Разработка ядра Linux

 struct sched_domain *sd, enum idle_type idle) {

 struct sched_group *group;

 runqueue_t *busiest;

 unsigned long imbalance;

 int nr_moved;

 spin_lock(&this_rq->lock);

 group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle);

 if (!group)

  goto out_balanced;

 busiest = find_busiest_queue(group);

 if (!busiest)

  goto out_balanced;

 nr_moved = 0;

 if (busiest->nr_running > 1) {

  double_lock_balance(this_rq, busiest);

  nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,

   imbalance, sd, idle);

  spin_unlock(&busiest->lock);

 }

 spin_unlock(&this_rq->lock);

 if (!nr_moved) {

  sd->nr_balance_failed++;

  if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {

   int wake = 0;

   spin_lock(&busiest->lock);

   if (!busiest->active_balance) {

    busiest->active_balance = 1;

    busiest->push_cpu = this_cpu;

    wake = 1;

   }

   spin_unlock(&busiest->lock);

   if (wake)

    wake_up_process(busiest->migration_thread);

   sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries;

  }

 } else

  sd->nr_balance_failed = 0;

 sd->balance_interval = sd->min_interval;

 return nr_moved;

out_balanced:

 spin_unlock(&this_rq->lock);

 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)

  sd->balance_interval *= 2;

 return 0;

}

Вытеснение и переключение контекста

Переключение контекста — это переключение от одной, готовой к выполнению задачи к другой. Это переключение производится с помощью функции context_switch, определенной в файле kernel/sched.c. Данная функция вызывается функцией schedule, когда новый процесс выбирается для выполнения. При этом выполняются следующие шаги.

• Вызывается функция switch_mm, которая определена в файле include/asm/mmu_context.h и предназначена для переключения от виртуальной памяти старого процесса к виртуальной памяти нового процесса.

• Вызывается функция switch_to, определенная в файле include/asm/system.h, для переключения от состояния процессора предыдущего процесса к состоянию процессора нового процесса. Эта процедура включает восстановление информации стека ядра и регистров процессора.

Ядро должно иметь информацию о том, когда вызывать функцию schedule. Если эта функция будет вызываться только тогда, когда программный код вызывает ее явно, то пользовательские программы могут выполняться неопределенное время. Поэтому ядро поддерживает флаг need_resched для того, чтобы сигнализировать, необходимо ли вызывать функцию schedule (табл. 4.2). Этот флаг устанавливается функцией scheduler_tick, когда процесс истрачивает свой квант времени, и функцией try_to_wake_up, когда процесс с приоритетом более высоким, чем у текущего процесса, возвращается к выполнению. Ядро проверяет значение этого флага, и если он установлен, то вызывается функция schedule для переключения на новый процесс. Этот флаг является сообщением ядру о том, что планировщик должен быть активизирован по возможности раньше, потому что другой процесс должен начать выполнение.

Таблица 4.2. Функции для управления флагом need_resched

Функция	Назначение
set_tsk_need_resched(task)	Установить флаг need_resched для данного процесса
clear_tsk_need_resched(task)	Очистить флаг need_resched для данного процесса
need_resched	Проверить значение флага need_resched для данного процесса. Возвращается значение true, если этот флаг установлен, и false, если не установлен

Во время переключения в пространство пользователи или при возврате из прерывания, значение флага need_resched проверяется. Если он установлен, то ядро активизирует планировщик перед тем, как продолжить работу.