Linux 깊이 들 어 가 는 프로 세 스 우선 순위
왜 프로 세 스 우선 순위 가 있어 야 합 니까?다 중 태 스 크 운영 체제 가 탄생 한 이래 로 프로 세 스 가 cpu 를 차지 하 는 능력 을 수행 하 는 것 은 인위적인 통제 가 필요 한 일 인 것 같 습 니 다.어떤 프로 세 스 는 상대 적 으로 중요 하지만,어떤 프로 세 스 는 그렇게 중요 하지 않 기 때문이다.
프로 세 스 우선 순위 가 작용 하 는 방식 은 발명 이래 거의 변화 가 없다.하나의 cpu 시대 든 다 핵 cpu 시대 든 제어 프로 세 스 가 cpu 시간 을 차지 하 는 길 이 를 통 해 이 루어 진다.같은 스케줄 링 주기 에 우선 순위 가 높 은 프로 세 스 가 차지 하 는 시간 이 길 고 우선 순위 가 낮은 프로 세 스 가 차지 하 는 시간 이 짧다 는 것 이다.
이런 측면 에서 볼 때 프로 세 스 우선 순위 도 cgroup 의 cpu 제한 과 마찬가지 로 cpu 가 차지 하 는 QOS 체제 입 니 다.저 는 항상 곤 혹 스 러 웠 습 니 다.왜 이미 우선 순위 가 있 고 cpu 를 위 한 cgroup 을 다시 설계 해 야 합 니까?얻 은 답 은 아마도 우선 순위 라 는 값 이 자원 분배 의 비율 을 직관 적 으로 피드백 하지 못 하기 때 문 일 것 이다.
그러나 이것 은 중요 하지 않 습 니 다.실제 커 널 의 현재 프로 세 스 스케줄 러 cfs 의 측면 에서 볼 때 cpushare 방식 을 동시에 실현 하 는 cgroup 과 우선 순위 라 는 두 체 제 는 똑 같은 개념 입 니 다.하나의 체 제 를 추가 했다 고 해서 어떤 실현 원 가 를 높이 지 는 않 습 니 다.그렇다면 cgroup 은 또 그렇게 멋 있어 보이 는데,왜 기꺼이 하지 않 겠 는가?
시스템 에서 우리 가 가장 잘 아 는 우선 순위 설정 방식 은 nice 와 renice 명령 입 니 다.그러면 우 리 는 먼저 하나의 개념,무엇이:
NICE 값
nice 값 은 Linux/UNIX 를 잘 아 는 사람들 이 잘 아 는 개념 일 것 입 니 다.우 리 는 모두 프로 세 스 의'우선 순위'상 태 를 반영 하 는 값 이라는 것 을 알 고 있 습 니 다.그 수치 범 위 는-20 에서 19 로 모두 40 개의 등급 입 니 다.이 값 은 작 을 수록 프로 세 스 의 우선 순위 가 높 고,값 이 클 수록'우선 순위'가 낮 음 을 나타 낸다.우 리 는 나 이 스 명령 을 통 해 실행 할 명령 에 나 이 스 값 을 설정 할 수 있 습 니 다.방법 은:
[root@zorrozou-pc0 zorro]# nice -n 10 bash这样我就又打开了一个bash，并且其nice值设置为10，而默认情况下，进程的优先级应该是从父进程继承来的，这个值一般是0。我们可以通过nice命令直接查看到当前shell的nice值
[root@zorrozou-pc0 zorro]# nice10对比一下正常情况：
[root@zorrozou-pc0 zorro]# exit推出当前nice值为10的bash，打开一个正常的bash：
[root@zorrozou-pc0 zorro]# bash[root@zorrozou-pc0 zorro]# nice0另外，使用renice命令可以对一个正在运行的进程进行nice值的调整，我们也可以使用比如top、ps等命令查看进程的nice值，具体方法我就不多说了，大家可以参阅相关manpage。
需要大家注意的是，我在这里都在使用nice值这一称谓，而非优先级（priority）这个说法。当然，nice和renice的man手册中，也说的是priority这个概念，但是要强调一下，请大家真的不要混淆了系统中的这两个概念，一个是nice值，一个是priority值，他们有着千丝万缕的关系，但对于当前的Linux系统来说，它们并不是同一个概念。
我们看这个命令：
[root@zorrozou-pc0 zorro]# ps -lF S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD4 S 0 6924 5776 0 80 0 - 17952 poll_s pts/5 00:00:00 sudo4 S 0 6925 6924 0 80 0 - 4435 wait pts/5 00:00:00 bash0 R 0 12971 6925 0 80 0 - 8514 - pts/5 00:00:00 ps大家是否真的明白其中PRI列和NI列的具体含义有什么区别？同样的，如果是top命令：
Tasks: 1587 total, 7 running, 1570 sleeping, 0 stopped, 10 zombieCpu(s): 13.0%us, 6.9%sy, 0.0%ni, 78.6%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 1.5%si, 0.0%stMem: 132256952k total, 107483920k used, 24773032k free, 2264772k buffersSwap: 2101192k total, 508k used, 2100684k free, 88594404k cachedPID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND3001 root 20 0 232m 21m 4500 S 12.9 0.0 0:15.09 python11541 root 20 0 17456 2400 888 R 7.4 0.0 0:00.06 topPR NI ？ ， nice 。
nice priority， 。
， nice， 。 ？ 、 。 ， nice ， ， ，nice ：“ ！”， ， nice！ ， nice 。 ？ nice ， nice 。 nice ，nice ， nice， cpu ， 。 O1 Linux ， nice ， nice ， nice ， renice ， 。 priority O1 ， 。
nice ， priority ， ps PRI top PR 。 ， nice NI ， ， nice renice ； priority PRI PR ， 。 “ ” priority 。
， ， MAX_PRIO， 140。 ， nice NICE_WIDTH ， （realtime） MAX_RT_PRIO 。 ，Linux 140 ， 0-139， ， 。nice -20 19， 100-139。 ：
#define DEFAULT_PRIO (MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH / 2)nice 0。 ， ， nice renice ， 100-139 ， ， 0-99 。 ， Linux 。
， ， 。 ， ， ， 。 ， ， O1 CFS ， ， 100 ， （nice ）， ， 。 ，Linux ：
。 0-99 ， ， ， 100-139 。 chrt 、 。 chrt ：
[root@zorrozou-pc0 zorro]# chrtShow or change the real-time scheduling attributes of a process.Set policy:chrt [options] <priority> <command> [<arg>...]chrt [options] -p <priority> <pid>Get policy:chrt [options] -p <pid>Policy options:-b, --batch set policy to SCHED_OTHER-f, --fifo set policy to SCHED_FIFO-i, --idle set policy to SCHED_IDLE-o, --other set policy to SCHED_OTHER-r, --rr set policy to SCHED_RR (default)Scheduling flag:-R, --reset-on-fork set SCHED_RESET_ON_FORK for FIFO or RROther options:-a, --all-tasks operate on all the tasks (threads) for a given pid-m, --max show min and max valid priorities-p, --pid operate on existing given pid-v, --verbose display status information-h, --help display this help and exit-V, --version output version information and exitFor more details see chrt(1).Policy options ， 5 。 ， ， ：SCHED_FIFO、SCHED_RR， ：SCHED_OTHER、SCHED_OTHER、SCHED_IDLE。
： ， 。 CPU ， 。 1-99， ：
[root@zorrozou-pc0 zorro]# chrt 10 bash[root@zorrozou-pc0 zorro]# chrt -p $$pid 14840's current scheduling policy: SCHED_RRpid 14840's current scheduling priority: 10， bash ， SCHED_RR， 10。 ， ：
[root@zorrozou-pc0 zorro]# chrt -f 10 bash[root@zorrozou-pc0 zorro]# chrt -p $$pid 14843's current scheduling policy: SCHED_FIFOpid 14843's current scheduling priority: 10，SCHED_RR SCHED_FIFO ， 。 ， （ priority ） 。SCHED_RR SCHED_FIFO ， ：
SCHED_FIFO: ， ， ， CPU。
SCHED_RR: 。 100ms。
Linux 。 ， 。 ， Linux 。 ， ：O1 CFS。
O1
O1 Linux 2.6 ， Linux 2.6.23 CFS。 O1 ， Linux ， O1 ， 。 O1， O1。
O1 。 ， CPU ， 5ms 。 “ ” ， 5ms cpu ， 1s ， “ ” 。 ， ， 。 ， ？ ， ， 。 ， 。O1 ， nice ， CPU ：CPU IO 。 CPU ， CPU ， ， 。 。 IO ， CPU ， vi，emacs IO 。
？ IO ， shell、 。 ， CPU ， nice ， ， 500ms， CPU CPU 。 ， bash ， CPU ， CPU ， 500ms ， bash ， bash ms ， ， ， bash 。 IO ， ， CPU ， IO ， CPU 。 nice -20 - 19， priority 100－139， nice 0 ， priority 120， ， CPU ， priority ， +-5。 ， 115， 125。 nice priority 。 CFS ， CFS CPU ， 。
O1 CPU ， 。 5 ：
- S（Interruptible sleep）： 。
- D（Uninterruptible sleep）： 。
- R（Running or runnable）： 。
- Z（Zombie process）： 。
- T（Stopped）： 。
CPU ， R ， 。 ， CPU ， 。 ， CPU ， 8 CPU 4 ， cpu ， 4 “ ” ， CPU 。
， （R ） CPU ， “ ” 。 ， ， 。 CPU ， 。 ， ，R ， 。 uptime （load average）：
[zorro@zorrozou-pc0 ~]$ uptime16:40:56 up 2:12, 1 user, load average: 0.05, 0.11, 0.16load average 1 ，5 ，15 （ R ）。 ， CPU 。 ， 1 load average 16， CPU 32 ， 。 CPU 8 ， 。 ， 。 ， ， 。
O1 ：
- ， （fork） 。 ， 。 ， ， 。 ， 100ms， fork ， 50ms， 50ms。 ， fork 。 ， ， ， 1/4。 ， ， ， 。
- R ，O1 ， ， 。 ， 。
- 1 ， ， CPU 。 tick CPU 。 tick cpu ， 1000 ， 1000HZ。 tick ：1、 CPU ？2、 ？ ， ， ， 。
O1 ， ， SMP（ ） ， CPU 。 archlinux HZ ：
[zorro@zorrozou-pc0 ~]$ zgrep CONFIG_HZ /proc/config.gz# CONFIG_HZ_PERIODIC is not set# CONFIG_HZ_100 is not set# CONFIG_HZ_250 is not setCONFIG_HZ_300=y# CONFIG_HZ_1000 is not setCONFIG_HZ=300HZ 300， 1000。 ， （100、250、300、1000）， ？
CFS
O1 ， 、 CPU ， cgroup ，Linux 2.6.23 CFS (SCHED_OTHER) 。 ， ， 、 IO ，CPU 。CFS ， 。
， 。 ： ？ IO CFQ ： n ， ， n ， cpu ， 。 R ， ： R ， 。 ， ：sched_latency_ns。 ， 。 CPU ， CPU ， vruntime 。 vruntime key ， ， ， vruntime ， 。
CFS O1 ， ， ， 。 ， ：
- 。 。
- CPU 。 sleep CPU， ， sched_yield() CPU。
- vruntime （delta_exec > ideal_runtime）。 ideal_runtime sched_latency_ns／ n。 ， 。
- 、 ， 。 。
CFS
，CFS 。 ， （vruntime ） 。 ， CFS ， vruntime ， ， ， 。 ， 19 ， cpu 1 ， vruntime 1s。 -20 ， CPU 10s， vruntime 1s。CFS nice cpu “ cpu 10% ” 。 ， nice 0 cpu， 50% cpu， nice 1 ， 10% cpu， nice 0 55%，nice 1 45%。 cpu 55:45。 1.25。 ， nice cpu 1.25。 ， 40 nice ， ：
static const int prio_to_weight[40] = {/* -20 */ 88761, 71755, 56483, 46273, 36291,/* -15 */ 29154, 23254, 18705, 14949, 11916,/* -10 */ 9548, 7620, 6100, 4904, 3906,/* -5 */ 3121, 2501, 1991, 1586, 1277,/* 0 */ 1024, 820, 655, 526, 423,/* 5 */ 335, 272, 215, 172, 137,/* 10 */ 110, 87, 70, 56, 45,/* 15 */ 36, 29, 23, 18, 15,};， nice ， 。 nice vruntime ：
delta vruntime ＝ delta Time * 1024 / load， nice 0 （ 1024）， vruntime （delta vruntime） ：CPU （delta Time）* 1024 / load。 load sched_entity ， （R ） 。load ， 。CPU ， delta vruntime 。 cpu ， ， 。 ， ， ：
delta vruntime ＝ delta time * 1024 * (2^32 / (load * 2^32)) = (delta time * 1024 * Inverse（load）) >> 32nice Inverse(load) ， prio_to_weight ， ， CPU ：
static const u32 prio_to_wmult[40] = {/* -20 */ 48388, 59856, 76040, 92818, 118348,/* -15 */ 147320, 184698, 229616, 287308, 360437,/* -10 */ 449829, 563644, 704093, 875809, 1099582,/* -5 */ 1376151, 1717300, 2157191, 2708050, 3363326,/* 0 */ 4194304, 5237765, 6557202, 8165337, 10153587,/* 5 */ 12820798, 15790321, 19976592, 24970740, 31350126,/* 10 */ 39045157, 49367440, 61356676, 76695844, 95443717,/* 15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,};， ：kernel/shced/fair.c（Linux 4.4） __calc_delta（） 。
CFS ， vruntime 。 vruntime ， ， ， vruntime ，CFS ？ ， 。CFS sched_min_granularity_ns ， CPU 。
[zorro@zorrozou-pc0 ~]$ cat /proc/sys/kernel/sched_min_granularity_ns2250000。
， ， ：sched_latency_ns， ：
[zorro@zorrozou-pc0 ~]$ cat /proc/sys/kernel/sched_latency_ns18000000， n， CPU sched_latency_ns／n。 ， CPU n 。 ， sched_min_granularity_ns 。 ， sched_min_granularity_ns ， sched_latency_ns ， n * sched_min_granularity_ns 。 ， CFS ” ”， ，CFS O1 “ “ ， 。
VRUNTIME
CFS vruntime ， ， ， vruntime 。 vruntime 0 ， CPU ， vruntime ， 。 CFS CPU min_vruntime ， CPU vruntime ， ， vruntime 0， min_vruntime 。 vruntime ， vruntime 0 CPU。
vruntime ， ：
[zorro@zorrozou-pc0 ~]$ cat /proc/sys/kernel/sched_child_runs_first0fork 。0 ，1 。 ， ， 。 ， kernel/sched/features.h ， 。 ：
/** Place new tasks ahead so that they do not starve already running* tasks*/SCHED_FEAT(START_DEBIT, true)。 vruntime ， fork 。 ，vruntime ， vruntime min_vruntime。 START_DEBIT true， min_vruntime ， ， calc_delta_fair() 。 ， sched_child_runs_first ， （ 1）， vruntime vruntime ， vruntime ， vruntime ， 。
IO
， CPU CPU ， IO ， CPU， S 。 vim，bash ， ， （ ） select、poll、epoll 。 CFS ， CPU ， sleep ， vruntime ， ， 。 O1 ， IO ， “ ” 。
， CPU IO ， ， CPU。 ， vruntime ， ， vruntime ， 。 ，CFS 。 ， sleep ， GENTLE_FAIR_SLEEPERS true， vruntime sched_latency_ns vruntime 。sched_latency_ns ：
[zorro@zorrozou-pc0 ~]$ cat /proc/sys/kernel/sched_latency_ns18000000，IO 。 CFS ， ： 。 。 （ ） select、poll、epoll ， ， apche、nginx php-fpm 。 nanosleep() ， ， CPU， sleep 。 ， sleep ， ， CPU 。 ，CPU ， 。 。
[root@zorrozou-pc0 zorro]# cat /sys/kernel/debug/sched_featuresGENTLE_FAIR_SLEEPERS START_DEBIT NO_NEXT_BUDDY LAST_BUDDY CACHE_HOT_BUDDY WAKEUP_PREEMPTION NO_HRTICK NO_DOUBLE_TICK LB_BIAS NONTASK_CAPACITY TTWU_QUEUE RT_PUSH_IPI NO_FORCE_SD_OVERLAP RT_RUNTIME_SHARE NO_LB_MIN ATTACH_AGE_LOADkernel/sched/features.h ， WAKEUP_PREEMPTION ： sleep 。 ：
[root@zorrozou-pc0 zorro]# echo NO_WAKEUP_PREEMPTION > /sys/kernel/debug/sched_features[root@zorrozou-pc0 zorro]# cat /sys/kernel/debug/sched_featuresGENTLE_FAIR_SLEEPERS START_DEBIT NO_NEXT_BUDDY LAST_BUDDY CACHE_HOT_BUDDY NO_WAKEUP_PREEMPTION NO_HRTICK NO_DOUBLE_TICK LB_BIAS NONTASK_CAPACITY TTWU_QUEUE RT_PUSH_IPI NO_FORCE_SD_OVERLAP RT_RUNTIME_SHARE NO_LB_MIN ATTACH_AGE_LOAD。 ， kernel/sched/features.h 。
sched_wakeup_granularity_ns ， 。 CFS ， vruntime ， 。 sched_wakeup_granularity_ns ， vruntime vruntime sched_wakeup_granularity_ns ， 。 sched_wakeup_granularity_ns ， 。
CFS
SCHED_BATCH
，CFS chrt SCHED_OTHER ， 。 ， ：SCHED_BATCH SCHED_IDLE。 CFS ， SCHED_BATCH ， SCHED_OTHER 。 ， chrt SCHED_OTHER ，CFS CPU ， IO 。 ， CPU ， （batch）， ， 。 ， SCHED_BATCH sched_yield cpu cfs ， CPU （ sched_yield） vruntime ， 。 ， 。
SCHED_IDLE
SCHED_IDLE ， ， nice 19 。 CPU 。 ， CFS 。
SCHED_DEADLINE
Linux SCHED_DEADLINE。 IO ， ， 。 chrt ， 。
，SCHED_BATCH SCHED_IDLE ， （ nice ） 0 。 ：
[zorro@zorrozou-pc0 ~]$ chrt -i 0 bash[zorro@zorrozou-pc0 ~]$ chrt -p $$pid 5478's current scheduling policy: SCHED_IDLEpid 5478's current scheduling priority: 0[zorro@zorrozou-pc0 ~]$ chrt -b 0 bash[zorro@zorrozou-pc0 ~]$ chrt -p $$pid 5502's current scheduling policy: SCHED_BATCHpid 5502's current scheduling priority: 0CPU CFS
， CPU， 。 CPU ，CFS ， CPU ， CPU 。 CFS O1 ： CPU ， ， 。 ， CPU ， CPU ，CFS CPU load balance ， CPU 。 CPU ， 。 ，CFS O1 。 CPU ， 。
CFS CPU idle_balance() ， CPU schedule() ， CPU CPU 。 /proc/sched_debug CPU 。 ， ， （ ） 。
CFS CPU ， CPU 。 ，CFS vruntime min_vruntime， min_vruntime， CPU 。
Linux ， ， 。 CFS 。 ， 。 top ，NI PR ？ ps NI PRI 、ulimit -e -r 。 ， ， 。 ， ， top PR ps -l PRI ， ， 。 ？ 。
이 내용에 흥미가 있습니까?
현재 기사가 여러분의 문제를 해결하지 못하는 경우 AI 엔진은 머신러닝 분석(스마트 모델이 방금 만들어져 부정확한 경우가 있을 수 있음)을 통해 가장 유사한 기사를 추천합니다:
연결 포트, 프로 세 스 중복 방지자바 에 전념 한 지 6 년 이 되 었 습 니 다. 자바 핵심 기술 QQ 군 가입 을 환영 합 니 다. 135138817, 매주 5 박 에 단체 주 들 이 기술 강 좌 를 진행 합 니 다. 시 작 된 자바 프로 세 ...
텍스트를 자유롭게 공유하거나 복사할 수 있습니다.하지만 이 문서의 URL은 참조 URL로 남겨 두십시오.
CC BY-SA 2.5, CC BY-SA 3.0 및 CC BY-SA 4.0에 따라 라이센스가 부여됩니다.
좋은 웹페이지 즐겨찾기
