Ubuntu Manpage: sched_setscheduler, sched_getscheduler - establecen y obtienen los algoritmos/parámetros

NOMBRE

       sched_setscheduler,  sched_getscheduler  - establecen y obtienen los algoritmos/parámetros
       de planificación

SINOPSIS

       #include <sched.h>

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

       int sched_getscheduler(pid_t pid);

       struct sched_param {
           ...
           int sched_priority;
           ...
       };

DESCRIPCIÓN

sched_setscheduler establece tanto la política de planificación como los parámetros
asociados para el proceso identificado por pid. Si pid es igual a cero, se establece el
planificador del proceso que hace la llamada. La interpretación del parámetro p depende de
la política seleccionada. Actualmente se admiten en Linux las tres siguientes políticas:
SCHED_FIFO, SCHED_RR, y SCHED_OTHER; sus respectivas semánticas se describen abajo.

sched_getscheduler pregunta por la política de planificación aplicada actualmente al
proceso identificado por pid. Si pid es igual a cero, se obtiene la política del proceso
que hace la llamada.

Políticas de Planificación
El planificador es la parte del núcleo que decide qué proceso ejecutable será ejecutado
por la CPU a continuación. El planificador de Linux ofrece tres políticas de planificación
diferentes, una para los procesos normales y dos para aplicaciones en tiempo real. Se
asigna a cada proceso un valor de prioridad estática sched_priority y este valor sólo
puede cambiarse a través de llamadas al sistema. Conceptualmente, el planificador mantiene
una lista de procesos ejecutables para cada posible valor sched_priority, y sched_priority
puede tener un valor en el rango de 0 a 99. Para poder determinar qué proceso se debe
ejecutar a continuación, el planificador de Linux busca en la lista no vacía con la
prioridad estática más alta y toma el proceso a la cabeza de dicha lista. La política de
planificación determina para cada proceso, dónde se insertará en la lista de procesos con
igual prioridad estática y cómo se moverá dentro de esta lista.

SCHED_OTHER es el planificador de tiempo compartido universal predeterminado empleado por
la mayoría de los procesos; SCHED_FIFO y SCHED_RR han sido pensados para aplicaciones
especiales donde el tiempo es crítico y necesitan un control preciso sobre la forma en la
que se seleccionan para ejecución los procesos ejecutables. A los procesos planificados
con SCHED_OTHER se les debe asignar la prioridad estática 0; los procesos planificados
bajo SCHED_FIFO o SCHED_RR pueden tener una prioridad estática en el rango de 1 a 99.
Solamente los procesos con privilegio de súper-usuario pueden obtener una prioridad
estática mayor que 0 y por tanto pueden ser planificados bajo SCHED_FIFO o SCHED_RR. Las
llamadas al sistema sched_get_priority_min y sched_get_priority_max pueden emplearse para
encontrar el rango válido de prioridad para una política de planificación de una manera
transportable en todos los sistemas que cumplan POSIX.1b.

Toda la planificación es apropiativa: si un proceso con una prioridad estática más alta
está listo para ejecutarse, el proceso actual será apropiado y devuelto a su lista de
espera. La política de planificación solamente determina la clasificación en la lista de
procesos ejecutables con igual prioridad estática.

SCHED_FIFO: Planificación FIFO (1º en entrar, 1º en salir).
SCHED_FIFO sólo puede emplearse con prioridades estáticas mayores que 0, lo que significa
que cuando un proceso SCHED_FIFO se convierte en ejecutable, siempre prevalecerá
inmediatamente sobre cualquier otro proceso normal SCHED_OTHER ejecutándose. SCHED_FIFO
es un simple algoritmo de planificación sin rodajas de tiempo. Para procesos planificados
bajo la política SCHED_FIFO, se aplican las siguientes reglas: Un proceso SCHED_FIFO que
ha sido apropiado por otro proceso de mayor prioridad permanecerá en la cabeza de la lista
para su prioridad y reanudará su ejecución tan pronto como todos los procesos de prioridad
más alta se bloqueen de nuevo. Cuando un proceso SCHED_FIFO llegue a ser ejecutable, se
insertará al final de la lista para su prioridad. Una llamada a sched_setscheduler o a
sched_setparam pondrá el proceso SCHED_FIFO (o SCHED_RR) identificado por pid al comienzo
de la lista si era ejecutable. Como consecuencia, puede apropiarse del proceso
actualmente en curso si tiene la misma prioridad. (POSIX 1003.1 especifica que el proceso
debería ir al final de la lista.) Un proceso que llame a sched_yield será colocado al
final de la lista. Ningún otro suceso moverá un proceso planificado bajo la política
SCHED_FIFO en la lista de espera de procesos ejecutables con igual prioridad estática. Un
proceso SCHED_FIFO se ejecuta hasta que es bloqueado por una petición de E/S, hasta que
sea apropiado por un proceso de más alta prioridad, o hasta que llame a sched_yield.

SCHED_RR: Planificación circular (Round Robin).
SCHED_RR es una mejora simple de SCHED_FIFO. Todo lo descrito arriba para SCHED_FIFO se
aplica también a SCHED_RR, excepto que a cada proceso sólo se le permite ejecutarse
durante un cuanto de tiempo máximo. Si un proceso SCHED_RR ha estado ejecutándose durante
un periodo de tiempo igual o mayor que el cuanto de tiempo, será puesto al final de la
lista para su prioridad. Un proceso SCHED_RR que ha sido apropiado por un proceso de más
alta prioridad y subsecuentemente reanuda su ejecución como un proceso en ejecución,
completará la porción no expirada de su cuanto de tiempo de asignación en rueda. La
cantidad del cuanto de tiempo puede ser obtenida con sched_rr_get_interval.

SCHED_OTHER: Planificación predeterminada de Linux en t.c.
SCHED_OTHER solamente puede emplearse con la prioridad estática 0. SCHED_OTHER es el
planificador estándar de Linux en tiempo compartido, pensado para todos los procesos que
no requieren mecanismos especiales de prioridad estática en tiempo real. El proceso a
ejecutarse se escoge de la lista de prioridad estática 0 basado en una prioridad dinámica
que se determina solamente dentro de esta lista. La prioridad dinámica se basa en el nivel
de `nice' (puesto por la llamada nice o setpriority) e incrementado para cada cuanto de
tiempo para el que el proceso está listo para la ejecución, pero denegado para ella por el
planificador. Esto asegura un buen progreso entre todos los procesos SCHED_OTHER.

Tiempo de respuesta
Un proceso de alta prioridad bloqueado esperando E/S tiene un cierto tiempo de respuesta
antes de que sea planificado otra vez. El escritor del controlador del dispositivo puede
reducir grandemente este tiempo de respuesta empleando un manejador de interrupción de
"interrupción lenta".

Miscelánea
Los procesos hijos heredan el algoritmo y parámetros de planificación a través de un fork.

Usualmente se necesita un bloqueo de memoria para que los procesos en tiempo real puedan
evitar demoras en la paginación; esto puede hacerse con mlock o mlockall.

Como un bucle infinito no bloqueante en un proceso planificado bajo SCHED_FIFO o SCHED_RR,
bloqueará para siempre todos los procesos con baja prioridad, un desarrollador de software
debería siempre mantener disponible en la consola un shell planificado bajo una prioridad
estática mayor que la de la aplicación en pruebas. Esto permitirá un `kill' de emergencia
en aplicaciones de tiempo real en pruebas que no bloqueen o terminen como se espere. Como
los procesos SCHED_FIFO y SCHED_RR pueden apropiar otros procesos para siempre, sólo los
procesos de root tienen permiso para activar estas políticas bajo Linux.

Los sistemas POSIX en los cuales se dispone de sched_setscheduler y sched_getscheduler
definen _POSIX_PRIORITY_SCHEDULING en <unistd.h>.

VALOR DEVUELTO

       En caso de éxito, sched_setscheduler devuelve cero.  En caso de éxito,  sched_getscheduler
       devuelve  la  política  para  el  proceso  (un  entero no negativo).  En caso de error, se
       devuelve -1 y se pone en errno un valor apropiado.

ERRORES

       ESRCH  No se ha podido encontrar el proceso cuya ID es pid.

       EPERM  El proceso que hace la llamada no tiene los privilegios apropiados.  Solamente  los
              procesos  de  root tienen permiso para activar las políticas SCHED_FIFO y SCHED_RR.
              El proceso que llame a sched_setscheduler necesita un UID efectivo igual al EUID  o
              al UID del proceso identificado por pid, o debe ser un proceso del súper-usuario.

       EINVAL La politica de planificación no es una de las políticas reconocidas, o el parámetro
              p no tiene sentido para la politica.

CONFORME A

       POSIX.1b (antiguamente POSIX.4)

FALLOS

       En Linux-1.3.81, SCHED_RR no había sido aún probada cuidadosamente y pudiera ser que no se
       comportara exactamente como se describe o requiere por POSIX.1b.

NOTA

       El  Linux estándar es un sistema operativo de propósito general que puede manejar procesos
       en segundo plano, aplicaciones  interactivas  y  aplicaciones  flexibles  de  tiempo  real
       (aplicaciones  que  necesitan  de  forma usual cumplir límites temporales). Esta página de
       manual está dirigida a esos tipos de aplicaciones.

       El Linux estándar no está diseñado para soportar aplicaciones estrictas de tiempo real, es
       decir,  aplicaciones  en las se deben garantizar los plazos (a menudo mucho más breves que
       un segundo) o el sistema fracasará catastróficamente.  Como todos los sistemas  operativos
       de  propósito general, Linux está diseñado para maximizar el rendimiento del caso medio en
       lugar del rendimiento del peor caso.  El rendimiento del peor caso de Linux para el manejo
       de  interrupciones es mucho más pobre que su caso medio, sus distintos cerrojos del núcleo
       (como los de SMP) producen tiempos de espera de máxima duracción y muchas de sus  técnicas
       para  mejorar  el rendimiento decrementan el tiempo medio incrementando el tiempo del peor
       caso.  Para la mayoría de situaciones, eso es lo que usted quiere, pero si realmente  está
       desarrollando  una  aplicación  estricta  de  tiempo  real  considere  el usar extensiones
       estrictas de tiempo real para Linux como RTLinux (http://www.rtlinux.org) o use un sistema
       operativo diferentes diseñado específicamente para aplicaciones estrictas de tiempo real.

VÉASE TAMBIÉN

       sched_setaffinity(2),    sched_getaffinity(2),    sched_setparam(2),    sched_getparam(2),
       sched_yield(2),           sched_get_priority_max(2),            sched_get_priority_min(2),
       sched_rr_get_interval(2),    nice(2),    setpriority(2),    getpriority(2),   mlockall(2),
       munlockall(2), mlock(2), munlock(2)

       Programming for the real world - POSIX.4 por Bill O. Gallmeister, O'Reilly  &  Associates,
       Inc., ISBN 1-56592-074-0
       IEEE Std 1003.1b-1993 (estándar POSIX.1b)
       ISO/IEC  9945-1:1996  -  Ésta  es la nueva revisión de 1996 de POSIX.1, que contiene en un
       solo estándar POSIX.1(1990), POSIX.1b(1993), POSIX.1c(1995), y POSIX.1i(1995).