Вычисление адекватности процесса

Адекватность (goodness) процесса вычисляется функцией goodness (строка 26388). Эта функция возвращает значение, относящееся к одному из двух классов: менее 1000 и свыше 1000. Значения от 1000 и выше присваиваются только процессам «реального времени», а значения от 0 до 999 — только «обычным» процессам. В действительности значения адекватности для обычных процессов занимают только самую нижнюю часть этого диапазона от 0 до 41 (или от 0 до 56 для SMP, поскольку режим SMP предоставляет процессу дополнительную возможность оставаться в используемом процессоре). И для SMP, и для однопроцессорной системы значения адекватности процессов реального времени изменяются в диапазоне от 1001 до 1099.

Главная особенность такого разделения на классы заключается в том, что диапазон значений для процессов реального времени располагается над диапазоном значений, выделенным для процессов не реального времени (таким образом, смещение могло бы быть равным 100, а не 1000). Стандарт POSIX.1b делает ядро ответственным за то, чтобы процессам реального времени всегда отдавалось предпочтение перед процессами не реального времени, когда они конкурируют за доступ к процессору. Поскольку планировщик всегда выбирает процесс с наивысшим значением адекватности, и поскольку значение адекватности любого процесса реального времени, который еще не освободил процессор, всегда превосходит значение любого процесса не реального времени, позицию Linux в этом вопросе легко продемонстрировать.

Несмотря на заглавный комментарий над функцией goodness, эта функция никогда не возвращает значение –1000, ни какое-либо иное отрицательное значение. Бездействующий процесс имеет отрицательное значение переменной counter, поэтому функция goodness вернула бы отрицательное значение, если бы была вызвана с бездействующим процессом в качестве аргумента; но это никогда не происходит.

goodness — достаточно простая функция, хотя и является важной частью планировщика Linux. Она вызывается для каждого процесса в текущей очереди при каждом выполнении функции schedule и поэтому должна работать быстро. Но если она принимает неудачное решение, страдает вся система. Учитывая эти противоречия, думается, было бы трудно добиться лучшего результата, чем уже имеющийся.

goodness

26394: Возвращает 0, если процесс освободил процессор (после очистки разряда SCHED_YIELD, поскольку процесс готов освободить процессор только однажды, и сейчас как раз такой случай).

26402: Если это — процесс реального времени, функция goodness возвращает значение, помещая его в верхний класс; точное значение зависит от его значения rt_priority.

26411: К этому моменту коду известно, что данный процесс является процессом не реального времени. Он инициализирует адекватность процесса (которая внутри функции называется weight (вес)) его текущим значением counter, чтобы снизить вероятность получения процессом доступа к процессору, если он уже занимал его в течение некоторого времени, или имел низкое начальное значение приоритета.

26412: Если значение weight равно 0, используется счетчик процесса, чтобы функция goodness не добавляла никаких весовых факторов. Остальные процессы также должны получить шанс.

26418: Добавляет максимальное дополнительное значение для продолжения занимания этого же процессора (только в режиме SMP — подумайте о смысле этого при одновременном выполнении трех процессов в двухпроцессорной системе).

26423: Добавляет небольшое дополнительное значение для задержки текущего процесса или внутри текущего потока; это способствует полному использованию кэша и исключению частых переключений контекстов MMU.

26425: Добавляет значение приоритета priority процесса. Так функция goodness (и, следовательно, планировщик) сможет отдать предпочтение процессам с более высоким приоритетом перед процессами с более низким приоритетом, даже если первые уже частично использовали свои временные кванты.

26428: Возвращает вычисленное значение адекватности.