2022年01月28日 情報科学類 オペレーティングシステム II 筑波大学 システム情報系 新城 靖 <yas@cs.tsukuba.ac.jp>
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struct timeval { time_t tv_sec; /* seconds. long int */ suseconds_t tv_usec; /* microseconds. long int */ }; int gettimeofday(struct timeval *tp, struct timezone *tzp); int settimeofday(const struct timeval *tp, const struct timezone *tzp);使い方
1: /* 2: gettimeofday-print.c -- get colander time and print 3: Created on: 2014/01/22 20:40:34 4: */ 5: 6: #include <sys/time.h> /* gettimeofday() */ 7: #include <time.h> /* ctime() */ 8: #include <stdio.h> 9: 10: main() 11: { 12: struct timeval tv; 13: time_t sec; 14: gettimeofday( &tv, NULL ); 15: sec = tv.tv_sec; 16: printf("%s", ctime(&sec) ); 17: }
$ make gettimeofday-print
cc gettimeofday-print.c -o gettimeofday-print
$ ./gettimeofday-print
Wed Jan 20 18:38:05 2021
$ date
Wed Jan 20 18:38:06 JST 2021
$
POSIX 1003.1, 2003 の
struct timespec
では、ナノ秒単位。
struct timespec { time_t tv_sec; /* Seconds. */ long int tv_nsec; /* Nanoseconds. */ }; int clock_settime(clockid_t clock_id, const struct timespec *tp); int clock_gettime(clockid_t clock_id, struct timespec *tp); int clock_getres(clockid_t clock_id, struct timespec *res);clock_id としては、CLOCK_REALTIME (カレンダ時刻)やCLOCK_MONOTONIC があ る。 カレンダ時刻は、変更できる。逆走させることも可能。
順方向のジャンプや逆走を避けて、カレンダ時刻を合わせるには、adjtime() を使う。
int adjtime(const struct timeval *delta, struct timeval *olddelta);adjtime() を使った時刻同期の方法。
struct itimerval { struct timeval it_interval; /* next value */ struct timeval it_value; /* current value */ }; int setitimer(int which, const struct itimerval *value, struct itimerval *ovalue);
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout); int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout); int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout); int kevent(int kq, const struct kevent *changelist, int nchanges, struct kevent *eventlist, int nevents, const struct timespec *timeout);ネットワーク・プログラムでよく使う。複数の入力を監視する。指定された時 間、入力がなければ、システム・コールから復帰する。
なにもしない時間切れ。
unsigned int sleep(unsigned int seconds); int usleep(useconds_t usec); int nanosleep(const struct timespec *rqtp, struct timespec *rmtp);
図? タイマ関連のハードウェアの基本モデル
2つの機能がある。
その他の割込み
linux-5.15.12/include/asm-generic/param.h 8: # define HZ CONFIG_HZ /* Internal kernel timer frequency */ linux-5.15.12/include/generated/autoconf.h 1119: #define CONFIG_HZ 1000 linux-5.15.12/include/linux/jiffies.h 79: extern u64 __cacheline_aligned_in_smp jiffies_64; 80: extern unsigned long volatile __cacheline_aligned_in_smp __jiffy_arch_data jiffies;
linux-5.15.12/include/linux/jiffies.h 85: static void tick_periodic(int cpu) 86: { 87: if (tick_do_timer_cpu == cpu) { ... 94: do_timer(1); ... 97: update_wall_time(); 98: } ... 100: update_process_times(user_mode(get_irq_regs())); ... 102: }
linux-5.15.12/kernel/time/timer.c 59: __visible u64 jiffies_64 __cacheline_aligned_in_smp = INITIAL_JIFFIES; linux-5.15.12/kernel/time/timekeeping.c 2268: void do_timer(unsigned long ticks) 2269: { 2270: jiffies_64 += ticks; ... 2272: }
xtime_nsec >> shift
でナノ秒を表す。
linux-5.15.12/include/linux/timekeeper_internal.h 92: struct timekeeper { 93: struct tk_read_base tkr_mono; ... 95: u64 xtime_sec; ... 139: }; linux-5.15.12/include/linux/timekeeper_internal.h 34: struct tk_read_base { 35: struct clocksource *clock; ... 39: u32 shift; 40: u64 xtime_nsec; ... 43: }; linux-5.15.12/kernel/time/timekeeping.c 127: static inline struct timespec64 tk_xtime(const struct timekeeper *tk) 128: { 129: struct timespec64 ts; 130: 131: ts.tv_sec = tk->xtime_sec; 132: ts.tv_nsec = (long)(tk->tkr_mono.xtime_nsec >> tk->tkr_mono.shift); 133: return ts; 134: }
linux-5.15.12/kernel/time/time.c 140: SYSCALL_DEFINE2(gettimeofday, struct __kernel_old_timeval __user *, tv, 141: struct timezone __user *, tz) 142: { 143: if (likely(tv != NULL)) { 144: struct timespec64 ts; 145: 146: ktime_get_real_ts64(&ts); 147: if (put_user(ts.tv_sec, &tv->tv_sec) || 148: put_user(ts.tv_nsec / 1000, &tv->tv_usec)) 149: return -EFAULT; 150: } 151: if (unlikely(tz != NULL)) { 152: if (copy_to_user(tz, &sys_tz, sizeof(sys_tz))) 153: return -EFAULT; 154: } 155: return 0; 156: } linux-5.15.12/kernel/time/timekeeping.c 796: void ktime_get_real_ts64(struct timespec64 *ts) 797: { 798: struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper; 799: unsigned int seq; 800: u64 nsecs; ... 807: ts->tv_sec = tk->xtime_sec; 808: nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_mono); ... 812: ts->tv_nsec = 0; 813: timespec64_add_ns(ts, nsecs); 814: }
linux-5.15.12/include/linux/timer.h 11: struct timer_list { ... 17: unsigned long expires; 18: void (*function)(struct timer_list *); ... 24: }; 25:
jiffies が増加して expires に達すれば、(*function)(tl) を呼ぶ。 引数 tl は、struct timer_list *。
主に次の関数で操作する。
(*function)() で独自のデータ(以下の例では struct s1 *)を得るには、次の ように from_timer() マクロか container_of() マクロを用いる。
struct s1 { ... struct timer_list s_timer; ... int s_x; ... }; void timer_list_handler(struct timer_list *tl) { struct s1 *p1 = from_timer(p1, tl, s_timer); f( p1->s_x ); }
図? timer_list から外側の構造体を求める
linux-5.15.12/include/linux/timer.h 153: #define from_timer(var, callback_timer, timer_fieldname) \ 154: container_of(callback_timer, typeof(*var), timer_fieldname) linux-5.15.12/include/linux/kernel.h 493: #define container_of(ptr, type, member) ({ \ 494: void *__mptr = (void *)(ptr); \ ... 498: ((type *)(__mptr - offsetof(type, member))); } )
linux-5.15.12/kernel/time/timer.c 1799: struct process_timer { 1800: struct timer_list timer; 1801: struct task_struct *task; 1802: }; 1842: signed long __sched schedule_timeout(signed long timeout) 1843: { 1844: struct process_timer timer; 1845: unsigned long expire; ... 1876: expire = timeout + jiffies; 1877: 1878: timer.task = current; 1879: timer_setup_on_stack(&timer.timer, process_timeout, 0); 1880: __mod_timer(&timer.timer, expire, MOD_TIMER_NOTPENDING); 1881: schedule(); 1882: del_singleshot_timer_sync(&timer.timer); 1883: 1884: /* Remove the timer from the object tracker */ 1885: destroy_timer_on_stack(&timer.timer); 1886: 1887: timeout = expire - jiffies; 1888: 1889: out: 1890: return timeout < 0 ? 0 : timeout; 1891: } 1804: static void process_timeout(struct timer_list *t) 1805: { 1806: struct process_timer *timeout = from_timer(timeout, t, timer); 1807: 1808: wake_up_process(timeout->task); 1809: }
linux-5.15.12/include/linux/hrtimer.h 39: enum hrtimer_mode { 40: HRTIMER_MODE_ABS = 0x00, 41: HRTIMER_MODE_REL = 0x01, ... 60: }; 65: enum hrtimer_restart { 66: HRTIMER_NORESTART, /* Timer is not restarted */ 67: HRTIMER_RESTART, /* Timer must be restarted */ 68: }; 118: struct hrtimer { ... 121: enum hrtimer_restart (*function)(struct hrtimer *); ... 127: };主に次の関数で操作する。
struct hrtimer my_timer; hrtimer_init(&my_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL); my_timer.function = my_timer_handler; ... hrtimer_start(&my_timer, ktime_set(0, t_nano), HRTIMER_MODE_REL); ... enum hrtimer_restart my_timer_handler(struct hrtimer *timer) { ... return HRTIMER_NORESTART; }
例: Ethernet のドライバでモードを変更して 2 マイクロ秒だけ待つ。
様々な方法がある。
例1: 10 tick (インターバル・タイマによる割り込み)を待つ。
unsigned long timeout = jiffies + 10; // 10 ticks while (time_before(jiffies,timeout)) continue;例2: 2秒待つ
unsigned long delay = jiffies + 2*HZ; // 2秒 while (time_before(jiffies,delay)) continue;
unsigned long timeout = jiffies + 10; // 10 ticks while (jiffies<timeout) continue;引き算して 0 と比較すると、オーバフローの問題が解決できる。
unsigned long timeout = jiffies + 10; // 10 ticks while (jiffies-timeout<0) continue;次のマクロを使う方法もある。
linux-5.15.12/include/linux/jiffies.h 104: #define time_after(a,b) \ 105: (typecheck(unsigned long, a) && \ 106: typecheck(unsigned long, b) && \ 107: ((long)((b) - (a)) < 0)) 108: #define time_before(a,b) time_after(b,a) 109: 110: #define time_after_eq(a,b) \ 111: (typecheck(unsigned long, a) && \ 112: typecheck(unsigned long, b) && \ 113: ((long)((a) - (b)) >= 0)) 114: #define time_before_eq(a,b) time_after_eq(b,a)
unsigned long delay = jiffies + 2*HZ; // 2秒 while (time_before(jiffies,delay)) cond_resched();他に実行すべき重要なプロセスが存在する(条件)時には、スケジューラを呼ん で、実行する。存在しなければ、空ループと同じ。ただし、スケジューラを呼 ぶ(sleepする可能性がある)ので、割り込みコンテキストからは使えない。
void ndelay(unsigned long nsecs) void udelay(unsigned long usecs) void mdelay(unsigned long msecs)udelay() は、ある回数のループで実装されている。回数は、CPUの速度等で決 まる。ndelay(), mdelay() は、udelay() を呼んでいる。
udelay() で1ミリ秒以上待ってはいけない。 ループのインデックスがオーバフローする可能性がある。
set_current_state( TASK_INTERRUPTIBLE ); // signal で起きる可能性がある schedule_timeout( s * HZ );実装には struct timer_list が使われている。
表示 | 説明 |
NI | Nice。優先度を表す値。 |
$ /bin/ps l
F UID PID PPID PRI NI VSZ RSS WCHAN STAT TTY TIME COMMAND
0 1013 20638 20636 20 0 123572 2100 wait Ss pts/2 0:00 -bash
0 1013 21139 20638 20 0 155660 5900 poll_s S pts/2 0:02 xterm -class UXTerm -title uxterm -u8
0 1013 21150 21139 20 0 123552 2144 wait Ss pts/3 0:00 bash
0 1013 21560 20638 20 0 267808 22928 poll_s S+ pts/2 0:09 emacs -nw
0 1013 21784 21150 20 0 103748 956 signal T pts/3 0:00 lv kernel/time/timer.c
0 1013 27031 21150 20 0 108132 980 - R+ pts/3 0:00 /bin/ps l
$ /bin/nice /bin/ps l
F UID PID PPID PRI NI VSZ RSS WCHAN STAT TTY TIME COMMAND
0 1013 20638 20636 20 0 123572 2100 wait Ss pts/2 0:00 -bash
0 1013 21139 20638 20 0 155660 5900 poll_s S pts/2 0:02 xterm -class UXTerm -title uxterm -u8
0 1013 21150 21139 20 0 123552 2144 wait Ss pts/3 0:00 bash
0 1013 21560 20638 20 0 267808 22928 poll_s S+ pts/2 0:09 emacs -nw
0 1013 21784 21150 20 0 103748 956 signal T pts/3 0:00 lv kernel/time/timer.c
0 1013 27034 21150 30 10 108136 984 - RN+ pts/3 0:00 /bin/ps l
$ /bin/nice -19 /bin/ps l
F UID PID PPID PRI NI VSZ RSS WCHAN STAT TTY TIME COMMAND
0 1013 20638 20636 20 0 123572 2100 wait Ss pts/2 0:00 -bash
0 1013 21139 20638 20 0 155660 5900 - R pts/2 0:02 xterm -class UXTerm -title uxterm -u8
0 1013 21150 21139 20 0 123552 2144 wait Ss pts/3 0:00 bash
0 1013 21560 20638 20 0 267808 22928 poll_s S+ pts/2 0:09 emacs -nw
0 1013 21784 21150 20 0 103748 956 signal T pts/3 0:00 lv kernel/time/timer.c
0 1013 27035 21150 39 19 108132 984 - RN+ pts/3 0:00 /bin/ps l
$
1: /* 2: getpriority-pid.c -- 優先度の表示 3: ~yas/syspro/proc/getpriority-pid.c 4: Created on: 2009/12/14 12:15:11 5: */ 6: 7: #include <stdio.h> /* stderr, fprintf() */ 8: #include <sys/time.h> /* getpriority() */ 9: #include <sys/resource.h> /* getpriority() */ 10: #include <stdlib.h> /* strtol() */ 11: #include <limits.h> /* strtol() */ 12: 13: main( int argc, char *argv[] ) 14: { 15: int which, who, prio; 16: pid_t pid; 17: if( argc != 2 ) 18: { 19: fprintf(stderr,"Usage: %% %s pid\n",argv[0] ); 20: exit( 1 ); 21: } 22: pid = strtol( argv[1], NULL, 10 ); 23: prio = getpriority( PRIO_PROCESS, pid ); 24: printf("pid==%d, priority==%d\n", pid, prio); 25: }
$ ./getpriority-pid
Usage: % ./getpriority-pid pid
$ echo $$
21150
$ ./getpriority-pid
Usage: % ./getpriority-pid pid
$ ./getpriority-pid $$
pid==21150, priority==0
$ ./getpriority-pid 0
pid==0, priority==0
$ /bin/nice -10 ./getpriority-pid 0
pid==0, priority==10
$ /bin/nice -20 ./getpriority-pid 0
pid==0, priority==19
$
linux-5.15.12/include/linux/sched.h 723: struct task_struct { ... 731: unsigned int __state; ... 773: int prio; 774: int static_prio; 775: int normal_prio; 776: unsigned int rt_priority; 777: 778: const struct sched_class *sched_class; 779: struct sched_entity se; 780: struct sched_rt_entity rt; 781: struct sched_dl_entity dl; ... 815: unsigned int policy; ... 1506: }; 527: struct sched_entity { ... 529: struct load_weight load; 530: struct rb_node run_node; ... 532: unsigned int on_rq; ... 534: u64 exec_start; 535: u64 sum_exec_runtime; 536: u64 vruntime; ... 563: }; 393: struct load_weight { 394: unsigned long weight; 395: u32 inv_weight; 396: };struct task_struct の中に、prio 等のフィールドやstruct sched_entity が ある。
struct sched_entity で重要なフィールド。詳しくは後述。
linux-5.15.12/include/uapi/linux/sched.h 114: #define SCHED_NORMAL 0 115: #define SCHED_FIFO 1 116: #define SCHED_RR 2 117: #define SCHED_BATCH 3 118: /* SCHED_ISO: reserved but not implemented yet */ 119: #define SCHED_IDLE 5 120: #define SCHED_DEADLINE 6
linux-5.15.12/kernel/sys.c 273: SYSCALL_DEFINE2(getpriority, int, which, int, who) 274: { 275: struct task_struct *g, *p; 276: struct user_struct *user; 277: const struct cred *cred = current_cred(); 278: long niceval, retval = -ESRCH; 279: struct pid *pgrp; 280: kuid_t uid; ... 287: switch (which) { 288: case PRIO_PROCESS: 289: if (who) 290: p = find_task_by_vpid(who); 291: else 292: p = current; 293: if (p) { 294: niceval = nice_to_rlimit(task_nice(p)); 295: if (niceval > retval) 296: retval = niceval; 297: } 298: break; 299: case PRIO_PGRP: ... 310: case PRIO_USER: ... 330: } ... 335: return retval; 336: } linux-5.15.12/include/linux/sched/prio.h 5: #define MAX_NICE 19 6: #define MIN_NICE -20 7: #define NICE_WIDTH (MAX_NICE - MIN_NICE + 1) ... 22: #define MAX_USER_RT_PRIO 100 23: #define MAX_RT_PRIO MAX_USER_RT_PRIO 24: 25: #define MAX_PRIO (MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH) 26: #define DEFAULT_PRIO (MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH / 2) ... 33: #define NICE_TO_PRIO(nice) ((nice) + DEFAULT_PRIO) 34: #define PRIO_TO_NICE(prio) ((prio) - DEFAULT_PRIO) linux-5.15.12/include/linux/sched.h 1838: static inline int task_nice(const struct task_struct *p) 1839: { 1840: return PRIO_TO_NICE((p)->static_prio); 1841: } linux-5.15.12/include/linux/sched/prio.h 29: /* 30: * Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]. 31: */ 32: static inline long nice_to_rlimit(long nice) 33: { 34: return (MAX_NICE - nice + 1); 35: }
glibc-2.12/sysdeps/unix/sysv/linux/getpriority.c 28: #define PZERO 20 ... 35: int 36: getpriority (enum __priority_which which, id_t who) 37: { 38: int res; 39: 40: res = INLINE_SYSCALL (getpriority, 2, (int) which, who); 41: if (res >= 0) 42: res = PZERO - res; 43: return res; 44: }
linux-5.15.12/kernel/sched/core.c 10827: /* 10828: * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every 10829: * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to 10830: * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task 10831: * that remained on nice 0. 10832: * 10833: * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level, 10834: * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level 10835: * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25. 10836: * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then 10837: * the relative distance between them is ~25%.) 10838: */ 10839: const int sched_prio_to_weight[40] = { 10840: /* -20 */ 88761, 71755, 56483, 46273, 36291, 10841: /* -15 */ 29154, 23254, 18705, 14949, 11916, 10842: /* -10 */ 9548, 7620, 6100, 4904, 3906, 10843: /* -5 */ 3121, 2501, 1991, 1586, 1277, 10844: /* 0 */ 1024, 820, 655, 526, 423, 10845: /* 5 */ 335, 272, 215, 172, 137, 10846: /* 10 */ 110, 87, 70, 56, 45, 10847: /* 15 */ 36, 29, 23, 18, 15, 10848: }; 1202: static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load) 1203: { 1204: int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO; 1205: struct load_weight *load = &p->se.load; ... 1223: load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]); 1224: load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio]; ... 1226: } linux-5.15.12/kernel/sched/sched.h 135: # define scale_load(w) (w)
名前 | 説明 |
---|---|
enqueue_task | プロセスが実行可能(runnable)になった |
dequeue_task | プロセスが実行可能ではなくなった |
yield_task | CPUを譲る。dequeueしてenqueue |
check_preempt_curr | 実行可能になった時にCPUを横取りすべきかをチェック |
pick_next_task | 次に実行すべきプロセスを選ぶ |
set_curr_task | スケジューリング・クラスが変更された |
task_tick | タイマ割込み(tick)の時に呼ばれる |
task_new | 新しいプロセスが生成された |
linux-5.15.12/kernel/sched/core.c 1965: static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags) 1966: { ... 1976: p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags); ... 1980: } 1982: static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags) 1983: { ... 1996: p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags); 1997: }
linux-5.15.12/kernel/sched/core.c 7215: static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, 7216: const struct sched_attr *attr, 7217: bool user, bool pi) 7218: { ... 7442: __setscheduler_params(p, attr); 7443: __setscheduler_prio(p, newprio); 7483: } 7174: static void __setscheduler_params(struct task_struct *p, 7175: const struct sched_attr *attr) 7176: { 7177: int policy = attr->sched_policy; 7178: 7179: if (policy == SETPARAM_POLICY) 7180: policy = p->policy; 7181: 7182: p->policy = policy; 7183: 7184: if (dl_policy(policy)) 7185: __setparam_dl(p, attr); 7186: else if (fair_policy(policy)) 7187: p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice); ... 7194: p->rt_priority = attr->sched_priority; 7195: p->normal_prio = normal_prio(p); 7196: set_load_weight(p, true); 7197: } 6707: static void __setscheduler_prio(struct task_struct *p, int prio) 6708: { 6709: if (dl_prio(prio)) 6710: p->sched_class = &dl_sched_class; 6711: else if (rt_prio(prio)) 6712: p->sched_class = &rt_sched_class; 6713: else 6714: p->sched_class = &fair_sched_class; 6715: 6716: p->prio = prio; 6717: }
p->prio
の値に応じて
&dl_sched_class
か
&rt_sched_class
か
&fair_sched_class
のいずれかを指すようにする。
CPUバウンドのプロセスが複数存在した時、ある期間を定めて、この期間の間に、 (優先度を考慮して)公平になるようにCPU資源を割り当てる。この期間の間に、 1度はCPUを割り当てられるようにがんばる。この期間は、 kernel.sched_latency_ns で設定されている。以下の例では、15ミリ秒。
$ sysctl kernel.sched_latency_ns
kernel.sched_latency_ns = 15000000
$
たとえば、もし優先度が同じプロセスAとプロセスBが存在した時には、15ミリ
秒の間にプロセスAに7.5ミリ秒、プロセスBに7.5ミリ秒のCPU資源を割り当てる
ようにがんばる。
Linux CFS は、次の方法でスケジューリングを行なう。
図? runqueueの構造
linux-5.15.12/kernel/sched/core.c 45: DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues); linux-5.15.12/kernel/sched/sched.h 923: struct rq { ... 959: struct cfs_rq cfs; 960: struct rt_rq rt; 961: struct dl_rq dl; ... 1114: }; 530: struct cfs_rq { ... 547: struct rb_root_cached tasks_timeline; ... 553: struct sched_entity *curr; ... 625: };
図? runqueueの構造(red-black tree)
linux-5.15.12/kernel/sched/fair.c 578: static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se) 579: { 580: rb_add_cached(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline, __entity_less); 581: } 570: static inline bool __entity_less(struct rb_node *a, const struct rb_node *b) 571: { 572: return entity_before(__node_2_se(a), __node_2_se(b)); 573: } 530: static inline bool entity_before(struct sched_entity *a, 531: struct sched_entity *b) 532: { 533: return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0; 534: } 536: #define __node_2_se(node) \ 537: rb_entry((node), struct sched_entity, run_node) linux-5.15.12/include/linux/rbtree.h 164: static __always_inline struct rb_node * 165: rb_add_cached(struct rb_node *node, struct rb_root_cached *tree, 166: bool (*less)(struct rb_node *, const struct rb_node *)) 167: { 168: struct rb_node **link = &tree->rb_root.rb_node; 169: struct rb_node *parent = NULL; 170: bool leftmost = true; 171: 172: while (*link) { 173: parent = *link; 174: if (less(node, parent)) { 175: link = &parent->rb_left; 176: } else { 177: link = &parent->rb_right; 178: leftmost = false; 179: } 180: } 181: 182: rb_link_node(node, parent, link); 183: rb_insert_color_cached(node, tree, leftmost); 184: 185: return leftmost ? node : NULL; 186: } 28: #define rb_entry(ptr, type, member) container_of(ptr, type, member) linux-5.15.12/kernel/sched/fair.c 583: static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se) 584: { 585: rb_erase_cached(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline); 586: } 587:
&parent->rb_left
), 大きければ右(&parent->rb_right
) に進む。
cfs_rq->tasks_timeline->rb_leftmost
にも保存。
linux-5.15.12/kernel/sched/core.c 5198: void scheduler_tick(void) 5199: { 5200: int cpu = smp_processor_id(); 5201: struct rq *rq = cpu_rq(cpu); 5202: struct task_struct *curr = rq->curr; ... 5215: curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0); ... 5231: }
linux-5.15.12/kernel/sched/fair.c 11064: static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued) 11065: { 11066: struct cfs_rq *cfs_rq; 11067: struct sched_entity *se = &curr->se; 11068: 11069: for_each_sched_entity(se) { 11070: cfs_rq = cfs_rq_of(se); 11071: entity_tick(cfs_rq, se, queued); 11072: } ... 11081: } 4598: static void 4599: entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued) 4600: { ... 4604: update_curr(cfs_rq); ... 4631: } 825: static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq) 826: { 827: struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr; 828: u64 now = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq)); 829: u64 delta_exec; ... 834: delta_exec = now - curr->exec_start; ... 838: curr->exec_start = now; ... 843: curr->sum_exec_runtime += delta_exec; ... 846: curr->vruntime += calc_delta_fair(delta_exec, curr); 847: update_min_vruntime(cfs_rq); ... 858: } 644: static inline u64 calc_delta_fair(u64 delta, struct sched_entity *se) 645: { 646: if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD)) 647: delta = __calc_delta(delta, NICE_0_LOAD, &se->load); 648: 649: return delta; 650: }
$ cat /proc/sched_debug
Sched Debug Version: v0.09, 2.6.32-431.3.1.el6.x86_64 #1
now at 7955627655.961573 msecs
.jiffies : 12250294951
...
cpu#0, 2100.000 MHz
.nr_running : 1
...
.curr->pid : 30990
...
cfs_rq[0]:/
.exec_clock : 40812852.059736
...
rt_rq[0]:/
.rt_nr_running : 0
...
.nr_running : 1
...
runnable tasks:
task PID tree-key switches prio exec-runtime sum-exec sum-sleep
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
R cat 30990 32644150.029656 2 120 32644150.029656 1.072543 0.366310 /
...
cpu#1, 2100.000 MHz
...
cpu#2, 2100.000 MHz
...
cpu#3, 2100.000 MHz
...
$ cat /proc/self/sched
cat (31354, #threads: 1)
---------------------------------------------------------
se.exec_start : 7962193228.073935
se.vruntime : 51856286.476132
se.sum_exec_runtime : 1.211193
...
se.load.weight : 1024
policy : 0
prio : 120
clock-delta : 127
$
図? 4つの要素を持つリスト構造
注意: 正しい二分探索木は、複数存在する。