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Linux2.4与Linux2.6内核调度器的比较研究

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L_n

ux2．4与L．nux2．6内核调度器的比较研究

叶超1’2，郭立红1，邹荣士l，2

(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；

2．中国科学院研究生院，北京100039)

u)【2．6的调度器，分析了新调度器的不足并提出了改进建议。

关键词：Linux调度SMP处理器亲和性

Linux的内核开发是一个漫长的过程，自2001年11这个队列没有任何有意义的排

全局就绪进程队列

月开发出2．5．0以来，Linux内核的发展十分迅速，作了序；时间片重算算法是在所有的 田

很多重大的改进，性能也有了很大的提高。内核调度器 进程都用尽它们的时间片以后

的改进是最主要的进步之一，本文对比研究了Linux2．4才重新计算。整个队列由一个

和Linux2．6的调度器，全面剖析了Linux2．6对调度器的

读／写自旋锁(read，writespinlock) 田

改进。 保护着，这样多个处理器可以并

一个成功的调度器的基本要求可以概括为以下三 行访问，但同时提供写操作的互

点： 斥访问。

图1所有的进程共用

(1)减少花在调度上的时间，以增加花在执行程序上 由算法可以看出，Linux2．4

一个全局的就绪进程队列

的时间； 的调度算法可以说是一个O(n)

(2)在多处理器系统上，保持处理器的负载平衡； 算法，因为调度器挑选执行进程的开销是随系统中就绪

(3)对交互式应用有良好的响应速度。 进程的增长而线性增长的…。同时，当系统中有多个处

但是，一个成功的调度器是很难设计好的，因为一 理器时，访问就绪进程队列就成了瓶颈，性能也会显著

个真正投入运行的系统受到很多因素的制约。相对于 的下降。因而有很多的缺点：

Linux2．6，“nux2．4的调度器有很多的不足之处，2．6版(1)每次调度时，调度器都要线性遍历这个队列，以

本的Linux内核使用了新的调度器算法，称为0(1)算法，找出最值得运行的进程执行：当系统负载很高的时候，

它在高负载的情况下执行得极其出色，并且当有很多处 可执行进程队列会很长，线性搜索的时间是线性增长

理器时也可以很好地扩展。 的，这个时间会很长，当这个时间足够长的时候，有可能

0(凡)算法，0代表order，括号里的数字代表最坏情出现多个处理器选择了同一个进程的情况，这样，有些

况下算法效率的上限取决于算法涉及到的元素的个数， 处理器会发现，他选择的进程已经分配了其他的处理

O(1)说明是一个常数，在这种情况下，每次调度的效率器，而不得不重新选择，甚至出现选择运行进程的时间

是一样的，与涉及的元素的多少没有关系，O(n)表示算比实际执行进程的时间还要长的情况。

法效率取决于算法涉及元素的个数。 (2)当大多数的就绪进程的时间片都用完而又还没

1 Linux2．4的调度机制 有重新分配时间片的时候，SMP系统中有些处理器处于

空闲状态，这将影响SMP的效率。

Linux2．4的调度机制可以用下面的算法来描述[3】，

示意图如图1所示。