Red Hat Enterprise Linux 8的9種實時進程調度策略

Red Hat Enterprise Linux 8使用是Linux內核版本是Kernel 4.18，其系統進程的實時調度策略有9種。在RHEL 8中，查看ps的幫助手冊便可查到：

# 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

實際上只有7種，not reported、unknown value可能只是開放的策略，容許用戶自定義。查看進程時，可能專門指定查看進程的調度策略，以下：

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

Linux的進程調度意味着，它是CPU的重要助手，老是要爲CPU挑選出下一個要執行的進程。在Linux中，進程（process）、線程（thread）和任務（task）都差很少。根據POSIX的定義，進程至關於執行一個程序，特指執行程序時須要的名字空間、內存等資源；而線程則是指執行一行代碼時須要的系統資源。即它們關注的對象不一樣。你們都應該知道，一個程序有不少行代碼，幾千行，幾萬行也不稀奇。

RHEL 8挑選進程的標準有兩個（注2）：

1、調度策略（scheduling policy）

2、靜態調度優先度（static scheduling priority）

既然有靜態調度優先度，就有動態調度優先度，也就是NICE值，其取值 範圍爲-20~19，共40個檔次。數值越大，越日後排。看來，調度政策挺重要。那麼，各類調度策略是什麼意思呢？

TS - SCHED_OTHER

優先度爲0的進程中，按照NICE值排隊，等候被CPU執行。應用SCHED_OTHER或TS策略的進程在執行過一次以後，其NICE值就會增長一次。在這種策略下，進程們拼的不是靜態優先度，拼的是動態優先度，即NICE值。這是Linux的缺省調度策略。

FF - SCHED_FIFO

正如其名所示，FIFO，First In, First Out，先進先出。它比較霸道，執行完才肯走。在這種策略的指導下，靜態優先度爲1-99之間的進程會插隊到執行SCHED_OTHER、SCHED_IDEL、SCHED_BATCH策略的進程前面，直到它執行完畢或者被更高優先組的進程插隊。這種策略沒有時間片的限制。執行這種策略的進程是進程中的土匪。

RR - SCHED_RR

輪巡，在分配到的、可使用CPU的時間片裏，相同優先度（1-99）的進程們，你一筷子，我一筷子，輪流吃肉。SCHED_RR，是SCHED_FIFO的改進形式。這種機制，能夠視爲進程土匪中的輪巡。畢竟，在這種策略下，你們還講點規矩，機會均等。你一筷子沒夾着肉，那就等下一輪吧。

B - SCHED_BATCH

跟SCHED_OTHER同樣，不使用靜態優先度，使用動態優先度。不一樣的是，它要批量執行進程。因此，只適合非交互式的進程。

ISO - SCHED_ISO

這種策略是想向進程提供相似於SCHED_OTHER的運行時間片分配機制。與後者不一樣的是，SCHED_ISO在最大限度地保證不會致使其它進程「餓死」的狀況下，儘量地延長進程的執行時間。適用於遊戲、視頻和視頻捕獲場景下，最大限度地利用硬件資源。這個策略仍不完善（注8）。

IDL - SCHED_IDLE

跟SCHED_OTHER同樣，不使用靜態優先度，並且也不大使用動態優先度。進程的優先度爲19或20。執行這種策略的進程，是進程中的謙謙君子。它們老是先人後己，與世無爭。

DLN - SCHED_DEADLINE

這是Linux Kernel 3.14以後新增長的調度機制。同時也被認爲是最好的調度方案（注3）。誰的死期先到，誰就先上。這是一種急他人之所急的好做風。不過，這個「死期」是Deadline，是執行任務的「最後期限」。因此，這是進程中的現實主義者的約定。

RHEL 8的產品文檔中，找不到關於SCHED_ISO的介紹，大概也是由於這種調度技術還沒有成熟有關吧。

參考資料：

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

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

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

四、https://lwn.net/Articles/723248/

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

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

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

八、https://www.mankier.com/8/schedtool