プログラムの実行単位とCPUの割り当て

Linuxカーネルは、各スレッドの実行状態を個別に管理します。この管理単位をタスクタスクLinuxカーネルがCPUへ割り当てる実行単位。と呼び、その情報をtask_structというデータ構造に記録します。同じプロセスに属するスレッドのまとまりをthread groupthread groupLinuxで、同じプロセスに属するスレッドをまとめて扱う単位。と呼びます。

I/Oやイベントを待っておらず、CPUを割り当てられれば命令を実行できる状態を実行可能実行可能CPUが空けば実行できる状態。と呼びます。Linuxカーネルが、実行可能なタスクのうち、次にどれをどのCPUで実行するか、いつ別のタスクへ切り替えるかを決める処理がCPUスケジューリングです。その判断を担当するカーネルの仕組みをスケジューラスケジューラ実行可能なタスクをCPUへ割り当てるカーネルの仕組み。と呼びます。実行中のタスクを中断して別のタスクへ切り替える処理はプリエンプションプリエンプション実行中のタスクを中断し、別のタスクへCPUを渡すこと。です。

Linuxは、実行可能なタスクをlogical CPUごとに分けて管理します。その管理に使うカーネル内部の構造をrunqueuerunqueue現在実行中のタスクと、次に実行する候補をCPUごとに管理する構造。と呼びます。runqueueには、現在実行中のタスクと、次に実行する候補が記録されます。待機中のタスクは条件が満たされると実行可能になり、再びrunqueueへ入ります。