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
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。...对于这些调度策略的执行逻辑都封装到task_struct中的sched_class中 const struct sched_class *sched_class; seched_class的几个实现：...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。
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。...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。
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...又或者应用想读取按键，但是按键还没有被按下，此时驱动程序也会让进程睡眠，然后发生进程调度 在驱动程序中，对应的实现如下： /* 网卡的驱动程序 */ tap_do_read(...) { ......，切换到其它进程运行，当前进程进入睡眠 这就是进程主动调度的一般情况，接下来我们看一看 schedule 函数做了什么，具体是怎么实现进程切换的....最后通过 context_switch 来实现进程切换 所以 schedule 函数可以总结成两件事，第一件事就是从运行队列中挑选下一个运行的进程，第二件事就是实现进程切换 挑选下一个运行的进程 首先我们来看如何通过...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，
而中断处理程序的处理过程中又可能发生新的硬件中断，中断永远嵌套不止……； 等等…… 而像linux这样号称实现了“实时”的通用操作系统，其实只是实现了“软实时”，即尽可能地满足进程的实时需求。...linux实现公平调度基本上是两种思路： 1、给处于可执行状态的进程分配时间片（按照优先级），用完时间片的进程被放到“过期队列”中。...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...这是因为，与此同时，调度程序对公平性的实现从上面提到的第一种思路改变为第二种思路（通过动态调整优先级实现）。...必须等到返回用户态时才会触发调度（确切的说，是在返回用户态之前，内核会专门检查一下是否需要调度）； linux 2.6则实现了内核抢占，但是在很多地方还是为了保护临界区资源而需要临时性的禁用内核抢占。
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
的调度程序实现了基于进程过去行为的启发式算法, 以确定进程应该被当做交互式进程还是批处理进程....CFS调度器 linux-2.6~至今 4 Linux的调度器设计 4 Linux的调度器设计 2个调度器 可以用两种方法来激活调度 一种是直接的, 比如进程打算睡眠或出于其他原因放弃CPU 另一种是通过周期性的机制...)) 并且每个调度器包括两个内容：调度框架(其实质就是两个函数框架)及调度器类 6种调度策略 linux内核目前实现了6种调度策略(即调度算法), 用于对不同类型的进程进行调度, 或者支持某些特殊的功能...基于Earliest Deadline First (EDF) 调度算法 DL linux内核实现的6种调度策略, 前面三种策略使用的是cfs调度器类，后面两种使用rt调度器类, 最后一个使用DL调度器类...也存储了其对应的调度实体标识 linux实现了6种调度策略, 依据其调度策略的不同实现了5个调度器类, 一个调度器类可以用一种或者多种调度策略调度某一类进程, 也可以用于特殊情况或者调度特殊功能的进程.
1、虚拟处理器、虚拟内存：让进程感觉自己拥有所有 image.png 2、进程上限，cat /proc/sys/kernel/pid_max 3、进程的五种状态 image.png set_task_state...(task,state); 4、每个进程都有一个父进程 image.png 5、进程的创建：fork() exec() image.png 6、写时拷贝COW image.png 7、线程和进程的区别不大...image.png 8、孤儿进程，父进程先关掉，再设置一个父进程，如果没有，设置init image.png 9、2.6内核后进程调度算法CFS:完全公平调度算法 10、进程分为IO消耗型和处理器消耗型...image.png image.png 13、与调度相关的系统调用 image.png 14、系统调用在用户空间进程和硬件设备之间添加了一个中间层 image.png 15、中断 image.png...21、虚拟文件系统：VFS 22、IO调度 23、页高速缓存和页回写
linux2.6的调度程序实现了基于进程过去行为的启发式算法, 以确定进程应该被当做交互式进程还是批处理进程....CFS的算法和实现都相当简单，众多的测试表明其性能也非常优越 字段 版本 O(n)的始调度算法 linux-0.11~2.4 O(1)调度器 linux-2.5 CFS调度器 linux-2.6~至今...：调度框架(其实质就是两个函数框架)及调度器类 2.2 6种调度策略 linux内核目前实现了6中调度策略(即调度算法), 用于对不同类型的进程进行调度, 或者支持某些特殊的功能 比如SCHED_NORMAL...也存储了其对应的调度实体标识 linux实现了6种调度策略, 依据其调度策略的不同实现了5个调度器类, 一个调度器类可以用一种或者多种调度策略调度某一类进程, 也可以用于特殊情况或者调度特殊功能的进程...., 调度策略和调度实体 linux针对实时进程实现了Roound-Robin, FIFO和Earliest-Deadline-First(EDF)算法, 但是为什么SCHED_RR和SCHED_FIFO
本篇文章讲解Linux如何管理进程，进程调度是怎么转起来的，为了实现进程调度维护了哪些数据结构，实现了哪些算法 至于一个进程如何实现抢占，进程调度的时机等细节将放到后面的文章讲解 二、进程调度整体框架...： 在设计到内核具体的代码之前，我先来给你讲解一下进程调度的大体框架，让你明白进程调度是怎么转起来的，在你明白每一个部分的含义之后，再深入讲解内核的实现 操作系统管理非常多的进程，这些进程当前可能处于可运行状态或者睡眠状态...很明显，这一部分需要具体的调度算法来实现，Linux将调度算法的实现抽象成调度类 在滴答定时器的中断处理中，通过调度类去实现相应的计算，然后判断current进程是否需要被抢占，如果需要被抢占，那么就在...current进程设置需要重新调度的标志，如下图所示： 实时上，Linux内核的调度类不仅仅只有一个，因为内核同时实现了多种调度算法，但是我们这里强调总体框架，暂不讨论这里细节问题 到此，进程切换的第一步设置...schedule函数会通过调度类，从运行队列中选取下一个要运行的进程，然后抢占current进程，成为新的current进程，如下图所示： 到这里，你应该明白了整个进程调度机制是怎么运行起来的，以及为了实现进程调度
优先级与调度策略： 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 为了更好地实现进程调度，每个进程都有自己的优先级和调度策略 所谓优先级，就是表示这个进程的重要性...想一想，进程调度其实是一个非常复杂的问题，想使用一种算法来实现良好的进程调度是不可能的，Linux内核实现了好几种调度算法。...1 #define SCHED_RR 2 #define SCHED_BATCH 3 #define SCHED_IDLE 5 #define SCHED_DEADLINE 6 Linux...表示普通进程的调度策略，内核大多数进程都属于普通进程，普通进程使用完全公平调度算法实现调度 SCHED_BATCH：是用于非交互，CPU使用密集的批处理进程，它和普通进程都是使用完全公平调度算法来实现。...内核中在某时刻可以去唤醒某个进程，如果这个进程的调度策略是SCHED_BATCH，那它就不会去抢占当前正在运行的进程 SCHED_IDLE：是用于特别空闲的进程使用的调度策略 讲完调度策略，我们来将优先级
一个Linux进程从被创建到死亡，可能会经过很多种状态，比如执行、暂停、可中断睡眠、不可中断睡眠、退出等。我们可以把Linux下繁多的进程状态，归纳为三种基本状态。 ?...Linux调度器需要负责做两件事：一件事是选择某些就绪的进程来执行；另一件事是打断某些执行中的进程，让它们变回就绪状态。不过，并不是所有的调度器都有第二个功能。...O(n)和O(1)调度器 下面介绍Linux的调度策略。最原始的调度策略是按照优先级排列好进程，等到一个进程运行完了再运行优先级较低的一个，但这种策略完全无法发挥多任务系统的优势。...O(n)调度器是Linux 2.6之前使用的进程调度器。 为了解决O(n)调度器的性能问题，O(1)调度器被发明了出来，并从Linux 2.6内核开始使用。...以上就是调度器的基本原理，以及Linux用过的几种调度策略。调度器可以更加合理地把CPU时间分配给进程。现代计算机都是多任务系统，调度器在多任务系统中起着顶梁柱的作用。
本文通过Linux进程调度的5类方式详细分析了策略以及实现过程中的详细讲解。...1、Linux 下进程分为5种类别，分别是停止类、截止类、实时类、公平类、空闲类， 每种类别都有一个运行队列，每次调度时，就是先按照类别优先级排序，再按照每个类别内的最高优先级任务调度运行。 ?...文件：core.c (linux-4.6\kernel\sched) ? 解读：先看下面的for循环，可以看到实现思路是，遍历每种类别，选择下一个可运行的任务。...2、调度程序schedule()的调用次序。...schedule() — >__schedule ()— > pick_next_task() 文件：core.c (linux-4.6\kernel\sched) ? ? 。。。。。。
考虑到文章篇幅，在这里我只讨论普通进程，其调度算法采用的是CFS（完全公平）调度算法。...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，...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。...代表此次调度是该进程主动请求调度，主动调用了schedule函数，比如该进程进入了阻塞态。 进程在操作外部设备的时候（网络和存储则多是和外部设备的合作），往往需要让出 CPU，发起主动调度。...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。...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。...= max((140-静态优先级)*5, MIN_TIMESLICE) O(1)调度算法实现 接下来我们分析一下 O(1)调度算法 在内核中的实现。
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...3.1 O(1) 调度器的实现 首先，O(1) 调度器最明显的改进是为每个 CPU 都实现了一套队列，并且实现了一套负载均衡算法，每当新的任务到来时，这个负载均衡器会动态决定将进程分配到哪个 CPU
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...runtime_remaining值，如果cfs_rq队列限流了，则需要进行解除限流操作； 3.2.3 throttle限流操作 cfs_rq运行队列被限制，是在throttle_cfs_rq函数中实现的
下面的例子示范了如何在父进程和子进程间实现通信。...使用共享存储来实现进程间通信的注意点是对数据存取的同步，必须确保当一个进程去读取数据时，它所想要的数据已经写好了。...2.3.5 套接口 套接口（socket）编程是实现Linux系统和其他大多数操作系统中进程间通信的主要方式之一。...大家可以看出，WIN32的进程/线程 要比Linux复杂，在Linux要实现类似WIN32的线程并不难，只要fork以后，让子进程调用ThreadProc函数，并且为全局变量开设共享 数据区就行了，但在...所以现在WIN32下的C语言编译器所提供的库函数虽然已经能兼容大多数 Linux/UNIX的库函数，但却仍无法实现fork。
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