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FreeBSD ULE調(diào)度器淺析

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FreeBSD 5-CURRENT剛剛引入了一個(gè)名為ULE調(diào)度器的內(nèi)核調(diào)度單元調(diào)度器 。這個(gè)調(diào)度器在SMP系統(tǒng)中的效率要遠(yuǎn)好于FreeBSD以前版本的調(diào)度器(目前，那個(gè)調(diào)度器被稱為4BSD調(diào)度器) 。新的ULE調(diào)度器的設(shè)計(jì)更像Solaris和Linux等操作系統(tǒng)的調(diào)度器 。Solaris的SMP性能非常好這一點(diǎn)是它的賣點(diǎn)之一，其調(diào)度器采用的優(yōu)秀算法就是一個(gè)很重要的原因 。BSD派生系統(tǒng)，盡管由于系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)的合理，以及操作系統(tǒng)其他部分的卓越性能彌補(bǔ)了它在SMP調(diào)度器上的不足，甚至盡管FreeBSD在絕大多數(shù)情況下的性能都超過
其他系統(tǒng)，但它使用的4BSD調(diào)度器的SMP性能不高仍然為人詬病 。
令人高興的是，全新設(shè)計(jì)的ULE調(diào)度器引入了Solaris、Linux等系統(tǒng)在SMP調(diào)度方面的先進(jìn)算法，并且，它在單處理器系統(tǒng)中的性能也相當(dāng)不錯(cuò)，與4BSD調(diào)度器的性能相當(dāng) 。
為什么新的ULE調(diào)度器能夠獲得更高的性能呢？最主要的原因在于，新的ULE調(diào)度器為每一個(gè)CPU單獨(dú)維護(hù)運(yùn)行隊(duì)列，并且，CPU之間能夠相互“竊取對(duì)方就緒隊(duì)列中的任務(wù)，從而達(dá)到更好的平衡 ?；旧希琔LE調(diào)度器的設(shè)計(jì)符合下面的原則：盡可能利用更多的執(zhí)行資源，盡可能使用局部鎖，盡可能避免使用浪費(fèi)執(zhí)行資源的自旋鎖，盡可能采用高效的調(diào)度算法(目前ULE調(diào)度器采用的算法的復(fù)雜度是O(1)) 。
【FreeBSD ULE調(diào)度器淺析】在筆者撰寫這篇文章的時(shí)候，ULE調(diào)度器仍然處于進(jìn)一步完善的過程中 。一方面，它已經(jīng)能夠提供比4BSD調(diào)度器更好的調(diào)度性能——內(nèi)核態(tài)調(diào)度開銷減少大約25%，而用戶態(tài)的計(jì)算也有一定程度的縮減 。
本文所說的ULE調(diào)度器(src/sys/kern/sched_ule.c)的cvs tag是
$FreeBSD: src/sys/kern/sched_ule.c,v 1.8 2003/02/03 05:30:07 jeff Exp $未來版本的ULE調(diào)度器可能會(huì)和這個(gè)版本有一些出入，但不會(huì)太大 。
如果需要，您可以在這里下載所需的源代碼[當(dāng)然，我個(gè)人建議您還是checkout一份FreeBSD-CURRENT的源代碼] 。由于引用
了調(diào)度器中的代碼，根據(jù)源代碼的授權(quán)許可協(xié)議，以下首先重述它的版權(quán)聲明 。這份代碼使用的是典型的BSD風(fēng)格授權(quán) 。為了不至造成閱讀困難，這斷代馬沒有作語(yǔ)法點(diǎn)亮 。
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