru. Moderní plánovači zaobchádzajú s vláknami podobne s procesmi, často ich naplánujú nezávisle v rámci procesu.
* procesy v reálnom čase (voliteľné): Tieto procesy majú prísnejšie požiadavky na načasovanie a môžu mať prioritu pred inými procesmi. Spravujú sa samostatným mechanizmom plánovania (napr. Plánovanie v reálnom čase).
2. Algoritmy plánovania (historicky a momentálne):
Linux v priebehu času vyvinul svoje plánovacie algoritmy. Prvé verzie používali jednoduchšie algoritmy, ale moderné jadrá používajú sofistikovaný prístup:
* Úplne spravodlivý plánovač (CFS): Toto je predvolený plánovač v moderných linuxových jadrách (od 2.6.23). CFS sa zameriava na úplnú spravodlivosť tým, že každému procesu poskytne pomerný podiel času CPU na základe jeho *hmotnosti *. Používa štruktúru dátových stromov červeno-čiernej na efektívnu správu spustených procesov a vyberte ďalšiu spustenie. Hlavnou myšlienkou je dynamicky upravovať beh procesov, aby sa zabezpečila spravodlivosť.
* Ostatné plánovacie algoritmy (historické alebo výklenky): Zatiaľ čo CFS je dominantné, existujú alebo existujú ďalšie algoritmy pre špecifické potreby (napr. Staršie systémy používané plánovači O (N), menej efektívne ako O CFS O (log N)).
3. Kľúčové koncepty v rámci CFS:
* Virtual Runtime (vruntime): CFS sleduje virtuálny runtime každého procesu. Toto je umelá miera toho, koľko času CPU proces konzumoval. Používa sa na určenie, ktorý proces si najviac zaslúži CPU. Proces s nižším vruntime sa naplánuje ako prvý.
* Hmotnosti: Procesy môžu byť pridelené váhy na ovplyvnenie ich podielu na CPU. Vyššia hmotnosť znamená väčší podiel. To umožňuje uprednostňovanie konkrétnych procesov.
* pekné hodnoty: Užívateľský priestor môže ovplyvniť priority plánovania procesov prostredníctvom * pekných * hodnôt. Nižšia pekná hodnota (napr. -20) poskytuje proces vyššiu prioritu, zatiaľ čo vyššia pekná hodnota (napr. 19) jej dáva nižšiu prioritu. To má vplyv na hmotnosť priradenú k procesu.
* časové miesta: Aj keď to nie je výslovne definované ako v niektorých starších systémoch, CFS implicitne spravuje časové miesta. Procesy fungujú, až kým ich vruntime neuvádza, že majú spravodlivý podiel. Dĺžka „časového obdobia“ je preto dynamická.
* runqueue: Každé jadro CPU si udržuje svoju vlastnú runqueue, štruktúru údajov, ktorá drží procesy pripravené na spustenie tohto jadra.
* Preemption: CFS používa preventívne plánovanie. Proces s vyššou prioritou môže kedykoľvek prerušiť proces nižšej priority.
4. Interakcie s inými komponentmi jadra:
Plánovač úzko interaguje s ostatnými časťami jadra vrátane:
* prerušenie manipulácie: Prerušenia môžu spustiť kontextové prepínače, ktoré potenciálne zmení proces v súčasnosti.
* Správa pamäte: Plánovač musí vedieť o stave pamäte procesov, aby sa predišlo procesom plánovania, ktoré sú blokované čakaním na pamäť.
* I/O subsystém: Keď proces vykonáva I/O operácie (napr. Čítanie z disku), plánovač prepne na iný proces. Plánovač tiež interaguje s plánovač I/O na riadenie účinnosti I/O disku.
5. Plánovanie v reálnom čase:
Pre aplikácie, ktoré si vyžadujú zaručené časy odozvy (napr. Priemyselné riadiace systémy), Linux poskytuje možnosti plánovania v reálnom čase. Tieto zvyčajne používajú rôzne algoritmy (napr. Plánovanie termínov), ktoré uprednostňujú procesy v reálnom čase a zaručujú ich včasné vykonanie.
Stručne povedané, plánovanie procesu zdieľania časov Linuxu je sofistikovaný systém, ktorý dynamicky vyvažuje spravodlivosť, efektívnosť a citlivosť. Algoritmus CFS spolu s jeho podpornými dátovými štruktúrami a interakciami s inými komponentmi jadra poskytuje robustný a adaptívny prístup k súčasnému riadeniu viacerých procesov. Pochopenie nuancií CFS a iných politík plánovania je rozhodujúce pre optimalizáciu výkonu a využívania zdrojov v systémoch Linux.