linux调度器（十）

         linux调度器（十）——调度器/proc信息解读

分类： linux基础 2013-02-06 20:46 1938人阅读 评论(0) 收藏 举报

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注下面的时间或时刻都是从rq->clock中获得的，而这个值是由update_rq_clock底层cpu来更新的。并且很多信息是需要内核配置CONFIG_SCHEDSTATS才有。
/proc/<pid>/sched

$cat /proc/28733/sched     cpu_test (28733, #threads: 1) --------------------------------------------------------- se.exec_start       :    2781299327.397282  //此进程最近被调度到的开始执行时刻（这个值是每次update_curr都进行更新） se.vruntime        :       3144603.079903  //虚拟运行时间 se.sum_exec_runtime:       2843625.998498  //累计运行的物理时间时间 se.wait_start       :             0.000000  //最近一次当前进程被入队的时刻 se.sleep_start      :             0.000000  //此进程最近一次被从队列里取出，并被置S状态的时刻 se.block_start      :             0.000000  //此进程最近一次被从队列里取出，并被置D状态的时刻 se.sleep_max      :             0.000000  //最长处于S状态时间 se.block_max      :             0.000000  //最长处于D状态时间 se.exec_max       :             1.004266  //最长单次执行时间 se.slice_max       :           998.456300  //曾经获得时间片的最长时间 se.wait_max       :             0.455235  //最长在就绪队列里的等待时间 se.wait_sum       :            15.615407  //累计在就绪队列里的等待时间 se.wait_count      :                 3147  //累计等待次数 se.iowait_sum      :           215.825267  //io等待时间 se.iowait_count     :                   67 //io等待次数  io_schedule调用次数 sched_info.bkl_count:                    0  //此进程大内核锁调用次数 se.nr_migrations    :                    0 //需要迁移当前进程到其他cpu时累加此字段 se.nr_migrations_cold:                    0 se.nr_failed_migrations_affine:           194  //进程设置了cpu亲和，进程迁移时检查失败的次数 se.nr_failed_migrations_running:           0  se.nr_failed_migrations_hot:               0  //当前进程因为是cache hot导致迁移失败的次数 se.nr_forced_migrations :                  0  //在当前进程cache hot下，由于负载均衡尝试多次失败，强行进行迁移的次数 se.nr_wakeups         :                 0  //被唤醒的累计次数（从不可运行到可运行） se.nr_wakeups_sync     :                0  //同步唤醒次数，即a唤醒b，a立刻睡眠，b被唤醒的次数 se.nr_wakeups_migrate  :                 0 //被唤醒得到调度的当前cpu，不是之前睡眠的cpu的次数 se.nr_wakeups_local     :                0 //被本地唤醒的次数（唤醒后在当前cpu上执行） se.nr_wakeups_remote   :                0 //非本地唤醒累计次数 se.nr_wakeups_affine    :                0 //考虑了任务的cache亲和性的唤醒次数 se.nr_wakeups_affine_attempts:            0 se.nr_wakeups_passive  :                    0 se.nr_wakeups_idle     :                    0 avg_atom            :           903.886204 //本进程平均耗时sum_exec_runtime/ nr_switches avg_per_cpu           :             0.000001 nr_switches            :                 3146 //主动切换和被动切换的累计次数 nr_voluntary_switches   :                    0 //主动切换次数（由于prev->state为不可运行状态引起的切换） nr_involuntary_switches  :                 3146 //被动切换次数 se.load.weight          :                 1024  //该se的load policy                 :                    0  //调度策略 normal prio                   :                  120  //优先级(nice=0) clock-delta             :                   51

大多数字段的计算在sched.c及sched_fair.c里，在这两个文件里搜索相应的字段就能得到相应的计算方法。

/proc/<pid>/schedstat

$cat /proc/28733/schedstat 5726055470233 30451531 6336 First: time spent on the cpu, task->se.sum_exec_runtime,这个值与上面的se.sum_exec_runtime一样只是上面的除于1,000,000 Second:time spent waiting on a runqueue,这个值与上面的se.wait_sum一样 Third: of times run on this cpu, task->sched_info.pcount,这个值跟上面的se->nr_switches一样

该信息的入口在fs/proc/base.c的proc_pid_schedstat函数里。

/proc/<pid>/status

$cat /proc/28733/status Name:   cpu_test State:  R (running) Tgid:   28733 Pid:    28733 PPid:   5573 TracerPid:      0 Uid:    52170   52170   52170   52170 // uid euid suid fsuid Gid:    100     100     100     100  // gid egid sgid fsgid Utrace: 0 FDSize: 256 Groups: 100 19051 //启动该进程的用户所属的组的id，并不是组调度的组 VmPeak:     3976 kB VmSize:     3912 kB //任务虚拟地址空间的大小 (total_vm-reserved_vm)，其中total_vm为进程的地址空间的大小，reserved_vm：进程在预留或特殊的内存间的物理页，该值也是top的VIRT字段 VmLck:         0 kB //任务已经锁住的物理内存的大小。锁住的物理内存不能交换到硬盘 (locked_vm) VmHWM:       328 kB  //文件内存映射和匿名内存映射的大小 VmRSS:       328 kB //应用程序正在使用的物理内存的大小，就是用top的res字段 VmData:       44 kB //程序数据段的大小（所占虚拟内存的大小），存放初始化了的数据； (total_vm-shared_vm-stack_vm) VmStk:        88 kB //任务在用户态的栈的大小 (stack_vm) VmExe:         4 kB //程序所拥有的可执行虚拟内存的大小，代码段，不包括任务使用的库 (end_code-start_code) VmLib:      1700 kB //被映像到任务的虚拟内存空间的库的大小 (exec_lib) VmPTE:        32 kB //该进程的所有页表的大小，单位：kb VmSwap:        0 kB Threads:        1  //线程数 SigQ:   1/193060  //待处理信号的个数 SigPnd: 0000000000000000  //屏蔽位，存储了该线程的待处理信号 ShdPnd: 0000000000000000  //屏蔽位，存储了该线程组的待处理信号 SigBlk: 0000000000000000  //存放被阻塞的信号 SigIgn: 0000000000000000  //存放被忽略的信号 SigCgt: 0000000000000000  //存放被捕捉到的信号 CapInh: 0000000000000000 CapPrm: 0000000000000000 CapEff: 0000000000000000 CapBnd: ffffffffffffffff Cpus_allowed:   000008  //可以使用的cpu bit Cpus_allowed_list:      3 //可以使用的cpu id list Mems_allowed:   00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000001  //可使用的mem Mems_allowed_list:      0  //可使用的mem list voluntary_ctxt_switches:        0   //主动的切换 nonvoluntary_ctxt_switches:     8310  //被动的切换

入口在fs/proc/array.c的proc_pid_status函数里，参考http://www./?p=294

/proc/<pid>/stat

在内核中，该文件的内容由do_task_stat函数(fs/proc/array.c)写。主要操作是

28733 (cpu_test) R 5573 28733 5573 34824 5573 4202496 176 0 0 0 1797172 80 0 20 0 1 0 2782750364005888 82 184467440737095516154194304 4195884 140733625322688 140733625322136 41954610 0 0 0 0 0 0 17 3 00 0 0 0          seq_printf(m, "%d (%s) %c %d %d%d %d %d %u %lu \ %lu %lu %lu %lu %lu %ld %ld %ld %ld %d 0 %llu %lu %ld %lu %lu %lu %lu %lu \ %lu %lu %lu %lu %lu %lu%lu %lu %d %d %u %u %llu %lu %ld\n",                    1 .pid_nr_ns(pid, ns), //pid                    2 .tcomm, //进程名                    3 .state, //进程状态                    4 .ppid, //父进程号                    5 .pgid, //线程组ID                    6 .sid, //会话组ID                    7 .tty_nr, //该进程的tty终端的设备号，INT（34817/256）=主设备号，（34817-主设备号）=次设备号                    8 .tty_pgrp, //终端的进程组号，当前运行在该进程所在终端的前台进程(包括shell应用程序)的PID                    9 .task->flags, //进程标志位，查看该进程的特性(定义在/include/kernel/sched.h中)                    10.min_flt, //累计进程的次缺页数（Copy on Write页和匿名页）                    11.cmin_flt, //该进程所有的子进程发生的次缺页的次数                    12.maj_flt, //主缺页数（从映射文件或交换设备读入的页面数）                    13.cmaj_flt, //该进程所有的子进程发生的主缺页的次数                    14.cputime_to_clock_t(utime), //该进程在用户态运行的时间，单位为jiffies                    15.cputime_to_clock_t(stime), //该进程在核心态运行的时间，单位为jiffies                    16.cputime_to_clock_t(cutime), //该进程所有的子进程在用户态运行的时间总和，单位为jiffies                    17.cputime_to_clock_t(cstime), //该进程所有的子进程在内核态运行的时间的总和，单位为jiffies                    18.priority, //进程的优先级                    19.nice, //进程的静态优先级                    20.num_threads, //该进程所在的线程组里线程的个数         21.//0                    22.start_time, //该进程创建的时间                    23.vsize, //该进程的虚拟地址空间大小                    24.mm ? get_mm_rss(mm) : 0, //该进程当前驻留物理地址空间的大小                    25.rsslim, //该进程能驻留物理地址空间的最大值                    26.mm ? (permitted ? mm->start_code : 1) : 0, //该进程在虚拟地址空间的代码段的起始地址                    27.mm ? (permitted ? mm->end_code : 1) : 0, //该进程在虚拟地址空间的代码段的结束地址                    28.(permitted && mm) ? mm->start_stack : 0, //该进程在虚拟地址空间的栈的结束地址                    29.esp, //esp(32 位堆栈指针) 的当前值,与在进程的内核堆栈页得到的一致                    30.eip, //指向将要执行的指令的指针, EIP(32位指令指针)的当前值                    31.task->pending.signal.sig[0] & 0x7fffffffUL, //待处理信号的位图，记录发送给进程的普通信号                    32.task->blocked.sig[0] & 0x7fffffffUL, //阻塞信号的位图                    33.sigign      .sig[0] & 0x7fffffffUL,  //忽略的信号的位图                    34.sigcatch    .sig[0] & 0x7fffffffUL,  //被捕捉的信号的位图                    35.wchan, //如果该进程是睡眠状态，该值给出调度的调用点                    36.0UL,                    37.0UL,                    38.task->exit_signal, //该进程结束时，向父进程所发送的信号                    39.task_cpu(task), //运行在哪个CPU上                    40.task->rt_priority, //实时进程的相对优先级别                    41.task->policy,  //进程的调度策略                    42.(unsigned long long)delayacct_blkio_ticks(task),                    43.cputime_to_clock_t(gtime),                    44.cputime_to_clock_t(cgtime));

注：这个输出的中间自动填充了个0，在22 start_time前。参考http://www./?p=291

/proc/sched_debug
这个打印出所有cpu的信息，这里我们过滤出cpu3来解释

$cat /proc/sched_debug | grep "cpu#3" -A 73 Sched Debug Version: v0.09, 2.6.32-220.23.1.tb704.el6.x86_64 #1 now at 2805981745.049080 msecs   .jiffies                                 : 7100649040 //cpu时间   .sysctl_sched_latency                    : 20.000000   .sysctl_sched_min_granularity            : 4.000000   .sysctl_sched_wakeup_granularity         : 4.000000   .sysctl_sched_child_runs_first           : 0.000000   .sysctl_sched_features                   : 3183   .sysctl_sched_tunable_scaling            : 1 (logaritmic)  cpu#3, 2399.773 MHz   .nr_running                    : 2 //cpu3 rq运行队列的进程个数（包括正在运行的）   .load                          : 2048 //cpu3 rq运行队列的load   .nr_switches                   : 42606615 //cpu3累计的进程切换次数   .nr_load_updates               : 220734972 //load更新次数,也是调用update_cpu_load次数   .nr_uninterruptible            : 0  // uninterruptible发生的次数   .next_balance                  : 7100.059585 //下次执行负载均衡的时间   .curr->pid                     : 25329 //当前运行的进程pid   .clock                         : 2801062666.343504 //当前运行队列的clock   .cpu_load[0]                   : 2048 //该cpu的历史load   .cpu_load[1]                   : 2048   .cpu_load[2]                   : 2048   .cpu_load[3]                   : 2048   .cpu_load[4]                   : 2048   .yld_count                     : 1 //调用yield次数   .sched_switch                  : 0   .sched_count                   : 160158232  //调用schedule的次数   .sched_goidle                  : 21108490  //切换到idle进程的次数   .avg_idle                      : 1000000  // cpu处于idle的平均时间   .ttwu_count                    : 21244621  //此cpu try_to_wake_up唤醒进程的次数   .ttwu_local                    : 20424010 //本地唤醒的次数，即进程睡眠前所在cpu为当前cpu   .bkl_count                     : 1  //此cpu上大内核锁调用次数 //下面是相应的cfs_rq内容，另外我们的执行进程在/cgroup/one 这个二级cgroup里 cfs_rq[3]:/one  //one group   .exec_clock                    : 22907786.300379 //   .MIN_vruntime                  : 22901158.741275 //红黑树最左边的vruntime   .min_vruntime                  : 22901158.741275 //cfs_rq当前的min_vruntime   .max_vruntime                  : 22901158.741275 //最右边的vruntime(这里因为只有一个，另一个在运行，所以最左与最右相等)   .spread                        : 0.000000   .spread0                       : -300525615.387521 // cpu0上的min_vruntime与当前cpu的min_vruntime差值   .nr_spread_over                : 0   .nr_running                    : 2 //该cfs_rq运行队列的进程个数（注：虽然运行的进程不在红黑树里，但是它还是cfs_rq里）   .load                          : 2048 //该cfs_rq的load，是它下面两个进程的load之和（在account_entity_enqueue、account_entity_dequeue更新）   .load_avg                      : 16496.090916  //update_cfs_load的统计值   .load_period                   : 8.054731   .load_contrib                  : 2047   .load_tg                       : 2047   .se->exec_start                : 2801062666.343504 //该cgroup的se调度实体（非它下面进程的se，而是它自身的se）下面的关于se的内容与每个进程自身的/proc/<pid>/sched内的含意是一样的   .se->vruntime                  : 188458882.115828   .se->sum_exec_runtime          : 22907786.300379   .se->wait_start                : 0.000000   .se->sleep_start               : 0.000000   .se->block_start               : 0.000000   .se->sleep_max                 : 0.000000   .se->block_max                 : 0.000000   .se->exec_max                  : 1.073055   .se->slice_max                 : 0.000000   .se->wait_max                  : 0.041254   .se->wait_sum                  : 121.099885   .se->wait_count                : 28673   .se->load.weight               : 2048  //这个se本身的load，它是通过update_cfs_shares更新   cfs_rq[3]:/  //同上   .exec_clock                    : 182645727.024410   .MIN_vruntime                  : 0.000001   .min_vruntime                  : 188458882.115828   .max_vruntime                  : 0.000001   .spread                        : 0.000000   .spread0                       : -134967892.012968   .nr_spread_over                : 4   .nr_running                    : 1   .load                          : 2048   .load_avg                      : 0.000000   .load_period                   : 0.000000   .load_contrib                  : 0   .load_tg                       : 0   runnable tasks: //运行队列里的进程，有两个28733，25329，并且当前运行的是25329             task   PID         tree-key  switches  prio     exec-runtime         sum-exec        sum-sleep ----------------------------------------------------------------------------------------------------------         cpu_test 28733  22901158.741275     26280   120  22901158.741275  22600181.659870         0.000000 /one R       cpu_test 25329  22901163.146132       404   120  22901163.146132      6413.013913         0.000000 /one tree-key：调度进程的se->vruntime；switches：主动与被动切换之和；exec-runtime：se->vruntime；sum-exec：se->sum_exec_runtime（实际运行的物理时间）；sum-sleep：se.sum_sleep_runtime；最后加所属的cgroup

该信息的打印入口在sched_debug.c的sched_debug_show函数。

 注：上面的很多信息是从网上搜索，再加上自己对调度器相关字段的验证，其它的内容没有验证

参考资料

http://chxxxyg.blog.163.com/blog/static/1502811932012912546208/
http://blog.csdn.net/chenyu105/article/details/7068758
proc目录解析：http://www./?p=294
rq结构的注释：http://blog.csdn.net/bullbat/article/details/7160246