Quando os jiffies aumentam? Como um processo é executado em um instante?

Question

Eu sei que o tamanho dos jiffies é selecionado no momento da compilação do kernel e é padronizado para 250 (4ms).
Fonte: homem 7 vezes - O Relógio de Software, HZ, e Jiffies

Eu me pergunto o que acontece dentro de um instante. Quais são as condições para aumentar o valor de utime ou stime em /proc/pid/stat ? Quando isso acontece?

Eu tenho alguns pensamentos, mas não tenho certeza se eles são verdadeiros:

• Quando um processo demora a ser executado, a contagem do instante é incrementada instantaneamente.
• O Linux não pode dizer quantas operações foram executadas em um instante.
• Além disso, o Linux não pode dizer quanto tempo foi usado pelo processo atual em um instante. (Ele usou todos os 4 milissegundos, ou menos?)
• O processo atual começa no início do instante e nunca é iniciado mais tarde.
• Quando um processo é concluído e não há tempo restante do momento atual, nada acontece (nop).
• Se ocorrer um processo com prioridade mais alta, isso não afetará o instante atual.

Ajudaria muito a entender o assunto.

    

Answer 1

Quando a contagem de jiffy é incrementada, um processo demora a ser executado. Os jiffies são incrementados pela interrupção do timer que informa ao agendador para reprogramar. O instante define o período de tempo máximo para os processos serem executados sem reagendamento. Se o processo chamar yield() ou sleep() , por exemplo, a reprogramação ocorrerá imediatamente. Assim, a mudança de contexto para um próximo processo de execução disponível não ocorre necessariamente no limite do instante.

No entanto, o comportamento real do kernel é definido no tempo de compilação do kernel, linux / kernel / Kconfig.preempt:

choice
    prompt "Preemption Model"
    default PREEMPT_NONE

config PREEMPT_NONE
    bool "No Forced Preemption (Server)"
    help
      This is the traditional Linux preemption model, geared towards
      throughput. It will still provide good latencies most of the
      time, but there are no guarantees and occasional longer delays
      are possible.

      Select this option if you are building a kernel for a server or
      scientific/computation system, or if you want to maximize the
      raw processing power of the kernel, irrespective of scheduling
      latencies.

config PREEMPT_VOLUNTARY
    bool "Voluntary Kernel Preemption (Desktop)"
    help
      This option reduces the latency of the kernel by adding more
      "explicit preemption points" to the kernel code. These new
      preemption points have been selected to reduce the maximum
      latency of rescheduling, providing faster application reactions,
      at the cost of slightly lower throughput.

      This allows reaction to interactive events by allowing a
      low priority process to voluntarily preempt itself even if it
      is in kernel mode executing a system call. This allows
      applications to run more 'smoothly' even when the system is
      under load.

      Select this if you are building a kernel for a desktop system.

config PREEMPT
    bool "Preemptible Kernel (Low-Latency Desktop)"
    select PREEMPT_COUNT
    select UNINLINE_SPIN_UNLOCK if !ARCH_INLINE_SPIN_UNLOCK
    help
      This option reduces the latency of the kernel by making
      all kernel code (that is not executing in a critical section)
      preemptible.  This allows reaction to interactive events by
      permitting a low priority process to be preempted involuntarily
      even if it is in kernel mode executing a system call and would
      otherwise not be about to reach a natural preemption point.
      This allows applications to run more 'smoothly' even when the
      system is under load, at the cost of slightly lower throughput
      and a slight runtime overhead to kernel code.

      Select this if you are building a kernel for a desktop or
      embedded system with latency requirements in the milliseconds
      range.

endchoice

Sim, o Linux não pode dizer quantas operações foram executadas em 1 jiffy, já que instruções diferentes usam tempos diferentes para executar, assim como o pipelining das instruções afeta o número de instruções executadas em uma unidade de tempo.