哪个实时优先级是Linux中的最高优先级？

Question

在Linux实时进程优先级范围1到99中，我不清楚哪一个是最高优先级，1还是99。

“理解Linux内核”(O‘’Reilly)第7.2.2节说，1是最高优先级，考虑到正常进程的静态优先级从100到139，其中100是最高优先级，这是有意义的：

每个实时进程都与一个实时优先级相关联，该优先级从1(最高优先级)到99 (最低优先级)不等。

另一方面，sched_setscheduler手册页(RHEL6.1)声称99是最高的：

在一个实时策略(SCHED_FIFO，SCHED_RR)下调度的进程的sched_priority值在1(低)到99 (高)之间。

哪个是最高的实时优先级？

Answer 1

我做了一个实验来确定它，如下所示：

• process1: RT优先级= 40，CPU亲和力= CPU 0。这个进程“旋转”10秒，这样就不会让任何优先级较低的进程在CPU 0上运行。
• process2: RT优先级= 39，CPU亲和力= CPU 0。此过程每0.5秒打印一条消息到stdout，在两者之间休眠。它打印出每条消息的运行时间。

我正在使用PREEMPT_RT补丁运行一个2.6.33内核。

为了运行实验，我在一个窗口(作为根)运行process2，然后在另一个窗口中启动process1 (作为根)。其结果是process1似乎抢占了process2，不允许它运行整整10秒。

在第二个实验中，我将流程2的RT优先级改为41。在这种情况下，process2不会被process1抢占。

实验表明，较大的RT优先级值在sched_setscheduler()中具有较高的优先级。这似乎与从调度.h中指出的观点相矛盾，但实际上并非如此。在内核源代码中的sched.c中，我们有：

static void
__setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
{
        BUG_ON(p->se.on_rq);

        p->policy = policy;
        p->rt_priority = prio;
        p->normal_prio = normal_prio(p);
        /* we are holding p->pi_lock already */
        p->prio = rt_mutex_getprio(p);
        if (rt_prio(p->prio))
                p->sched_class = &rt_sched_class;
        else
                p->sched_class = &fair_sched_class;
        set_load_weight(p);
}

rt_mutex_getprio(p)做了以下工作：

return task->normal_prio;

而normal_prio()恰好执行以下操作：

prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;  /* <===== notice! */
...
return prio;

换句话说，我们有(我自己的解释)：

p->prio = p->normal_prio = MAX_RT_PRIO - 1 - p->rt_priority

哇!这太让人困惑了！概括地说：

• 对于p->prio，较小的值优先于较大的值。
• 对于p->rt_优先级，较大的值抢占较小的值。这是使用sched_setscheduler()的实时优先级集.

Answer 2

短答案

99将成为实时优先权的赢家。

PR是优先级级别(范围-100到39)。PR越低，流程的优先级就越高。

PR计算如下：

• 对于正常流程: PR = 20 + NI (NI很好，范围从-20到19)
• 对于实时进程: PR =-1- real_time_priority (real_time_priority范围从1到99)

长答案

有两种类型的进程，正常的和实时的(仅对那些)，nice被应用于以下几个方面：

尼斯

“好”等级从-20到19，而-20是最高优先级，19是最低优先级。优先级别计算如下：

PR = 20 + NI

其中NI是很好的级别，PR是优先级别。所以我们可以看到，-20实际上映射到0，而19映射到39。

默认情况下，程序尼斯值为0位--通过使用以下命令，根用户可以使用指定的尼斯值午餐程序：

nice -n <nice_value> ./myProgram 

实时

我们可以走得更远。这个好的优先级实际上是用于用户程序的。虽然UNIX/LINUX的总体优先级有140个值，但很好的值使进程能够映射到范围的最后一部分(从100到139)。这个方程使0到99之间的值无法达到，这将对应于负PR水平(从-100到-1)。为了能够获得这些价值，应将这一过程表述为“实时”。

LINUX环境中有5种调度策略，可以使用以下命令显示：

chrt -m 

它将显示以下列表：

1. SCHED_OTHER   the standard round-robin time-sharing policy
2. SCHED_BATCH   for "batch" style execution of processes
3. SCHED_IDLE    for running very low priority background jobs.
4. SCHED_FIFO    a first-in, first-out policy
5. SCHED_RR      a round-robin policy

调度过程可分为2组:常规调度策略(1 ~ 3)和实时调度策略(4和5)。实时过程总是比正常进程具有优先级。可以使用以下命令调用实时进程(示例是如何声明SCHED_RR策略)：

chrt --rr <priority between 1-99> ./myProgram

为了获得实时过程的PR值，应用下列方程：

PR = -1 - rt_prior

其中rt_prior对应于1到99之间的优先级。因此，比其他进程具有更高优先级的进程将是一个编号为99的进程。

重要的是要注意的是，对于实时过程，很好的值是不使用的。

要查看进程的当前“良好”和PR值，可以执行以下命令：

top

它显示了以下输出：

​

​

在图中显示PR和NI值。注意到PR值-51对应于实时值的过程是很好的。也有一些过程的PR值表示为"rt“。这个值实际上对应于PR值-100。

Answer 3

sched.h中的这个评论是非常明确的：

/*
 * Priority of a process goes from 0..MAX_PRIO-1, valid RT
 * priority is 0..MAX_RT_PRIO-1, and SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH
 * tasks are in the range MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1. Priority
 * values are inverted: lower p->prio value means higher priority.
 *
 * The MAX_USER_RT_PRIO value allows the actual maximum
 * RT priority to be separate from the value exported to
 * user-space.  This allows kernel threads to set their
 * priority to a value higher than any user task. Note:
 * MAX_RT_PRIO must not be smaller than MAX_USER_RT_PRIO.
 */

注:本部：

p->prio 值倒置:较低的值意味着较高的优先级。