Red Hat Enterprise Linux 8的9种实时进程调度策略

Red Hat Enterprise Linux 8使用是Linux内核版本是Kernel 4.18，其系统进程的实时调度策略有9种。在RHEL 8中，查看ps的帮助手册即可查到：

# man ps |grep -A 10 policy

-    not reported

TS   SCHED_OTHER

FF   SCHED_FIFO

RR   SCHED_RR

B    SCHED_BATCH

ISO  SCHED_ISO

IDL  SCHED_IDLE

DLN  SCHED_DEADLINE

?    unknown value

实际上只有7种，not reported、unknown value可能只是开放的策略，允许用户自定义。查看进程时，可能专门指定查看进程的调度策略，如下：

# ps axo pid,comm,nice,cls --sort=-nice

Linux的进程调度意味着，它是CPU的重要助手，总是要为CPU挑选出下一个要执行的进程。在Linux中，进程(process)、线程(thread)和任务(task)都差不多。根据POSIX的定义，进程相当于执行一个程序，特指执行程序时需要的名字空间、内存等资源；而线程则是指执行一行代码时需要的系统资源。即它们关注的对象不同。大家都应该知道，一个程序有很多行代码，几千行，几万行也不稀奇。

RHEL 8挑选进程的标准有两个(注2)：

一、调度策略(scheduling policy)

二、静态调度优先度(static scheduling priority)

既然有静态调度优先度，就有动态调度优先度，也就是NICE值，其取值 范围为-20~19，共40个档次。数值越大，越往后排。看来，调度政策挺重要。那么，各种调度策略是什么意思呢？

TS - SCHED_OTHER

优先度为0的进程中，按照NICE值排队，等候被CPU执行。应用SCHED_OTHER或TS策略的进程在执行过一次之后，其NICE值就会增加一次。在这种策略下，进程们拼的不是静态优先度，拼的是动态优先度，即NICE值。这是Linux的缺省调度策略。

FF - SCHED_FIFO

正如其名所示，FIFO，First In, First Out，先进先出。它比较霸道，执行完才肯走。在这种策略的指导下，静态优先度为1-99之间的进程会插队到执行SCHED_OTHER、SCHED_IDEL、SCHED_BATCH策略的进程前面，直到它执行完毕或者被更高优先组的进程插队。这种策略没有时间片的限制。执行这种策略的进程是进程中的土匪。

RR - SCHED_RR

轮巡，在分配到的、可以使用CPU的时间片里，相同优先度(1-99)的进程们，你一筷子，我一筷子，轮流吃肉。SCHED_RR，是SCHED_FIFO的改进形式。这种机制，可以视为进程土匪中的轮巡。毕竟，在这种策略下，大家还讲点规矩，机会均等。你一筷子没夹着肉，那就等下一轮吧。

B - SCHED_BATCH

跟SCHED_OTHER一样，不使用静态优先度，使用动态优先度。不同的是，它要批量执行进程。所以，只适合非交互式的进程。

ISO - SCHED_ISO

这种策略是想向进程提供类似于SCHED_OTHER的运行时间片分配机制。与后者不同的是，SCHED_ISO在最大限度地保证不会导致其它进程“饿死”的情况下，尽可能地延长进程的执行时间。适用于游戏、视频和视频捕获场景下，最大限度地利用硬件资源。这个策略仍不完善(注8)。

IDL - SCHED_IDLE

跟SCHED_OTHER一样，不使用静态优先度，而且也不大使用动态优先度。进程的优先度为19或20。执行这种策略的进程，是进程中的谦谦君子。它们总是先人后己，与世无争。

DLN - SCHED_DEADLINE

这是Linux Kernel 3.14之后新增加的调度机制。同时也被认为是最好的调度方案(注3)。谁的死期先到，谁就先上。这是一种急他人之所急的好作风。不过，这个“死期”是Deadline，是执行任务的“最后期限”。所以，这是进程中的现实主义者的约定。

RHEL 8的产品文档中，找不到关于SCHED_ISO的介绍，大概也是因为这种调度技术尚未成熟有关吧。

参考资料：

1、https://access.redhat.com/articles/3078

2、http://man7.org/linux/man-pages/man7/sched.7.html

3、https://stackoverflow.com/questions/9392415/linux-sched-other-sched-fifo-and-sched-rr-differences

4、https://lwn.net/Articles/723248/

5、https://www.kernel.org/doc/html/v5.4/scheduler/sched-rt-group.html

6、https://www.cs.montana.edu/~chandrima.sarkar/AdvancedOS/CSCI560_Proj_main/

7、https://linux.die.net/man/2/sched_getscheduler

8、https://www.mankier.com/8/schedtool

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