sched_setattr(2)

NAME

sched_setattr, sched_getattr - 스케줄링 정책과 속성 설정하고 얻기

SYNOPSIS

#include <sched.h>

int sched_setattr(pid_t pid, struct sched_attr *attr,
                  unsigned int flags);

int sched_getattr(pid_t pid, struct sched_attr *attr,
                  unsigned int size, unsigned int flags);

DESCRIPTION

`sched_setattr()`

sched_setattr() 시스템 호출은 pid로 지정한 ID의 스레드를 위한 스케줄링 정책과 연관 속성들을 설정한다. pid가 0이면 호출 스레드의 스케줄링 정책과 속성을 설정하게 된다.

policy에 지정할 수 있는 값으로 현재 리눅스에서는 다음의 "일반" (즉 비실시간) 스케줄링 정책들을 지원한다.

SCHED_OTHER: 표준 라운드 로빈 시공유 정책
SCHED_BATCH: "배치" 방식 프로세스 실행
SCHED_IDLE: 아주 낮은 우선순위의 배경 작업 실행

실행 가능 스레드들 가운데 실행할 것을 선택하는 방식을 정밀하게 제어해야 하는 특수한 시간 제약적 응용들을 위해 다양한 "실시간" 정책들도 지원한다. 프로세스에서 언제 이 정책들을 사용할 수 있는지에 대한 규칙은 sched(7)를 보라. policy에 지정할 수 있는 실시간 정책들은 다음과 같다.

SCHED_FIFO: 선입선출 정책
SCHED_RR: 라운드 로빈 정책

리눅스에서는 다음 정책도 지원한다.

SCHED_DEADLINE: 마감 스케줄링 정책. 자세한 내용은 sched(7) 참고.

attr 인자는 지정한 스레드를 위한 새 스케줄링 정책과 속성들을 규정하는 구조체에 대한 포인터이다. 이 구조체는 다음과 같은 형태이다.

struct sched_attr {
    u32 size;              /* 이 구조체의 크기 */
    u32 sched_policy;      /* 정책 (SCHED_*) */
    u64 sched_flags;       /* 플래그 */
    s32 sched_nice;        /* 나이스 값 (SCHED_OTHER,
                              SCHED_BATCH) */
    u32 sched_priority;    /* 고정 우선순위 (SCHED_FIFO,
                              SCHED_RR) */
    /* 나머지 필드들은 SCHED_DEADLINE 용 */
    u64 sched_runtime;
    u64 sched_deadline;
    u64 sched_period;
};

이 구조체의 필드들은 다음과 같다.

size

이 필드는 sizeof(struct sched_attr)처럼 해서 구조체의 바이트 단위 크기로 설정해야 한다. 제공한 구조체가 커널 구조체보다 작으면 추가 필드들이 '0'인 것으로 상정한다. 제공한 구조체가 커널 구조체보다 크면 커널에서는 모든 추가 필드들이 0인지 검사한다. 0이 아니면 sched_setattr()이 E2BIG 오류로 실패하며 커널 구조체의 크기를 담도록 size를 갱신한다.

사용자 공간 sched_attr 구조체의 크기가 커널 구조체 크기와 일치하지 않을 때의 위 동작 방식을 통해 향후 인터페이스 확장이 가능하다. 너무 큰 구조체를 전달하는 이상한 응용이 있을 때 향후에 커널 sched_attr 구조체의 크기가 커지더라도 문제가 생기지 않게 된다. 또한 향후에 더 큰 사용자 공간 sched_attr 구조체를 알고 있는 응용에서 자기가 지금 그 큰 구조체를 지원하지 않는 오래된 커널 상에서 동작 중인지 여부를 판단할 수 있다.

sched_policy

이 필드는 위에 나열한 `SCHED_*` 값들 중 하나로 스케줄링 정책을 나타낸다.

sched_flags

이 필드는 스케줄링 동작 방식을 제어하는 다음 플래그를 0개 이상 OR 해서 담는다.

SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK

fork(2)로 생성된 자식이 특권적 스케줄링 정책을 물려받지 않는다. 자세한 내용은 sched(7) 참고.

SCHED_FLAG_RECLAIM (리눅스 4.13부터)

이 플래그는 SCHED_DEADLINE 스레드가 다른 실시간 스레드에서 안 쓴 대역폭을 가져다 쓸 수 있도록 한다.

SCHED_FLAG_DL_OVERRUN (리눅스 4.16부터)

이 플래그는 SCHED_DEADLINE 스레드가 실행 시간을 초과했을 때 응용에서 알림을 받을 수 있도록 한다. (예를 들면) 덜 세밀한 실행 시간 계산이나 부정확한 매개변수 할당 때문에 그렇게 초과하는 경우가 생길 수 있다. 알림은 SIGXCPU 시그널 형태이고 초과 때마다 생성된다.

그 SIGXCPU 시그널은 스레드가 아니라 프로세스를 향한다. (signal(7) 참고.) 이는 버그라고 볼 수도 있다. sched_setattr()은 스레드별 속성을 설정하는 데 쓰이고 있다. 그런데 실행 시간이 초과한 스레드가 아닌 프로세스 내 스레드로 프로세스 지향 시그널이 전달되면 응용에서는 어느 스레드에서 초과가 일어났는지 알 방법이 없다.

sched_nice

이 필드는 `sched_policy`를 `SCHED_OTHER`나 `SCHED_BATCH`로 지정할 때 설정할 나이스 값을 나타낸다. 나이스 값은 -20(높은 우선순위)에서 +19(낮은 우선순위)까지 범위의 수이다. sched(7) 참고.

sched_priority

이 필드는 `sched_policy`를 `SCHED_FIFO`나 `SCHED_RR`로 지정할 때 설정할 고정 우선순위를 나타낸다. 이 정책들에서 허용하는 우선순위 범위를 sched_get_priority_min(2)과 sched_get_priority_max(2)를 이용해 알아낼 수 있다. 다른 정책에서는 이 필드를 0으로 지정해야 한다.

sched_runtime

이 필드는 마감 스케줄링의 "런타임" 매개변수를 나타낸다. 나노초 단위로 나타낸 값이다. 이 필드와 다음의 두 필드는 `SCHED_DEADLINE` 스케줄링에서만 쓴다. 더 자세한 내용은 sched(7)를 보라.

sched_deadline

이 필드는 마감 스케줄링의 "마감" 매개변수를 나타낸다. 나노초 단위로 나타낸 값이다.

sched_period

이 필드는 마감 스케줄링의 "주기" 매개변수를 나타낸다. 나노초 단위로 나타낸 값이다.

flags 인자는 향후 인터페이스 확장을 위한 것이다. 현재 구현에서는 0으로 지정해야 한다.

`sched_getattr()`

sched_getattr() 시스템 호출은 pid로 지정한 ID의 스레드를 위한 스케줄링 정책과 관련 속성들을 가져온다. pid가 0이면 호출 스레드의 스케줄링 정책과 속성을 가져오게 된다.

size 인자는 사용자 공간에 알려져 있는 sched_attr 구조체의 크기로 설정해야 한다. 그 값이 적어도 최초 공개된 sched_attr 구조체의 크기만큼은 되어야 하며, 그렇지 않으면 EINVAL 오류로 호출이 실패한다.

얻어 낸 스케줄링 속성들이 attr이 가리키는 sched_attr 구조체의 필드들로 간다. 그리고 커널에서 attr.size를 자기 sched_attr 구조체의 크기로 설정한다.

호출자가 제공한 attr 버퍼가 커널의 sched_attr 구조체보다 크면 사용자 공간 구조체의 추가 바이트들을 건드리지 않는다. 호출자가 제공한 구조체가 커널의 sched_attr 구조체보다 작고 제공된 범위 밖에서 커널이 값을 반환해야 하면 sched_getattr()이 E2BIG 오류로 실패한다. sched_setattr()에서처럼 이런 동작 방식을 통해 향후 인터페이스 확장이 가능하다.

flags 인자는 향후 인터페이스 확장을 위한 것이다. 현재 구현에서는 0으로 지정해야 한다.

RETURN VALUE

성공 시 sched_setattr()과 sched_getattr()은 0을 반환한다. 오류 시 -1을 반환하며 오류 원인을 나타내도록 errno를 설정한다.

ERRORS

sched_getattr()과 sched_setattr() 모두 다음 이유로 실패할 수 있다.

EINVAL: attr이 NULL이거나, pid가 음수이거나, flags가 0이 아니다.
ESRCH: ID가 pid인 스레드를 찾을 수 없다.

더불어 sched_getattr()이 다음 이유로 실패할 수 있다.

E2BIG: size와 attr로 지정한 버퍼가 너무 작다.
EINVAL: size가 유효하지 않다. 즉, sched_attr 구조체의 최초 버전(48바이트)보다 작거나 시스템 페이지 크기보다 크다.

더불어 sched_setattr()이 다음 이유로 실패할 수 있다.

E2BIG: size와 attr로 지정한 버퍼가 커널 구조체보다 크며 추가 바이트들 중 일부가 0이 아니다.
EBUSY: SCHED_DEADLINE 승인 통제 실패. sched(7) 참고.
EINVAL: attr.sched_policy가 알려진 정책이 아니거나, attr.sched_flags가 SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK 외의 플래그를 담고 있거나, attr.sched_priority가 유효하지 않거나, attr.sched_policy가 SCHED_DEADLINE인데 attr 내의 마감 스케줄링 매개변수가 유효하지 않다.
EPERM: 호출자가 적절한 특권을 가지고 있지 않다.
EPERM: pid로 지정한 스레드의 CPU 친화성 마스크에 시스템의 모든 CPU들이 포함돼 있지 않다. (sched_setaffinity(2) 참고.)

VERSIONS

리눅스 3.14에서 이 시스템 호출들이 처음 등장했다.

CONFORMING TO

이 시스템 호출들은 비표준 리눅스 확장이다.

NOTES

sched_setattr()은 sched_setscheduler(2), sched_setparam(2), nice(2), 그리고 (특정 사용자에게 속한 모든 프로세스나 특정 그룹의 모든 프로세스들의 우선순위를 설정하는 것을 제외하고) setpriority(2)의 상위집합 기능을 제공한다. 유사하게 sched_getattr()은 sched_getscheduler(2), sched_getparam(2), 그리고 (부분적으로) getpriority(2)의 상위집합 기능을 제공한다.

BUGS

리눅스 버전 3.15까지에서 ERRORS 절에서 기술하는 경우에 sched_setattr()이 E2BIG 대신 EFAULT 오류로 실패했다.

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