sched yield 函式高階程序管理

1、讓出處理器

linux提供乙個系統呼叫執行程序主動讓出執行權：sched_yield。程序執行的好好的，為什麼需要這個函式呢？有一種情況是使用者空間執行緒的鎖定。如果乙個執行緒試圖取得另乙個執行緒所持有的鎖，則新的執行緒應該讓出處理器知道該鎖變為可用。使用者空間鎖沒有核心的支援，這是乙個最間單、最有效率的做法。但是現在linux執行緒實現引入乙個使用futexes的優化解決方案。

另乙個情況是在有處理器密集型程式可用週期性呼叫sched_yield，試圖將該程序對系統的衝擊減到最小。不管怎麼說，如何排程程式應該是系統的事情，而不是程序自己去管。eg：

int main()
return
0;}

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那該呼叫核心是如何實現的？2.6以前的版本sched_yield所造成的影響非常小，如果存在另乙個可以執行的程序，核心就切換到該程序，把進行呼叫的程序放在可執行程序列表的結尾處。短期內核心會對該程序進行重新排程。這樣的話可能出現「桌球」現象，也就是兩個程式來回執行，直到他們都執行結束。2.6版本中做了一些改變：

如果程序是rr，把它放到可執行程序結尾，返回。

否則，把它從可執行程序列表移除，放到到期程序列表，這樣在其他可執行程序時間片用完之前不會再執行該程序。

從可執行程序列表中找到另乙個要執行的程序。

2、程序的優先順序

看過cfs中會看到程序的nice value會決定程序會執行多長時間，或者說是占用的百分比。可以通過系統呼叫nice來設定、獲取程序的nice value。該值的範圍是-20～19，越低的值越高的優先順序（這個在計算虛擬時間的時候放在分母上），實時程序應該是負數，eg：

int main()

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因為ret本來就可以是-1，那麼在判斷是否系統呼叫失敗的時候就要綜合ret和errno。還有兩個系統呼叫可以更靈活地設定，getpriority可以獲得程序組、使用者的任何程序中優先順序最高的。setpriority將所指定的所有程序優先順序設定為prio，eg：

int main()

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程序有在處理器上執行的優先順序，也有傳輸資料的優先順序：i/o優先順序。linux有額外的兩個系統呼叫可用顯示設定和取得i/o nice value，但是尚未匯出：

int ioprio_get(int which, int who);
int ioprio_set(int which, int who, int ioprio);

複製**

3、處理器親和性

linux支援具有多個處理器的單一系統。在smp上，系統要決定每個處理器上要執行那些程式，這裡有兩項挑戰：

排程程式必須想辦法充分利用所有的處理器。

切換程式執行的處理器是需要代價的。

程序會繼承父程序的處理器親和性，linux提供兩個系統呼叫用於獲取和設定「硬親和性」。eg：

int main()
cpu_zero(&set);
cpu_set(0, &set);
cpu_clr(1, &set);
ret = sched_setaffinity(0, sizeof(cpu_set_t), &set);
if(ret == -1)
printf("
呼叫失敗!\n
");    for(i = 0; i < 10; i++)
return
0;}

複製**

4、linux的排程策略與優先順序

關於linux系統中對程序的幾種排程方法和他們的區別就不在這裡說了，這裡關注的是如何獲取、設定這些值。可以使用sched_getscheduler來獲取程序的排程策略，eg：

int main()
return
0;}

複製**

sched_getparam和sched_setparam介面可用於取得、設定乙個已經設定好的策略，這裡不只是返回乙個策略的id，eg：

int main()

複製**

linux提供兩個用於取得有效優先值的範圍的系統呼叫，分別返回最大值、最小值，eg：

int main()

複製**

關於時間片，這個概念可能在linux中和傳統的在作業系統的課程中學到的還是有很大的區別的，如果感興趣的化可以看看cfs裡面的。通過sched_rr_get_interval可以取到分配給pid的時間片的長度，eg：

int main()

複製**

5、實時程序的預防措施

由於實時程序的本質，開發者在開發和除錯此類程式時應該謹慎行事，如果乙個實時程序突然發脾氣，系統的反應會突然變慢。任何乙個cpu密集型迴圈在乙個實時程式中會繼續無止境地執行下去，只要沒有優先順序更高實時程序變成可執行的。因此設計實時程式的時候要謹慎，這類程式至高無上，可用輕易託跨整個系統，下面是一些要決與注意事項：

因為實時程序會好用系統上一切資源，小心不要讓系統其他程序等不到處理時間。

迴圈可能會一直執行到結束。

小心忙碌等待，也就是實時程序等待乙個優先順序低的程序所占有的資源。

開發乙個實時程序的時候，讓乙個終端保持開啟狀態，以更高的優先順序來執行該實時程序，發生緊急情況終端機依然會有反應，允許你終止失控的實時程序。

使用chrt設定、取得實時屬性。

6、資源限制

linux對程序加上了若干資源限制，這些限制是乙個程序所能耗用的核心資源的上限。限制的型別如下：

rlimit_as:位址空間上限。

rlimit_core:core檔案大小上限。

rlimit_cpu:可耗用cpu時間上限。

rlimit_data:資料段與堆的上限。

rlimit_fsize:所能建立檔案的大小上限。

rlimit_locks:檔案鎖數目上限。

rlimit_memlock:不具備cap_sys_ipc能力的程序最多將多少個位元組鎖進記憶體。

rlimit_msgqueue:可以在訊息佇列中分配多少位元組。

rlimit_nice:最多可以將自己的友善值調多低。

rlimit_nofile:檔案描述符數目的上限。

rlimit_nproc:使用者在系統上能執行程序數目上限。

rlimit_rss:記憶體中頁面的數目的上線。

rlimit_rtprio:不具備cap_sys_nice能力程序所能請求的實時優先順序的上限。

rlimit_sigpending:在佇列中訊號量的上限，linux特有的限制。

rlimit_stack:堆疊大小的上限。

這些就不多說了，到了實際用到的時候再仔細看，eg：

int main()

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