隨著超線程和多核等新興技術不斷涌現(xiàn),當前的SMP系統(tǒng)硬件結構更加復雜,系統(tǒng)硬件性能也更加強勁,隨之而來的問題是:傳統(tǒng)的SMP操作系統(tǒng)已不能充分發(fā)揮現(xiàn)代SMP硬件系統(tǒng)性能,為了適應當前硬件技術的這種變化,我們有必要在研究傳統(tǒng)SMP系統(tǒng)的基礎上,對操作系統(tǒng)中那些不適應的部分加以改進或用新的算法替換,從而使軟件系統(tǒng)能最大限度地發(fā)掘硬件系統(tǒng)的潛在性能。本論文首先介紹了課題研究背景和研究意義,簡要闡述了目前在單個處理器物理封裝中實現(xiàn)多個進程或線程并行執(zhí)行的兩大主流技術:同時多線程技術（Simultaneous Multi-Threading,SMT）和多核技術（Chip Multi-Processor,CMP）,另外論文還概要介紹了Linux操作系統(tǒng)以及該系統(tǒng)在研究smp系統(tǒng)調度時的重要作用。其次,論文剖析了經(jīng)典的smp系統(tǒng)組織結構以及各種操作系統(tǒng)中常用的一些經(jīng)典進程調度算法,這些硬件架構知識和軟件概念都為我們后面研究smp操作系統(tǒng)進程調度算法打下了堅實基礎。接下來論文將理論聯(lián)系實際,以最新版本的Linux內核作為研究對象,詳細剖析了它的進程調度系統(tǒng)。當前的Linux內核采用了一種全新的名為完全... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 論文的主要工作
    1.3 論文的組織結構
第二章 SMP 系統(tǒng)及線程調度
    2.1 SMP 系統(tǒng)
        2.1.1 基于總線的SMP
        2.1.2 基于交叉開關的SMP
        2.1.3 基于多級交換網(wǎng)絡的SMP
    2.2 進程與線程
        2.2.1 進程概念及原理
        2.2.2 線程概念及原理
    2.3 進程調度及調度算法
        2.3.1 調度算法分類
        2.3.2 常用調度算法
    2.4 本章小結
第三章 LINUX 調度系統(tǒng)及CFS 剖析
    3.1 LINUX 內核調度器簡史
    3.2 O(1)調度器概要
    3.3 完全公平調度器概要
        3.3.1 模塊化的調度器接口
        3.3.2 CFS 調度器
        3.3.3 CFS 組調度
    3.4 CFS 實現(xiàn)核心
    3.5 紅黑樹介紹
    3.6 CFS 關鍵數(shù)據(jù)結構
        3.6.1 struct task_struct 的變化
        3.6.2 struct sched_entity 結構體
        3.6.3 struct sched_class 結構體
        3.6.4 struct cfs_rq 結構體
        3.6.5 struct task_group 結構體
    3.7 CFS 核心代碼剖析
        3.7.1 scheduler_tick(…)函數(shù)
        3.7.2 task_tick_fair(…)函數(shù)
        3.7.3 entity_tick(…)函數(shù)
        3.7.4 update_curr(…)及__update_curr(…)相關函數(shù)
        3.7.5 check_preempt_tick(…)函數(shù)
        3.7.6 schedule(…)函數(shù)
        3.7.7 put_prev_task_fair(…)及相關函數(shù)
        3.7.8 pick_next_task_fair(…)及相關函數(shù)
    3.8 源代碼分析總結
    3.9 CFS 組調度支持
    3.10 CFS 與SMP
        3.10.1 調度域
        3.10.2 Linux SMP 系統(tǒng)調度層級結構
        3.10.3 CFS 之SMP 負載平衡
    3.11 本章小結
第四章 高性能SMP 調度系統(tǒng)研究
    4.1 SMP 調度基礎
        4.1.1 同步機制
        4.1.2 局部性原理
        4.1.3 SMP 負載均衡策略
        4.1.4 調度策略
    4.2 高效SMP 調度系統(tǒng)分析
        4.2.1 較小粒度的鎖
        4.2.2 獨立的運行隊列
        4.2.3 分級的負載平衡機制
        4.2.4 高效SMP 調度系統(tǒng)圖例
    4.3 LINUX SMP 調度優(yōu)化
        4.3.1 優(yōu)化原理分析
        4.3.2 Futex 概要原理
        4.3.3 內核改動分析及實現(xiàn)
        4.3.4 簡單驗證及分析
    4.4 本章小結
第五章 總結與展望
致謝
參考文獻
攻碩期間取得的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Linux系統(tǒng)中進程調度策略[J]. 葛君,鄭鳳婷.  商丘職業(yè)技術學院學報. 2009(05)
[2]Linux2.6內核對SMP系統(tǒng)支持的研究[J]. 李蘭英,溫現(xiàn)杰.  中國新技術新產品. 2009(01)
[3]支持對稱多處理器結構的操作系統(tǒng)設計[J]. 任曉瑞,時磊.  航空計算技術. 2008(02)
[4]Linux 2.6調度系統(tǒng)的分析與改進[J]. 於時才,繆東升,孫華,袁宗文.  微計算機信息. 2007(15)
[5]Linux內核基于對稱多處理機的實現(xiàn)分析[J]. 李彬,任國林.  計算機技術與發(fā)展. 2006(01)
[6]LINUX系統(tǒng)下多線程與多進程性能分析[J]. 周麗,焦程波,蘭巨龍.  微計算機信息. 2005(17)
[7]基于規(guī)則的分層負載平衡調度模型[J]. 李冬梅,施�；�,顧毓清.  計算機科學. 2003(10)

碩士論文
[1]基于多核系統(tǒng)的線程調度[D]. 覃中.電子科技大學 2009



本文編號：3343216