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【Linux 内核】CFS 调度器 ② ( CFS 调度器 “ 权重 “ 概念 | CFS 调度器调度实例 | 计算进程 “ 实际运行时间 “ )

文章目录 一、CFS 调度器 " 权重 " 概念 二、CFS 调度器调度实例 ( 计算进程 " 实际运行时间 " ) 一、CFS 调度器 " 权重 " 概念 ---- CFS 调度器 ( Completely...Fair Scheduler ) " 完全公平调度器 " , 实际运行过程中 , 会涉及到 具有 不同 " 进程优先级 " 的 进程 之间的调度 , 有些进程 优先级高 , 有些进程 优先级低 ,...为了避免 优先级低 的进程 始终无法得到 CPU 时间 执行 , 向每个进程提供 公平 调度 , CFS 调度器 引入了 " 权重 " 概念 , CFS 使用 " 权重 " 值 , 替代 进程的 优先级..., 不同 " 进程优先级 " 的进程 会按照 权重比例 , 分配 CPU 的执行时间 ; 二、CFS 调度器调度实例 ( 计算进程 " 实际运行时间 " ) ---- 有 2 个进程 A 和 B...大小 , 则 进程 在 CPU 上执行的进程 可获取到的 CPU 时间 计算公式如下 : \rm 进程获取的CPU 时间 = 调度区 \times \cfrac{进程权重}{所有进程的权重之和}

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调度器及CFS调度器

调度的目的：最大限度的使用CPU时间。 Linux内核中用来安排调度进程执行的模块称为调度器（Scheduler），它可以切换进程状态（执行、睡眠、退出等）。...(MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH) #define DEFAULT_PRIO (MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH / 2) 调度策略 Linux内核提供一些调度策略供用户应用程序来选择调度器...，使task选择CFS调度器来调度运行 SCHED_FIFO：实时进程的调度策略，先进先出调度，没有时间片，没有更高优先级的状态下，只有等待主动让出CPU（非抢占） SCHED_RR：实时进程的调度策略...，采用时间片轮转，进程使用完时间片之后会进入优先级对应运行队列的尾部，把CPU让给同等优先级的其他进程 SCHED_BATCH：普通进程的调度策略，批量处理，使task选择CFS调度器来调度运行 SCHED_IDLE...：普通进程的调度策略，使我们task以最低优先级选择CFS调度器来调度运行 SCHED_DEADLINE：限期进程调度策略，使我们task选择Deadline调度器来调度运行 注：stop调度器和DLE-task

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【Linux 内核】CFS 调度器 ⑥ ( CFS 调度器就绪队列 cfs_rq | Linux 内核调度实体 sched_entity | “ 红黑树 “ 数据结构 rb_root_cached )

文章目录 一、CFS 调度器就绪队列 cfs_rq 二、Linux 内核调度实体 sched_entity 三、" 红黑树 " 数据结构 rb_root_cached 一、CFS 调度器就绪队列 cfs_rq...---- 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 , CFS 调度器 的 调度队列 是 struct cfs_rq ;...该 struct cfs_rq 结构体在 Linux 内核源码 的 linux-5.6.18\kernel\sched\sched.h 头文件中定义 ; /* CFS-related fields in...内核调度实体 sched_entity ---- sched_entity 结构体 就是可以 被 Linux 内核 调度 的 实体 ; 可以将该 " 调度实体 " 插入到 红黑树 ( 执行队列 ) 节点..." , 就是 " 虚拟时间 " 最小的调度实体 ; 该 " 红黑树 " 数据结构 如下 : 在 Linux 内核源码 linux-5.6.18\include\linux\rbtree.h 路径对应的源码中定义

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Linux CFS调度器之唤醒抢占--Linux进程的管理与调度(三十）

函数 描述 进程入队/出队 enqueue_task_fair/dequeue_task_fair 向CFS的就读队列中添加删除进程 选择最优进程(主调度器) pick_next_task_fair 主调度器会按照如下顺序调度..., 当然因为大多数情况下, 系统中全是CFS调度的非实时进程, 因而linux内核也有一些优化的策略 一般情况下选择红黑树中的最左进程left作为最优进程完成调度, 如果选出的进程正好是cfs_rq->...; /* 调整调度实体se的虚拟运行时间 */ place_entity(cfs_rq, se, 1); 我们可以看到, 此时调用place_entity时的initial参数设置为...关于place_entity函数, 我们之前在讲解CFS队列操作的时候已经讲的很详细了 参见linux进程管理与调度之CFS入队出队操作 设想一下子如果休眠进程的vruntime保持不变,...这种情况下如果设置了sysctl_sched_child_runs_first标识, 这时候我们必须采取策略保证子进程先运行, 可以通过交换curlr和se的vruntime值, 来保证se进程(子进程

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一文搞懂 | Linux内核 CFS 调度器

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。...CFS调度器总是选择虚拟时钟跑得慢的进程来运行，从而让每个调度实体（sche_entity）的虚拟运行时间互相追赶，进而实现进程调度上的平衡。...为了保证公平性，调度器每次选取红黑树最左端的进程进行调度。 CFS的内部原理大致为如图所示： Linux内的所有任务都由称为 task_struct 的任务结构表示，它位于调度的最顶端。该结构（在..../linux/include/linux/sched.h）完整地描述了任务并包括了任务的当前状态、其堆栈、进程标识、优先级（静态和动态）等等。...因此，调度器将当前调度实体放回红黑树，并选择红黑树中最左边的调度实体作为next在下一个时钟周期进行调度。 通过以上的结构和调度方式，Linux内核保证了操作系统中进程调度的公平性。

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【Linux 内核】CFS 调度器 ① ( CFS 完全公平调度器概念 | CFS 调度器虚拟时钟 Virtual Runtime 概念 | 四种进程优先级 | 五种调度类 )

文章目录 一、CFS 调度器概念 ( 完全公平调度器 ) 二、CFS 调度器虚拟时钟概念 ( Virtual Runtime ) 三、进程优先级 ( 调度优先级 | 静态优先级 | 正常优先级 | 实时优先级...) 四、调度类 ( 停机调度类 | 限期调度类 | 实时调度类 | 公平调度类 | 空闲调度类 ) 一、CFS 调度器概念 ( 完全公平调度器 ) ---- CFS 调度器 ( Completely...上 , 每个进程都会被 公平 分配到 25\% 的运行时间 ; 二、CFS 调度器虚拟时钟概念 ( Virtual Runtime ) ---- CFS 调度器 中 , 定义了 一种 " 调度模型...( 停机调度类 | 限期调度类 | 实时调度类 | 公平调度类 | 空闲调度类 ) ---- 在 linux-5.6.18\include\linux\sched.h 头文件中 task_struct...-5.6.18\include\linux\sched.h#680 上述可设置的调度类参考 【Linux 内核】调度器 ⑦ ( 调度器类型 | 停机调度类 stop_sched_class | 限期调度类

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Linux CFS调度器之队列操作--Linux进程的管理与调度(二十七）

CFS进程入队和出队 完全公平调度器CFS中有两个函数可用来增删队列的成员:enqueue_task_fair和dequeue_task_fair分别用来向CFS就绪队列中添加或者删除进程 2 enqueue_task_fair..., 然后通过for_each_sched_entity循环所有调度实体, // enqueue_task_fair函数 { struct cfs_rq *cfs_rq; struct...sched_entity *se = &p->se; for_each_sched_entity(se) { /* ...... */ } } linux对组调度的支持可以通过...新加进程应该在最近很快被调度，这样减少系统的响应时间，我们已经知道当前进程的vruntime越小，它在红黑树中就会越靠左，就会被很快调度到处理器上执行。...但是，Linux内核需要根据新加入的进程的权重决策一下应该何时调度该进程，而不能任意进程都来抢占当前队列中靠左的进程，因为必须保证就绪队列中的所有进程尽量得到他们应得的时间响应， sched_vslice

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Linux进程及其调度策略

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。...完全公平调度器 从2007年发布的Linux 2.6.23版本起，完全公平调度器（CFS，Completely Fair Scheduler）取代了O(1)调度器。...CFS调度器不对进程进行任何形式的估计和猜测。这一点和O(1)区分互动和非互动进程的做法完全不同。 CFS调度器增加了一个虚拟运行时（virtual runtime）的概念。...按照上述的基本设计理念，CFS调度器能让所有进程公平地使用CPU。听起来，这让进程的优先级变得毫无意义。CFS调度器也考虑到了这一点。CFS调度器会根据进程的优先级来计算一个时间片因子。...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。

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调度器简介，以及Linux的调度策略

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。...完全公平调度器 从2007年发布的Linux 2.6.23版本起，完全公平调度器（CFS，Completely Fair Scheduler）取代了O(1)调度器。...CFS调度器不对进程进行任何形式的估计和猜测。这一点和O(1)区分互动和非互动进程的做法完全不同。 CFS调度器增加了一个虚拟运行时（virtual runtime）的概念。...按照上述的基本设计理念，CFS调度器能让所有进程公平地使用CPU。听起来，这让进程的优先级变得毫无意义。CFS调度器也考虑到了这一点。CFS调度器会根据进程的优先级来计算一个时间片因子。...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。

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Linux CFS调度器之虚拟时钟vruntime与调度延迟--Linux进程的管理与调度(二十六）

这就是CFS的公平策略. CFS调度算法的思想：理想状态下每个进程都能获得相同的时间片，并且同时运行在CPU上，但实际上一个CPU同一时刻运行的进程只能有一个。...->min_vruntime, vruntime); 其中寻找可能vruntime的策略我们采用表格的形式可能更加直接 活动进程curr 待调度进程rb_leftmost 可能的vruntime值 cfs_rq...键值通过entity_key计算, 该函数在linux-2.6之中被定义, 但是后来的内核中移除了这个函数, 但是我们今天仍然讲解它, 因为它对我们理解CFS调度器和虚拟时钟vruntime有很多帮助,...而，CFS调度器中的权重在内核是对用户态进程的优先级nice值, 通过prio_to_weight数组进行nice值和权重的转换而计算出来的 虚拟时钟相关公式 linux内核采用了计算公式： 属性 公式...当前进程的权重 cfs.weight 整个cfs_rq的总权重 这里se.weight和cfs.weight根据上面讲解我们可以算出, sum_runtime是怎们计算的呢，linux内核中这是个经验值

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CFS调度主要代码分析一

在前面学习了CFS调度的原理和主要的数据结构，今天我们就来进入代码分析环节。当然了代码分析只看主要主干不看毛细，同时我们也是根据一个进程是如何被调度的思路来分析一些重要的代码。...为了保证除法计算中不涉及浮点运算，linux内核通过先左移32位，然后右移32位来避免浮点运算。修改后的公式为： ? 再经过转化成如下的公式 ?...sched_slice 此函数是用来计算一个调度周期内，一个调度实体可以分配多少运行时间 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity...运行队列中最小的vruntime的值 新进程创建 通过新进程创建流程，来分析下CFS调度器是如何设置新创建的进程的。...idle进程 pick_next_entry会从CFS红黑树最左边节点获取一个调度实体 set_next_entry则设置next调度实体到CFS运行队列的curr指针上 后面再context_switch

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【Linux 内核】CFS 调度器 ④ ( 调度子系统组件模块 | 主调度器、周期性调度器 | 调度器类 )

文章目录 一、调度子系统组件模块 二、主调度器、周期性调度器 三、调度器类 一、调度子系统组件模块 ---- 调度器 需要对 被调度的进程 进行 排序 和 调度管理 , 进程管理过程需要 调度器 的 组件模块..., 自动调用 scheduler_tick() 函数 , 完成调度 , 这是根据 进程 运行时间 , 自动触发进程调度 ; 三、调度器类 ---- 主调度器 或 周期性调度器 根据 不同的 " 选择进程..." 选择不同的 调度器类 , 可选的调度类参考 【Linux 内核】调度器 ⑦ ( 调度器类型 | 停机调度类 stop_sched_class | 限期调度类 dl_sched_class | 实时调度类...| 公平调度类 | 空闲调度类 ) 博客 , 在 Linux 内核中 , sched_class 调度器 分为以下 5 种类型 : stop_sched_class : 停机调度类 ; dl_sched_class...: 限期调度类 ; rt_sched_class : 实时调度类 ; fair_sched_class : 公平调度类 ; idle_sched_class : 空闲调度类 ; 每个 调度器类

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CFS调度主要代码分析二

如何被调度出去的？ Schedule_tick(周期性调度) 周期性调度就是Linux内核会在每一个tick的时候会去更新当前进程的运行时间，已经判断当前进程是否需要被调度出去等。...cfs_rq->h_nr_running--; } } 获取该进程的调度实体，再获取调度实体属于的CFS运行队列，通过dequeue_entity函数将调度实体从CFS运行队列删除 static...= cfs_rq->curr) __dequeue_entity(cfs_rq, se); se->on_rq = 0; 当一个调度实体产品你个CFS润兴队列移除时，需要做以下事情 更新调度实体和...CFS运行队列的负载 减去调度实体的负载从CFS_rq->runnable_avg中 减去调度实体的权重以及组调度的权重等 调用__dequeue_entity函数将需要移除的调度实体从CFS红黑树移除...当添加到就绪队列之后，则就需要通过pick_next回调来选择一个新的进程，选择的策略是选择CFS红黑树vruntime的进程来运行 当此进程运行一段时间后，则就会通过schedule_tick函数来判断当前进程是否运行时间超过了理想的时间

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为什么Linux CFS调度器没有带来惊艳的碾压效果

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...我承认，2008年前后出现CFS时还没有Android，等到Android出现时，其采用的Linux内核已经默认了CFS调度器，我们看下Android版本，Linux内核版本以及发行时间的关系： ?...Linux内核在2.6.23就采用了CFS调度器。所以一个原因就是没有比较。Android系统上，CFS没有机会和O(1)做比较。...其实，CFS调度器的理念非常古老，就说在业界，CFS的思想早就被应用在了磁盘IO调度，数据包调度等领域，甚至最最古老的SRV3以及4.3BSD UNIX系统的进程调度中早就有了CFS的身影，可以说，Linux...CFS调度思想古已有之。 所以无论从概念还是从效果，Linux CFS调度器均没有带来令人眼前一亮的哇塞效果。但是还缺点什么。嗯，技术上的解释。

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【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 )

策略 七、SCHED_DEADLINE 策略 一、Linux 内核调度策略源码 ---- " Linux 应用进程 " 可以根据 " Linux 内核 " 提供的 " 调度策略 " 选择 " 调度器..." ; Linux 内核 " 调度策略 " 源码在 linux-5.6.18\include\uapi\linux\sched.h 头文件中 , /* * Scheduling policies *...CFS 调度器 " 进行调度运行 ; 三、SCHED_FIFO 策略 ---- SCHED_FIFO 是 " 实时进程调度策略 " , 这是一种 先进先出 ( First In First Out )..., 令 " 进程 " 选择 CFS 调度器 进行 进程调度 ; 六、SCHED_IDLE 策略 ---- SCHED_IDLE 是 " 普通进程调度策略 " , 令 " 进程 " 以 最低优先级 选择...CFS 调度器 进行 进程调度 ; 完全公平调度器 ; 七、SCHED_DEADLINE 策略 ---- SCHED_DEADLINE 是 " 限期进程调度策略 " , 令 " 进程 " 选择 Deadline

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【Linux 内核】CFS 调度器 ⑤ ( CFS 调度器类 fair_sched_class 源码 | next 赋值 | enqueue_task 赋值 | dequeue_task 赋值 )

文章目录 一、调度器类 sched_class 简介 二、CFS 调度器类源码 三、next 赋值 四、enqueue_task 赋值 五、dequeue_task 赋值 一、调度器类 sched_class...简介 ---- 在之前的博客 【Linux 内核】调度器 ② ( sched_class 调度类结构体源码 | 源码路径 linux-5.6.18\kernel\sched\sched.h ) 【Linux...dl_sched_class | 实时调度类 | 公平调度类 | 空闲调度类 ) 中 , 介绍了 调度类 sched_class 结构体的源码 , 重要的 字段 以及 函数指针 ; CFS 调度器类...fair_sched_class 是 sched_class 结构体类型的 ; 二、CFS 调度器类源码 ---- CFS 调度器类 fair_sched_class 的 源码 在 Linux 内核源码...: linux-5.6.18\kernel\sched\sched.h#1715 ; 五、dequeue_task 赋值 ---- CFS 调度器类 fair_sched_class 的 dequeue_task

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