2019獨角獸企業重金招聘Python工程師標準>>>

Erlang調度器主要完成對Erlang進程的調度，它是Erlang實現軟件實時和進程之間公平使用CPU的關鍵。Erlang運行時，有4種任務需要被調度：進程，Port，Linked-in driver，Erlang虛擬機的系統級活動。

?

Erlang調度器主要有以下特點：

1.?進程調度運行在用戶空間?：Erlang進程不同于操作系統進程，Erlang的進程調度也跟操作系統完全沒有關系，是由Erlang虛擬機來完成的；

2.?調度是搶占式的：每一個進程在創建時，都會分配一個固定數目的reduction（R15B中，這個數量默認值是2000），每一次操作（函數調用），reduction就會減少，當這個數量減少到0時或者進程沒有匹配的消息時，搶占就會發生（無視優先級）；

3.?每個進程公平的使用CPU：每個進程分配相同數量的reduction，可以保證進程可以公平的（不是相等的）使用CPU資源

4.?調度器保證軟實時性：Erlang中的進程有優先級，調度器可以保證在下一次調度發生時，高優先級的進程可以優先得到執行。

?

Reduction

受操作系統中基于時間片調度算法的影響，一開始知道有reduction這個概念時，一直想搞清楚這個reduction到底對應多長的絕對時間，不過，從Erlang本身對reduction的使用來看，完全沒有必要糾結這個問題。《Erlang編程指南》一書中對reduction的說明如下：

程序中的每一個命令，無論它是一個函數調用，還是一個算術操作，或者內置

函數，都會分配一定數量的reduction。虛擬機使用這個值來衡量一個進程的活

動水平。

看到這個定義的第一反應是，如果一個函數調用的執行時間很長怎么辦？那不是一個進程會長時間的占用資源？Erlang對這個問題的答案是Trap機制，上一篇中有提到過，它的其中一個功能就是把費時的操作分階段做，比如lists:reverser和lists:member可能會根據輸入的不同會有很大的變化，所以就會使用到Trap機制：先執行一段時間，再Trap，然后再次調度到的時候再繼續執行。

?

SMP支持

從R11B（2006）Erlang開始支持SMP（Symmetrical Multi Processor，也就是多核）。Erlang對SMP的支持分為以下幾個階段：

1).?單調度器、單運行隊列：調度器運行在虛擬機主進程中的一個線程中，從單個任務隊列中獲取運行進程，因為只有一個線程，所以對運行隊列的訪問不需要鎖；

2).?多調度器、單運行隊列：調度器的個數可以自定義（參見erl命令的+S參數，默認數量同CPU核的數量），每個調度器運行在一個線程中，但是只有一個運行隊列，所有調度器都從同一個運行隊列獲取運行進程，所以會涉及到共享資源的訪問，需要用到鎖。

3).?多調度器、多運行隊列：每個調度器都綁定有一個運行隊列，每個調度器都從各自的運行隊列中獲取運行進程。相比單運行隊列，多運行隊列會減少鎖沖突，提高性能，但是，因為涉及到多運行隊列，就必需要考慮負載問題：如果一個調度器很忙，另一個很閑，那怎么辦？Erlang虛擬機存在一個任務遷移的邏輯，來保證各個調度器達到平衡。

?

進程優先級

Erlang進程有四種優先級：max, high, normal, low（max只在Erlang運行時系統內部使用，普通進程不能使用）。Erlang運行時有兩個運行隊列對應著max和high優先級的運行任務，normal和low在同一個隊列中。

調度器在調度發生時，總是首先查看具體max優先級的進程隊列，如果隊列中有可以進行的進程，就會運行，直到這個隊列為空。然后會對high優先級的進程隊列做同樣的操作（在SMP環境，因為同時有幾個調度器，所以在同一時間，可能會有不同優先級的任務在同時運行；但在同一個調度器中，同一時間，肯定是高優先級的任務優先運行）。

普通進程在創建時，一般是normal優先級。normal和low優先級的進程只有在系統中沒有max和high優先級的進程可運行時才會被調度到。通常情況下，normal和low優先級的進程交替執行，low優先級獲得CPU資源相對更少（一般情況下）：low優先級的任務只有在運行了normal優先級任務特定次數后（在R15B中，這個數字是8）才會被調度到（也就是說只有在調度了8個normal優先級的進程后，low優先級的進程才會被調度到，即使low優先級的進程比normal優先級的進程更早進入調度隊列，這種機制可能會引起優先級反轉：假如你有成千上萬的活動normal進程，而只有幾個low優先級進程，那么相比normal進程，low優先級可能會獲得更多的CPU資源）。

?

調度算法的實現見[$OTP_SRC/erts/emulator/beam/erl_process.c --> schedule]，下面的圖片是算法流程圖，來源于這篇論文：Characterizing the Scalability of Erlang VM on Many-core Processors。

轉載于:https://my.oschina.net/jackliang55/blog/215403

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Erlang并发机制 –进程调度的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。