Linux - 迁移和切换的区别？

Question

Linux - 迁移和切换的区别？

linuxmultithreadinglinux-kernelscheduler

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查看/proc/<PID>/sched中的调度统计信息，您可以得到如下输出：

[horro@system ~]$ cat /proc/1/sched
systemd (1, #threads: 1)
-------------------------------------------------------------------
se.exec_start                                :    2499611106.982616
se.vruntime                                  :          7952.917943
se.sum_exec_runtime                          :         58651.279127
se.nr_migrations                             :                53355
nr_switches                                  :               169561
nr_voluntary_switches                        :               168185
nr_involuntary_switches                      :                 1376
se.load.weight                               :              1048576
se.avg.load_sum                              :               343837
se.avg.util_sum                              :               338827
se.avg.load_avg                              :                    7
se.avg.util_avg                              :                    7
se.avg.last_update_time                      :     2499611106982616
policy                                       :                    0
prio                                         :                  120
clock-delta                                  :                  180
mm->numa_scan_seq                            :                    1
numa_pages_migrated                          :                  296
numa_preferred_nid                           :                    0
total_numa_faults                            :                   34
current_node=0, numa_group_id=0
numa_faults node=0 task_private=0 task_shared=23 group_private=0 group_shared=0
numa_faults node=1 task_private=0 task_shared=0 group_private=0 group_shared=0
numa_faults node=2 task_private=0 task_shared=0 group_private=0 group_shared=0
numa_faults node=3 task_private=0 task_shared=11 group_private=0 group_shared=0
numa_faults node=4 task_private=0 task_shared=0 group_private=0 group_shared=0
numa_faults node=5 task_private=0 task_shared=0 group_private=0 group_shared=0
numa_faults node=6 task_private=0 task_shared=0 group_private=0 group_shared=0
numa_faults node=7 task_private=0 task_shared=0 group_private=0 group_shared=0

我一直在试图弄清楚迁移和切换之间的区别，这里和还有这里有些回答。总结这些回答：

nr_switches：上下文切换次数。
nr_voluntary_switches：自愿切换次数，即线程被阻塞，因此选择另一个线程。
nr_involuntary_switches：调度程序将线程踢出，因为另一个饥饿的线程已准备好运行。

那么，什么是迁移？这些概念是否相关？迁移在核心之间进行，而切换则在一个核心内进行吗？

- horro

1个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Andriy Berestovskyy · Accepted Answer

当线程在上下文切换后被调度到与之前不同的CPU上时，这就是迁移。

编辑1：

维基百科上提供有关迁移的更多信息： https://en.wikipedia.org/wiki/Process_migration

这里是内核代码增加计数器的代码： https://github.com/torvalds/linux/blob/master/kernel/sched/core.c#L1175

if (task_cpu(p) != new_cpu) {
    ...
    p->se.nr_migrations++;

编辑2:

线程可以在以下情况下迁移到另一个CPU：

在 exec() 期间
在 fork() 期间
在线程唤醒期间。
如果线程亲和力掩码已更改。
当当前CPU正在离线时。

有关更多信息，请查看同一源文件中的函数 set_task_cpu()，move_queued_task()，migrate_tasks() ：https://github.com/torvalds/linux/blob/master/kernel/sched/core.c

调度程序遵循的策略在 select_task_rq() 中描述，这取决于您使用的调度程序类。策略的基本版本：

if (p->nr_cpus_allowed > 1)
    cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
else
    cpu = cpumask_any(&p->cpus_allowed);

来源：https://github.com/torvalds/linux/blob/master/kernel/sched/core.c#L1534

为了避免迁移，使用sched_setaffinity(2)系统调用或相应的POSIX API pthread_setaffinity_np(3)设置您的线程的CPU亲和性掩码。

这里是完全公平调度器（Completely Fair Scheduler）的select_task_rq()定义： https://github.com/torvalds/linux/blob/master/kernel/sched/fair.c#L5860

逻辑相当复杂，但基本上，我们要么选择兄弟空闲的CPU，要么找到最不忙的新CPU。

希望这回答了你的问题。