Red Hat Training

A Red Hat training course is available for Red Hat Enterprise Linux

4.2. CPU 排程

「排程器」（scheduler）負責讓系統中的 CPU 保持忙碌。Linux 排程器有多種「排程政策」（scheduling policy），決定一組執行續何時會在某個特定 CPU 核心上執行多久時間。
排程政策共有兩大類：
  1. 即時政策
    • SCHED_FIFO
    • SCHED_RR
  2. 正常政策
    • SCHED_OTHER
    • SCHED_BATCH
    • SCHED_IDLE

4.2.1. 即時排程政策

即時執行續會先被排程，而正常的執行續會在所有即時執行續被排程後，才會被排程。
「即時」（realtime）政策用於極需時間的任務，必須一次完成，不被插斷。
SCHED_FIFO
這政策也稱為「靜態優先順序排程」（static priority scheduling），因為此政策為每個執行續定義了固定的優先順序（介於 1 到 99）。這個排程器會以優先順序掃描 SCHED_FIFO 執行續清單，並排程擁有最高執行順序的執行續以執行之。這個執行續會一直執行，直到被阻絕、退出、或被擁有更高優先順序的執行續所取代為止。
即使是最低權限的即時執行續，也比非即時的執行續擁有更高的權限；如果只有一個即時執行續，那麼 SCHED_FIFO 的優先值就無關緊要。
SCHED_RR
這是源自 SCHED_FIFO 政策的一種輪詢（round-robin）政策。SCHED_RR 執行續也會被賦予固定的權限值，介於 1 到 99。然而，擁有同樣權限值的執行續會以一固定時間量，又稱「時間配量」（time slice），用輪詢方式執行。sched_rr_get_interval(2) 系統呼叫會傳回這時間值，但這時間長度不能由使用者決定。如果您需要多執行續以同樣的優先順序執行時，此政策就非常有用。
欲知更多即時排程政策的已定義語法之資訊，請參閱〈IEEE 1003.1 POSIX 標準〉一節，此節位於「系統政策」—「即時」之下，網址為 http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/009695399/functions/xsh_chap02_08.html。
定義執行續優先順序的最好方式，是從賦予低優先順序開始，然後只有在確定優先順序不足時，再予以增加。即時執行續並不像普通執行續一樣，會分配時間配量；SCHED_FIFO 執行續會一直執行，直到被阻絕、退出、或被擁有更高優先順序的執行續所取代為止。因此我們不建議將優先順序設為 99，因為這會讓該執行續的優先順序與轉移或監控執行續的一樣高。如果您的執行續進入運算上的迴圈，那麼後二者就會被阻絕、無法執行。在這情況下，單一處理器就會漸漸被鎖住。
在 Linux kernel 中，SCHED_FIFO 政策包括了限定最大頻寬的機制。這會保護即時應用程式師，避免即時應用任務獨占 CPU。這機制可以透過以下 /proc 檔案系統的參數來調整：
/proc/sys/kernel/sched_rt_period_us
定義多長時間該被視為 100% 的 CPU 頻寬，單位為 ms（「us」相當於「µs」）。預設值為 1000000µs，也就是 1 秒。
/proc/sys/kernel/sched_rt_runtime_us
定義要給執行中的即時執行續之時間，單位為 ms（「us」相當於「µs」）。預設值為 950000µs，也就是 0.95 秒。