1 chrt コマンドとは?
リアルタイムスケジューリングの属性(ポリシー,優先度)の表示／変更をするコマンドです。
2 環境
VMware Workstation 14 Playerのゲストマシン(1台)を使いました。
2.1 ゲストマシン
OS版数
[root@centos74 ~]# cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 7.4.1708 (Core)
[root@centos74 ~]# uname -r
3.10.0-693.el7.x86_64
ゲストマシンが搭載するCPUの数は4個です。
搭載CPU数
[root@centos74 ~]# lscpu -a --extended
CPU NODE SOCKET CORE L1d:L1i:L2:L3 ONLINE
0 0 0 0 0:0:0:0 yes
1 0 1 1 1:1:1:1 yes
2 0 2 2 2:2:2:2 yes
3 0 3 3 3:3:3:3 yes
3 インストール方法
[root@centos74 ~]# yum -y install util-linux
[root@centos74 ~]# chrt -V
chrt from util-linux 2.23.2
4 オプション一覧
[root@centos74 ~]# chrt --help
Show or change the real-time scheduling attributes of a process.
Set policy:
chrt [options] <priority> <command> [<arg>...]
chrt [options] --pid <priority> <pid>
Get policy:
chrt [options] -p <pid>
Policy options:
-b, --batch set policy to SCHED_BATCH
-d, --deadline set policy to SCHED_DEADLINE
-f, --fifo set policy to SCHED_FIFO
-i, --idle set policy to SCHED_IDLE
-o, --other set policy to SCHED_OTHER
-r, --rr set policy to SCHED_RR (default)
Scheduling options:
-R, --reset-on-fork set SCHED_RESET_ON_FORK for FIFO or RR
-T, --sched-runtime <ns> runtime parameter for DEADLINE
-P, --sched-period <ns> period parameter for DEADLINE
-D, --sched-deadline <ns> deadline parameter for DEADLINE
Other options:
-a, --all-tasks operate on all the tasks (threads) for a given pid
-m, --max show min and max valid priorities
-p, --pid operate on existing given pid
-v, --verbose display status information
-h, --help display this help and exit
-V, --version output version information and exit
For more details see chrt(1).
5 スケジューリングポリシー
ここで使うスケジューリングポリシーについて簡単に説明をします。
SCHED_FIFOとSCHED_RRはともにリアルタイムスケジューリングです。
「リアルタイムスケジューリング」は、OS外部からの入力に対して、応答時間を保証します。
両者の違いは、SCHED_RRはタイムスライスを持っている、ということです。
つまり、タイムスライスを使い切ると、次のプロセスにCPUを明け渡します。
一方、SCHED_FIFOのプロセスは、CPUを獲得すると、次の条件が成立するまで動作し続けます。
・自発的にCPUを手放す
・プロセスが終了する
・自分より優先度の高いプロセスがCPUをプリエンプトする
SCHED_OTHERは、時分割スケジューリングです。
リアルタイムスケジューリングに比べ、低優先度で実行されます。
6 優先度の最大／最小値を表示する方法(-m)
優先度の最大／最小値を表示します。
たとえば、SCHED_FIFO,SCHED_RRでは、1の優先度が最も高く、99の優先度が最も低くなります。
優先度が高いプロセスは、低いプロセスに比べ、CPUへの割り当てが優先されます。
[root@centos74 ~]# chrt -m
SCHED_OTHER min/max priority : 0/0
SCHED_FIFO min/max priority : 1/99
SCHED_RR min/max priority : 1/99
SCHED_BATCH min/max priority : 0/0
SCHED_IDLE min/max priority : 0/0
SCHED_DEADLINE min/max priority : 0/0
7 スケジューリングポリシー、優先度を指定してプロセスを実行する方法
7.1 SCHED_FIFO(優先度1)のプロセスを実行する方法
実行例
優先度1のSCHED_FIFOとしてstress-ngプロセスを起動する。
[root@centos74 ~]# chrt -f 1 stress-ng -c 1 -kq&
[1] 6156
プロセスの状態を確認する。stress-ngプロセスは、優先度1のSCHED_FIFOとして動作していることがわかる。
[root@centos74 ~]# ps -C stress-ng -o comm,pid,ppid,cls,rtprio,%cpu
COMMAND PID PPID CLS RTPRIO %CPU
stress-ng 6156 1788 FF 1 0.0
stress-ng 6158 6156 FF 1 93.8
後始末
[root@centos74 ~]# jobs
[1]+ 実行中 chrt -f 1 stress-ng -c 1 -kq &
[root@centos74 ~]# kill %1
[root@centos74 ~]#
[1]+ 終了 chrt -f 1 stress-ng -c 1 -kq
7.2 SCHED_RR(優先度99)のプロセスを実行する方法
実行例
優先度99のSCHED_RRとしてstress-ngプロセスを起動する。
[root@centos74 ~]# chrt -r 99 stress-ng -c 1 -kq&
[1] 6370
プロセスの状態を確認する。stress-ngプロセスは、優先度99のSCHED_RRとして動作していることがわかる。
[root@centos74 ~]# ps -C stress-ng -o comm,pid,ppid,cls,rtprio,%cpu
COMMAND PID PPID CLS RTPRIO %CPU
stress-ng 6370 1788 RR 99 0.1
stress-ng 6371 6370 RR 99 95.4
後始末
[root@centos74 ~]# jobs
[1]+ 実行中 chrt -r 99 stress-ng -c 1 -kq &
[root@centos74 ~]# kill %1
[root@centos74 ~]#
[1]+ 終了 chrt -r 99 stress-ng -c 1 -kq
7.3 SCHED_OTHER(NICE値=0)のプロセスを実行する方法
実行例
SCHED_OTHER(NICE値=0)としてstress-ngプロセスを起動する。
[root@centos74 ~]# chrt -o 0 stress-ng -c 1 -kq&
[1] 7590
プロセスの状態を確認する。stress-ngプロセスは、NICE値0のSCHED_RRとして動作していることがわかる。
[root@centos74 ~]# ps -C stress-ng -o comm,pid,ppid,cls,rtprio,nice,%cpu
COMMAND PID PPID CLS RTPRIO NI %CPU
stress-ng 7590 2589 TS - 0 0.0
stress-ng 7591 7590 TS - 0 100
後始末
[root@centos74 ~]# jobs
[1]+ 実行中 chrt -o 0 stress-ng -c 1 -kq &
[root@centos74 ~]# kill %1
[root@centos74 ~]#
[1]+ 終了 chrt -o 0 stress-ng -c 1 -kq
7.4 親プロセスとは異なるポリシーで子プロセスを動作させる方法(-R)
SCHED_FIFO,SCHED_RRで動作しているプロセスがfork(2)で子プロセスを起動する際、
子プロセスのスケジューリングポリシーをSCHED_OTHER(特権が不要)で起動します。
実行例
[root@centos74 ~]# chrt -R -f 1 stress-ng -c 1 -kq&
[1] 8667
プロセスの状態を確認する。
親プロセスはSCHED_FIFO、子プロセスはSCHED_OTHERで動作していることがわかる。
[root@centos74 ~]# ps -C stress-ng -o comm,pid,ppid,cls,rtprio,nice,%cpu
COMMAND PID PPID CLS RTPRIO NI %CPU
stress-ng 8667 2589 FF 1 - 0.0
stress-ng 8668 8667 TS - 0 97.4
後始末
[root@centos74 ~]# jobs
[1]+ 実行中 chrt -R -f 1 stress-ng -c 1 -kq &
[root@centos74 ~]# kill %1
[root@centos74 ~]#
[1]+ 終了 chrt -R -f 1 stress-ng -c 1 -kq
8 動作中プロセスの優先度、ポリシーを変更する方法
8.1 優先度を変更する方法
初期状態
[root@centos74 ~]# chrt -f 1 stress-ng -c 1 -kq&
[1] 4871
プロセスの状態を確認する。優先度が1(★)で動作していることがわかる。
[root@centos74 ~]# ps -C stress-ng -o comm,pid,ppid,cls,rtprio,nice,%cpu
COMMAND PID PPID CLS RTPRIO NI %CPU
stress-ng 4871 4762 FF 1 - 0.1
stress-ng 4872 4871 FF ★1 - 104
優先度変更後の状態
動作中プロセス(PID=4872)の優先度を99に変更する。
[root@centos74 ~]# chrt -f -p 99 4872
プロセスの状態を確認する。優先度が99(★)に変更されたことがわかる。
[root@centos74 ~]# ps -C stress-ng -o comm,pid,ppid,cls,rtprio,nice,%cpu
COMMAND PID PPID CLS RTPRIO NI %CPU
stress-ng 4871 4762 FF 1 - 0.0
stress-ng 4872 4871 FF ★99 - 98.4
9 その他
ここでは、SCHED_OTHERで起動したプロセスのNICE値を変更してみます。
動作中プロセスのNICE値の変更は、reniceコマンドを使います。
nice値は -20〜19の数値をとります。-20が優先度が最も高く 19が最も低い優先度になります。
プロセスの起動(NICE値を0で起動)
[root@centos74 ~]# chrt -o 0 stress-ng -c 1 -kq&
[1] 12225
プロセスの状態を確認する。NICE値が0であることがわかる。
[root@centos74 ~]# ps -C stress-ng -o comm,pid,ppid,cls,rtprio,nice,%cpu
COMMAND PID PPID CLS RTPRIO NI %CPU
stress-ng 12225 2589 TS - 0 0.3
stress-ng 12227 12225 TS - 0 103
優先度の変更(NICE値を-20に変更)
NICE値を-20に変更する。
[root@centos74 ~]# renice -n -20 -p 12227
12227 (process ID) old priority 0, new priority -20
プロセスの状態を確認する。NICE値が-20に変更されたことがわかる。
[root@centos74 ~]# ps -C stress-ng -o comm,pid,ppid,cls,rtprio,nice,%cpu
COMMAND PID PPID CLS RTPRIO NI %CPU
stress-ng 12225 2589 TS - 0 0.0
stress-ng 12227 12225 TS - -20 101
優先度の変更(NICE値を19に変更)
NICE値を19に変更する。
[root@centos74 ~]# renice -n 19 -p 12227
12227 (process ID) old priority -20, new priority 19
プロセスの状態を確認する。NICE値が19に変更されたことがわかる。
[root@centos74 ~]# ps -C stress-ng -o comm,pid,ppid,cls,rtprio,nice,%cpu
COMMAND PID PPID CLS RTPRIO NI %CPU
stress-ng 12225 2589 TS - 0 0.0
stress-ng 12227 12225 TS - 19 99.7
Z 参考情報
Research and evaluation of SCHED_DEADLINE
4.2. CPU のスケジューリング