抢断调度,是调度机制对实时系统需要的支持,是一种快速响应的重调度机制.既然与重调度有关,那么就先回顾一下调度和重调度. 调度分两种情况,1. 一种是自愿调度,由代码主动调用schedule来让度cpu,例如sleep,mutex,sema等阻塞等待.另外,当一个进程(或线程)走到尽头(do_exit)时,也会调用schedule,但是却永远不再恢复执行了,否则就是BUG了.2. 另一种是重调度,非自愿的.当前线程被设置重调度后,当有中断发生或系统调用时,在entry.S的返回路径上就会被动调用s…

进程的管理与调度 进程管理 进程描写叙述符及任务结构 进程存放在叫做任务队列(tasklist)的双向循环链表中.链表中的每一项包括一个详细进程的全部信息,类型为task_struct,称为进程描写叙述符(process descriptor),该结构定义在<linux/sched.h>文件里. Linux通过slab分配器分配task_struct结构,这样能达到对象复用和缓存着色(cache coloring)的目的.还有一方面,为了避免使用额外的寄存器存储专门记录,让像x86这样寄存器较…

1.环境的搭建: 这个可以参考孟宁老师的github:mykernel,这里不再进行赘述.主要是就是下载Linux3.9的代码,然后安装孟宁老师编写的patch,最后进行编译. 2.代码的解读 课上的代码全部保存在github上,我fork了一份,然后为它加上了详细的注释,参见mykernel 3.代码结构 这里主要有三个文件: mypcb.h 这个头文件定义了进程控制结构PCB mymain.c 这个文件主要是定义了启动N个进程的过程 myinterupt.c 这个文件主要是时钟中断函数和进程…

80x86 保护模式极其编程       首先我不得不说.看这章真的非常纠结...看了半天.不知道这个东西能干嘛.我感觉唯一有点用的就是对于内存映射的理解...我假设不在底层给80x86写汇编的话.我真不知道这章能对我有什么用. .. update: {           当我决定暂停下来的时候,暂停这篇blog,我认为反思这样的行为都是伟大的.对于之前"能对我有什么用"的想法有了不同的见解.我发现这个保护模式极其编程还是挺有意思的.我之前不知道APUE里面讲current save…

1 非抢占式和可抢占式内核 为了简化问题,我使用嵌入式实时系统uC/OS作为例子 首先要指出的是,uC/OS只有内核态,没有用户态,这和Linux不一样 多任务系统中, 内核负责管理各个任务, 或者说为每个任务分配CPU时间, 并且负责任务之间的通讯. 内核提供的基本服务是任务切换. 调度(Scheduler),英文还有一词叫dispatcher, 也是调度的意思. 这是内核的主要职责之一, 就是要决定该轮到哪个任务运行了. 多数实时内核是基于优先级调度法的, 每个任务根据其重要程度的不同被赋予…

Linux内核抢占实现机制分析 转自:http://blog.chinaunix.net/uid-24227137-id-3050754.html [摘要]本文详解了Linux内核抢占实现机制.首先介绍了内核抢占和用户抢占的概念和区别,接着分析了不可抢占内核的特点及实时系统中实现内核抢占的必要性.然后分析了禁止内核抢占的情况和内核抢占的时机,最后介绍了实现抢占内核所做的改动以及何时需要重新调度. [关键字]内核抢占,用户抢占,中断, 实时性,自旋锁,抢占时机,调度时机,schedule,pree…

http://blog.sina.com.cn/s/blog_502c8cc401012pxj.html [摘要]本文首先介绍非抢占式内核(Non-Preemptive Kernel)和可抢占式内核(Preemptive Kernel)的区别.接着分析Linux下有两种抢占:用户态抢占(User Preemption).内核态抢占(Kernel Preemption).然后分析了在内核态下:如何判断能否抢占内核(什么是可抢占的条件):何时触发重新调度(何时设置可抢占条件):抢占发生的时机(何时检…

Linux内核态抢占机制分析  http://blog.sina.com.cn/s/blog_502c8cc401012pxj.html 摘 要]本文首先介绍非抢占式内核(Non-Preemptive Kernel)和可抢占式内核(Preemptive Kernel)的区别.接着分析Linux下有两种抢占:用户态抢占(User Preemption).内核态抢占(Kernel Preemption).然后分析了在内核态下:如何判断能否抢占内核(什么是可抢占的条件):何时触发重新调度(何时设置可抢…

转自:http://blog.csdn.net/yiyeguzhou100/article/details/53097665 目录(?)[-] 1非抢占式和可抢占式内核的区别 21 用户态抢占User Preemption 22 内核态抢占Kernel Preemption 31 可抢占的条件 32 内核态需要抢占的触发条件 33 何时触发重新调度 34 抢占发生的时机何时检查可抢占条件 35 禁用使能可抢占条件的操作 36 什么时候不允许抢占 41 数据结构 42 代码流程 5参考资料 [摘要…

如果系统只有一个处理器,那么给定时刻只有一个程序可以运行.在多处理器系统中,真正并行运行的进程数目取决于物理CPU的数目.内核和处理器建立了多任务的错觉,是通过以很短的间隔在系统运行的应用程序之间不停切换做到的.由此,以下两个问题必须由内核解决:除非明确要求,否则应用程序不能彼此干扰:CPU时间必须在各种应用程序之间尽可能公平共享(一些程序可能比其他程序更重要).本篇博文主要涉及内核共享CPU时间的方法以及如何在进程之间切换(内核为各进程分配时间,保证切换之后从上次撤销其资源时执行环境完全相同)…

调度器面对的情形就是这样, 其任务是在程序之间共享CPU时间, 创造并行执行的错觉, 该任务分为两个不同的部分, 其中一个涉及调度策略, 另外一个涉及上下文切换. 1 背景知识 1.1 什么是调度器 通常来说,操作系统是应用程序和可用资源之间的媒介. 典型的资源有内存和物理设备.但是CPU也可以认为是一个资源,调度器可以临时分配一个任务在上面执行(单位是时间片).调度器使得我们同时执行多个程序成为可能,因此可以与具有各种需求的用户共享CPU. 内核必须提供一种方法, 在各个进程之间尽可能公平地共…

中断分为同步中断和异步中断. 同步中断是由CPU控制单元产生的,"同步"是指只有在一条指令执行完毕后,CPU才会发出中断,比如系统调用 异步中断是由其他硬件设备依照CPU时钟信号产生的,即意味着中断能够在指令之间发生,例如键盘中断 按照Intel的微处理器手册,同步中断和异步中断也分别称为异常(或者软件中断)和中断, 中断为设备硬件产生的,异常的产生源有两种, 一种是程序错误,内核发送一个信号 另一种内核发生缺页,或对内核服务的一个请求(系统调用,通过一条int指令 .sysenter…

http://blog.csdn.net/bullbat/article/details/7376424 Linux内核同步控制方法有很多,信号量.锁.原子量.RCU等等,不同的实现方法应用于不同的环境来提高操作系统效率.首先,看看我们最熟悉的两种机制——信号量.锁. 一.信号量 首先还是看看内核中是怎么实现的,内核中用struct semaphore数据结构表示信号量(<linux/semphone.h>中): struct semaphore { spinlock_t      lock;…

很多人会问这样的问题,Linux内核中提供了各式各样的同步锁机制到底有何作用?追根到底其实是由于操作系统中存在多进程对共享资源的并发访问,从而引起了进程间的竞态.这其中包括了我们所熟知的SMP系统,多核间的相互竞争资源,单CPU之间的相互竞争,中断和进程间的相互抢占等诸多问题. 通常情况下,如图1所示,对于一段程序,我们的理想是总是美好的,希望它能够这样执行:进程1先对临界区完成操作,然后进程2再去操作临界区.但是往往现实总是残酷的,进程1在执行过程中,进程2很可能在此插入一脚,导致两个进程同时…

转至:http://blog.sina.com.cn/s/blog_6d7fa49b01014q7p.html 很多人会问这样的问题,Linux内核中提供了各式各样的同步锁机制到底有何作用?追根到底其实是由于操作系统中存在多进程对共享资源的并发访问,从而引起了进程间的竞态.这其中包括了我们所熟知的SMP系统,多核间的相互竞争资源,单CPU之间的相互竞争,中断和进程间的相互抢占等诸多问题. 通常情况下,如图1所示,对于一段程序,我们的理想是总是美好的,希望它能够这样执行:进程1先对临界区完成操作,…

转自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_6d7fa49b01014q7p.html 多人会问这样的问题,Linux内核中提供了各式各样的同步锁机制到底有何作用?追根到底其实是由于操作系统中存在多进程对共享资源的并发访问,从而引起了进程间的竞态.这其中包括了我们所熟知的SMP系统,多核间的相互竞争资源,单CPU之间的相互竞争,中断和进程间的相互抢占等诸多问题. 通常情况下,如图1所示,对于一段程序,我们的理想是总是美好的,希望它能够这样执行:进程1先对临界区完成操作,然…

转自:http://blog.csdn.net/tommy_wxie/article/details/7425728 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. [html] view plain copy print? .上下文 一般来说,CPU在任何时刻都处于以下三种情况之一: ()运行于用户空间,执行用户进程: ()运行于内核空间,处于进程上下文: ()运行于内核空间,处于中断上下文. 应用程序通过系统调用陷入内核,此时处于进程上下文.现代几乎所有的CPU体系结构都支持中断.当外…

我们也讲解了CFS的很多进程操作 table th:nth-of-type(1){ width: 20%; } table th:nth-of-type(2){ width: 20% ; } 信息 函数 描述 进程入队/出队 enqueue_task_fair/dequeue_task_fair 向CFS的就读队列中添加删除进程 选择最优进程(主调度器) pick_next_task_fair 主调度器会按照如下顺序调度 schedule -> __schedule -> 全局pick_nex…

1. 唤醒抢占 当在try_to_wake_up/wake_up_process和wake_up_new_task中唤醒进程时, 内核使用全局check_preempt_curr看看是否进程可以抢占当前进程可以抢占当前运行的进程. 请注意该过程不涉及核心调度器. 每个调度器类都因应该实现一个check_preempt_curr函数, 在全局check_preempt_curr中会调用进程其所属调度器类check_preempt_curr进行抢占检查, 对于完全公平调度器CFS处理的进程, 则对应…

原文:十天学Linux内核之第六天---调度和内核同步 心情大好,昨晚我们实验室老大和我们聊了好久,作为已经在实验室待了快两年的大三工科男来说,老师让我们不要成为那种技术狗,代码工,说多了都是泪啊,,不过我们的激情依旧不变,老师帮我们组好了队伍,着手参加明年的全国大赛,说起来我们学校历史上也就又一次拿国一的,去了一次人民大会堂领奖,可以说老大是对我们寄予厚望,以后我会专攻仪器仪表类的题目,激情不灭,梦想不息,不过最近一段时间还是会继续更新Linux内核,总之,继续加油~ Linux2.6版本中的…

心情大好,昨晚我们实验室老大和我们聊了好久,作为已经在实验室待了快两年的大三工科男来说,老师让我们不要成为那种技术狗,代码工,说多了都是泪啊,,不过我们的激情依旧不变,老师帮我们组好了队伍,着手参加明年的全国大赛,说起来我们学校历史上也就又一次拿国一的,去了一次人民大会堂领奖,可以说老大是对我们寄予厚望,以后我会专攻仪器仪表类的题目,激情不灭,梦想不息,不过最近一段时间还是会继续更新Linux内核,总之,继续加油~ Linux2.6版本中的内核引入了一个全新的调度程序,称为O(1)调度程序,进程…

进程优先级 硬实时进程 软实时进程 普通进程 O(1)调度.完全公平调度器 抢占式多任务处理(preemptive multitasking):各个进程都分配到一定的时间段可以执行.时间段到期后,内核会从进程收回控制权,让下一个不同的进程运行,而不考虑前一进程所执行的上一个任务. 进程生命周期 进程状态:运行.等待.睡眠.终止 抢占式多任务处理 从用户态进入核心态的方法: 系统调用:处于核心态时,与当前运行进程相关 硬件中断:处于核心态时,与当前运行进程不相关 普通进程总是可能被抢占,甚至是由其…

转自:http://blog.csdn.net/maray/article/details/5770889 Linux内核中断路径中不能睡眠,为什么? 这里就行了很深入的讨论,值得一看:http://bbs2.chinaunix.net/viewthread.php?tid=1618430 但是,他们的讨论最后没有得出一个明确的结论.其中,cskyrain在8楼 的思考触及到了一个要点,但是没有深入展开: 1楼 发表于 2009-11-24 20:36  | 只看该作者 一直认为中断处理函数不能…

1. 进程四要素 1. 有一段程序供其执行.这段程序不一定是某个进程所专有,可以与其他进程共用. 2. 有进程专用的内核空间堆栈. 3. 在内核中有一个task_struct数据结构,即通常所说的"进程控制块PCB".有了这个数据结构,进程才能成为内核调度的一个基本单位接受内核的调度. 4. 有独立的用户空间. 2. struct task_struct 进程描述 在Linux中,线程.进程都使用struct task_struct来表示,它包含了大量描述进程/线程的信息,其中比较重要…

五.调度器的实现 调度器的任务是在程序之间共享CPU时间,创造并行执行的错觉.该任务可分为调度策略和上下文切换两个不同部分. 1.概观 暂时不考虑实时进程,只考虑CFS调度器.经典的调度器对系统中的进程分别计算时间片,使进程运行直至时间片用尽,所有进程的所有时间片用完时,需要重新计算.相比之下,CFS只考虑进程等待时间,即进程在就绪队列(run_queue)中已等待的时间,对CPU时间需求最严格的进程被调度执行.每次调度器会挑选具有最高等待时间的进程提供CPU,如此进程的不公平等待不会被积累,而…

1.调度器的概述 多任务操作系统分为非抢占式多任务和抢占式多任务.与大多数现代操作系统一样,Linux采用的是抢占式多任务模式.这表示对CPU的占用时间由操作系统决定的,具体为操作系统中的调度器.调度器决定了什么时候停止一个进程以便让其他进程有机会运行,同时挑选出一个其他的进程开始运行. 2.调度策略 在Linux上调度策略决定了调度器是如何选择一个新进程的时间.调度策略与进程的类型有关,内核现有的调度策略如下: #define SCHED_NORMAL 0 #define SCHED_FIFO…

内核线程 为什么需要内核线程 Linux内核可以看作一个服务进程(管理软硬件资源,响应用户进程的种种合理以及不合理的请求). 内核需要多个执行流并行,为了防止可能的阻塞,支持多线程是必要的. 内核线程就是内核的分身,一个分身可以处理一件特定事情.内核线程的调度由内核负责,一个内核线程处于阻塞状态时不影响其他的内核线程,因为其是调度的基本单位. 这与用户线程是不一样的.因为内核线程只运行在内核态 因此,它只能使用大于PAGE_OFFSET(传统的x86_32上是3G)的地址空间. 内核线程概述 内…

本文分为概述.历史.el7.2代码架构图解三部分. 解决的问题: a.Kernel调度发展过程: b.以架构图的方式,详解el7.2具体调度实现.内核线程模型.调度时间片计算,以及探究整个Kernel实际运行过程.   1.概述     现代操作系统,通过虚拟化CPU及内存,来达到最大化硬件能力的目的         a.内存虚拟化:             每个task都有自己独立的虚拟内存地址空间,然后映射到physical memory:实际内存总量是一定的,为了使多个程序同时.正常的运行…

一.完全公平调度算法 完全公平调度 CFS 的出发点基于一个简单的理念:进程调度的效果应该如同系统具备一个理想中的完美多任务处理器.在这种系统中,每个进程能够获得 1/n 的处理器时间(n 为可运行进程数).同时,我们可以调度给它们无限小的时间周期,所以,在任何可测量周期内,我们给予 n 个进程中每个进程同样多的运行时间. 但是,上述模型并不现实,因为我们无法再一个处理器上真的同时运行多个进程.而且,如果每个进程运行无限小的时间周期也并不高效(调度时的进程抢占会带来一定的代价).因此,虽然我们希…

转自:http://blog.csdn.net/gatieme/article/details/51589205 日期 内核版本 架构 作者 GitHub CSDN 2016-06-02 Linux-4.5 X86 & arm gatieme LinuxDeviceDrivers Linux进程管理与调度-之-进程的描述 内核线程 为什么需要内核线程 Linux内核可以看作一个服务进程(管理软硬件资源,响应用户进程的种种合理以及不合理的请求). 内核需要多个执行流并行,为了防止可能的阻塞,支持多…