参考 【Linux 内核】调度器 ⑨ ( Linux 内核调度策略 | SCHED_NORMAL 策略 | SCHED_FIFO 策略 | SCHED_NORMAL 策略 | SCHED_BATCH策略 ) 博客 , 介绍了 Linux 内核相关的调度策略 ;
中 , 简单介绍了 进程优先级概念 , 本篇博客中开始介绍 Linux 内核中优先级相关源码 ;
进程提供了两种优先级，一种是普通的进程优先级，第二个是实时优先级。前者适用SCHED_NORMAL调度策略，后者可选SCHED_FIFO或SCHED_RR调度策略。任何时候，实时进程的优先级都高于普通进程，实时进程只会被更高级的实时进程抢占，同级实时进程之间是按照FIFO（一次机会做完）或者RR（多次轮转）规则调度的。 1.实时进程的调度 实时进程，只有静态优先级，因为内核不会再根据休眠等因素对其静态优先级做调整，其范围在0~MAX_RT_PRIO-1间。默认MAX_RT_PRIO配置为100，也即，
种类型 , " 限期进程 " , " 实时进程 " , " 普通进程 " ; 从 " 进程优先级 " 角度对比 , 优先级从高到低分别是 : 限期进程 > 实时进程 > 普通进程 ;
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CFS 调度器 ( Completely Fair Scheduler ) 是 " 完全公平调度器 " , " 完全公平调度算法 " 对每个 进程 都是 公平 的 ,
从0~99的范围专供实时进程使用, nice的值[-20,19]则映射到范围100~139
进程优先级起作用的方式从发明以来基本没有什么变化，无论是只有一个cpu的时代，还是多核cpu时代，都是通过控制进程占用cpu时间的长短来实现的。就是说在同一个调度周期中，优先级高的进程占用的时间长些，而优先级低的进程占用的短些。
" 实时进程 " 优先级 高于 " 普通进程 " , 如果当前 Linux 系统的执行队列中有 " 实时进程 " , 调度器 会 优先选择 " 实时进程 " 进行调度 ;
在上一篇博客 【Linux 内核】进程优先级与调度策略 ① ( SCHED_FIFO 调度策略 | SCHED_RR 调度策略 | 进程优先级 ) 中 , 简单介绍了 " 进程调度策略 " 与 " 进程优先级 " 概念 , 本篇博客开始继续介绍进程调度的代码细节 ;
Linux 内核的 " 进程调度 " 是按照 设计好的调度算法 安排的 , 该算法对应的功能模块 称为 " 调度器 " , 英文名称是 Scheduler ;
实时分为硬实时和软实时，硬实时要求绝对保证响应时间不超过期限，如果超过期限，会造成灾难性的后果，例如汽车在发生碰撞事故时必须快速展开安全气囊；软实时只需尽力使响应时间不超过期限，如果偶尔超过期限，不会造成灾难性的后果.
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。
Linux kernel支持两种实时(real-time)调度策略(scheduling policy)：SCHED_FIFO和SCHED_RR，无论是哪一种，实时进程的优先级范围[0~99]都高于普通进程[100~139]，始终优先于普通进程得到运行。如果实时进程是CPU消耗型的，会不会导致其它进程得不到运行机会，造成系统lockup呢？
人生不是书上的故事，喜怒哀乐，悲欢离合，都在书页间，可书页翻篇何其易，人心修补何其难。——烽火戏诸侯《剑来》
在 linux-5.6.18\include\linux\sched.h 头文件中 task_struct " 进程描述符 " 结构体 中定义了 进程优先级字段如下 :
调度器面对的情形就是这样, 其任务是在程序之间共享CPU时间, 创造并行执行的错觉, 该任务分为两个不同的部分, 其中一个涉及调度策略, 另外一个涉及上下文切换.
Linux 中采用了两种不同的优先级范围，一种是 nice 值，一种是实时优先级。在上一篇粗略的说了一下 nice 值和实时优先级，仍有不少疑问，本文来详细说明一下进程优先级。linux 内核版本为 linux 2.6.34 。
背景：最近在梳理Android线程调度的相关内容。在梳理过程中，阅读了部分源码，以及相关的介绍文章，甚至重新翻起了《Linux内核设计与实现》，但是距离理解透彻，并且能够用自己的语言清晰无误地阐述出来，感觉还有点远，还有很多细节需要进一步理论结合实际。为了避免在忙乱的生活节奏中，梳理的目标又草草结束。希望自己能够把目标细分一下，先把几个理解清晰的问题给记录下来，通过不断清晰地回答相关的问题，最终能够完成整个原理的清晰理解与阐述。这篇文章，就是针对Android线程优先级方面，一个一个问题的回答，可能有些凌
实时优先级范围是0到MAX_RT_PRIO-1（即99），而普通进程的静态优先级范围是从MAX_RT_PRIO到MAX_PRIO-1（即100到139）。值越大静态优先级越低。
Linux是一个支持多任务的操作系统，而多个任务之间的切换是通过 调度器 来完成，调度器 使用不同的调度算法会有不同的效果。
所谓实时，就是一个特定任务的执行时间必须是确定的，可预测的，并且在任何情况下都能保证任务的时限（最大执行时间限制）。实时又分软实时和硬实时，所谓软实时，就是对任务执行时限的要求不那么严苛，即使在一些情况下不能满足时限要求，也不会对系统本身产生致命影响，例如，媒体播放系统就是软实时的，它需要系统能够在1秒钟播放24帧，但是即使在一些严重负载的情况下不能在1秒钟内处理24帧，也是可以接受的。所谓硬实时，就是对任务的执行时限的要求非常严格，无论在什么情况下，任务的执行实现必须得到绝对保证，否则将产生灾难性后果，例如，飞行器自动驾驶和导航系统就是硬实时的，它必须要求系统能在限定的时限内完成特定的任务，否则将导致重大事故，如碰撞或爆炸等。
从Linux 2.6.23开始，默认的调度器为CFS，即"完全公平调度器"(Completely Fair Scheduler)。CFS调度器取代了之前的"O(1)"调度器。
进程优先级 📷 Linux内核中进程优先级一般分为动态优先级和静态优先级，动态优先级是内核根据进程的nice值、IO密集行为或者计算密集行为以及等待时间等因素，设置给普通的进程；静态优先级是用户态应用设置给实时进程。在调度中静态优先级的进程优先级更高。 📷 一般应用分为IO密集型和计算密集型；I/O密集型是进程执行I/O操作时候等待资源或者事件时候，数据读取到后恢复进程的运行，这样基本出于等待IO和运行之间进行交替，由于具有这样的特性，进程调度器通常会将短的CPU时间片分配给I/O密集型进程。计算密集型是进
本节我们先来学习Linux早期的调度算法的设计，先从最早的调度器算法开始，此调度器时间复杂度是O(n)，所以也可以称为O(n)调度算法。我们选择的内核版本是linux-2.4.19。
Linux 进程的管理和控制是系统管理和应用开发中非常重要的一部分。在 Linux 系统中，有许多工具和命令可以用于进程的管理和控制，例如 ps、kill、top 等。本文将介绍 Linux 进程的管理和控制，包括进程的查看、结束、挂起、恢复等操作。
Linux Kernel Development 一书中，关于 Linux 的进程调度器并没有讲解的很全面，只是提到了 CFS 调度器的基本思想和一些实现细节；并没有 Linux 早期的调度器介绍，以及最近这些年新增的在内核源码树外维护的调度器思想。所以在经过一番搜寻后，看到了这篇论文 A complete guide to Linux process scheduling，对 Linux 的调度器历史进行了回顾，并且相对细致地讲解了 CFS 调度器。整体来说，虽然比较啰嗦，但是对于想要知道更多细节的我来说非常适合，所以就有了翻译它的冲动。当然，在学习过程也参考了其它论文。下面开启学习之旅吧，如有任何问题，欢迎指正~
在前面的几篇文章中，我们重点分析了如果通过fork, vfork, pthread_create去创建一个进程或者线程，以及后面说了在内核层面do_fork的实现。目前为止我们已经了解到一个进程是如何创建的。
根据优先级，进程分为实时进程和非实时进程（普通进程），Linux的进程优先级范围为[0, 139]，其中实时进程优先级的范围为[0, 99]，非实时进程的优先级为[100, 139)，优先级的数值越低，说明优先级越高。
之所以叫做完全公平，是因为操作系统以每个线程占用 CPU 的比率来进行动态的计算，操作系统希望每一个进程都能够平均的使用 CPU 这个资源，雨露均沾。
在Linux中，线程是由进程来实现，线程就是轻量级进程（ lightweight process ），因此在Linux中，线程的调度是按照进程的调度方式来进行调度的，也就是说线程是调度单元。Linux这样实现的线程的好处的之一是：线程调度直接使用进程调度就可以了，没必要再搞一个进程内的线程调度器。在Linux中，调度器是基于线程的调度策略（scheduling policy）和静态调度优先级（static scheduling priority）来决定那个线程来运行。
Linux会把进程分为普通进程和实时进程，普通进程采用CFS之类调度算法，而实时进程则是采用SCHED_FIFO或SCHED_RR。
实时进程和分时进程的调度算法不同，分别在rt.c和fair.c中实现。实时进程的优先级总是高于普通进程。
进程是指计算机中已运行的程序。进程本身不是基本的运行单位，而是线程的容器。程序本身只是指令、数据及组织形式的描述，而进程才是程序真正的运行实体。在Linux内核中，进程又称为任务（task），进程的虚拟地址空间可以分为用户虚拟地址空间和内核虚拟地址空间，所有进程共享内核虚拟地址空间，又各自拥有独立的用户虚拟地址空间。
cgroup 与组调度 linux内核实现了control group功能（cgroup，since linux 2.6.24），可以支持将进程分组，然后按组来划分各种资源。比如：group-1拥有30%的CPU和50%的磁盘IO、group-2拥有10%的CPU和20%的磁盘IO、等等。具体参阅cgroup相关文章。 cgroup支持很多种资源的划分，CPU资源就是其中之一，这就引出了组调度。 linux内核中，传统的调度程序是基于进程来调度的（参阅《Linux 进程调度浅析》）。假设用户A和B共用一台机
Ingo Molnar 的实时补丁是完全开源的，它采用的实时实现技术完全类似于Timesys Linux，而且中断线程化的代码是基于TimeSys Linux的中断线程化代码的。这些实时实现技术包括：中断线程化（包括IRQ和softirq）、用Mutex取代spinlock、优先级继承和死锁检测、等待队列优先级化等。
负荷权重用struct load_weight数据结构来表示, 保存着进程权重值weight。其定义在/include/linux/sched.h, v=4.6, L1195, 如下所示
实时系统要求对事件的响应时间不能超过规定的期限，响应时间是指从某个事件发生到负责处理这个事件的进程处理完成的时间间隔，最大响应时间应该是确定的、可以预测的。
实时操作系统，当外界事件和数据产生时，系统能以足够快的速度予以处理，其处理结果能在规定的时间内控制生产结果或对系统做出响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。
进程是操作系统虚拟出来的概念，用来组织计算机中的任务。它从诞生到随着CPU时间执行，直到最终消失。不过，进程的生命都得到了操作系统内核的关照。就好像疲于照顾几个孩子的母亲内核必须做出决定，如何在进程间分配有限的计算资源，最终让用户获得最佳的使用体验。内核中安排进程执行的模块称为调度器（scheduler）。这里将介绍调度器的工作方式。
进程调度决定了将哪个进程进行执行，以及执行的时间。操作系统进行合理的进程调度，使得资源得到最大化的利用。
在内核中，肯定不能对所有的进程一视同仁，有的进程需要优先运行，有的进程需要运行更长的时间
最近在研究Linux的短程调度（进程调度包括长程调度、中程调度和短程调度，详见参考博客1）相关的算法和调度器，由参考博客1可知，短程调度的主要任务是按照某种策略和算法将处理机分配给一个处于就绪状态的进程，分为抢占式和非抢占式。中程调度（又叫中级调度）的主要任务则是按照给定的原则和策略，将处于外存交换区中的就绪状态或等待状态的进程调入内存，或把处于内存就绪状态或内存等待状态的进程交换到外存交换区。长程调度（又叫高级调度）的主要任务则是将已进入系统并处于后备状态的作业按某种算法选择一个或一批，为其建立进程，并进入主机，装入内存；当该作业执行完毕时，负责回收系统资源。如下图所示：
各位好，今天是我们并发篇正式开始的第一篇，既然我们大家学习并发，那么就要理解一些计算机概念最好，否则，知道怎么用而不知道名称是啥，概念含糊不清，以及不知道怎么设计的，假如今天你突然换 go 语言，设计个并发还是不会。我们要学的是并发思想，在Java 中的思想，一通则百通，而不是背代码，切记切记。
进程是操作系统虚拟出来的概念，用来组织计算机中的任务。但随着进程被赋予越来越多的任务，进程好像有了真实的生命，它从诞生就随着CPU时间执行，直到最终消失。不过，进程的生命都得到了操作系统内核的关照。就好像疲于照顾几个孩子的母亲内核必须做出决定，如何在进程间分配有限的计算资源，最终让用户获得最佳的使用体验。内核中安排进程执行的模块称为调度器（scheduler）。这里将介绍调度器的工作方式。
调度策略参数参考 【Linux 内核】调度器 ⑨ ( Linux 内核调度策略 | SCHED_NORMAL 策略 | SCHED_FIFO 策略 | SCHED_NORMAL 策略 | SCHED_BATCH策略 ) 博客 ;
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