2.3. Диспетчеризація потоків

Виконання потоку припиняється кожного разу, коли мікроядро одержує системний запит або коли виникає виключення (збій) чи апаратне переривання. Диспетчеризація відбувається кожен раз, коли стан будь-якого потоку змінюється, незалежно від того, який потік у даний момент виконується. Рішення про те, який потік має одержати керування, приймає Neutrino. Якщо керування одержує потік, відмінний від поточного, то виконується переключення контексту активної задачі. Переключення контексту виконується у тому випадку, якщо поточний потік:

• блокується (наприклад, у результаті виклику функції очікування повідомлень)

• добровільно передає керування (наприклад, за допомогою виклику функції sched_yield())

• якщо в системі існує потік, виконання якого є більш важливим.

Блокований потік видаляється з черги готових потоків і готовий потік з найвищим пріоритетом буде виконуватися. Коли блокований потік розблокується, він буде поміщений у кінець черги готових потоків такого ж рівня пріоритету, як і він сам.

Якщо потік добровільно звільняє процесор (викликає функцію sched_yield ()), то він ставиться до кінця черги для свого пріоритету. Далі виконується потік з найвищим пріоритетом (це може бути й потік, що тільки що звільнив процесор).

Потік, що виконується, переривається, коли потік з більш високим пріоритетом ставиться в чергу. Перерваний потік залишається на початку черги для свого пріоритету і більш пріоритетний потік виконується.

Існує спеціальний неактивний потік у менеджері процесів, що має пріоритет 0 і завжди готовий працювати.

Потік успадковує пріоритет його батьківського потоку за замовчуванням.

Потік має реальний пріоритет і ефективний пріоритет, і може змінювати їх, але ефективний пріоритет може змінюватися через пріоритетне спадкування або політику диспетчеризації. Звичайно ефективний пріоритет дорівнює реальному пріоритету.

Фактично черга потоків, що готові до виконання, створена як 64 окремі черги, одна для кожного пріоритету. Для забезпечення більшої гнучкості при перерозподілі процесорного часу мікроядро Neutrino2 використовує 3 алгоритми диспетчеризації для кожної черги потоків з однаковим пріоритетом:

• FIFO (обраний потік виконується, доки не передасть керування чи не перерветься більш пріоритетним потоком).

• Round Robin (обраний потік виконується, доки не передасть керування, не перерветься більш пріоритетним потоком або не закінчиться його інтервал часу).

• адаптивний алгоритм (якщо потік вичерпав виділений йому інтервал часу, то його пріоритет знижується на 1 за умови, що існує готовий до виконання потік з таким самим пріоритетом; якщо потік переходить у заблокований стан, то його пріоритет відновлюється до первісного значення).

Потік може встановити для себе будь-який з даних алгоритмів, однак він буде застосовуватися в тому випадку, якщо існує хоча б ще один потік з таким же пріоритетом і даним алгоритмом диспетчеризації. Перерозподіл часу процесора, відповідно до одного з приведених алгоритмів, порушується в тому випадку, якщо потік з великим пріоритетом стає готовим до виконання - у цьому випадку він негайно одержує керування, перериваючи виконання менш пріоритетного потоку.