Escalonador Linux

O escalonador LINUX é baseado em time-sharing, ou seja, atua na divisão do tempo de processador entre os processos.

Scheduler é o programa encarregado de agendar os processos, isto é, ele deve escolher o próximo processo que vai rodar, deve decidir quando o tempo de um processo terminou, o que fazer com um processo quando ele requisita I/O e assim por diante. Ele é chamado de vários pontos do programa, como após colocar o processo corrente em uma fila de espera, no final de uma chamada de sistema ou qualquer outro momento em que se faz necessário escalonar os processos. Ao ser chamado, o scheduler tem uma seqüência de ações que devem ser tomadas para que seu trabalho possa ser feito. Essas ações se dividem em:

• Kernel Work: o scheduler deve realizar uma série de rotinas especifícas do kernel, e deve tratar da fila de esperas de tarefas do scheduler.

• Seleção de processo: o scheduler deve escolher o processo que irá rodar. A prioridade é o meio pelo qual ele escolhe.

• Troca de processos: o scheduler salva as condições que o processo atual apresenta (contexto específico do processo) e carrega o contexto do novo processo que irá rodar.

Em ambientes multiprocesados (SMP - Simultaneous Multi Processing), cada processador tem um scheduler para tratar separadamente quais processos irão rodar nele. Dessa forma, cada processo guarda informação sobre o processador atual e o último processador em que rodou. Processos que já tenham rodado em um processador tem preferência em relação aqueles que não tenham rodado ali ainda. Essa implementação permite um ligeiro acréscimo de ganho no desempenho do sistema.

O escalonador possui 140 níveis de prioridade (quanto menor o número, maior é a prioridade). Prioridades de 1 a 100 são para processos de tempo real; de 101 a 140 para os demais processos de usuário (interativos ou não interativos). Nos níveis de prioridade 101 a 140, os processos recebem

fatias de tempo de 20 ms.

• Os processos de tempo real podem ser FIFO ou Round Robin, e possuem uma prioridade estática.

• Processos FIFO executam até voluntariamente liberarem a CPU (o nível de prioridade é mantido e não são preemptivos).

• Processos Round Robin recebem fatias de tempo. Quando todos terminam suas fatias, é dada outra fatia e eles continuam rodando no mesmo nível de prioridade.

• A prioridade dos processos de usuário é a soma de sua prioridade básica (valor de seu nice) e seu bonus dinâmico, que varia de +5 a –5.

Thread de migração

•  Em cada processador roda uma thread de migração, cuja função é movimentar processos de um processador para outro. Como existe uma ready list por processador, a idéia é evitar que processadores fiquem ociosos enquanto outros estão sobrecarregados.
• A thread de migração é chamada periodicamente, a cada tick do relógio, e também explicitamente quando o sistema fica desbalanceado.