linux进程调度采用的是无条件可剥夺吗
linux进程调度采用的是无条件可剥夺吗详细介绍
Linux 进程调度并非采用无条件可剥夺(Unconditional Preemption)策略,而是根据进程类型(实时进程与普通进程)和调度策略,采用有条件的可剥夺机制。以下是具体分析:
1.
实时进程的调度策略(SCHED_FIFO/SCHED_RR)
- 可剥夺性:实时进程支持优先级抢占,即当一个更高优先级的实时进程进入就绪状态时,当前正在运行的低优先级实时进程会被立即抢占。
- 条件:抢占发生的前提是存在更高优先级的就绪进程。对于
SCHED_FIFO(先到先服务),进程会一直运行直到主动放弃 CPU 或被更高优先级进程抢占;对于SCHED_RR(时间片轮转),同优先级进程在时间片用完后会被同优先级的其他进程抢占。 - 结论:实时进程的抢占是有条件的强制抢占,依赖于优先级和就绪状态,而非无条件剥夺。
2.
普通进程的调度策略(CFS,完全公平调度器)
- 可剥夺性:普通进程采用时间片抢占 + 优先级抢占机制:
- 时间片耗尽:当进程的 CPU 时间片用完时,调度器会剥夺其 CPU 使用权。
- 更高优先级进程就绪:当一个更高优先级的进程进入就绪状态(如唤醒),当前运行的低优先级进程可能被抢占(需结合内核抢占配置)。
- 内核抢占:Linux 内核自 2.6.23 版本后支持自愿抢占(
CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY,默认配置),即内核代码在安全点(如系统调用返回前)主动检查是否允许抢占,而非无条件剥夺。对于硬实时场景(CONFIG_PREEMPT_RT),内核支持更激进的抢占,但这属于增强配置,非默认行为。 - 结论:普通进程的抢占是条件触发的,依赖于时间片、优先级和内核抢占配置,而非无条件剥夺。
3.
无条件可剥夺的定义与 Linux 的区别
- 无条件可剥夺:指调度器可在任意时刻(如指令执行中途)强制剥夺进程的 CPU 使用权,无需等待特定条件(如时间片耗尽或主动让步)。这种策略常见于硬实时系统(如 VRTX、QNX),但会增加内核复杂度和上下文切换开销。
- Linux 的设计目标:作为通用操作系统,Linux 在实时性和通用性之间平衡,默认采用有条件的可剥夺机制,确保普通进程的公平性和系统稳定性,仅对实时进程提供有限的强制抢占能力。
总结
Linux 进程调度的核心特点是有条件的可剥夺:
- 实时进程:支持基于优先级的强制抢占,但需存在更高优先级的就绪进程。
- 普通进程:依赖时间片、优先级和内核抢占配置,通过自愿或有限强制方式实现抢占。
结论:Linux 进程调度不采用无条件可剥夺策略,而是根据进程类型和系统配置,在特定条件下实施抢占,以平衡实时性、公平性和系统效率。