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linux內核線程創建

發布時間:2022-10-25 23:58:29

1. linux進程、線程及調度演算法(三)

調度策略值得是大家都在ready時,並且CPU已經被調度時,決定誰來運行,誰來被調度。

兩者之間有一定矛盾。
響應的優化,意味著高優先順序會搶占優先順序,會花時間在上下文切換,會影響吞吐。
上下文切換的時間是很短的,幾微妙就能搞定。上下文切換本身對吞吐並多大影響, 重要的是,切換後引起的cpu 的 cache miss.
每次切換APP, 數據都要重新load一次。
Linux 會盡可能的在響應與吞吐之間尋找平衡。比如在編譯linux的時候,會讓你選擇 kernal features -> Preemption model.
搶占模型會影響linux的調度演算法。

所以 ARM 的架構都是big+LITTLE, 一個很猛CPU+ 多個 性能較差的 CPU, 那麼可以把I/O型任務的調度 放在 LITTLE CPU上。需要計算的放在big上。

早期2.6 內核將優先順序劃分了 0-139 bit的優先順序。數值越低,優先順序越高。0-99優先順序 都是 RT(即時響應)的 ,100-139都是非RT的,即normal。
調度的時候 看哪個bitmap 中的 優先順序上有任務ready。可能多個任務哦。

在普通優先順序線程調度中,高優先順序並不代表對低優先順序的絕對優勢。會在不同優先順序進行輪轉。
100 就是比101高,101也會比102高,但100 不會堵著101。
眾屌絲進程在輪轉時,優先順序高的:

初始設置nice值為0,linux 會探測 你是喜歡睡眠,還是幹活。越喜歡睡,linux 越獎勵你,優先順序上升(nice值減少)。越喜歡幹活,優先順序下降(nice值增加)。所以一個進程在linux中,干著干著 優先順序越低,睡著睡著 優先順序越高。

後期linux補丁中

紅黑樹,數據結構, 左邊節點小於右邊節點
同時兼顧了 CPU/IO 和 nice。
數值代表著 進程運行到目前為止的virtual runtime 時間。

(pyhsical runtime) / weight * 1024(系數)。
優先調度 節點值(vruntime)最小的線程。權重weight 其實有nice 來控制。

一個線程一旦被調度到,則物理運行時間增加,vruntime增加,往左邊走。
weight的增加,也導致vruntime減小,往右邊走。
總之 CFS讓線程 從左滾到右,從右滾到左。即照顧了I/O(喜歡睡,分子小) 也 照顧了 nice值低(分母高).所以 由喜歡睡,nice值又低的線程,最容易被調度到。
自動調整,無需向nice一樣做出獎勵懲罰動作,個人理解權重其實相當於nice

但是 此時 來一個 0-99的線程,進行RT調度,都可以瞬間秒殺你!因為人家不是普通的,是RT的!

一個多線程的進程中,每個線程的調度的策略 如 fifo rr normal, 都可以不同。每一個的優先順序都可以不一樣。
實驗舉例, 創建2個線程,同時開2個:

運行2次,創建兩個進程
sudo renice -n -5(nice -5級別) -g(global), 會明顯看到 一個進程的CPU佔用率是另一個的 3倍。

為什麼cpu都已經達到200%,為什麼系統不覺得卡呢?因為,我們的線程在未設置優先順序時,是normal調度模式,且是 CPU消耗型 調度級別其實不高。

利用chrt工具,可以將進程 調整為 50 從normal的調度策略 升為RT (fifo)級別的調度策略,會出現:

chrt , nice renice 的調度策略 都是以線程為單位的,以上 設置的將進程下的所有線程進行設置nice值
線程是調度單位,進程不是,進程是資源封裝單位!

兩個同樣死循環的normal優先順序線程,其中一個nice值降低,該線程的CPU 利用率就會比另一個CPU的利用率高。

2. linux怎麼創建多線程

線程是「進程」中某個單一順序的控制流。也被稱為輕量進程。在POSIX線程中,線程體是一個函數。用pthread_create函數來啟動這個線程。用pthread_join函數來等待線程結束。在linux中可以通過posix實現

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