30、Solaris 内核调度激活与处理器控制详解

Solaris 内核调度激活与处理器控制详解

1. 调度激活概述

调度激活（Scheduler Activations）是为了解决 Solaris 两级线程架构中的一些不足而引入的机制，它提供了一种短期抢占控制的功能。该机制从 Solaris 2.6 版本开始引入，不适用于 Solaris 2.5.1 及更早版本。

1.1 两级线程架构问题

在 Solaris 2.6 之前，用户线程调度器和内核调度器之间缺乏有效的通信机制，导致用户线程优先级与底层轻量级进程（LWP）优先级没有关联。此外，线程程序使用的同步原语存在优先级反转问题，且由于线程库无法获取 LWP 状态信息，难以实现优先级继承和自适应锁。同时，为线程进程维持足够的 LWP 池以确保可运行用户线程有执行资源也并非易事。

1.2 调度激活的解决方案

1.2.1 用户线程激活

调度激活基于共享内存页面和内核 Doors 框架，提供了内核与用户级线程库之间的快速通信机制。通过共享内存页面，线程库和内核可以共享状态信息，当线程调度器关注的事件发生时，内核可以向线程库发起上调用（upcall）。

调度激活的抢占控制组件有相关的 APIschedctl_init(3X)，可用于初始化、开启和关闭抢占控制。这些接口可用于非线程和多线程应用，但线程应用要求调用的用户线程绑定到 LWP。

内核中支持调度激活的主要基础设施包括为内核线程库创建和管理共享内存页面，以及基于 Solaris Doors 的上调用机制。多线程进程初始化时，会创建原始线程t0，它会触发一系