严格来说,Linux 不是实时操作系统,但 Linux 却支持实时调度算法。与通用调度算法(如完全公平调度算法)相比,实时调度算法更注重任务(进程)的实时性。为什么 Linux 支持实时调度算法,却不是实时操作系统呢?有兴趣的同学可以去网上查阅相关的文献或者资料。
红黑树是一颗二叉搜索树,通过对任何一条从根到叶子的简单路径上各个结点的颜色进行约束,红黑树确保没有一条路径会比其他路径长出2倍,因而是近似于平衡的。 树的每个结点包含5个属性,color,key,left,right,p。如果一个结点没有子结点或父结点,则该结点的响应指针属性的指为NIL。我们可以把这些NIL视为指向二叉搜索树的叶结点(外部节点)的指针,把带关键字的结点视为树的内部结点。 一颗红黑树是满足下面红黑性质的二叉搜索树: 1.每个结点或是红色的,或是黑色的。 2.根结点是黑色的。 3.每个叶子结点(NIL)是黑色的。 4.如果一个结点是红的,那么它的两个子结点都是黑的。 5.对每个结点,从该结点到其所有后代叶结点的简单路径上,均包含相同数目的黑结点。 ——引用自《算法导论》 第十三章 红黑树 红黑树的性质
关于红黑树的介绍网上非常多,红黑树的应用也非常广泛。问一下度娘,她会告诉你各种各样的实现方法,C和C++版本都有,linux内核使用的版本也有。代码都大同小异,就是插入或删除时如何修正,如何搞平衡。很多文章图文并茂、写实而生动,当你在脑海里试图左旋一把,右旋一把搞平衡时,基本也到了精神崩溃的边缘。
定时任务在很多场景都需要用到,比如游戏的 Buff 实现,Redis 中的过期任务,Linux 中的定时任务,电商未支付订单的关闭等等。
需求背景: 后台业务逻辑类服务,其实现通常都会依赖其他外部服务,比如存储,或者其他的逻辑server。 有一类比较典型的问题: 假设主调方A是同步处理模型,有一个关键路径是访问B服务。 当被调服务B延迟很高时,主调方A的进程会挂起等待,导致后来的A请求也无法及时处理,从而影响整个A服务的处理能力。甚至出现A服务不可用。 当然,比较理想的是B出现过载或者故障时,A的服务能力能够降到和B同等的服务能力,而非不可用。 因此,部门会定期进行容灾演习,也期望能够验证到各个服务的"最差服务能力"。即验证被调出现较高延迟
定时器在各种场景都需要用到,比如游戏的Buff实现,Redis中的过期任务,Linux中的定时任务等等。顾名思义,定时器的主要用途是执行定时任务。
如果你想周期性的做一些事情,那么必然,会与时间产生联系。比如,每天早晨7点吃早餐,每天晚上10点进入梦乡。当然,如果你有伴侣的话,晚上这个时间可能不会这么固定。
红黑树(Red-Black Tree,RBT)是一种平衡的二叉查找树,前面的红黑树原理与实现这篇文章中详细介绍了红黑树的细节。在Linux的内核源代码中已经给我们实现了一棵红黑树,我们可以方便地拿过来进行使用。本文将参考Linux内核的源码和文档资料,介绍Linux内核中红黑树的实现细节及使用方法。
Linux定时器分为低精度定时器和高精度定时器两种类型,内核对其均有实现。本文讨论的是我们在应用程序开发中比较常见的低精度定时器。作为常用的基础组件,定时器常用的几种实现方法包括:基于排序链表实现、基于小根堆实现、基于红黑树实现、基于时间轮实现。本文讲解的是时间复杂度最优,也是linux内核采用的基于时间轮的实现方式。
这两天和同事讨论起linux进程调度的问题,比如进程统计、那些进程优先运行、怎么调度等,对此在这里和大家一同复习一下。先来说说怎么查看进程。在使用Linux操作系统的过程中,掌握如何查看和管理进程是系统管理的重要技能之一。进程管理不仅有助于监控系统资源的使用情况,还能帮助排查问题和优化系统性能。
| 导语本文主要是讲Linux的调度系统, 由于全部内容太多,分三部分来讲,本篇是中篇(主要讲抢占和时钟),上篇请看(CPU和中断):Linux调度系统全景指南(上篇),调度可以说是操作系统的灵魂,为了让CPU资源利用最大化,Linux设计了一套非常精细的调度系统,对大多数场景都进行了很多优化,系统扩展性强,我们可以根据业务模型和业务场景的特点,有针对性的去进行性能优化,在保证客户网络带宽前提下,隔离客户互相之间的干扰影响,提高CPU利用率,降低单位运算成本,提高市场竞争力。欢迎大家相互交流学习!
不知道前端小伙伴们都了解“红黑树”吗?本瓜,之前听是听过,但是它到底是干嘛的,并不十分清楚。在认识了平衡二叉树、AVL 树之后,现在已经来到了这个节点,必须来看下“红黑树”了!
异步的概念首先在 Web2.0 中火起来,是因为浏览器中 JavaScript 在单线程上执行,而且它还与 UI 渲染共用一个线程。这意味着 JavaScript 在执行的时候 UI 渲染和响应是处于停滞状态的。前端通过异步的方式来消除 UI 阻塞的现象。假如业务场景中有一组互不相关的任务需要完成,可以采用下面两种方式。
AVL树是一种自平衡的二叉查找树,又称平衡二叉树。AVL用平衡因子判断是否平衡并通过旋转来实现平衡,它的平衡的要求是:所有节点的左右子树高度差不超过1。AVL树是一种高平衡度的二叉树,执行插入或者删除操作之后,只要不满足上面的平衡条件,就要通过旋转来保持平衡,而的由于旋转比较耗时,由此我们可以知道AVL树适合用于插入与删除次数比较少,但查找多的情况。 由于维护这种高度平衡所付出的代价可能比从中获得的效率收益还大,故而实际的应用不多,更多的地方是用追求局部而不是非常严格整体平衡的红黑树。 红黑树(Red Black Tree),它一种特殊的二叉查找树,是AVL树的特化变种,都是在进行插入和删除操作时通过特定操作保持二叉查找树的平衡,从而获得较高的查找性能。 红黑树的平衡的要求是:从根到叶子的最长的路径不会比于最短的路径的长超过两倍。 因此,红黑树是一种弱平衡二叉树,在相同的节点情况下,AVL树的高度<=红黑树。 红黑树是用弱平衡来换取增删节点时候旋转次数的降低,任何不平衡都会在三次旋转之内解决,降低了对旋转的要求,从而提高了性能,所以对于查询,插入,删除操作都较多的情况下,用红黑树。
在早期的 linux 操作系统中,2.4 版本到 2.6 版本之间,linux 采用了实现起来十分简单的 O(n) 调度器。
之前我写过一篇分析 O(1)调度算法 的文章:O(1)调度算法,而这篇主要分析 Linux 现在所使用的 完全公平调度算法。
本文是《Linux内核设计与实现》第四章的阅读笔记,代码则是摘自最新的4.6版本linux源码(github),转载请注明出处。
树是数据结构中的重中之重,尤其以各类二叉树为学习的难点。先从整体上认识下二叉树及其他各种树的区别和用途。
epoll接口是为解决Linux内核处理大量文件描述符而提出的方案。该接口属于Linux下多路I/O复用接口中select/poll的增强。其经常应用于Linux下高并发服务型程序,特别是在大量并发连接中只有少部分连接处于活跃下的情况 (通常是这种情况),在该情况下能显著的提高程序的CPU利用率。本篇详细解读了epoll的用法,希望大家能有所收获!
这篇文章主要描述了Rust中异步的原理,Rust异步也是在最近的版本中(1.39)中才稳定下来。希望可以通过这边文章在提高自己认知的情况下,也可以给读者带来一些解惑。(来自于本人被Rust异步毒打的一些经验之谈).
在上面工作方式下,Linux 2.6.16 之前,内核软件定时器采用timer wheel多级时间轮的实现机制,维护操作系统的所有定时事件。timer wheel的触发是基于系统tick周期性中断。
在 Linux 系统之中有一个核心武器:epoll 池,在高并发的,高吞吐的 IO 系统中常常见到 epoll 的身影。
在上一篇文章中介绍了 Linux 内核是如何对进程进行管理的,这篇将阐述内核是如何对进程进行调度。因为这篇文章努力用简单的语言把进程调度这件事情描述清楚,所以文章篇幅略长,建议收藏慢看。也欢迎关注公众号 CS 实验室 ,目前在写一些开发中常用但不常了解细节的东西,比如 Linux 内核、Python 进阶。
记得在上家公司时,一个 python 服务与公网交互,request 库发出去的请求没有设置 timeout... 而且还是个定时任务,占用了超多 fd。
注意:for-each循环在java 5中被引入所以该方法只能应用于java 5或更高的版本中。如果你遍历的是一个空的map对象,for-each循环将抛出NullPointerException,因此在遍历前你总是应该检查空引用。
记得在上家公司时,一个 python 服务与公网交互,request 库发出去的请求没有设置 timeout ... 而且还是个定时任务,占用了超多 fd
由于Android系统是基于Linux系统的,所以有必要简单的介绍下Linux的跨进程通信,对大家后续了解Android的跨进程通信是有帮助的,本篇的主要内容如下:
CFS为了实现公平,必须惩罚当前正在运行的进程,以使那些正在等待的进程下次被调度。
调度器 的 主要职责 就是 对 " 进程 " 进行 " 调度管理 " , 调度时 进程 是放在 " 调度队列 " 中的 ,
我曾以为像定时器这样基础的功能,操作系统会有一个完备的实现。当需要开启一个定时任务的时候,会有一个优雅的、如下形式的接口:
Linux内核作为一个通用的操作系统(OS),需要兼顾各种各样类型的进程,包括实时进程、交互式进程、批处理进程等。而调度器(Scheduler)作为OS的核心组件——CPU时间的管理器,主要负责选择某些就绪的进程来执行。不同的调度器根据不同的方法挑选出最适合运行的进程。目前,在Linux内核中支持的调度器有CFS调度器、Realtime调度器、Deadline调度器和Idle调度器 。本篇将简单介绍CFS调度器的设计原理。
前面我们重点分析了如何通过 fork, vfork, pthread_create 去创建一个进程或者线程,以及后面说了它们共同调用 do_fork 的实现。现在已经知道一个进程是如何创建的,但是进程何时被执行,需要调度器来选择。所以这一节我们介绍下进程调度和进程切换的详情。
之前说过Google为了在user space阻止系统suspend,为Android设计出一套新的电源管理: wakelocks, early_suspend等。此机制修改了Linux原生的susupend流程,定义子自己的休眠接口。起初Android为了合入此patch和Linux内核开发者有一段时间的讨论。比如此地址:http://lwn.net/Articles/318611/
这篇文章主要描述了Rust中异步的原理与相关的实现,Rust异步也是在最近的版本(1.39)中才稳定下来。希望可以通过这边文章在提高自己认知的情况下,也可以给读者带来一些解惑。(来自于本人被Rust异步毒打的一些经验之谈).
通过排序链表来保存定时器,由于链表是排序好的,所以获取最小(最早到期)的定时器的时间复杂度为 O(1)。但插入需要遍历整个链表,所以时间复杂度为 O(n)。如下图:
yiuanli最近在研读书籍 深入浅出nodejs , 随手写下的一些笔记, 和大家分享~ 如有错误,欢迎指正~
hi,大家好,我是阿荣,今天分享一些对数据结构和算法精华总结,希望对大家的面试或者工作有一定的帮助;
Linux 内核源码 linux-5.6.18\kernel\sched\sched.h 中 , 定义的 struct sched_class 调度类结构体 , 就是 " 调度器 " 对应的类 ;
上篇文章我们主要介绍了线性数据结构,本篇233酱带大家康康 无所不在的非线性数据结构之一:树形结构的特点和应用。
”异步“对于前端已经非常熟悉了,ajax、事件都是异步的。但在绝大多数高级编程语言中,异步并不多见,主要原因是:程序员不太适合通过异步来进行程序设计。
epoll有EPOLLLT和EPOLLET两种触发模式,水平触发和边缘触发. 此处略
在 【Linux 内核】实时调度类 ③ ( 实时调度类 rt_sched_class 源码 | 调度类 sched_class 源码 ) 博客中 , 简单介绍了 实时调度类 rt_sched_class 结构体 , 下面开始分析该结构体的具体字段含义 ,
本系列是对 陈莉君 老师 Linux 内核分析与应用[1] 的学习与记录。讲的非常之好,推荐观看
在进一步分析为什么MySQL数据库索引选择使用B+树之前,我相信很多小伙伴对数据结构中的树还是有些许模糊的,因此我们由浅入深一步步探讨树的演进过程,在一步步引出B树以及为什么MySQL数据库索引选择使用B+树!
作者个人研发的在高并发场景下,提供的简单、稳定、可扩展的延迟消息队列框架,具有精准的定时任务和延迟队列处理功能。自开源半年多以来,已成功为十几家中小型企业提供了精准定时调度方案,经受住了生产环境的考验。为使更多童鞋受益,现给出开源框架地址:
Nginx 的特点: 1.处理静态文件 2.反向代理加速 3.fastCGI,简单的负载均衡和容错 4.模块化的结构 5.分阶段资源分配技术,使得它的 CPU 与内存占用率非常低,保持 10,000 个没有活动的连接,它只占 2.5M 内存 6.支持内核 Poll 模型,能经受高负载的考验,有报告表明能支持高达 50,000 个并发连接数 7.采用 master-slave 模型,能够充分利用 SMP 的优势,且能够减少工作进程在磁盘 I/O 的阻塞延迟。当采用 select()/poll() 调用时,还可
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