process - 内核调度程序如何通过定时器中断保持时间量子精度？

Question

根据我的阅读，有一个由硬件调用的定时器中断，它经常执行并将控制权从正在运行的进程转移回内核/调度程序，然后内核/调度程序能够确定正在运行的进程是否超过了它的时间片，如果是的话运行另一个任务。

这似乎不准确。

例如:如果定时器中断是每 1 个单元

并且调度程序算法将 CPU 绑定(bind)进程时间份额确定为 1.5 个单位，它实际上将获得 2 个单位的 CPU 时间。

或者调度程序是否仅以中断计时器为单位向进程提供时间份额？

Answer 1

Linux 的调度程序 (CFS) 通过首先定义每个线程将运行一次的时间段来为线程分配时间片。此时间段由 sched_slice() 计算得出功能，取决于 CPU 上的线程数，以及可以从用户空间设置的 2 个变量(sysctl_sched_latency 和 sysctl_sched_min_granularity):

如果线程数大于sysctl_sched_latency/sysctl_sched_min_granularity；那么周期将为 nr_threads * sysctl_sched_min_granularity；否则周期将为 sysctl_sched_latency。

例如，在我的笔记本电脑上，我有以下值:

    % cat /proc/sys/kernel/sched_latency_ns
    18000000
    % cat /proc/sys/kernel/sched_min_granularity_ns
    2250000

因此，sysctl_sched_latency/sysctl_sched_min_granularity = 8。现在，如果 CPU 上的线程少于 8 个，那么每个线程将分配 18.000.000 纳秒(即 18 毫秒)；否则，每个将分配 2.250.000 ns(2.25 ms)。

现在，考虑到这些值，如果我们使用此命令查看节拍频率(在内核编译时定义):

    % zcat /proc/config.gz | grep CONFIG_HZ
    # CONFIG_HZ_PERIODIC is not set
    # CONFIG_HZ_100 is not set
    # CONFIG_HZ_250 is not set
    CONFIG_HZ_300=y
    # CONFIG_HZ_1000 is not set
    CONFIG_HZ=300

因此，在我的笔记本电脑上，我每秒有 300 个滴答声，这意味着每 3 毫秒一个滴答声。这意味着在我的例子中，如果一个 CPU 上有超过 8 个线程，我会在我的时间片中失去一点精度(一个应该运行 2.25 毫秒的线程将运行 3 毫秒)，但我可以通过重新编译我的来修复它具有更频繁滴答的内核。

不过需要注意的是，这其实不是问题，因为CFS(Completely Fair Scheduler)顾名思义就是以公平为目标，这里也将是这样。