現代作業系統 原理與實作（銀杏書）—— 作業系統排程

作業系統排程

單核排程政策

經典排程

先到先得 / 先進先出（FIFO）

• 缺點：

  • 長短任務混合的場景對短任務不友好

    如果長任務先到，那麼所有短任務都等待很久

  • 對I/O密集型任務不友好

    I/O時會放棄CPU重新排隊

最短任務優先（SJF shortest job first）

• 缺點：
  • 必須預知任務的運作時間
  • 遲到的短任務無法優先

最短完成時間任務優先（STCF）

• 搶占式的SJF

時間片輪轉（RR Round Robin）

優先級排程

多核排程政策

能耗感覺排程（EAS， Energy Aware Scheduling）

以ARM的DynamIQ架構為例，其架構包含大核和小核兩種計算單元

Linux的能耗感覺排程

• linux目前使用完全公平排程器（Completely Fair Scheduler， CFS）
• ESA需要使用目前處理器架構的功耗模型，包括：
  • 容量
    • 目前CPU在目前頻率下的處理能力
    • 每個任務會占用一定的容量
  • 功率
    • 目前CPU在目前功率下的功率，機關是毫瓦（mW）
• 系統的CPU核心會被劃分為多個性能域（Performance Domain， PD）
• 一個能耗模型中有多個性能操作點（Operating Performance Point， OPP）
  • CPU的容量和功率的對應關系
  • 同一個性能域的CPU具有同樣的性能操作點（大核一樣、小核一樣）

當任務到來時：

• 任務的大小為x
• 看大核和小核的OPP中容量能夠滿足x的點對應的功耗，選擇較小的CPU

NOTE： EAS使用于中、低負載場景。

當任一CPU核心的目前負載超過80%，Linux會開啟負載均衡并關閉EAS。