Linux如何实现抢占式调度？

Question

我正在阅读 Linux 文档项目中的 Linux 进程：https : //www.tldp.org/LDP/tlk/kernel/processes.html

进程总是在进行系统调用，因此可能经常需要等待。即便如此，如果一个进程一直执行直到它等待，那么它仍然可能使用不成比例的 CPU 时间，因此 Linux 使用抢占式调度。在这个方案中，每个进程被允许运行一小段时间，200 毫秒，当这段时间结束时，另一个进程被选择运行，原始进程等待一段时间，直到它可以再次运行。这一小段时间称为时间片。

我的问题是，这个时间是如何被跟踪的？如果进程当前是唯一一个占用 CPU 的进程，那么实际上没有检查时间是否已过期，对吗？

我知道进程会跳转到系统调用，而那些会跳转回调度程序，因此在这方面如何“交换”进程是有道理的。但是 Linux 如何能够跟踪进程在 CPU 上占用了多少时间？只能通过硬件定时器实现吗？

Answer 1

简短的回答是肯定的。所有实用的抢占方法都将使用某种 CPU 中断跳回特权模式，即 linux 内核调度程序。

如果你看看你的，/proc/interrupts你会发现系统中使用的中断，包括定时器。

请注意，linux 有几种不同类型的调度程序，很少使用经典的周期性计时器样式 - 来自Completely Fair Scheduler (CFS) 文档：

CFS 使用纳秒级粒度计算，不依赖于任何 jiffies 或其他 HZ 细节。因此，CFS 调度程序没有前一个调度程序那样的“时间片”概念，也没有任何启发式方法。

此外，当程序发出系统调用（通常通过软件中断 - “陷阱”）时，内核也能够抢占调用程序，这在系统调用等待来自其他进程的数据时尤为明显。