任务调度 linux源码

在Linux系统中，任务调度主要涉及到进程调度和定时任务调度。

一、进程调度基础概念

1. 时间片轮转算法
   • 优势：公平地分配CPU时间给各个进程，避免某个进程长时间占用CPU而导致其他进程饿死。
   • 应用场景：适用于分时操作系统，如常见的桌面Linux系统，在多用户交互环境下确保每个用户的进程都能得到及时的响应。
   • 示例（简化理解）：假设有三个进程A、B、C，时间片设为10毫秒。首先给进程A分配10毫秒CPU时间，执行一部分操作后，如果未完成则放到就绪队列末尾，接着给进程B分配10毫秒，以此类推。

• 优先级调度算法
  • 优势：可以根据进程的重要性和紧急程度来分配CPU资源，重要进程能优先得到执行。
  • 类型：静态优先级和动态优先级。静态优先级在进程创建时就确定，在整个生命周期不变；动态优先级会根据进程的运行状态等因素动态调整。
  • 应用场景：在实时系统或者服务器环境中，对于关键服务进程给予较高优先级，如数据库服务进程可能比普通用户登录进程优先级高。
  • 在Linux内核源码中，进程的优先级相关信息在include/linux/sched.h等文件中有定义。例如，struct task_struct结构体包含了进程的各种属性，其中与优先级相关的字段如sched_prio等。

二、定时任务调度（cron）

1. 基础概念
   • cron是一个在Linux系统中用于定时执行任务的守护进程。
   • 优势：可以方便地设置周期性任务，无需人工干预，提高系统的自动化程度。
   • 应用场景：每天备份数据、定期清理日志文件等。
   • 配置文件位于/etc/crontab，用户也可以有自己的crontab配置文件（通过crontab -e命令编辑）。
   • 示例：如果要每天凌晨2点备份数据库，可以在crontab文件中添加如下条目：
     • 0 2 * * * /path/to/backup_script.sh，这里的0 2 * * *表示分钟为0，小时为2（即凌晨2点），后面三个*分别表示日、月、周的任意时间。

三、常见问题及解决方法

1. 进程调度不公平导致响应慢
   • 原因：可能存在恶意进程或者编写不合理的进程不断抢占CPU资源，或者时间片设置不合理。
   • 解决方法：
     • 检查是否有异常进程，可以使用top命令查看进程的CPU使用率等情况，对于异常高CPU占用的进程进一步分析其来源。
     • 如果是时间片问题，可以考虑调整内核参数（需要谨慎操作），例如在/proc/sys/kernel/sched_min_granularity_ns等相关文件中调整时间片大小（这需要对内核调度机制有深入了解）。

• cron任务不执行
  • 原因：
    • 权限问题，执行脚本或者命令没有足够的权限。
    • 脚本本身存在语法错误或者依赖的程序不存在。
    • cron服务未启动或者出现故障。
  • 解决方法：
    • 检查脚本权限，确保执行用户有执行权限（可以使用chmod +x script.sh）。
    • 手动执行脚本，查看是否有错误提示。
    • 使用service cron status（在基于systemd的系统可能是systemctl status cron）检查cron服务状态，若未启动则使用service cron start（或systemctl start cron）启动服务。