文章标题：笔记：Linux 任务调度相关 API 总结

• 作者：汪辰
• 联系方式：unicorn_wang@outlook.com / wangchen20@iscas.ac.cn

本笔记主要是总结了 Linux 上提供的用于设置任务调度的 API。

• 1. 参考文档
• 2. 设置调度策略（policy）和优先级（priority）
  • 2.1. nice
  • 2.2. setpriority/getpriority
  • 2.3. sched_setscheduler/sched_getscheduler
  • 2.4. sched_setattr/sched_getattr
  • 2.5. sched_get_priority_max/sched_get_priority_min
• 3. 其他（未总结）

1. 参考文档

2. 设置调度策略（policy）和优先级（priority）

先简单总结一下：

2.1. nice

NAME
       nice - change process priority

SYNOPSIS
       #include <unistd.h>

       int nice(int inc);

nice 这个名字有点意思，inc 取值范围 [-20, +19]，这个值越低导致任务的优先级越高，值越高任务优先级越低。可以这么理解，给的 inc 值越高越 nice，说明最终的任务 “脾气越好”，因为此时任务优先级越低，越容易被其他高优先级的任务抢占，让出 cpu。

一般情况下，如果要设置一个负数 inc，即提高任务的优先级需要特权权限。

命令行的命令有 nice 和 renice，但是 API 只有 nice。命令行的 nice 和 renice 内部都是通过调用 nice() 实现的。

2.2. setpriority/getpriority

man 2 setpriority

NAME
       getpriority, setpriority - get/set program scheduling priority

SYNOPSIS
       #include <sys/time.h>
       #include <sys/resource.h>

       int getpriority(int which, id_t who);
       int setpriority(int which, id_t who, int prio);

是 nice() 的等价实现，但是扩展了 nice() 的功能。

2.3. sched_setscheduler/sched_getscheduler

NAME
       sched_setscheduler, sched_getscheduler - set and get scheduling policy/parameters

SYNOPSIS
       #include <sched.h>

       int sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
                              const struct sched_param *param);

       int sched_getscheduler(pid_t pid);

进一步增强，可以设置 policy，当前支持的 policy 包括：

• "normal" (i.e., non-real-time) scheduling policies
  • SCHED_OTHER
  • SCHED_BATCH
  • SCHED_IDLE
• "real-time" policies
  • SCHED_FIFO
  • SCHED_RR

设置 priority 时：

• "normal" (i.e., non-real-time) scheduling policies：只能设置 priority 为 0
• "real-time" policies：

  This is a number in the range returned by calling sched_get_priority_min(2) and sched_get_priority_max(2) with the specified policy. On Linux, these system calls return, respectively, 1 and 99. 这个值越大优先级越高。

2.4. sched_setattr/sched_getattr

man 2 sched_setattr

NAME
       sched_setattr, sched_getattr - set and get scheduling policy and attributes

SYNOPSIS
       #include <sched.h>

       int sched_setattr(pid_t pid, struct sched_attr *attr,
                         unsigned int flags);

       int sched_getattr(pid_t pid, struct sched_attr *attr,
                         unsigned int size, unsigned int flags);

是对 sched_setscheduler/sched_getscheduler 的进一步增强：

当前支持的 policy 包括：

• "normal" (i.e., non-real-time) scheduling policies
  • SCHED_OTHER
  • SCHED_BATCH
  • SCHED_IDLE
• "real-time" policies
  • SCHED_FIFO
  • SCHED_RR
• deadline scheduling policy（Linux 特供）
  • SCHED_DEADLINE

设置 priority 时：

• "normal" scheduling policies：可以通过 sched_attr.sched_nice 针对 SCHED_OTHER 或者 SCHED_BATCH 设置优先级，范围是 -20 (high priority) to +19 (low priority); SCHED_IDLE 不需要设置 priority。
• "real-time" policies：可以通过 sched_attr.sched_priority 针对 SCHED_FIFO 或者 SCHED_RR 设置优先级，范围根据 sched_get_priority_min(2) and sched_get_priority_max(2) 获取;
• deadline scheduling policy：SCHED_DEADLINE 不需要设置 priority，但有其他参数需要额外设置，譬如 sched_runtime/sched_deadline/sched_period。

2.5. sched_get_priority_max/sched_get_priority_min

辅助 API，参考 sched_setscheduler/sched_getscheduler 中的描述。

3. 其他（未总结）

• sched_rr_get_interval

• sched_yield

• sched_setaffinity/sched_getaffinity