CPU调度，决定了CPU执行进程的策略，好的调度policy需要兼顾进程首次被调度的等待时间和进程结束执行的等待时间，因此在算法设计上极其精妙。本章完全Copy自OSTEP，介绍了基础的调度算法。...执行后必须执行到底，无法优化 条件三 假设条件3取消，可以进行Process Switch Shortest Time-to-Completion First （STCF） 每次新job进入，重新进行调度...，按照剩余时间进行调度（可以看作把job分割） Metric II 首次被调度等待的时间 Round Robin 时间切片，每次切片都轮换所有进程。...更慢，因此CPU需要等待I/O完成，此时CPU处于闲置，因此可以Switch给其他进程。...---- 疑惑 首次被调度等待的时间 Round Robin 时间切片，每次都轮换所有进程。
CPU调度 我们知道，程序需要获得CPU的资源才能被调度和执行，那么当一个进程由于某种原因放弃CPU然后进入阻塞状态，下一个获得CPU资源去被调度执行的进程会是谁呢？...下图中，进程1因为阻塞放弃CPU资源，此时，进程2刚IO操作结束，可以获得CPU资源去被调度，进程3的时间片轮转结束，也同样可以获得CPU资源去被调度，那么，此时的操作系统应该安排哪个进程去获得CPU资源呢...这就涉及到我们操作系统的CPU调度策略了。 ?...由此，产生了以下一些CPU的调度算法。 各种CPU调度算法 1.First Come，First Served(FCFS) 就是先来先服务的调度算法，哪个任务先进来，就为哪个任务先服务。 ?...等等这些问题到现在都在疯狂地探讨和研究当中，有兴趣向这方面进行深入了解的可以阅读相关文献，或者阅读以下linux的CPU调度算法源码。
内核在微观上，把CPU的运行时间分成许多分，然后安排给各个进程轮流运行，造成宏观上所有的进程仿佛同时在执行。...双核CPU，实际上最多只能有两个进程在同时运行，大家在top、vmstat命令里看到的正在运行的进程，并不是真的在占有着CPU哈。...CPU时间片了。...换句话说，内核是偏心的，它喜欢的是IO消耗型进程，因为这类进程如果不能及时响应，用户就会很不爽，所以它总会下意识的多分配CPU运行时间给这类进程。而CPU消耗进程内核就不太关心了。这有道理吗？...很简单，如果CPU用得多的进程，就把nice值调高点，等价于优先级调低点。CPU用得少的进程，认为它是交互性为主的进程，则会把nice值调低点，也就是优先级调高点。
(s): 0,1 我们有两个CPU，所以要把两个CPU占满以测试。...使用FIFO的调度算法： [root@server19 ~]# chrt -f 10 top 从列出的信息可以看出来，top的优先级还是比较高的。...之后运行： [root@server19 ~]# chrt -r 1 sha1sum /dev/zero 发现top命令里，看不见sha1sum的进程被CPU调度。...使用论寻的调度算法： [root@server19 ~]# chrt -r 1 md5sum /dev/zero & [1] 1885 [root@server19 ~]# chrt -r 1 md5sum.../dev/zero 之后运行： [root@server19 ~]# chrt -r 1 sha1sum /dev/zero 可以发现3个进程一直被CPU调度着。
OS是一个非常庞大的软件系统，本文主要探索其中的冰山一角：CPU的调度原理。...说起CPU的调度原理，很多人的第一反应是基于时间片的调度，也即每个进程都有占用CPU运行的时间片，时间片用完之后，就让出CPU给其他进程。...其实，基于时间片的调度只是众多CPU的调度算法的一类，本文将会从最基础的调度算法说起，逐个分析各种主流调度算法的原理，带大家一起探索CPU调度的奥秘。...CPU的上下文切换 在探索CPU调度原理之前，我们先了解一下CPU的上下文切换，它是CPU调度的基础。 如今的OS几乎都支持"同时"运行远大于CPU数量的任务，OS会将CPU轮流分配给它们使用。...CFS：Linux的完全公平调度 本节我们将介绍一个平时打交道最多的调度算法，Linux系统下的CFS（Completely Fair Scheduler，完全公平调度）。
写在前面 考试整理，博文内容涉及： CPU 调度简单认知 不同进程优先级和不同调度策略认知 CPU调度内核调度可调参数介绍 理解不足小伙伴帮忙指正 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...虽然Linux系统似乎通过多任务同时运行多个进程，但当多个进程在单个CPU上同时运行时，是通过交替执行这些进程实现的。...进程优先级认知 Linux 系统中调度器基于调度策略和调度优先级决定进程执行的顺序。...了解优先级之前先简单了解下调度策略，Linux 调度策略分为两组： 非实时策略（non-real-time policies）适用于大多数通用计算系统和应用程序。...PS命令查看调度策略和优先级: pri是静态优先级，rtprio是实时优先级，ni是nice值(动态优先级)，cls是调度策略，其中TS代表非实时策略，FF代表实时策略 进程优先级限制 可以通用 Linux
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。...时间片：Linux中并不是以固定的时间值(如10ms)来分配时间片的，而是将处理器的使用比作为“时间片”划分给进程。这样，进程所获得的实际CPU时间就和系统的负载密切相关。...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。
操作系统CPU调度策略---07 多进程图像与CPU调度 CPU调度(进程调度)的直观想法 面对诸多场景，如何设计调度算法? 如何做到合理?...如果一直有前台任务… 还有很多问题… 一个实际的schedule函数 Linux 0.11的调度函数schedule() counter的作用: 时间片 counter的另一个作用: 优先级 counter...作用的整理 ---- 多进程图像与CPU调度 当进程1执行陷入阻塞时，需要进行进程调度，此时有进程2和进程3都处于就绪态，问: 应该选择哪个进程进行切换？...这样可以实现IO约束型和CPU约束型任务，二者并行的局面 ---- 各种CPU调度算法 折中和综合让操作系统变得复杂， 但有效的系统又要求尽量简单… 因此，对于CPU调度算法而言，一定要尽可能的简单，执行尽可能的快...这是未来的信息… ---- 一个实际的schedule函数 Linux 0.11的调度函数schedule() kernel/sched.c schedule() 的目的是找到下一个任务 next，切换到下一个任务
进程调度器的任务就是合理分配CPU时间给运行的进程，创造一种所有进程并行运行的错觉。这就对调度器提出了要求： 1、调度器分配的CPU时间不能太长，否则会导致其他的程序响应延迟，难以保证公平性。...Linux 系统为了提升响应的速度，倾向于优先调度 I/O 消耗型。...—— 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。...进行负载均衡的时候 在多CPU的系统上，进程调度器尽量使各个CPU之间的负载保持均衡，而负载均衡操作可能会需要触发抢占。
前者适用SCHED_NORMAL调度策略，后者可选SCHED_FIFO或SCHED_RR调度策略。...假设当前CPU运行的实时进程A的优先级为a，而此时有个优先级为b的实时进程B进入可运行状态，那么只要b<a，系统将中断A的执行，而优先执行B，直到B无法执行（无论A，B为何种实时进程）。 ...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。而动态优先级是由静态优先级（static_prio）调整而来。Linux下，静态优先级是用户不可见的，隐藏在内核中。...系统调度时，还会考虑其他因素，因而会计算出一个叫进程动态优先级的东西，根据此来实施调度。因为，不仅要考虑静态优先级，也要考虑进程的属性。...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。
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。...那么在Linux中，在什么情况下要执行这个调度程序呢？我们把这种情况叫作调度时机。
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。...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。...se; //完全调度实体 struct sched_rt_entity rt; // 实时调度实体 struct sched_dl_entity dl; // deadline调度实体 CFS算法中将...完整调度 每颗cpu都有一个运行队列rq，这个队列中又存在多个子队列例如rt_rq(实时运行队列),cfs_rq。...当cpu需要一个任务执行时，其会先按照优先级选择不同的调度类，不同的调度类操作不同的队列，例如rt_sched_class先被调用，其会在rt_rq中找下一个任务，只有找不到时才轮到fair_sched_class
对于 CPU 的负载，没有谁比调度器还清楚的了。所以 cpufreq governor 完全没必要自己去做负载采样，应该从内核调度器那里获取。...而基于调度器的 cpufreq governor 就是这样引出来的。...schedutil 内核调度器中的 CFS 调度类是通过 PELT(per entity load tracking) 来统计各个 Task 的负载（capacity），并映射到 0 ~ 1024（最大值可在编译时指定...而基于调度器的 cpufreq governor 的主要原理就是把各个 CPU 的 capacity 映射到 CPU 频率，来完成调频动作，capacity 越高，当前 CPU 负载越高，所以频率也调的很高...并且schedutil 支持快速freq 切换（fast path），当调度器有loading 变化时，就及时的callback schedutil ，schedutil计算下一个freq 并且把相关freq
Linux的CPU正是采用硬中断与软中断结合的方式来处理问题的。...内核调度产生的软中断。 •RCU。 RCU产生的软中断。 扩展阅读：RCU [32]RCU(Read-Copy Update)，顾名思义就是读/拷贝/修改。...图3 CPU节拍率 10）上下文切换 CPU依次处理上述任务的调度方法是切换。切换分为“进程切换”“线程切换”和“中断切换”。...#每隔 5 秒输出 1 组数据 #pidstat -w 5 Linux 4.15.0 (ubuntu) 09/23/18 _x86_64_ (2 CPU) 08:18:26 UID...#mpstat Linux 4.15.0-46-generic(ubuntu) 10/30/2019 _x86_64_(4 CPU) 02:59:04 AM CPU %usr %nice %sys
调度器是CPU时间的管理员。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。...调度器在让一个进程变回就绪时，就会立即让另一个就绪的进程开始执行。多个进程接替使用CPU，从而最大效率地利用CPU时间。...当计算机中有大量进程在运行时，这个调度器的性能将会被大大降低。也就是说，O(n)调度器没有很好的可拓展性。O(n)调度器是Linux 2.6之前使用的进程调度器。...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。...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。
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，...Linux采用的是每个CPU都有自己的运行队列，这样做的好处： （1）每个CPU在自己的运行队列上选择任务降低了竞争 （2）某个任务位于一个CPU的运行队列上，经过多次调度后，内核趋于选择相同的CPU...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。...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。...每个CPU都需要维护一个 runqueue 结构，runqueue 结构主要维护任务调度相关的信息，比如优先队列、调度次数、CPU负载信息等。
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...在Linux内核源码中，SCHED_OTHER被称为SCHED_NORMAL。 The nice value nice值用于影响CPU调度器对进程的调度偏好。...CFS的思想就是让每个调度实体的vruntime互相追赶，而每个调度实体的vruntime增加速度不同，权重越大的增加的越慢，这样就能获得更多的cpu执行时间) Linux系统可以使用RLIMIT_NICE...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。...在Linux 3.2引入了CPU带宽控制(bandwidth control)。
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...调度程序跟内核中的很多过程一样会频繁被执行，如果效率不济就会浪费很多CPU时间，导致系统性能下降。 在linux 2.4时，可执行状态的进程被挂在一个链表中。...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？...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。
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...notrace __schedule(bool preempt) { struct task_struct *prev, *next; struct rq *rq; int cpu...; /* 获取运行队列 */ cpu = smp_processor_id(); rq = cpu_rq(cpu); prev = rq->curr;...prev, &rf); ... ... /* 发生进程切换 */ context_switch(rq, prev, next, &rf); ... } 首先获取CPU...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，
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