deadline linux

在Linux系统中，deadline 是一个与调度策略相关的术语，Linux内核采用了多种调度策略来管理CPU资源，其中SCHED_DEADLINE 是一种实时调度策略，它允许进程指定一个截止时间（deadline），在这个时间之前，系统会尽量保证该进程获得足够的CPU时间来运行，这种调度策略常用于需要确定性行为的实时应用程序，如多媒体处理、虚拟现实等场景。

1. 启用SCHED_DEADLINE调度策略

要使用SCHED_DEADLINE 调度策略，首先需要确保你的Linux内核版本支持该特性，较新的Linux内核版本都内置了对SCHED_DEADLINE 的支持，可以通过以下步骤启用：

检查内核配置：通过查看/boot/config-$(uname -r) 文件或使用zgrep CONFIG_RT_GROUP /proc/config.gz 命令确认内核是否编译了CONFIG_RT_GROUP 和CONFIG_SCHED_DEADLINE 选项。

加载实时补丁（如果未启用）：对于某些发行版，可能需要手动加载实时补丁，如Ubuntu上可以使用apt-get install linux-lowlatency 安装低延迟内核。

修改进程调度策略：使用sched_setscheduler 系统调用将目标进程的调度策略设置为SCHED_DEADLINE，并设置相应的优先级和截止时间参数，这通常需要超级用户权限，可以使用如下命令行工具chrt 来更改进程的调度策略：

  chrt -r 90 -p 0 myprocess

这里，-r 表示使用SCHED_DEADLINE，90 是相对截止时间（单位为微秒），myprocess 是要调整的进程名。

参数说明

PID：进程ID，指定哪个进程应用该调度策略。

runtime：分配给进程的运行时间片长度（单位：微秒）。

deadline：从进程开始运行到其下一次必须完成的时间间隔（单位：微秒），这个值越小，系统对该进程的响应就越快，但可能会增加CPU负载。

period：调度周期，即两次调度之间的时间间隔（单位：微秒）。

示例应用场景

假设有一个视频编辑软件，需要确保在播放视频时能够流畅无卡顿地处理每一帧，通过设置合适的deadline 和runtime，可以确保该软件在播放过程中始终获得足够的CPU资源，从而避免画面撕裂或音频中断。

注意事项

性能影响：虽然SCHED_DEADLINE 能提供更精确的调度控制，但它也可能增加系统的调度开销，特别是在高负载情况下。

兼容性问题：并非所有应用程序都能很好地适应SCHED_DEADLINE 调度策略，有些程序可能需要特定的优化才能发挥最佳效果。

安全性考虑：滥用SCHED_DEADLINE 可能导致系统不稳定或拒绝服务攻击，因此应谨慎使用，并限制只有受信任的用户或进程才能修改调度策略。

FAQs

Q1: 如何查看当前进程的调度策略？

A1: 可以使用chrt 命令加上-p 选项来查看指定进程的当前调度策略和参数，

chrt -p <PID>

这将显示进程的调度策略类型及其相关参数。

Q2: 如果我想为所有新启动的进程默认使用SCHED_DEADLINE调度策略，应该怎么做？

A2: 可以通过修改系统的默认调度策略来实现这一点，编辑/etc/security/limits.conf 文件，添加如下行：

soft sched_rt_runtime = -1
hard sched_rt_runtime = -1

这将允许所有用户设置实时调度策略，确保你的shell环境变量中设置了适当的ulimit 值以支持这一更改，这种方法可能不适用于所有情况，并且可能会受到系统管理员的限制。

小编有话说

SCHED_DEADLINE 是Linux系统中一个强大的工具，它为需要确定性调度的实时应用程序提供了细粒度的控制能力，正确配置和使用这一功能需要深入理解其工作原理及潜在影响，在实际应用中，建议根据具体需求仔细调整参数，并在测试环境中充分验证后再部署到生产环境，也要注意遵守系统的使用规范，避免因不当使用而带来的风险。