QNX学习笔记2 核心的作用 the kernel's role

在类比的房子中，可以有多个线程同时运行。但是在真实的操作系统中，尤其是单核CPU，每次只能运行一个程序。

一、单核CPU （single CPU）

内核（kernel）决定运行哪个线程，一次只能运行一个线程

二、多核CPU （multiple CPU ——SMP）

SMP 代表 symmetrical multi processor）

反正。。。还是一个CPU只能运行一个线程，只不过有了好多个CPU就能同时运行好多个线程。

三、kernel as arbiter（仲裁者）

要明白，kernel决定另一个thread运行之前要做以下两件事：

1. 保存当前thread的寄存器值和环境变量
2. 加载新thread的寄存器值和环境变量到CPU

kernel决定哪个thread要运行就好比mutex的优先级和等待时长机制

kernel 取决于 priority （优先级）和 scheduling policy （调度策略）

四、prioritization 优先级

注意！0优先级表示idle thread（空转线程） 并且你不可以使用0优先级

如果你想知道系统的优先级最值 可以使用 sched_get_priority_min() & sched_get_priority_max() 他们在头文件中

有两个概念

1. preemption 先占 表示CPU在运行低优先级thread 而此时有较高优先级thread请求使用CPU kernel 立即决定执行高优先级thread

2. resumption 恢复 运行完高优先级thread后，继续运行之前的低优先级thread

如果优先级相同。。往下看

五、scheduling policies 调度策略

主要介绍两种常用的策略 FIFO(first-in, first-out)& RR(round robin)

1. FIFO 先进先出

如果没有比当前thread优先级高的thread 那么当前线程可以一直运行下去直到结束。thread可以主动停止（quit）或自愿放弃CPU 。

自愿放弃CPU可以理解为 thread休眠（go to sleep）或者 封锁信号量 （block on semaphore）。。第二个我也不知道是是啥。。

但是还有一种特殊的函数调用 叫 sched_yield() 它的作用很有意思。。就是让kernel去寻找有没有相同优先级的thread 如果有的话就会让那个thread运行 如果没有它就接着运行 反正不会让低优先级的thread运行

2. round robin 轮询调度

RR大致于FIFO相同 除了在有相同优先级的情况下它不会一直运行下去 而是交替运行

每次运行的时间由 timeslice 决定 我们可以通过调用 sched_rr_get_interval() 函数设定 timeslice 的值

通常是4ms 但实际上是 ticksize 的4倍 你可以在 ClockPeriod() 中设置它

六、调度规则总结（for a single CPU）

1. 一次只能运行一个线程
2. 最高优先级的ready线程会运行
3. 一个线程会一直运行直到它 block 或者 exit
4. RR线程会交替运行

七、kernel states （内核状态）

1 running

thread正在运行

2 ready

thread可以马上运行 除了有更高优先级的thread在运行

3 block

有许多情况。。处于block状态的thread kernel不会对其进行调度，就是压根儿不会考虑它

在中有对blocking state 的说明

下面从事从学习文档里面摘出来的block states 截图。。。希望有一天可以用到吧