φ(^∇^ ) ﾒﾓﾅﾉﾗ まずはsched_pstats_hook()から。
コメントからこの関数はsched_pstats()から定期的に呼ばれてプライオリティを再計算するとなってますね。
281 /* 282 * sched_pstats_hook: 283 * 284 * Periodically called from sched_pstats(); used to recalculate priorities. 285 */ 286 void 287 sched_pstats_hook(struct lwp *l, int batch) 288 { 289 fixpt_t loadfac; 290 291 /* 292 * If the LWP has slept an entire second, stop recalculating 293 * its priority until it wakes up. 294 */ 295 KASSERT(lwp_locked(l, NULL)); 296 if (l->l_stat == LSSLEEP || l->l_stat == LSSTOP || 297 l->l_stat == LSSUSPENDED) { 298 if (l->l_slptime > 1) { 299 return; 300 } 301 }
最初のほうはコメントにもある通りでプロセスが１秒以上寝ているような場合は再計算せずに終了です。
302 loadfac = 2 * (averunnable.ldavg[0]);
ここでaverunnableは何かと言うとsys/sys/resource.hで定義されています。
116 #if defined(_NETBSD_SOURCE) 117 /* Load average structure. */ 118 struct loadavg { 119 fixpt_t ldavg[3]; 120 long fscale; 121 }; 122 #endif 123 124 #ifdef _KERNEL 125 extern struct loadavg averunnable;
ldavgは要素3個の配列なので1分、5分、15分単位とかのロードアベレージってことですよね。そうするとここで使うのは直近1分のロードアベレージ。
303 l->l_estcpu = decay_cpu(loadfac, l->l_estcpu);
このdecay_cpu()が割とキモになる部分でしょうか。この関数でスケジュール優先度が変更されるわけですね。
decay_cpu()はコメントでロジックを説明しているのでそっちを読んだほうが良いかと思いますが(；´∀｀)
239 static fixpt_t 240 decay_cpu(fixpt_t loadfac, fixpt_t estcpu) 241 { 242 243 if (estcpu == 0) { 244 return 0; 245 } 246
最初のif文ですが、これはlwp構造体のl_espcpuに入ってた値です。黒の悪魔本だとkg_estcpuのことだと思います。この本によるとkg_estcpuはスレッドの最近のcpu利用度を評価したものとなってますので、利用度が0ならcpuを全く使って無いので以降の再計算が不要ということですね。
247 #if !defined(_LP64) 248 /* avoid 64bit arithmetics. */ 249 #define FIXPT_MAX ((fixpt_t)((UINTMAX_C(1) << sizeof(fixpt_t) * CHAR_BIT) - 1)) 250 if (__predict_true(loadfac <= FIXPT_MAX / ESTCPU_MAX)) { 251 return estcpu * loadfac / (loadfac + FSCALE); 252 } 253 #endif /* !defined(_LP64) */ 254 255 return (uint64_t)estcpu * loadfac / (loadfac + FSCALE); 256 } 257
_LP64が定義されていかった場合は無視して最後のreturn文に目を向けましょう。
FSCALLはsrc/sys/sys/param.hにいます。
402 /* 403 * Scale factor for scaled integers used to count %cpu time and load avgs. 404 * 405 * The number of CPU `tick's that map to a unique `%age' can be expressed 406 * by the formula (1 / (2 ^ (FSHIFT - 11))). The maximum load average that 407 * can be calculated (assuming 32 bits) can be closely approximated using 408 * the formula (2 ^ (2 * (16 - FSHIFT))) for (FSHIFT < 15). 409 * 410 * For the scheduler to maintain a 1:1 mapping of CPU `tick' to `%age', 411 * FSHIFT must be at least 11; this gives us a maximum load avg of ~1024. 412 */ 413 #define FSHIFT 11 /* bits to right of fixed binary point */ 414 #define FSCALE (1<<FSHIFT)
そうすると各変数の値は以下のようになります。
| loadfac | 1分間のロードアベレージに2を掛けたもの |
| estcpu | lwpの最新のcpu利用度（前回計算した値） |
| FSCALL | 0x800==2048 |
これで計算した結果が再計算対象のlwpのcpu利用度になりました。
304 resetpriority(l); 305 } 306
最後にresetpriority()を呼びます。
354 /* 355 * Recompute the priority of an LWP. Arrange to reschedule if 356 * the resulting priority is better than that of the current LWP. 357 */ 358 static void 359 resetpriority(struct lwp *l) 360 { 361 pri_t pri; 362 struct proc *p = l->l_proc; 363 364 KASSERT(lwp_locked(l, NULL)); 365 366 if (l->l_class != SCHED_OTHER) 367 return; 368
最初にスケジューリングポリシーのチェックをしてSCHED_OTHER以外の場合はreturnします。
SCHED_OTHERはどんなポリシーか調べてみると、sched(3)のmanに説明がありました。これはタイムシェアリングなポリシーでNetBSDのプロセスのデフォルトのポリシーらしいです。
369 /* See comments above ESTCPU_SHIFT definition. */ 370 pri = (PRI_KERNEL - 1) - (l->l_estcpu >> ESTCPU_SHIFT) - p->p_nice; 371 pri = imax(pri, 0);
ここからがプライオリティの再計算部分ですね。定数の細かいところは無視して計算した優先度は0～priの範囲になるようにする。ここだけ見ると下限だけをチェックですね。
372 if (pri != l->l_priority) 373 lwp_changepri(l, pri); 374 }
再計算したプライオリティとlwpに現在設定されているプライオリティが違ったらlwp_changepri()を呼んで値の更新を実施。
そんなにたいした処理じゃないだろと思って見てみたらそんなことはなかった＼(^o^)／ まあ、よくよく考えるとプロセスのプライオリティが変わるんだからなそうだよなって感じなのですが。
386 static inline void 387 lwp_changepri(lwp_t *l, pri_t pri) 388 { 389 KASSERT(mutex_owned(l->l_mutex)); 390 391 if (l->l_priority == pri) 392 return; 393 394 (*l->l_syncobj->sobj_changepri)(l, pri); 395 KASSERT(l->l_priority == pri); 396 }
sys/sys/syncobj.hによると同期的に処理を行う仕組みがあるようですね。
41 /* 42 * Synchronisation object operations set. 43 */ 44 typedef struct syncobj { 45 u_int sobj_flag; 46 void (*sobj_unsleep)(struct lwp *, bool); 47 void (*sobj_changepri)(struct lwp *, pri_t); 48 void (*sobj_lendpri)(struct lwp *, pri_t); 49 struct lwp *(*sobj_owner)(wchan_t); 50 } syncobj_t;
じゃあ実体は？というと下のほうでいくつか定義があってスケジューラ、ミューテックスなど用途別にオブジェクトがいそうですね。。今調べているのはスケジューラだからsched_syncobjを見てみましょう。
58 extern syncobj_t sched_syncobj; 59 extern syncobj_t mutex_syncobj; 60 extern syncobj_t rw_syncobj; 61 extern syncobj_t sleep_syncobj;
定義はsys/kern/kern_synch.cにありました。
122 syncobj_t sched_syncobj = { 123 SOBJ_SLEEPQ_SORTED, 124 sched_unsleep, 125 sched_changepri, 126 sched_lendpri, 127 syncobj_noowner, 128 };
lwp_changepri()が関数ポインタを経由して呼び出すのはsched_changepri()っぽいですね。
関数の実体はsys/kern/kern_synch.cにあります。
1057 sched_changepri(struct lwp *l, pri_t pri) 1058 { 1059 1060 KASSERT(lwp_locked(l, NULL)); 1061 1062 if (l->l_stat == LSRUN) { 1063 KASSERT(lwp_locked(l, l->l_cpu->ci_schedstate.spc_mutex)); 1064 sched_dequeue(l); 1065 l->l_priority = pri; 1066 sched_enqueue(l, false);
まずはプロセスが走っている場合、lwpをキューから外した後に新しいプライオリティを設定してからlwpをキューにいれます。
1067 } else { 1068 l->l_priority = pri; 1069 }
プロセスが走っていなら単にプライオリティを設定しなおすだけです。
1070 resched_cpu(l); 1071 }
最後にresched_cpu()を使ってcpuに対してリスケジュールを依頼します。
1046 static void 1047 resched_cpu(struct lwp *l) 1048 { 1049 struct cpu_info *ci = l->l_cpu; 1050 1051 KASSERT(lwp_locked(l, NULL)); 1052 if (lwp_eprio(l) > ci->ci_schedstate.spc_curpriority) 1053 cpu_need_resched(ci, 0); 1054 }
これは新しく設定したプライオリティが元のプライオリティよりも優先度が上がった時にリスケをするわけですね。cpu_need_resched()は昨日調べた関数です。
(ｰ｡ｰ)ﾌｩ sched_pstats_hook()一つ調べるだけでも色々ありますねぇ。続きはまた次回 moimoi(・x・)
φ(.. )ﾒﾓｼﾃｵｺｳ 昨日分からなかったastって略語はFreeBSDカーネルの設計と実装のP143によるとAsynchronous System Trapっぽい。
