提示：本文基于开源鸿蒙内核分析，官方源码【kernel_liteos_a】，官方文档【docs】
本文作者：鸿蒙内核发烧友，将持续研究鸿蒙内核，更新博文，敬请关注。内容仅代表个人观点，错误之处，欢迎大家指正完善。

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本文分析任务调度机制源码 详见:../kernel/base/sched/sched_sq/los_sched.c

目录

建议先阅读

先说几个概念

进程和线程的状态迁移图

调度是如何触发的？

调度过程

OsGetTopTask()

鸿蒙内核源码分析系列其他文章

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建议先阅读

阅读之前建议先读本系列以下几篇文章

鸿蒙内核源码分析(Task/线程管理篇)

鸿蒙内核源码分析(进程管理篇)

鸿蒙内核源码分析(调度队列篇)

以便对本文任务调度机制的理解。

先说几个概念

鸿蒙的内核中 Task 和 线程 在广义上可以理解为是一个东西，区别在于管理体系的不同，Task是调度层面，线程是进程层面。但狭义上肯定会有区别，比如 main() 函数中首个函数 OsSetMainTask(); 就是设置启动任务，但此时啥都还没开始呢，Kprocess 进程都没创建，怎么会有大家普通意义上所理解的线程呢。狭义上的后续有 鸿蒙内核源码分析(启动过程篇) 来说明。不知道大家有没有这种体会，学一个东西的过程中要接触很多新概念，尤其像 Java/android 的生态，概念贼多，很多同学都被绕在概念中出不来，痛苦不堪。那问题是为什么需要这么多的概念？

举个例子就明白了：

假如您去深圳参加一个面试老板问你哪里人？你会说是 江西人，湖南人... 而不会说是张家村二组的张全蛋，这样还谁敢要你。但如果你参加同乡会别人问你同样问题，你也不会说是来自东北那旮沓的。明白了吗？张全蛋还是那个张全蛋，但因为场景变了，您的说法就得必须跟着变，否则没法愉快的聊天。

那程序设计就是源于生活，归于生活，大家对程序的理解就是要用生活中的场景去打比方，更好的理解概念。你说呢？

那在内核的调度层面，咱们就说task, task是内核调度的单元，调度就是围着它转。

进程和线程的状态迁移图

先看看task从哪些渠道产生：

渠道很多，可能是shell 的一个命令，也可能由内核创建，更多的是大家编写应用程序new出来的一个线程。

调度的内容已经有了，那他们如何有序的被调度？答案是：靠32个进程就绪队列。为什么是32个，系列文章里有详细说明，自己去翻。

这张进程状态迁移示意图一定要看明白，线程的状态迁移大家去官方文档看，不一一列出来，太多了占地方。

注意只有就绪状态才有队列，因为就绪就意味着工作都准备好了就等着CPU来执行了。有三种情况会加入就绪队列

• Init→Ready：

  进程创建或fork时，拿到该进程控制块后进入Init状态，处于进程初始化阶段，当进程初始化完成将进程插入调度队列，此时进程进入就绪状态。

• Pend→Ready / Pend→Running：

  阻塞进程内的任意线程恢复就绪态时，进程被加入到就绪队列，同步转为就绪态，若此时发生进程切换，则进程状态由就绪态转为运行态。

• Running→Ready：

  进程由运行态转为就绪态的情况有以下两种：

• 有更高优先级的进程创建或者恢复后，会发生进程调度，此刻就绪列表中最高优先级进程变为运行态，那么原先运行的进程由运行态变为就绪态。
• 若进程的调度策略为SCHED_RR，且存在同一优先级的另一个进程处于就绪态，则该进程的时间片消耗光之后，该进程由运行态转为就绪态，另一个同优先级的进程由就绪态转为运行态。

调度是如何触发的？

调度程序让task各就各位，在其生命周期内不停的进度状态流转，那是什么让调度去工作的，它是如何触发的？

笔者能想到的触发方式是以下三个

• Tick(时钟管理)，类似于JAVA的定时任务，时间到了就触发。系统定时器是内核时间机制中最重要的一部分，它提供了一种周期性触发中断机制，即系统定时器以HZ（时钟节拍率）为频率自行触发时钟中断。当时钟中断发生时，内核就通过时钟中断处理程序timer_interrupt()对其进行处理。鸿蒙内核默认是10ms触发一次，执行以下函数：

/** Description : Tick interruption handler*/
LITE_OS_SEC_TEXT VOID OsTickHandler(VOID)
{UINT32 intSave;TICK_LOCK(intSave);g_tickCount[ArchCurrCpuid()]++;TICK_UNLOCK(intSave);#ifdef LOSCFG_KERNEL_VDSOOsUpdateVdsoTimeval();
#endif#ifdef LOSCFG_KERNEL_TICKLESSOsTickIrqFlagSet(OsTicklessFlagGet());
#endif#if (LOSCFG_BASE_CORE_TICK_HW_TIME == YES)HalClockIrqClear(); /* diff from every platform */
#endifOsTimesliceCheck();OsTaskScan(); /* task timeout scan *///*kyf 任务扫描，发起调度#if (LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR == YES)OsSwtmrScan();
#endif
}

里面对任务进行了扫描，调用任务调度

• 第二个是各种软硬中断，如何USB插拔，键盘，鼠标这些外设引起的中断。
• 第三个是程序主动中断，比如运行过程中需要申请其他资源，资源被占用的时候触发的中断
• 最后一个是创建一个新任务后主动发起的抢占式调度
• 这是申请调用调度的地方
• 

这里提下 OsCopyProcess(), 这是fork进程的主体函数，可以看出fork之后立即申请了一次调度。

LITE_OS_SEC_TEXT INT32 LOS_Fork(UINT32 flags, const CHAR *name, const TSK_ENTRY_FUNC entry, UINT32 stackSize)
{UINT32 cloneFlag = CLONE_PARENT | CLONE_THREAD | CLONE_VFORK | CLONE_FILES;if (flags & (~cloneFlag)) {PRINT_WARN("Clone dont support some flags!\n");}flags |= CLONE_FILES;return OsCopyProcess(cloneFlag & flags, name, (UINTPTR)entry, stackSize);
}

调度过程

以上是需要提前了解的信息，接下来直接上源码看调度过程吧，文件就三个函数。

VOID OsSchedResched(VOID)
{LOS_ASSERT(LOS_SpinHeld(&g_taskSpin));//*kyf 调度过程要上锁newTask = OsGetTopTask(); //*kyf 获取最高优先级任务OsSchedSwitchProcess(runProcess, newProcess);//*kyf 切换运行的进程(VOID)OsTaskSwitchCheck(runTask, newTask);OsCurrTaskSet((VOID*)newTask);//*kyf 设置当前任务if (OsProcessIsUserMode(newProcess)) {OsCurrUserTaskSet(newTask->userArea);//*kyf 运行空间}/* do the task context switch */OsTaskSchedule(newTask, runTask); //*kyf 切换任务上下文
}

函数有点长，笔者留了最重要的几行，看这几行就够了，流程如下:

1.  调度过程要自旋锁，不允许任何中断发生，没错，说的是任何事是不能去打断它，否则后果太严重了，这可是在切换进程和线程的操作啊。
2. 在就绪队列里找个最高优先级的task
3. 切换进程，就是task/线程 归属的那个进程为当前进程
4. 设置它为当前任务
5. 用户模式需要设置运行空间，因为每个进程的空间是不一样的
6. 是最重要的，切换任务上下文，参数是新老两个任务，一个要保存现场，一个要恢复线程。

什么是任务上下文？看鸿蒙内核分析系列其他文章，有专门的介绍。这里要说明的是 在CPU的层面，它只认任务上下文！

这里看不到任何代码了，因为这是跟CPU相关的，不同的CPU需要去适配不同的汇编代码，所以这些汇编代码不会出现在一个通用工程中。请留意后续 鸿蒙内核源码分析(汇编指令篇)。

OsGetTopTask()

最后留个作业，读懂这个函数，就明白了就绪队列是怎么回事了。

LITE_OS_SEC_TEXT_MINOR LosTaskCB *OsGetTopTask(VOID)
{UINT32 priority, processPriority;UINT32 bitmap;UINT32 processBitmap;LosTaskCB *newTask = NULL;
#if (LOSCFG_KERNEL_SMP == YES)UINT32 cpuid = ArchCurrCpuid();
#endifLosProcessCB *processCB = NULL;processBitmap = g_priQueueBitmap;while (processBitmap) {processPriority = CLZ(processBitmap);LOS_DL_LIST_FOR_EACH_ENTRY(processCB, &g_priQueueList[processPriority], LosProcessCB, pendList) {bitmap = processCB->threadScheduleMap;while (bitmap) {priority = CLZ(bitmap);LOS_DL_LIST_FOR_EACH_ENTRY(newTask, &processCB->threadPriQueueList[priority], LosTaskCB, pendList) {
#if (LOSCFG_KERNEL_SMP == YES)if (newTask->cpuAffiMask & (1U << cpuid)) {
#endifnewTask->taskStatus &= ~OS_TASK_STATUS_READY;OsPriQueueDequeue(processCB->threadPriQueueList,&processCB->threadScheduleMap,&newTask->pendList);OsDequeEmptySchedMap(processCB);goto OUT;
#if (LOSCFG_KERNEL_SMP == YES)}
#endif}bitmap &= ~(1U << (OS_PRIORITY_QUEUE_NUM - priority - 1));}}processBitmap &= ~(1U << (OS_PRIORITY_QUEUE_NUM - processPriority - 1));}OUT:return newTask;
}#ifdef __cplusplus
#if __cplusplus
}

本篇就先写这么多吧，鸿蒙内核源码虽然文件不多，但关系及其复杂，拆解源码是件辛苦也是快乐的事，编写成文分享给大家更是件痛并快乐着的事，喜欢的就点个赞吧。

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