本文所有的源碼都可以在 https://elixir.bootlin.com/linux/v5.0/source 中找到，文中每一段源碼都標(biāo)注了文件地址及對(duì)應(yīng)行數(shù)，建議讀者閱讀文章時(shí)參考。

進(jìn)程概要及調(diào)度時(shí)機(jī)

這篇文章從 Linux 內(nèi)核層面分享進(jìn)程概要及調(diào)度時(shí)機(jī)。

0 本文核心內(nèi)容預(yù)覽

如果讀者沒(méi)有耐心看完整篇文章，下面是本文的核心內(nèi)容預(yù)覽

1 進(jìn)程概要

進(jìn)程是人類創(chuàng)造出來(lái)的虛擬概念，每個(gè)進(jìn)程對(duì)應(yīng)一個(gè) task_struct 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含了進(jìn)程的所有的信息。
在 Linux 內(nèi)核中，不會(huì)區(qū)分線程和進(jìn)程的概念，線程也是通過(guò)進(jìn)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，線程和進(jìn)程的唯一區(qū)別就是：線程沒(méi)有獨(dú)立的資源，進(jìn)程有。
所有的進(jìn)程都是通過(guò)其他進(jìn)程創(chuàng)建出來(lái)的，因此，整個(gè)進(jìn)程組織為一顆進(jìn)程樹。
0 號(hào)進(jìn)程是 無(wú)中生有 憑空產(chǎn)生的，是靜態(tài)定義出來(lái)的，是所有進(jìn)程的祖先。

2 進(jìn)程調(diào)度時(shí)機(jī)

系統(tǒng)調(diào)用 yield、pause 將當(dāng)前進(jìn)程讓出 CPU，隨后會(huì)進(jìn)行一次進(jìn)程調(diào)度。
系統(tǒng)調(diào)用 futex（wait） 等待某個(gè)信號(hào)量，將進(jìn)程設(shè)置為 TASK_INTERRUPTIBLE 狀態(tài)，然后進(jìn)行一次進(jìn)程調(diào)度。
進(jìn)程在退出的時(shí)候，會(huì)系統(tǒng)調(diào)用到 exit 方法，將當(dāng)前進(jìn)程設(shè)置為 TASK_DEAD 之后，進(jìn)行一次進(jìn)程調(diào)度。
在創(chuàng)建新進(jìn)程、喚醒進(jìn)程、周期調(diào)度過(guò)程中，內(nèi)核會(huì)將當(dāng)前的進(jìn)程設(shè)置需要調(diào)度的標(biāo)志，然后在下一次中斷返回到用戶空間時(shí)，進(jìn)行一次調(diào)度。

1 進(jìn)程概要

1.1 進(jìn)程是虛擬的概念

人們?cè)诿鎸?duì)一個(gè)問(wèn)題束手無(wú)策的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)創(chuàng)造一個(gè)概念，然后基于這個(gè)概念來(lái)演化出一個(gè)系統(tǒng)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，進(jìn)程的概念就是人類發(fā)明出來(lái)，為了解決物理世界人們想要同時(shí)做若干件事情的需求，最終演化出了進(jìn)程子系統(tǒng)。
關(guān)于進(jìn)程的基本知識(shí)網(wǎng)上有很多，這里說(shuō)下我的理解：

加載器將可執(zhí)行程序文件（Linux 中是 ELF 格式）加載到操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)中就多了一個(gè)進(jìn)程。
進(jìn)程的核心由代碼段和數(shù)據(jù)段組成，代碼段就是進(jìn)程在執(zhí)行過(guò)程中按照正常流程一條條執(zhí)行的指令，數(shù)據(jù)段就是指令需要的數(shù)據(jù)。
每顆 CPU 都有一個(gè) PC（Program Counter）寄存器，這個(gè)寄存器指向了下一條要執(zhí)行的指令地址，由于這個(gè)指令必然屬于某個(gè)進(jìn)程，所以，每個(gè) CPU 每一時(shí)刻只能運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程。
多線程在內(nèi)核空間本質(zhì)上也是多進(jìn)程，多個(gè)進(jìn)程在時(shí)間較大的尺度上給人一種可以同時(shí)執(zhí)行的錯(cuò)覺(jué)，本質(zhì)上是通過(guò)調(diào)度程序交叉執(zhí)行，只不過(guò)這個(gè)時(shí)間太短，我們感覺(jué)不到而已。
JVM 中的一個(gè)線程對(duì)應(yīng)了 Linux 內(nèi)核中的一個(gè)進(jìn)程，了解了底層進(jìn)程的機(jī)制，也就了解了上層的很多現(xiàn)象。

1.2 進(jìn)程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

由于歷史原因，內(nèi)核中表示幾個(gè)進(jìn)程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)叫做 task_struct，這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)里面的字段有幾十個(gè)，我不太想一一列出來(lái)，然后占很大篇幅，我會(huì)列幾個(gè)大家比較關(guān)心的，在后面的分析過(guò)程中，會(huì)逐漸展開 task_struct 的其他字段。
本篇文檔對(duì)應(yīng)的 Linux 內(nèi)核是 5.0

// include/linux/sched.h:592
// Linnux 進(jìn)程底層對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
struct task_struct {
    pid_t                   pid;     // 進(jìn)程的 ID
    volatile long           state;   // 進(jìn)程的狀態(tài) 
    struct task_struct      *parent; // 進(jìn)程的父親
    struct list_head        children;// 當(dāng)前進(jìn)程的子進(jìn)程 
};

從上面的幾個(gè)關(guān)鍵的字段可以看出，每個(gè)進(jìn)程都有唯一的 ID 和狀態(tài)，并且，在系統(tǒng)中，進(jìn)程是通過(guò)一顆樹的方式來(lái)組織的，也就是說(shuō)，所有的進(jìn)程都有父親，通過(guò)我們熟悉的 fork 系統(tǒng)調(diào)用來(lái)創(chuàng)造。
另外，Linux 內(nèi)核中也是不區(qū)分進(jìn)程和線程的，兩者均使用 task_struct 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，線程的本質(zhì)是共享進(jìn)程的資源，對(duì)應(yīng)這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，只要把里面涉及共享的指針指向進(jìn)程的資源即可。

1.3 特殊的進(jìn)程

"所有的進(jìn)程都有父親"，這句話不一定全對(duì)，就像演繹邏輯鏈一樣，我們一直順著大前提往上追，總會(huì)追到第一個(gè) 大 bug，這個(gè) 大 bug 我們無(wú)法證明，只能默認(rèn)它是對(duì)的，它是我們系統(tǒng)的第一性原理。
扯遠(yuǎn)了，Linux 中，這個(gè) 大 bug 就是 0 號(hào)進(jìn)程，它的另一個(gè)外號(hào)叫 idle，這個(gè) 大 bug 在內(nèi)核初始化的時(shí)候，被顯示地定義出來(lái)（而不是通過(guò) fork），下面我們來(lái)感受一下 Linux 進(jìn)程子系統(tǒng)中第一個(gè)進(jìn)程 無(wú)中生有 的過(guò)程。

// include/linux/sched/task.h:26
extern struct task_struct init_task; // 這個(gè)就是 0 號(hào)進(jìn)程

// init/init_task.c:57
struct task_struct init_task = {
    .pid        = 0,   // 這個(gè)字段沒(méi)有顯示定義出來(lái)，而是通過(guò) struct pid 來(lái)描述，效果一樣
    .state      = 0, // 對(duì)應(yīng)了 TASK_RUNNING
    .parent     = &init_task, // 我就是第一個(gè)進(jìn)程，我沒(méi)有 parent
    .children   = LIST_HEAD_INIT(init_task.children), // 初始化子進(jìn)程鏈表
};

init_task 類似于盤古，系統(tǒng)中所有的進(jìn)程都是由它開辟出來(lái)的，在后續(xù)的 Linux 內(nèi)核文章中，我們會(huì)逐漸了解這個(gè)機(jī)制的妙處，我們先把注意力調(diào)回到本篇文章的重點(diǎn)，進(jìn)程切換的機(jī)制。

1.4 進(jìn)程概要小節(jié)

進(jìn)程是人類創(chuàng)造出來(lái)的虛擬概念，每個(gè)進(jìn)程對(duì)應(yīng)一個(gè) task_struct 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含了進(jìn)程的所有的信息。
在 Linux 內(nèi)核中，不會(huì)區(qū)分線程和進(jìn)程的概念，線程也是通過(guò)進(jìn)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，線程和進(jìn)程的唯一區(qū)別就是：線程沒(méi)有獨(dú)立的資源，進(jìn)程有。
所有的進(jìn)程都是通過(guò)其他進(jìn)程創(chuàng)建出來(lái)的，因此，整個(gè)進(jìn)程組織為一刻進(jìn)程樹。
0 號(hào)進(jìn)程是 無(wú)中生有 憑空產(chǎn)生的，是靜態(tài)定義出來(lái)的，是所有進(jìn)程的祖先。

2 進(jìn)程調(diào)度時(shí)機(jī)

Linux 內(nèi)核中，進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)無(wú)處不在，我們來(lái)了解幾個(gè)典型的時(shí)機(jī)。

2.1 yield 和 pause 讓出 cpu

通常情況下，我們的進(jìn)程運(yùn)行在用戶空間，通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)入到內(nèi)核空間，從而做一些更"牛逼"的事情。

yield 系統(tǒng)調(diào)用可以讓當(dāng)前進(jìn)程放棄 cpu，進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)度

// kernel/sched/core.c:4963
SYSCALL_DEFINE0(sched_yield) {
    do_sched_yield();
    return 0;
}

Linux 中的系統(tǒng)調(diào)用通過(guò)類似 SYSCALL_DEFINEx 這種方式定義，x 表示參數(shù)的個(gè)數(shù)，sched_yield 系統(tǒng)調(diào)用沒(méi)有參數(shù)，所以 x 是零。

我們沿著調(diào)用鏈往下，來(lái)到 do_sched_yield 方法。

//  kernel/sched/core.c:4942
static void do_sched_yield(void) {   
    ...
    schedule(); // :4960
    ...
}

我們發(fā)現(xiàn)，在 4960 行，有一個(gè)命名非常簡(jiǎn)單的函數(shù)調(diào)用，叫做 schedule()，這個(gè)函數(shù)就是內(nèi)核中進(jìn)程調(diào)度及切換的始源，我們分析進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)，等價(jià)于查看有哪些地方調(diào)用了這個(gè)方法。

下面我們來(lái)看看 pause 這個(gè)系統(tǒng)調(diào)用：

// kernel/signal.c:4170
SYSCALL_DEFINE0(pause) {   
    __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
    schedule();
}

// include/linux/sched.h:185
#define __set_current_state(state_value) \
    current->state = (state_value)

pause 系統(tǒng)調(diào)用首先將當(dāng)前進(jìn)程設(shè)置為 TASK_INTERRUPTIBLE 狀態(tài)，其實(shí)就是給 task_struct 結(jié)構(gòu)中的 state 字段賦值，附上 TASK_INTERRUPTIBLE 之后，在后續(xù)進(jìn)程調(diào)度中就可以忽略這個(gè)進(jìn)程，選擇其他的進(jìn)行。
接著，同樣是一個(gè)簡(jiǎn)單的 schedule 函數(shù)，進(jìn)入到調(diào)度的邏輯。

2.2 futex 等待資源

futex (fast userspace mutex)，用來(lái)給上層應(yīng)用構(gòu)建更高級(jí)別的同步機(jī)制，是實(shí)現(xiàn)信號(hào)量和鎖的基礎(chǔ)，后面有機(jī)會(huì)可以單獨(dú)介紹。
我們簡(jiǎn)化一下：一個(gè)進(jìn)程在等待某個(gè)信號(hào)的時(shí)候，最終會(huì)通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)入到 futex，其中某個(gè)關(guān)鍵參數(shù)為 wait

// kernel/futex.c:3633
SYSCALL_DEFINE6(futex, u32 __user *, uaddr, int, op, u32, val,
struct __kernel_timespec __user *, utime, u32 __user *, uaddr2,
u32, val3) {
    ...
    return do_futex(... op, ...); // :3665
}

這個(gè)系統(tǒng)調(diào)用有 6 個(gè)參數(shù)，參數(shù)類型和名稱并列展開，上層應(yīng)用在等待一個(gè)信號(hào)量的時(shí)候，這里的 op 是 FUTEX_WAIT_BITSET，我們通過(guò)調(diào)用鏈往下追。

// kernel/futex.c:3573
long do_futex(...int op,...) {
    int cmd = op & FUTEX_CMD_MASK;

    switch (cmd) {
        case FUTEX_WAIT_BITSET:
            return futex_wait(uaddr, flags, val, timeout, val3); // :3604
    ...
    }
    ...
}

由于中間調(diào)用鏈有點(diǎn)長(zhǎng)，下面我們就簡(jiǎn)化一下調(diào)用邏輯，專注核心，這個(gè)在我們?nèi)ラ喿x源碼過(guò)程中，也是非常重要的一點(diǎn)，閱讀核心邏輯的時(shí)候，不要被太多的細(xì)節(jié)給干擾到。

// kernel/futex.c:2679
static int futex_wait(...) {
    ...
    futex_wait_queue_me(...); //  :2713
    ...
}

// kernel/futex.c:2571 
static void futex_wait_queue_me(...) {
    ...
    // 這里可以看到，調(diào)用 futex 的進(jìn)程將變?yōu)樗郀顟B(tài)，與我們的認(rèn)知一致
    set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE); // :2580
    ...
    freezable_schedule(); // :2598
    ...
}

// include/linux/freezer.h:169
static inline void freezable_schedule(void) {
    ...
    schedule(); // :180
    ...
}

沿著進(jìn)程調(diào)用鏈下來(lái)，我們可以看到，調(diào)用 futex 的 wait 操作，可能會(huì)將自己設(shè)置為睡眠狀態(tài)并且進(jìn)行一次進(jìn)程調(diào)度。

2.3 exit 進(jìn)程退出

多年的編程經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在一個(gè)進(jìn)程退出的時(shí)候會(huì)觸發(fā)進(jìn)程調(diào)度，我們通過(guò)內(nèi)核源碼來(lái)證明這一點(diǎn)。
應(yīng)用層的進(jìn)程在退出時(shí)，最終會(huì)通過(guò) exit 系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)入到內(nèi)核：

// kernel/exit.c:946
SYSCALL_DEFINE1(exit, int, error_code) {
    do_exit((error_code&0xff)<<8);
}

// kernel/exit.c:773
void do_exit(long code) {
    ...
    do_task_dead(); // :933
}

// kernel/sched/core.c:3494
void do_task_dead(void)
{
    // 這個(gè)地方也是給 task_struct 中的 state 字段賦值
    set_special_state(TASK_DEAD);
    ...
    __schedule(false); // :3502
    ...
}

通過(guò)調(diào)用鏈，我們可以看到，進(jìn)程在退出的時(shí)候，最終調(diào)用了 __schedule 方法，這里我們可以將這個(gè)方法等價(jià)于 schedule 方法，schedule 方法最終會(huì)調(diào)用到這個(gè)方法，__schedule 中描述了進(jìn)程調(diào)度的核心邏輯。

2.4 中斷返回時(shí)調(diào)度

除了上述調(diào)度時(shí)機(jī)，還有一類調(diào)度時(shí)機(jī)是中斷返回的時(shí)候。

先描述一下什么是異常：進(jìn)程的指令按照程序正常流程一直在 CPU 上跑，系統(tǒng)突然發(fā)生了一個(gè)帶有異常號(hào)的異常，強(qiáng)迫 CPU 停止執(zhí)行當(dāng)前的指令，CPU 隨后會(huì)在執(zhí)行完當(dāng)前指令之后，保存現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)異常號(hào)跳轉(zhuǎn)到異常處理程序，處理完之后，回到被異常終止的下一條機(jī)器指令繼續(xù)執(zhí)行。

系統(tǒng)調(diào)用是常見一種類型的異常，也是用戶空間主動(dòng)進(jìn)入內(nèi)核空間的唯一方式。另外一種常見的異常就是硬件中斷，比如我們點(diǎn)下鼠標(biāo)，按下鍵盤，網(wǎng)卡接受到數(shù)據(jù)，都是一次硬件中斷，運(yùn)行在用戶空間的進(jìn)程會(huì)被動(dòng)陷入到內(nèi)核空間，進(jìn)行中斷處理程序的處理。

而中斷處理程序在返回至用戶空間之前，會(huì)順帶做一件事情，判斷是否要進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度，我們通過(guò)調(diào)用鏈來(lái)分析一下這個(gè)過(guò)程。

我們拿 arm64 處理器為例，中斷處理程序的的入口是 el0_irq，這里看不懂匯編沒(méi)有關(guān)系，我們抓關(guān)鍵部分即可。

// arch/arm64/kernel/entry.S:838
el0_irq:
    ...
    // 處理中斷
    ...
    // 回到用戶空間
    b   ret_to_user // :834
    
// arch/arm64/kernel/entry.S:895
ret_to_user:
    ...
    ldr x1, [tsk, #TSK_TI_FLAGS] // :890
    and x2, x1, #_TIF_WORK_MASK
    cbnz    x2, work_pending

890 行代碼想要表述的是，將 tsk（也就是被中斷暫停的當(dāng)前進(jìn)程）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，偏移量為 #TSK_TI_FLAGS 傳遞給 x1 寄存器。

#TSK_TI_FLAGS 常量在 asm-offsets.c 文件中被定義。

// arch/arm64/kernel/asm-offsets.c:48
int main(void) {
    ...
    DEFINE(TSK_TI_FLAGS, offsetof(struct task_struct, thread_info.flags)) // :442
    ...        
}

本質(zhì)上，就是 task_struct 結(jié)構(gòu)中的 thread_info 結(jié)構(gòu)中的 flags 字段。

// include/linux/sched.h:592
struct task_struct {
    ...
    struct thread_info thread_info; // :598
    ...
}

// arch/arm64/include/asm/thread_info.h:39
struct thread_info {
    ...
    unsigned long flags; // :40
    ...
}

所以 ret_to_user 中的這個(gè)邏輯就是，取出這個(gè) flags 字段，然后通過(guò) and 操作取出 work_pending 這個(gè)方法關(guān)心的二進(jìn)制位的值。

// arch/arm64/include/asm/thread_info.h:118
#define _TIF_WORK_MASK      (_TIF_NEED_RESCHED | _TIF_SIGPENDING | \
                 _TIF_NOTIFY_RESUME | _TIF_FOREIGN_FPSTATE | \
                 _TIF_UPROBE | _TIF_FSCHECK)

進(jìn)程中的 flags 與 _TIF_WORK_MASK 進(jìn)行 and 操作之后，如果二進(jìn)制位的值不為 0，就跳轉(zhuǎn)（cbnz）到 work_pending 方法。

// arch/arm64/kernel/entry.S:884 
work_pending:
    ...
    bl  do_notify_resume // :886
    ...
    
// arch/arm64/kernel/signal.c:915   
// 參數(shù)中 thread_flags 的值就是上面保存在 x1 寄存器中的值
asmlinkage void do_notify_resume(struct pt_regs *regs, unsigned long thread_flags) {
    ...
    if (thread_flags & _TIF_NEED_RESCHED) {
        schedule(); // :933
    } 
    ...
}

到了這里，中斷返回到用戶空間的調(diào)度邏輯大家應(yīng)該比較清楚了，我們總結(jié)一點(diǎn)就是：當(dāng)中斷處理程序返回用戶空間的時(shí)候，如果被中斷的進(jìn)程設(shè)置了 _TIF_NEED_RESCHED 字段，那么就進(jìn)行一次進(jìn)程調(diào)度。

系統(tǒng)調(diào)用是我們主動(dòng)從用戶空間進(jìn)入內(nèi)核空間的唯一方式，進(jìn)入到內(nèi)核空間才能夠設(shè)置當(dāng)前進(jìn)程的需要調(diào)度的標(biāo)志，下面我們就來(lái)分析有哪些系統(tǒng)調(diào)用會(huì)設(shè)置當(dāng)前進(jìn)程需要調(diào)度的標(biāo)志。

2.4.1 創(chuàng)建新進(jìn)程

第一類是是通過(guò) fork 系統(tǒng)調(diào)用創(chuàng)建新的進(jìn)程。相信大家應(yīng)該或多或少聽過(guò)，大多數(shù)編程語(yǔ)言創(chuàng)建線程，比如 Java 的 new Thread(...).start()，最后都會(huì)落到 fork 系統(tǒng)調(diào)用。

接下來(lái)，我們來(lái)分析 fork 系統(tǒng)調(diào)用是如何來(lái)設(shè)置進(jìn)程需要調(diào)度的標(biāo)識(shí)的。

// kernel/fork.c:2291
SYSCALL_DEFINE0(fork) {
    ...
    return _do_fork(...);
}

// kernel/fork.c:2196
long _do_fork(...) {
    struct task_struct *p;
    ...
    // 大多數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是 copy 的父進(jìn)程，也就是當(dāng)前進(jìn)程
    p = copy_process(...); // :2227
    ...
    // 創(chuàng)建完子進(jìn)程之后，讓子進(jìn)程 "蘇醒"
    wake_up_new_task(p); // :2252
    ...
}

這里我們可以看到，創(chuàng)建子進(jìn)程的時(shí)候，有部分工作是復(fù)制父進(jìn)程，也就是當(dāng)前進(jìn)程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，線程和進(jìn)程的本質(zhì)區(qū)別就在這個(gè)方法里面，用一個(gè)參數(shù)確定要復(fù)制哪些資源，我們?cè)诤竺娴奈恼轮袝?huì)詳細(xì)分析，這里我們點(diǎn)到為止。

創(chuàng)建完當(dāng)前進(jìn)程之后，調(diào)用 wake_up_new_task 喚醒當(dāng)前進(jìn)程，我們來(lái)看內(nèi)核是如何喚醒當(dāng)前進(jìn)程的。

// kernel/sched/core.c:2413
void wake_up_new_task(struct task_struct *p) {
    ...
    // 將當(dāng)前進(jìn)程設(shè)置為 RUNNING 狀態(tài)，后續(xù)即可調(diào)度
    p->state = TASK_RUNNING; // :2419 
    ...
    // 判斷是否要搶占當(dāng)前進(jìn)程
    check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK); // :2439
    ...
}

check_preempt_curr 會(huì)根據(jù)當(dāng)前進(jìn)程的調(diào)度類型，執(zhí)行對(duì)應(yīng)的方法。

// kernel/sched/core.c:854
void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags) {
    ...
    // rq 是當(dāng)前 cpu 上的進(jìn)程隊(duì)列
    // curr 是當(dāng)前正在 cpu 運(yùn)行的進(jìn)程
    // sched_class 是當(dāng)前進(jìn)程的調(diào)度
    rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags); // :858
    ...
}

sched_class 表示進(jìn)程的調(diào)度類型，這個(gè)字段在每個(gè) task_struct 中。

// include/linux/sched.h:592
struct task_struct {
    ...
    // sched_class 在進(jìn)程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中
    // 表示調(diào)度類型，我們后面的系列文章再詳細(xì)分析 
    const struct sched_class *sched_class; // :643
    ...
}

// kernel/sched/sched.h:1715
// Linux 中所有的調(diào)度類型
extern const struct sched_class stop_sched_class;
extern const struct sched_class dl_sched_class;
extern const struct sched_class rt_sched_class;
extern const struct sched_class fair_sched_class;
extern const struct sched_class idle_sched_class;

可以看到，Linux 中一共有五種調(diào)度類型，fair_sched_class 是一般進(jìn)程的調(diào)度類型，稱為公平調(diào)度，我們后面的文章中再詳細(xì)分析這五個(gè)調(diào)度類型，這里，我們還是聚焦重點(diǎn)。

我們跟隨調(diào)用鏈，來(lái)到 fair_sched_class 的 .check_preempt_check 方法。

// kernel/sched/fair.c:10506
const struct sched_class fair_sched_class = {
    .check_preempt_curr = check_preempt_wakeup // :10513
}

// kernel/sched/fair.c:6814
static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags) {
    struct task_struct *curr = rq->curr;
    struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
 
    // 如果 pse 的虛擬時(shí)間小于當(dāng)前進(jìn)程的虛擬時(shí)間，就搶占
    if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) { // :6867
        goto preempt;
    }
preempt: // :6879
    // 沒(méi)有在這里直接調(diào)度，而是設(shè)置了一個(gè)標(biāo)志，在異常處理返回的時(shí)候統(tǒng)一調(diào)度
    resched_curr(rq);
}

check_preempt_wakeup 方法中一處關(guān)鍵的地方，se 表示當(dāng)前進(jìn)程的調(diào)度實(shí)體，pse 表示 fork 出來(lái)的進(jìn)程的調(diào)度實(shí)體。

調(diào)度實(shí)體這個(gè)對(duì)象也定義在進(jìn)程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。

// include/linux/sched.h:592
struct task_struct {
    ...
    struct sched_entity se; // :644
    ...
}

調(diào)度實(shí)體是為了防止一個(gè)進(jìn)程不斷地 fork 多個(gè)子進(jìn)程，從而無(wú)限霸占 cpu，內(nèi)核可以將一組線程綁定到一起進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，這里我們不用關(guān)心太多，仍然聚焦核心。

下面我們來(lái)看下 check_preempt_wakeup 方法中 6867 行的 wakeup_preempt_entity 代碼做了什么事情。

// kernel/sched/fair.c:6767
static int wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se) {
    s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;

    if (vdiff <= 0)
        return -1;
    
    // gran 可以理解為進(jìn)程運(yùn)行的最小時(shí)間片
    gran = wakeup_gran(se); 
    if (vdiff > gran)
        return 1;

    return 0;
}

公平調(diào)度類默認(rèn)會(huì)通過(guò)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)和歷史運(yùn)行情況來(lái)計(jì)算出一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行的虛擬時(shí)間，虛擬時(shí)間小的進(jìn)程可以搶占虛擬時(shí)間大的進(jìn)程。

當(dāng)然，為了防止頻繁搶占調(diào)度，要保證進(jìn)程在 cpu 上的一個(gè)最小的運(yùn)行時(shí)間，這個(gè)時(shí)間默認(rèn)在 5.0.0 內(nèi)核中是 100 毫秒。

上面這段代碼的邏輯，總結(jié)來(lái)說(shuō)就是，如果當(dāng)前進(jìn)程的時(shí)間片已到，并且當(dāng)前進(jìn)程的虛擬時(shí)間小于 fork 出來(lái)的進(jìn)程的虛擬時(shí)間片（顯然是 0），則返回 1，然后進(jìn)入到標(biāo)記為 preempt 的代碼，即 resched_curr。

// kernel/sched/core.c:465
void resched_curr(struct rq *rq) {
    ...
    set_tsk_need_resched(curr); // :483
    ...
}    

// include/linux/sched.h:1676
static inline void set_tsk_need_resched(struct task_struct *tsk) {
    set_tsk_thread_flag(tsk,TIF_NEED_RESCHED);
}

resched_curr 給當(dāng)前進(jìn)程設(shè)置一個(gè)標(biāo)記，需要進(jìn)行一次調(diào)度，根據(jù)我們上一節(jié)的分析，下一次中斷返回到用戶空間的時(shí)候，就會(huì)進(jìn)行一次調(diào)度。

2.4.2 futex 喚醒進(jìn)程

除了 fork 系統(tǒng)調(diào)用，在 futex 系統(tǒng)調(diào)用的時(shí)候，也會(huì)設(shè)置需要調(diào)度的標(biāo)記。

// kernel/futex.c:3633
SYSCALL_DEFINE6(futex, ... op, ...) {
    ...
    return do_futex(... op, ...); // :3665
}

這里的 op 是 FUTEX_WAKE_OP，即用戶需要進(jìn)行喚醒操作，我們通過(guò)調(diào)用鏈往下追。

// kernel/futex.c:3573
long do_futex(...int op,...) {
    int cmd = op & FUTEX_CMD_MASK;

    switch (cmd) {
        case FUTEX_WAKE_OP:
            return futex_wake_op(...); // :3615
    ...
    }
    ...
}

// kernel/futex.c:1683
static int futex_wake_op(...) {
    ...
    wake_up_q(...); // :1766
    ...
}

// kernel/sched/core.c:436
void wake_up_q(...) {
    wake_up_process(task); // :453
}

// 后續(xù)調(diào)用鏈路有些長(zhǎng)，我們中間的代碼描述簡(jiǎn)化處理，最終會(huì)落到下面的代碼

// kernel/sched/core.c:1667
static void ttwu_do_wakeup(...) {
    check_preempt_curr(...);
}

即 futex 的 wake 操作，最后同樣會(huì)落到和 fork 系統(tǒng)調(diào)用一樣的方法 check_preempt_curr，這個(gè)方法我們上面剛分析過(guò)，做的事情就是給當(dāng)前線程設(shè)置一個(gè)需要調(diào)度的標(biāo)記，在下一次中斷返回時(shí)進(jìn)行一次調(diào)度。

2.4.3 周期調(diào)度

除了系統(tǒng)調(diào)用，內(nèi)核還有一個(gè)定時(shí)調(diào)度機(jī)制：周期調(diào)度，內(nèi)核會(huì)周期地調(diào)用 scheduler_tick 方法執(zhí)行調(diào)度邏輯，我們來(lái)分析一下這個(gè)過(guò)程。

// kernel/sched/core.c:3049
/*
 * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
 */
void scheduler_tick(void) {
    ...
    // 當(dāng)前是哪個(gè) cpu？
    int cpu = smp_processor_id();
    // 拿到 cpu 上的進(jìn)程隊(duì)列
    struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
    // 拿到 cpu 上當(dāng)前運(yùn)行的進(jìn)程
    struct task_struct *curr = rq->curr;
    ...
    curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0); // :3061
    ...
}

scheduler_tick 調(diào)用當(dāng)前進(jìn)程的調(diào)度類的 task_tick 方法，我們還是分析常見的公平調(diào)度類的 task_tick 方法。

// kernel/sched/fair.c:10506 
const struct sched_class fair_sched_class = {
    ...    
    .task_tick = task_tick_fair, // :10530
    ...
}

// kernel/sched/fair.c:10030
static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued) {
    struct cfs_rq *cfs_rq;
    struct sched_entity *se = &curr->se;
    ...
    // cfs_rq 可以理解為當(dāng)前 cpu 上公平調(diào)度類的進(jìn)程隊(duì)列
    cfs_rq = cfs_rq_of(se);
    entity_tick(cfs_rq, se, queued); // :10037
    ...
}

// kernel/sched/fair.c:4179
static void entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued) {
    // 更新當(dāng)前進(jìn)程的運(yùn)行時(shí)間
    update_curr(cfs_q);
    ...
    // 更新當(dāng)前進(jìn)程的 load
    update_load_avg(cfs_rq, curr, UPDATE_TG);
    ...
    // 如果 cpu 有就緒進(jìn)程
    if (cfs_rq->nr_running > 1)
        check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
}

cfs_rq->nr_running 可以理解為當(dāng)前 cpu 上，公平調(diào)度類型的j就緒進(jìn)程和運(yùn)行進(jìn)程的個(gè)數(shù)，大于 1 表示有待調(diào)度的進(jìn)程，就調(diào)用 check_preempt_tick。

// kernel/sched/fair.c:4023
static void check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr) {
    unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
    struct sched_entity *se;
    ...
    ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
    delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
    if (delta_exec > ideal_runtime) {
        resched_curr(rq_of(cfs_rq)); // :4056
    }
    ...
}

check_preempt_tick 方法中，會(huì)計(jì)算一個(gè)進(jìn)程的理想運(yùn)行時(shí)間，理想運(yùn)行時(shí)間是調(diào)度周期 * 當(dāng)前調(diào)度實(shí)體權(quán)重 / 所有實(shí)體權(quán)重，如果當(dāng)前進(jìn)程運(yùn)行的時(shí)間超過(guò)了這個(gè)理想運(yùn)行時(shí)間，就嘗試一次調(diào)度，即調(diào)用 resched_curr，這個(gè)方法我們?cè)谏厦娣治鲞^(guò)：給當(dāng)前進(jìn)程設(shè)置一個(gè)需要調(diào)度的標(biāo)志，這樣在下一次中斷處理返回時(shí)，就會(huì)進(jìn)行一次調(diào)度。

2.4.4 中斷處理返回時(shí)調(diào)度小結(jié)

關(guān)于中斷處理返回時(shí)調(diào)度，我們做小結(jié)：

異常的本質(zhì)就是程序不按照正常的流程走。系統(tǒng)調(diào)用是一種異常，硬件中斷也是一種異常，比如我們點(diǎn)擊了鼠標(biāo)，按下了鍵盤，都觸發(fā)了一次異常。
內(nèi)核在處理中斷處理返回到用戶空間時(shí)，會(huì)判斷當(dāng)前進(jìn)程是否有設(shè)置需要調(diào)度的標(biāo)志，如果有，就進(jìn)行一次進(jìn)程調(diào)度。
某些系統(tǒng)調(diào)用，如 fork、futex 會(huì)在系統(tǒng)調(diào)用處理邏輯中設(shè)置需要調(diào)度的標(biāo)記，這樣在下一次中斷返回就可以進(jìn)行調(diào)度。
除了系統(tǒng)調(diào)度，內(nèi)核會(huì)周期性地給內(nèi)核設(shè)置需要調(diào)度的標(biāo)記，一旦當(dāng)前進(jìn)程總運(yùn)行時(shí)間超了，就設(shè)置這個(gè)標(biāo)記，下一次中斷返回就可以進(jìn)行調(diào)度。

2.5 IDLE 進(jìn)程調(diào)度

本文開篇提到了操作系統(tǒng)中的第一個(gè)進(jìn)程，0 號(hào)進(jìn)程，內(nèi)核 無(wú)中生有 地創(chuàng)建完這個(gè)進(jìn)程，這個(gè)進(jìn)程總得干點(diǎn)啥。

其中一件事情就是不斷進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度，我們來(lái)分析一下這個(gè)過(guò)程。

2.5.1 第一顆 CPU 上的 IDLE 進(jìn)程

內(nèi)核在啟動(dòng)過(guò)程中，第一顆 CPU 進(jìn)入到 start_kernel 方法，這個(gè)方法可以看做初始化整個(gè)內(nèi)核的入口，在調(diào)用這個(gè)方法之前，0 號(hào)進(jìn)程已經(jīng)靜態(tài)地綁在了當(dāng)前的 CPU 上。

// init/main.c:537
// 在第一顆 CPU 上執(zhí)行，當(dāng)前進(jìn)程的是 0 號(hào)進(jìn)程
void start_kernel(void) {
   ...
   // 一系列初始化操作
   ...
   arch_call_rest_init(); // :739
}

關(guān)于內(nèi)核的初始化，我們后面再分析，這里我們還是聚焦于 0 號(hào)線程的調(diào)度邏輯。

// init/main.c:532
void arch_call_rest_init(void) {
    rest_init(); // :534
}

// init/main.c:397
void rest_init(void) {
    int pid;
    ...
    // 0 號(hào)進(jìn)程創(chuàng)建了 1 號(hào)進(jìn)程 init
    pid = kernel_thread(kernel_init,...); // :408
    ...
    // 0 號(hào)進(jìn)程創(chuàng)建了 2 號(hào)進(jìn)程 kthreadd
    pid = kernel_thread(kthreadd,...); // :420 
    ...
    // 調(diào)度邏輯
    cpu_startup_entry(CPUHP_ONLINE);
}

0 號(hào)進(jìn)程創(chuàng)建了 1 號(hào)進(jìn)程和 2 號(hào)進(jìn)程，我們通過(guò) ps -ef 指令是可以看到這兩個(gè)進(jìn)程，如下圖所示。

1號(hào)和2號(hào)進(jìn)程.png

其中的 PPID 就是指的父進(jìn)程的進(jìn)程 ID。
用戶空間的所有的進(jìn)程的祖先都是 1 號(hào)進(jìn)程，讀者可以在自己的 Linux 系統(tǒng)上使用 ps -ef 驗(yàn)證這一點(diǎn)。

關(guān)乎這兩個(gè)頂級(jí)進(jìn)程的詳細(xì)分析，我們后面的文章會(huì)提到，這里我們還是聚焦于 0 號(hào)進(jìn)程的調(diào)度邏輯。

0 號(hào)進(jìn)程創(chuàng)建了兩個(gè)頂級(jí)進(jìn)程之后，調(diào)用 cpu_startup_entry

// kernel/sched/idle.c:348
void cpu_startup_entry(...) {
    while (1)
        do_idle();
}
// kernel/sched/idle.c:224
static void do_idle(void) {
    ...
    schedule_idle(); // :286
    ...
}

// kernel/sched/core.c:3545
void schedule_idle(void) {
    ...
    __schedule(false); // :3556
    ...
}

從上面的調(diào)用鏈可以看到，0 號(hào)進(jìn)程會(huì)用一個(gè) while 死循環(huán)，不斷反復(fù)地做一件事情，這個(gè)事情就是調(diào)度。

0 號(hào)進(jìn)程可以理解為系統(tǒng)中所有進(jìn)程中優(yōu)先級(jí)最低的進(jìn)程，當(dāng)沒(méi)有進(jìn)程可選中被調(diào)度，就選擇 0 號(hào)進(jìn)程，而 0 號(hào)進(jìn)程所做的事情就是一個(gè)死循環(huán)邏輯，由此可見，這個(gè)進(jìn)程確實(shí)閑得慌，所以也叫做 IDLE 進(jìn)程，后面我們統(tǒng)稱為 IDLE 進(jìn)程。

2.5.2 其余 CPU 上的 IDLE 進(jìn)程

除了第一顆 CPU 上有個(gè) IDLE 進(jìn)程不斷在跑，其余 CPU 也都有 IDLE 進(jìn)程不斷在跑，這些個(gè)進(jìn)程是第一顆 CPU 上的 IDLE 進(jìn)程創(chuàng)建出來(lái)的，我們來(lái)分析一下這個(gè)過(guò)程。

在上面的 rest_init 方法中，第一顆 CPU 上的 IDLE 進(jìn)程調(diào)用 kernel_thread 創(chuàng)建了 1 號(hào)進(jìn)程，它的入口函數(shù)是 kernel_init，所以也叫 INIT 進(jìn)程。

下面，我們來(lái)追一下這個(gè)調(diào)用鏈。

// init/main.c:1050
static int kernel_init(void *unused) {
    ...
    kernel_init_freeable(); // :1054
    ...
}

// init/main.c:1103
static void kernel_init_freeable(void) {
    ...
    smp_init(); // smp.c:563
    ...
}

// kernel/smp.c:563
void smp_init(void) {
    ...
    // 創(chuàng)建出其他的 IDLE 進(jìn)程 
    idle_threads_init(); 
    pr_info("Bringing up secondary CPUs ...\n");
    ...
    // 啟動(dòng)其他 CPU
    for_each_present_cpu(cpu) {
        ...
        cpu_up(cpu);
    }
}

在 smp_init 方法中，先通過(guò) idle_threads_init 方法復(fù)制出一堆 IDLE 進(jìn)程，假設(shè)有 4 顆 CPU，除去當(dāng)前進(jìn)程，就復(fù)制出 3 個(gè) IDLE 進(jìn)程。

// kernel/smpboot.c:66
void idle_threads_init(void) {
    unsigned int cpu, boot_cpu;

    boot_cpu = smp_processor_id();

    for_each_possible_cpu(cpu) {
        if (cpu != boot_cpu)
            idle_init(cpu);
    }
}

// kernel/smpboot.c:50
static void idle_init(unsigned int cpu) {
    struct task_struct *tsk = per_cpu(idle_threads, cpu);

    if (!tsk) {
        // 復(fù)制進(jìn)程 
        tsk = fork_idle(cpu);
        per_cpu(idle_threads, cpu) = tsk;
    }
}

上面的邏輯即是，如果某個(gè) CPU 上沒(méi)有綁定 IDLE 進(jìn)程，就調(diào)用 fork_idle 進(jìn)行創(chuàng)建，通過(guò) per_cpu 進(jìn)行綁定。

這些IDLE 進(jìn)程初始化完成之后，開始加載其余 CPU，入口函數(shù)是 secondary_start_kernel，我們還是拿 arm64 架構(gòu)為例來(lái)分析。

// arch/arm64/kernel/smp.c:187
void secondary_start_kernel(void) {
    ...
    cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE); // :252 
}

// kernel/sched/idle.c:348
void cpu_startup_entry(...) {
    while (1)
        do_idle();
}

至此，我們發(fā)現(xiàn)，其余 CPU 的 IDLE 進(jìn)程也是和第一顆 CPU 的 IDLE 進(jìn)程做著一樣的事情，即不斷死循環(huán)進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度，最終目的都是為了當(dāng)前 CPU 一直可以有機(jī)器指令在跑。

2.5.3 IDLE 進(jìn)程調(diào)度小結(jié)

內(nèi)核的核心初始化流程是由第一顆 CPU 來(lái)做的，在這個(gè)流程中，第一個(gè) IDLE 進(jìn)程創(chuàng)建了 1 號(hào)進(jìn)程和 2 號(hào)進(jìn)程。
所有用戶空間的祖先進(jìn)程都是 1 號(hào)進(jìn)程，也叫 INIT 進(jìn)程，我們熟悉的 "僵尸進(jìn)程" 最后都會(huì)被 INIT 進(jìn)程給清理。
INIT 進(jìn)程還給其余 CPU 創(chuàng)建了 IDLE 進(jìn)程。
IDLE 進(jìn)程帶有一個(gè)死循環(huán)邏輯，持續(xù)不斷嘗試進(jìn)程調(diào)度，為的就是 CPU 上一直可以有機(jī)器指令在執(zhí)行。

2.6 進(jìn)程調(diào)度時(shí)機(jī)小節(jié)

系統(tǒng)調(diào)用 yield、pause 將當(dāng)前進(jìn)程讓出 CPU，隨后會(huì)進(jìn)行一次進(jìn)程調(diào)度。
系統(tǒng)調(diào)用 futex（wait） 等待某個(gè)信號(hào)量，將進(jìn)程設(shè)置為 TASK_INTERRUPTIBLE 狀態(tài)，然后進(jìn)行一次進(jìn)程調(diào)度。
進(jìn)程在退出的時(shí)候，會(huì)系統(tǒng)調(diào)用到 exit 方法，將當(dāng)前進(jìn)程設(shè)置為 TASK_DEAD 之后，進(jìn)行一次進(jìn)程調(diào)度。
在創(chuàng)建新進(jìn)程、喚醒進(jìn)程、周期調(diào)度過(guò)程中，內(nèi)核會(huì)將當(dāng)前的進(jìn)程設(shè)置需要調(diào)度的標(biāo)志，然后在下一次中斷返回到用戶空間時(shí)，進(jìn)行一次調(diào)度。

3 本文總結(jié)

我們通常意識(shí)上的進(jìn)程在 Linux 內(nèi)核中的實(shí)體是由 task_struct 來(lái)承載，這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有進(jìn)程所有的信息。
0 號(hào)進(jìn)程，即 IDLE 進(jìn)程是在代碼中靜態(tài)定義的，是所有進(jìn)程的祖先，它創(chuàng)造了 1 號(hào)進(jìn)程，也就是 INIT 進(jìn)程，這個(gè)進(jìn)程是所有用戶空間進(jìn)程的祖先。
在一些系統(tǒng)調(diào)用過(guò)程中，會(huì)直接觸發(fā)進(jìn)程調(diào)度，在另一些系統(tǒng)調(diào)用中，會(huì)設(shè)置需要調(diào)度的標(biāo)志，以便中斷返回時(shí)進(jìn)行一次進(jìn)程調(diào)度。
內(nèi)核也會(huì)周期性地進(jìn)行調(diào)度，其中一個(gè)是周期性地給進(jìn)程設(shè)置需要調(diào)度的標(biāo)志，另一個(gè)就是 IDLE 進(jìn)程不斷嘗試調(diào)度。

4 結(jié)語(yǔ)

本來(lái)這篇文章的規(guī)劃是將進(jìn)程切換的核心邏輯也包含在內(nèi)的，沒(méi)想到光是前面一部分就耗費(fèi)了這么多的篇幅，所以進(jìn)程切換的詳細(xì)邏輯就放在下一篇文章中寫了。

進(jìn)程切換的邏輯非常有意思：包括如何切換虛擬內(nèi)存，切換寄存器和棧，甚至在多個(gè) CPU 之間進(jìn)行負(fù)載均衡等等。歡迎大家關(guān)注后續(xù)的 Linux 內(nèi)核系列文章。

色偷偷精品伊人,欧洲久久精品,欧美综合婷婷骚逼,国产AV主播,国产最新探花在线,九色在线视频一区,伊人大交九欧美,1769亚洲,黄色成人av

Linux 內(nèi)核源碼分析之進(jìn)程概要及調(diào)度時(shí)機(jī)

Linux 內(nèi)核源碼分析之進(jìn)程概要及調(diào)度時(shí)機(jī)

進(jìn)程概要及調(diào)度時(shí)機(jī)

0 本文核心內(nèi)容預(yù)覽

1 進(jìn)程概要

2 進(jìn)程調(diào)度時(shí)機(jī)

1 進(jìn)程概要

1.1 進(jìn)程是虛擬的概念

1.2 進(jìn)程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1.3 特殊的進(jìn)程

1.4 進(jìn)程概要小節(jié)

2 進(jìn)程調(diào)度時(shí)機(jī)

2.1 yield 和 pause 讓出 cpu

2.2 futex 等待資源

2.3 exit 進(jìn)程退出

2.4 中斷返回時(shí)調(diào)度

2.4.1 創(chuàng)建新進(jìn)程

2.4.2 futex 喚醒進(jìn)程

2.4.3 周期調(diào)度

2.4.4 中斷處理返回時(shí)調(diào)度小結(jié)

2.5 IDLE 進(jìn)程調(diào)度

2.5.1 第一顆 CPU 上的 IDLE 進(jìn)程

2.5.2 其余 CPU 上的 IDLE 進(jìn)程

2.5.3 IDLE 進(jìn)程調(diào)度小結(jié)

2.6 進(jìn)程調(diào)度時(shí)機(jī)小節(jié)

3 本文總結(jié)

4 結(jié)語(yǔ)

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

友情鏈接更多精彩內(nèi)容

色偷偷精品伊人,欧洲久久精品,欧美综合婷婷骚逼,国产AV主播,国产最新探花在线,九色在线视频一区,伊人大交九 欧美,1769亚洲,黄色成人av

Linux 內(nèi)核源碼分析之進(jìn)程概要及調(diào)度時(shí)機(jī)

進(jìn)程概要及調(diào)度時(shí)機(jī)

0 本文核心內(nèi)容預(yù)覽

1 進(jìn)程概要

2 進(jìn)程調(diào)度時(shí)機(jī)

1 進(jìn)程概要

1.1 進(jìn)程是虛擬的概念

1.2 進(jìn)程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1.3 特殊的進(jìn)程

1.4 進(jìn)程概要小節(jié)

2 進(jìn)程調(diào)度時(shí)機(jī)

2.1 yield 和 pause 讓出 cpu

2.2 futex 等待資源

2.3 exit 進(jìn)程退出

2.4 中斷返回時(shí)調(diào)度

2.4.1 創(chuàng)建新進(jìn)程

2.4.2 futex 喚醒進(jìn)程

2.4.3 周期調(diào)度

2.4.4 中斷處理返回時(shí)調(diào)度小結(jié)

2.5 IDLE 進(jìn)程調(diào)度

2.5.1 第一顆 CPU 上的 IDLE 進(jìn)程

2.5.2 其余 CPU 上的 IDLE 進(jìn)程

2.5.3 IDLE 進(jìn)程調(diào)度小結(jié)

2.6 進(jìn)程調(diào)度時(shí)機(jī)小節(jié)

3 本文總結(jié)

4 結(jié)語(yǔ)

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

友情鏈接更多精彩內(nèi)容

色偷偷精品伊人,欧洲久久精品,欧美综合婷婷骚逼,国产AV主播,国产最新探花在线,九色在线视频一区,伊人大交九欧美,1769亚洲,黄色成人av