本文为宋宝华《Linux的进程、线程以及调度》学习笔记。 1 进程概念 1.1 进程与线程的定义 操作系统中的经典定义： 进程：资源分配单位。 线程：调度单位。...消息队列独立于进程而存在。 6） 共享内存 需要通信的进程间共享一块内存进行数据交换。 2 进程线程的实现本质 Linux调度器实际是识别task_struct进行调度。...Linux线程本质上就是进程，只是线程间共享所有资源。如上图所示。 每个线程都有自己的task_struct，因为每个线程可被CPU调度。多线程间又共享同一进程资源。这两点刚好满足线程的定义。...Linux同一进程的多线程，在内核视角实际上每个线程都有一个PID，但在用户空间需要getpid返回唯一值，Linux使用了一个小技巧，引入了TGID的概念，getpid()返回的的TGID值。.../a.out 4 多核负载均衡 略 5 参考资料 [1] 宋宝华，Linux进程、线程和调度 [2] https://blog.csdn.net/sdkdlwk/article/details/65938204
Linux 系统为了提升响应的速度，倾向于优先调度 I/O 消耗型。...一、普通进程 在 Linux 中普通进程依赖称之为 nice 值 的东东来进行进程的优先级描述。nice 值的范围是 [-20, 19]。...—— 小结 实时进程优先级：value 越高，优先级越大 普通进程优先级：nice值越高，普通进程的优先级越小 任何实时进程的优先级 > 普通进程 Linux 调度算法 ---- Linux 中有一个总的调度结构...Linux 调度时机 ---- 一、进程切换 从进程的角度看，CPU是共享资源，由所有的进程按特定的策略轮番使用。...也可以用 pidstat -w 命令查看进程切换的每秒统计值： pidstat -w 1 Linux 3.10.0-229.14.1.el7.x86_64 (bj71s060) 02/01/2018
抢占式多任务（Linux） 这种情况下，由调度程序来决定什么时候停止一个进程的运行，这个强制的挂起动作即为**“抢占”**。...Linux进程调度 发展历史 Linux从2.5版本开始引入一种名为的调度器，后在2.6版本中将公平的的调度概念引入了调度程序，代替之前的调度器，称为算法（完全公平调度算法）。...为了保证交互式应用和桌面系统的性能，一般Linux更倾向于优先调度I/O消耗型进程。 进程优先级 Linux采用了两种不同的优先级范围。 使用nice值：越大的nice值意味着更低的优先级。...Linux调度算法 调度器类 Linux的调度器是以模块的方式提供的，这样使得不同类型的进程按照自己的需要来选择不同的调度算法。...Linux调度的实现 下面我们来看看CFS是如何实现的，一般我们把它分为4个主要的部分来分析。
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。...总而言之，对于实时进程，高优先级的进程先执行，它执行到没法执行了，才轮到低优先级的进程执行。 2.非实时进程的调度 Linux对普通的进程，根据动态优先级进行调度。...Linux下，静态优先级是用户不可见的，隐藏在内核中。...因为，不仅要考虑静态优先级，也要考虑进程的属性。例如如果进程属于交互式进程，那么可以适当的调高它的优先级，使得界面反应地更加迅速，从而使用户得到更好的体验。Linux2.6 在这方面有了较大的提高。...Linux2.6认为，交互式进程可以从平均睡眠时间这样一个measurement进行判断。进程过去的睡眠时间越多，则越有可能属于交互式进程。
调度策略 进程可以分为实时进程和普通进程，对于这两种不同类型的进程肯定有不同的调度策略，task_struct中的policy就用来表示调度策略。...SCHED_RR，时间片轮转调度，也是高优先级可以抢占低优先级，对于同优先级新来的排到队尾，每个进程都执行一个时间片，然后换下一个进程。...普通调度策略有 SCHED_NORMAL， SCHED_BATCH，SCHED_IDLE SCHED_NORMAL：普通的进程 SCHED_BATCH：后台进程 SCHED_IDLE：空闲时运行的进程...stop_sched_class：优先级最高的进程使用该策略，可以打断所有其他进程，并且该进程不会被抢占 rt_sched_class：RR算法或者FIFO算法的调度策略，具体由该进程的task_struct...fair_sched_class：普通进程的调度策略 CFS调度算法 CFS（completed fair Schedule）完全公平调度，适用于普通进程调度。
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。...下面介绍几种常见的调度策略： SCHED_OTHER：该策略是是默认的Linux分时调度（time-sharing scheduling）策略，它是Linux线程默认的调度策略。...Linux调度时机主要有: 进程状态转换的时刻：进程终止、进程睡眠（比如I/O阻塞就会导致这种情况），还比如进程调用sleep()或exit()等函数进行状态转换。 当前进程的时间片用完时。
Linux 进程与Android 线程 基础知识 进程是资源管理的最小单位，线程是程序执行的最小单位。...内核线程与用户线程 需要理解 Linux 进程与 Android 线程的关系，需要先解释清楚 Linux 中内核线程、用户线程的关系，在 内核线程、轻量级进程、用户线程的区别和联系 中有比较清晰的阐述。...此外，Linux 内核不存在真正意义上的线程。Linux 将所有的执行实体都称之为任务（task），每一个任务在 Linux 上都类似于一个单线程的进程，具有内存空间、执行实体、文件资源等。...Android 中的线程对应到 Linux 的内核中的轻量级进程，所以 Linux 为其分配资源适用 Linux 进程调度策略。...参考资料 从linux到android，进程的方方面面 Linux 线程实现机制分析 内核线程、轻量级进程、用户线程的区别和联系 Android 多线程系统概述及与Linux系统的关系 Linux 线程模型的比较
一、抢占式调度和主动调度： 前面我们说过，进程的切换总是通过 shedule 函数发生的，而 schedule 函数可以是在系统调用返回、中断返回等时机被调用，也可以进程在驱动程序中主动调用 我们把在系统调用返回等时机调用...schedule 函数的这种非进程自愿情况称为抢占式调度。...把进程在驱动程序中主动调用 schedule 函数来发生进程切换的这种情况称为主动调度 本文将讨论主动调度，抢占式调度将在下一篇文章中讲解： 二、主动调度的发生的情况： 主动调度一般在应用程序读取某个设备时...，设备此时数据还没有准备好，进程就进入睡眠，发生进程调度切换到其它进程运行 例如应用想从网卡读取数据，但是此时网卡没有数据，那么驱动程序就会让进程睡眠，然后发生进程调度。...四、总结: 进程发生切换总是调用 schedule 函数进行的，进程调度分抢占式调度和主动调度，主动调度表示的是进程主动调用 schedule 函数发生进程切换 schedule 函数主要做了两件事，
而进程调度究竟有多重要呢？ 首先，我们需要明确一点：进程调度是对TASK_RUNNING状态的进程进行调度（参见《linux进程状态浅析》）。...有兴趣的朋友可以参考下面的链接： 《Linux 调度器发展简述》 《鼠眼看Linux调度器》 《鼠眼再看Linux调度器［1］》 《鼠眼再看Linux调度器［2］》 调度程序的效率 “优先级”明确了哪个进程应该被调度执行...每次调度，调度程序需要从树中找出优先级最高的进程。复杂度为O(logN)。 那么，为什么从linux 2.6早期到近期linux 2.6版本，调度程序选择进程时的复杂度反而增加了呢？...但是，就像多线程程序需要用锁来保护临界区资源一样，内核中也存在很多这样的临界区，不大可能随时随地都能接收抢占。 linux 2.4时的设计就非常简单，内核不支持抢占。...4、中断处理线程化 在linux下，中断处理程序运行于一个不可调度的上下文中。从CPU响应硬件中断自动跳转到内核设定的中断处理程序去执行，到中断处理程序退出，整个过程是不能被抢占的。
Linux 提供了抢占式的多任务模式。在此模式下，由调度程序来决定什么时候停止一个进程的运行以便其他进程能够得到执行机会。这个强制的挂起动作就叫抢占(preemption)。...进程优先级 调度算法中最基本的类就是基于优先级的调度。 这是一种根据进程的价值和其对处理器时间的需求来对进程分级的想法。...优先级高的进程先运行，低的后运行，相同优先级的进程按轮转方式进行调度(一个接一个，重复进行)。在包括Linux在内的某些系统中，优先级高的进程使用的时间片也较长。...进程抢占 像前面所说的，Linux 系统是抢占式的。当-个进程进入TASK_RUNNING状态，内核会检查它的优先级是否高于当前正在执行的进程。...如果是这样，调度程序会被唤醒，重新选择新的进程执行(应该会是刚刚进人可运行状态的这个进程)。此外，当一个进程的时间片变为0时，它会被抢占，调度程序被唤醒以选择-一个新的进程。
Linux 系统为了提升响应的速度，倾向于优先调度 I/O 消耗型。...普通进程：在 Linux 中普通进程依赖称之为 nice 值 的东东来进行进程的优先级描述。nice 值的范围是 [-20, 19]。...Linux 调度算法： Linux 中有一个总的调度结构，称之为 调度器类（scheduler class），它允许不同的可动态添加的调度算法并存，总调度器根据调度器类的优先顺序，依次去进行调度器类的中的进程进行调度...Linux 调度时机： 1、进程切换： 从进程的角度看，CPU是共享资源，由所有的进程按特定的策略轮番使用。...也可以用 pidstat -w 命令查看进程切换的每秒统计值： pidstat -w 1 Linux 3.10.0-229.14.1.el7.x86_64 (bj71s060) 02/01/2018
至于CFS调度算法的实现后面后专门写一篇文章，这里只要记住调度时选择一个优先级最高的任务执行 一、调度单位简介 1.1 task_struct 结构体简介 对于Linux内核来说，调度的基本单位是任务，...其实这三个API最后都会调用 _do_fork()，不同之处是传入给 _do_fork() 的参数不同（clone_flags），最终结果就是进程有独立的地址空间和栈，而用户线程可以自己指定用户栈，地址空间和父进程共享...还有一个来源就是0号进程（又叫 idle 进程），每个逻辑处理器上都有一个，属于内核态线程，只有在没有其他的任务处于TASK_RUNNING状态时（系统此时处于空闲状态），任务调度器才会选择0号进程，然后重复执行...在这里我只讨论普通任务的调度，因为linux大部分情况下都是在运行普通任务，普通任务选择的调度器是CFS完全调度。 在调度时，调度器去 CFS 运行队列找是否有任务需要运行。...具体请参考：Linux 进程调度通知机制 struct preempt_ops { void (*sched_in)(struct preempt_notifier *notifier, int cpu
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。...Linux2.4版本使用的调度算法的时间复杂度为O(n)，其主要原理是通过轮询所有可运行任务列表，然后挑选一个最合适的任务运行，所以其时间复杂度与可运行任务队列的长度成正比。...而Linux2.6开始替换成名为 O(1)调度算法，顾名思义，其时间复杂度为O(1)。...虽然在后面的版本开始使用 CFS调度算法（完全公平调度算法），但了解 O(1)调度算法 对学习Linux调度器还是有很大帮助的，所以本文主要介绍 O(1)调度算法 的原理与实现。...由于在 Linux 内核中，任务和进程是相同的概念，所以在本文混用了任务和进程这两个名词。
引言 通过此前的两篇文章，我们系统介绍了 linux 操作系统中的调度算法与其演进： linux 操作系统的进程调度（上） -- 进程调度的基本概念 linux 操作系统的进程调度（中） -- 进程调度算法的演进...本文，我们就来介绍 Linux 操作系统实际使用的进程调度器以及它们的演进。...O(n) 调度器 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。...O(1) 调度器 在 linux 内核采用 O(n) 调度器的 4 年后，Linux2.6.0 采纳了 Rad Hat 公司设计的 O(1) 调度算法，这是一个基于上一篇文章中介绍的多级反馈队列算法的调度器实现...CFS 调度器 由于 O(1) 调度器的上述问题，很快在 Linux 2.6.23 版本，就有一款新的调度器 -- CFS 被内核采用，它是由匈牙利程序员 Ingo Molnar 在澳大利亚外科医生 Con
概述 组调度（task_group）是使用Linux cgroup(control group)的cpu子系统来实现的，可以将进程进行分组，按组来分配CPU资源等。...比如，看一个实际的例子： A和B两个用户使用同一台机器，A用户16个进程，B用户2个进程，如果按照进程的个数来分配CPU资源，显然A用户会占据大量的CPU时间，这对于B用户是不公平的。...组调度就可以解决这个问题，分别将A、B用户进程划分成组，并将两组的权重设置成占比50%即可。...CFS调度器管理的是sched_entity调度实体，task_struct（代表进程）和task_group（代表进程组）中分别包含sched_entity，进而来参与调度； 关于组调度的相关数据结构...sched_entity结构中存在parent指针，指向它的父结构，因此，系统的运行也能从下而上的进行遍历操作，通常使用函数walk_tg_tree_from进行遍历； 2.2 task_group权重 进程或进程组都有权重的概念
这个设计理念不仅大大简化了调度器的代码复杂度，还对各种调度需求的提供了更完美的支持. 注意Linux通过将进程和线程调度视为一个，同时包含二者。...进程可以看做是单个线程，但是进程可以包含共享一定资源（代码和/或数据）的多个线程。...因此进程调度也包含了线程调度的功能. linux进程的调度算法其实经过了很多次的演变, 但是其演变主要是针对与普通进程的, 因为前面我们提到过根据进程的不同分类Linux采用不同的调度策略.实时进程和普通进程采用了不同的调度策略...，是一个静态线程。...这是因为调度实体本质是一个可以被调度的对象, 要么是一个进程(linux中线程本质上也是进程), 要么是一个进程组, 只有dl_sched_class, rt_sched_class调度的实时进程(组)
文章目录 一、调度器 0、调度器概念 1、调度器目的 2、调度器主要工作 3、调度器位置 4、进程优先级 5、抢占式调度器 二、Linux 内核进程状态 API 简介 三、Linux 进程状态 一、调度器...---- 0、调度器概念 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 ; 1、调度器目的..." 进行 进程调度 ; 进程优先级 参考 【Linux 内核】进程管理 - 进程优先级 ② ( prio 调度优先级 | static_prio 静态优先级 | normal_prio 正常优先级 |..." 抢占式调度器 " 概念 : 如果 " 调度器 " 支持 " 就绪状态 " 与 " 运行状态 " 之间可以相互转换 , 则该调度器称为 " 抢占式调度器 " ; 二、Linux 内核进程状态 API...终止后的状态 ; 状态之间的转换 , 参考 【Linux 内核】进程管理 ( Linux 中进程的 CPU 资源调度 | 进程生命周期 | 创建状态 | 就绪状态 | 执行状态 | 阻塞状态 | 终止状态
目录 linux线程调度策略 linux线程调度策略 这是一篇非常好的关于线程调度的资料，翻译自shed 从Linux 2.6.23开始，默认的调度器为CFS，即"完全公平调度器"(Completely...对于使用实时策略(SCHED_FIFO,SCHED_RR)的进程，其sched_priority取值为1到99(1为最低值)。实时线程的调度优先级总是高于普通线程。...SCHED_OTHER是标准的Linux分时调度策略(不需要实时机制)。 如何从静态优先级为0的列表中选择运行的线程取决于列表中的dynamic优先级。...根据POSIX.1，nice值是一个单进程属性，即进程中的所有线程共享一个nice值。然而，在Linux中，nice值是一个单线程属性，相同进程中的不同线程可能使用不同的nice值。...从Linux 2.6.25开始，Linux提供了2个/proc文件来为非实时进程保留CPU时间。保留的CPU也可以为shell预留资源来停止正在允许的进程。
而CFS和RSDL等新的调度器的核心思想是”完全公平”。这个设计理念不仅大大简化了调度器的代码复杂度，还对各种调度需求的提供了更完美的支持. 注意Linux通过将进程和线程调度视为一个，同时包含二者。...进程可以看做是单个线程，但是进程可以包含共享一定资源（代码和/或数据）的多个线程。因此进程调度也包含了线程调度的功能....调度器类 描述 对应调度策略 stop_sched_class 优先级最高的线程，会中断所有其他线程，且不会被其他任务打断 作用 1....这是因为调度实体本质是一个可以被调度的对象, 要么是一个进程(linux中线程本质上也是进程), 要么是一个进程组, 只有dl_sched_class, rt_sched_class调度的实时进程(组)...–进程或者进程组 linux下被调度的不只是进程, 还可以是进程组.
低级调度即进程（线程）调度，是决定就绪队列中哪个进程将获得处理机，并使即将处理及分配给该进程的操作。 进程（线程）调度即处理机调度。...概述 进程（线程）调度的主要功能 记录系统中所有进程（线程）的执行状况，根据一定的调度算法，从就绪队列中选出一个进程（线程）来，准备把CPU分配给它，把CPU分配给进程（线程），即把选中进程（线程）的进程...就绪队列中的某个就绪队列中一旦有优先级高于当前运行进程（线程）优先级时，引发进程（线程）调度。...抢占方式：就绪队列中一旦由优先级高于当前运行进程（线程）优先级的进程（线程）存在时，便立即进行调度，转让CPU。...进程（线程）调度算法 进程（线程）调度算法解决以何中次序对各就绪进程（线程）进程处理机的分配以及按何种时间比例让进程（线程）占用处理机。
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