Linux系统之chrt命令详解

chrt（Change Real-Time Scheduling）用于设置或获取进程的实时调度策略和优先级，适用于需要精确控制CPU资源的实时任务（如音频/视频处理、关键系统服务等）。支持的调度策略包括：

• SCHED_OTHER：默认调度策略（普通任务，优先级范围 -20 到 19）。
• SCHED_FIFO：先进先出实时调度（优先级 1 到 99）。
• SCHED_RR：轮询实时调度（优先级 1 到 99）。
• SCHED_BATCH：后台批处理任务（低优先级，Linux 特有）。
• SCHED_IDLE：空闲调度（最低优先级，Linux 特有）。

基本语法

# 设置新进程属性
chrt [选项] 优先级 命令 [参数...]

# 操作现有进程
chrt [选项] -p [优先级] PID

核心功能

1. 设置新进程的调度策略：

   chrt [策略选项] [优先级] [命令]
   

   • 例如：chrt -f 1 ls
     • 使用 SCHED_FIFO 策略，优先级 1 运行 ls。

2. 修改现有进程的调度属性：

   chrt -p [策略选项] [优先级] [PID]
   

   • 例如：sudo chrt -r -p 50 1234
     • 将 PID 1234 的进程设置为 SCHED_RR 策略，优先级 50。

3. 查看进程的调度信息：

   chrt -p [PID]
   

   • 例如：chrt -p 1234
     • 输出 PID 1234 的调度策略和优先级。

关键选项

选项	功能
-f --fifo	设置 SCHED_FIFO 策略（实时，无时间片限制）。
-r --rr	设置 SCHED_RR 策略（实时，时间片轮询，默认策略）。
-o --other	设置 SCHED_OTHER 策略（默认普通任务）。
-b --batch	设置 SCHED_BATCH 策略（后台任务，低优先级）。
-i --idle	设置 SCHED_IDLE 策略（最低优先级，空闲时运行）。
-p --pid	操作现有进程（需指定 PID）。
-m --max	显示支持的优先级范围（如 min=0, max=99）。
-R --reset-on-fork	设置 SCHED_RESET_ON_FORK 标志（子进程继承默认策略）。
-v --verbose	显示详细信息（如策略名称、优先级）。
-h --help	显示帮助信息。
-V --version	显示版本信息。

优先级范围

• 实时策略（FIFO/RR）：优先级 1（最高）到 99（最低）。
• 普通策略（SCHED_OTHER）：优先级 -20（最高）到 19（最低）。
• 其他策略（Batch/Idle）：通常不需显式设置优先级，系统自动分配。

使用示例

1. 查看优先级范围：

chrt -m
# 输出示例：
# SCHED_OTHER min/max priority    : 0/0
# SCHED_FIFO min/max priority     : 1/99
# SCHED_RR min/max priority       : 1/99
# SCHED_BATCH min/max priority    : 0/0
# SCHED_IDLE min/max priority     : 0/0

2. 运行实时任务：

   sudo chrt -f 10 my_realtime_app
   

   • 使用 SCHED_FIFO 策略，优先级 10 运行 my_realtime_app。

3. 修改现有进程的调度策略：

   sudo chrt -r -p 50 $(pidof my_process)
   

   • 将 my_process 的调度策略设为 SCHED_RR，优先级 50。

4. 查看进程调度信息：

   chrt -p 1234
   

   • 输出示例：

     pid 1234's current scheduling policy: SCHED_OTHER
     pid 1234's current scheduling priority: 0
     

5. 设置后台任务：

   chrt -b -0 my_background_task
   

   • 使用 SCHED_BATCH 策略运行 my_background_task（无需显式指定优先级）。

典型应用场景

1. 实时音频处理：

   sudo chrt -f 99 jackd -d alsa
   

2. 高精度控制系统：

   sudo chrt -r 80 /usr/bin/robot_control
   

3. 低优先级批处理：

   chrt -i 0 /path/to/background_job
   

常见问题解答

1. 如何查看支持的优先级范围？

   chrt -m
   

   • 输出示例：

     min=0, max=99
     

2. 如何强制子进程恢复默认策略？

   sudo chrt -f -R 10 my_app
   

   • 添加 -R 标志后，子进程将使用 SCHED_OTHER 策略。

3. 为何修改进程失败？

   • 可能原因：未使用 sudo 或目标进程属于其他用户。
   • 解决：确保以 root 权限执行命令。

注意事项

1. 权限要求：

   • 修改进程调度策略需 CAP_SYS_NICE 权限（通常通过 sudo 实现）。

2. 实时策略风险：

   • SCHED_FIFO 和 SCHED_RR 是实时策略，若设置不当可能导致系统无响应（如优先级过高且进程未释放CPU）。

3. 策略兼容性：

   • SCHED_BATCH 和 SCHED_IDLE 是 Linux 特有策略，非 POSIX 标准，其他系统可能不支持。

4. SCHED_RESET_ON_FORK 标志：

   • 使用 -R 选项时，子进程会继承默认调度策略（如 SCHED_OTHER），避免父进程的实时策略影响子进程。