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
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 ;
在 Linux 系统中,进程是指正在运行的程序的实例。每个进程都有自己的内存空间、指令序列和数据结构。进程是 Linux 系统中最基本的管理单元,理解进程的概念和属性对于系统管理和应用开发非常重要。本文将详细介绍 Linux 进程的概念和属性,包括进程的定义、进程的状态、进程标识符、进程优先级等。
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
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 ,
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在计算机操作系统中,进程是进行资源分配和调度的基本单位,同时每个进程之内也可以存在多个线程。那么在Android系统(Linux Kernel)中,进程是如何去抢占资源,线程又是如何根据优先级切换呢,本文将尝试剖析这个问题,研究nice在Linux以及Android系统中的应用。
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。
进程优先级是操作系统中的一个重要概念,它直接影响着进程的调度顺序和执行权。了解进程优先级对于理解和优化系统的性能至关重要。那么话不多说,开启我们今天的话题!
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。
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。
Linux进程的调度优先级数字会在好几个地方出现:内核,用户,top命令。他们各自都有自己的表示法。
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。
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。
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》
起因 最近我们的 APM 上线了应用卡顿的性能检测,我们使用的是和 BlockCanary 同样的方案,通过 Looper Printer 去监控应用的卡顿。在收集到线上数据以后,发现一个比较怪异的现象,大量的卡顿的情况下,当前执行线程(主线程)的执行时间其实并不长,主线程只执行了几毫秒,但是却卡顿1s甚至更长的时间。很明显这个时候是由于主线程没有抢占到CPU导致,为了搞清楚为什么主线程没有抢到CPU,我把 Android 线程调度仔细撸了一遍。 Linux 进程与Android 线程 基础知识 进程是
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。
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.
前言:在上一篇了解完一部分常见的进程状态后,我们先来把剩下的进程状态了解一下,再来进入进程优先级的学习!
进程要访问某种资源,进程通过一定的方式排队,确认享受资源的优先顺序。计算机中资源过少,所以进程访问某种资源时需要排队。
大家好,我是cloud3,本文讲一下操作系统中的调度算法以及多处理中的调度问题。
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。
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。
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 。
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
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。
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。
那我们了解了什么是优先级和为什么存在优先级之后,下面我们就来具体看看Linux上进程的优先级是什么样子的:
关于太古老的故事,我就长话短说,主要是留下个 UNIX进程调度器从何开始 的印象,这样方便我们理解为什么Linux的进程调度器会是现在的这个效果。
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。
其中PRI表示进程的优先级(Priority),PRI越低,表示该进程的优先级越高。由于PRI是内核动态调整的,我们无法干涉。但是我们可以通过调整NI(nice)值,来调整进程的优先级。
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
进程是正在运行的程序,Linux系统通常有数百个进程同时运行。本文就来介绍下Linux是如何进行进程管理的。
Linux是一个多用户多任务的操作系统。多用户是指多个用户可以在同一时间使用同一个linux系统;多任务是指在Linux下可以同时执行多个任务,更详细的说,linux采用了分时管理的方法,所有的任务都放在一个队列中,操作系统根据每个任务的优先级为每个任务分配合适的时间片,每个时间片很短,用户根本感觉不到是多个任务在运行,从而使所有的任务共同分享系统资源,因此linux可以在一个任务还未执行完时,暂时挂起此任务,又去执行另一个任务,过一段时间以后再回来处理这个任务,直到这个任务完成,才从任务队列中去除。这就是多任务的概念。 上面说的是单CPU多任务操作系统的情形,在这种环境下,虽然系统可以运行多个任务,但是在某一个时间点,CPU只能执行一个进程,而在多CPU多任务的操作系统下,由于有多个CPU,所以在某个时间点上,可以有多个进程同时运行。 进程的的基本定义是:在自身的虚拟地址空间运行的一个独立的程序,从操作系统的角度来看,所有在系统上运行的东西,都可以称为一个进程。
但凡懂Linux内核的,都知道Linux内核的CFS进程调度算法,无论是从2.6.23将其初引入时的论文,还是各类源码分析,文章,以及Linux内核专门的图书,都给人这样一种感觉,即 CFS调度器是革命性的,它将彻底改变进程调度算法。 预期中,人们期待它会带来令人惊艳的效果。
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
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。
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。
Linux内核是一个令人难以置信的马戏团的表演者,可以很小心的玩弄许多进程和它们的资源需求,来保证你的服务器一直嗡嗡作响。内核也是关于公平的一切:当有资源竞争时,内核试图公平的分发这些资源。 然而,如果你有一个需要优先级的重要进程怎么办?一个低优先级的进程呢?或者,限制一组进程的资源呢? 这需要你的帮助,因为没有你的帮助,内核是无法知道哪些是CPU的关键进程。 所有进程最开始都拥有相同的优先级,Linux内核会为每个任务分配均匀的CPU调度时间。总不能让一个CPU密集型的进程只运行在低优先级吧?所以,你需要
我就知道有人会这么说,然而那样就成了一篇议论文了,而我只是想写一篇随笔。所以,不管事实是不是那样,反正我就是觉得Windows,MacOS,iOS都很流畅,而Linux,Android却很卡。当然了,这里说的是GUI,如果考量点换成是Web服务的吞吐和时延,那估计结论要反过来了,不过那是客户端程序感觉到的事,作为人,who care!
环境变量 是一个即陌生又熟悉的词,说陌生是因为大多数普通用户都接触不到 环境变量 配置,说熟悉是因为很多程序又都离不开 环境变量,比如编写 Java 时需要提前安装 jdk,配置好 Java 的环境,才能正常编写代码,python 也是需要配置编码环境;而在我们的 Linux 中也有环境变量,由 环境变量 构成的集合称做 环境变量表;我们还可以调整 进程 的优先级,使得 进程 运行更加灵活
O(n)调度器采用一个runqueue运行队列来管理所有可运行的进程,在主调度schedule函数中会选择一个优先级最高,也就是时间片最大的进程来运行,同时也会对喜欢睡眠的进程做一些补偿,去增加此类进程的时间片。当runqueue运行队列中无进程可选择时,则会对系统中所有的进程进行一次重新计算时间片的操作,同时也会对剩余时间片的进程做一次补偿。
nice命令用途:调整进程的优先级,从而影响其调度。如果不指定命令,则打印当前的优先级。优先级值范围从-20(对进程最有利)到19(对进程最不利)。
在前面的文章Android进程保活一文中,对于LowMemoryKiller的概念做了简单的提及。LowMemoryKiller简称低内存杀死机制。简单来说,LowMemoryKiller(低内存杀手)是Andorid基于oomKiller原理所扩展的一个多层次oomKiller,OOMkiller(Out Of Memory Killer)是在Linux系统无法分配新内存的时候,选择性杀掉进程,到oom的时候,系统可能已经不太稳定,而LowMemoryKiller是一种根据内存阈值级别触发的内存回收的机制
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。
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