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Linux O(n)调度

前面我们学习了调度的设计需要关注的几个点,在这里复习下: 吞吐量(对应的是CPU消耗型进程) 响应速度(对应的是IO消耗型进程) 公平性,确保每个进程都可以有机会运行到 移动设备的功耗 Linux调度的设计...经常睡眠的进程尝试增大下优先级,经常长占CPU的适当减少优先级 本节我们先来学习Linux早期的调度算法的设计,先从最早的调度算法开始,此调度时间复杂度是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。 O(n)调度的实现原理 O(n)代表的是寻找一个合适的进程的时间复杂度。...时间片的计算 O(n)调度采用的是TICK的方式,根据对应进程的nice值来计算对应的时间片的。...总之O(n)调度有很多问题,不过有问题肯定要解决的。所以在Linux2.6引入了O(1)的调度

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Linux O(1)调度

O(n)调度的种种问题,linux内核社区则在2.6内核版本引入了O(1)调度,当然了引入的目的也正是要解决O(n)调度面临的问题。...我们这片文章以Linux2.6.2版本来学习,在Linux内核文档中有一篇关于O(1)调度的目的,如何设计的,以及实现有一个详细的介绍:sched-design.txt文档,有兴趣的可以去阅读。...O(1)调度的工作原理 ?...总结: O(1)调度的引入主要是为了解决O(n)调度的不足 O(1)调度在赏罚机制上比O(n)调度考虑的因素比较多,不再时像O(1)那样直接考时间片的大小来调度 但是O(n)和O(1)调度算法上核心还是通过判断一个进程的行为...当然了时代还是要前进的,O(n)和O(1)调度是为CFS调度出现地提供了很好的环境。

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谈谈调度 - Linux O(1)

约莫十五年前,当我刚刚开始参加工作时,赶上 Linux 发布划时代的 2.6 内核。在这个大家都翘首期盼的内核版本中,最令人兴奋的便是 O(1) scheduler。本文来谈谈这个算法是如何实现的。...是所有的资源共享一个任务的 runqueue,调度调度时通过加锁来保证互斥,还是针对每个资源,我们都为其设置一个 runqueue,以减少锁带来的损耗?...我们知道,现代操作系统都能运行成千上万个进程,O(N) 的算法意味着每次调度时,对于当前执行完的 process,需要把所有在 expired queue 中的 process 过一遍,找到合适的位置插入...注意,所有调度系统的难点不在于寻找下一个可执行的 process,这个操作一般都是 O(1),因为我们只要妥善对 runqueue 排序,使其第一个 process 永远是下次需要调度的 process...在其刚问世时,很多 linux 发行版就迫不及待将其移植回 2.4 kernel。而程序君整个职业生涯中接触过的一些调度中,都能见到 bitarray + priority queue 的身影。

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Linux进程调度之 - O(1)调度算法

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 来完成,调度 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。...实时进程调度 实时进程分为 FIFO(先进先出) 和 RR(时间轮询) 两种,其调度算法比较简单,如下: 先进先出的实时进程调度:如果调度在执行某个先进先出的实时进程,那么调度会一直运行这个进程,直至其主动放弃运行权

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Linux 内核】调度 ① ( 调度概念 | 调度目的 | 调度主要工作 | 调度位置 | 进程优先级 | 抢占式调度 | Linux 进程状态 | Linux 内核进程状态 )

文章目录 一、调度 0、调度概念 1、调度目的 2、调度主要工作 3、调度位置 4、进程优先级 5、抢占式调度 二、Linux 内核进程状态 API 简介 三、Linux 进程状态 一、调度...---- 0、调度概念 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 " , 英文名称是 Scheduler ; 1、调度目的...进程调度 目的是 最大限度利用 CPU 资源 , 也就是 CPU 时间片 ; 2、调度主要工作 " 调度 " 主要的工作 : ① 就绪 -> 执行 : 选择 " 就绪状态 " 的进程执行 ; (...o r..." 抢占式调度 " 概念 : 如果 " 调度 " 支持 " 就绪状态 " 与 " 运行状态 " 之间可以相互转换 , 则该调度称为 " 抢占式调度 " ; 二、Linux 内核进程状态 API

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

文章目录 一、调度子系统组件模块 二、主调度、周期性调度 三、调度类 一、调度子系统组件模块 ---- 调度 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 的 组件模块..., 以及相关 算法 数据结构 来完成 , 如 : 执行队列 ; 二、主调度、周期性调度 ---- CPU 通过 " 上下文切换 " 选择 " 主调度 " 或 " 周期性调度 " , " 上下文切换..., 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、调度类 ---- 主调度 或 周期性调度 根据 不同的 " 选择进程..." 选择不同的 调度类 , 可选的调度类参考 【Linux 内核】调度 ⑦ ( 调度类型 | 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 分为以下 5 种类型 : stop_sched_class : 停机调度类 ; dl_sched_class

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调度简介,以及Linux调度策略

O(n)和O(1)调度 下面介绍Linux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。...因此,随着时间推移,操作系统的调度也多次进化。 先来看Linux 2.4内核推出的O(n)调度O(n)这个名字,来源于算法复杂度的大O表示法。大O符号代表这个算法在最坏情况下的复杂度。...当计算机中有大量进程在运行时,这个调度的性能将会被大大降低。也就是说,O(n)调度没有很好的可拓展性。O(n)调度Linux 2.6之前使用的进程调度。...当Java语言逐渐流行后,由于Java虚拟机会创建大量进程,调度的性能问题变得更加明显。 为了解决O(n)调度的性能问题,O(1)调度被发明了出来,并从Linux 2.6内核开始使用。...完全公平调度 从2007年发布的Linux 2.6.23版本起,完全公平调度(CFS,Completely Fair Scheduler)取代了O(1)调度

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Linux 进程调度之schdule主调度

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,...,调度只会选择在该状态下的任务进行调度。...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是CFS完全调度。 在调度时,调度去 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

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Linux进程核心调度之主调度schedule--Linux进程的管理与调度(十九)

调度 在内核中的许多地方, 如果要将CPU分配给与当前活动进程不同的另一个进程, 都会直接调用主调度函数schedule, 从系统调用返回后, 内核也会检查当前进程是否设置了重调度标志TLF_NEDD_RESCHED..., 也就是说多数情形下, 我们的linux中进程全是cfs调度的 而likely这个宏业表明了这点, 这也是gcc内建的一个编译选项, 它其实就是告诉编译表达式很大的情况下为真, 编译可以对此做出优化...内核中的进程被堵塞的时候 2 总结 2.1 schedule调度流程 schedule就是主调度的函数, 在内核中的许多地方, 如果要将CPU分配给与当前活动进程不同的另一个进程, 都会直接调用主调度函数...cfs调度的普通非实时进程, 则直接用cfs调度, 如果无程序可调度调度idle进程 否则从优先级最高的调度类sched_class_highest(目前是stop_sched_class)开始依次遍历所有调度类的...这包括保存、恢复栈信息和寄存信息 2.3 调度的内核抢占和用户抢占 内核在完成调度的过程中总是先关闭内核抢占, 等待内核完成调度的工作后, 再把内核抢占开启, 如果在内核完成调度过程中, 这时候如果发生了内核抢占

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Linux进程调度概述--Linux进程的管理与调度(十五)

2 linux进程的分类 2.1 进程的分类 当涉及有关调度的问题时, 传统上把进程分类为”I/O受限(I/O-dound)”或”CPU受限(CPU-bound)”....类型 别称 描述 示例 I/O受限型 I/O密集型 频繁的使用I/O设备, 并花费很多时间等待I/O操作的完成 数据库服务, 文本编辑 CPU受限型 计算密集型 花费大量CPU时间进行数值计算 图形绘制程序...此外如何进程中如果存在实时进程, 则实时进程总是在普通进程之前被调度 3 linux调度的演变 一开始的调度是复杂度为O(n)的始调度算法(实际上每次会遍历所有任务,所以复杂度为O(n)), 这个算法的缺点是当内核中有很多任务时...,调度本身就会耗费不少时间,所以,从linux2.5开始引入赫赫有名的O(1)调度 然而,linux是集全球很多程序员的聪明才智而发展起来的超级内核,没有最好,只有更好,在O(1)调度风光了没几天就又被另一个更优秀的调度取代了...ca=drs-cn-0125 另外内核文档sched-design-CFS.txt中也有介绍 字段 版本 O(n)的始调度算法 linux-0.11~2.4 O(1)调度 linux-2.5

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Linux核心调度之周期性调度scheduler_tick--Linux进程的管理与调度(十八)

我们前面提到linux有两种方法激活调度:核心调度和 周期调度 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, 以固定的频率运行, 不时的检测是否有必要 因而内核提供了两个调度调度...对于普通进程则采用CFS完全公平调度进行调度 1.3 linux调度的演变 table th:nth-of-type(1){ width: 20%; } 字段 版本 O(n)的始调度算法 linux...-0.11~2.4 O(1)调度 linux-2.5 CFS调度 linux-2.6~至今 1.4 Linux调度组成 2个调度 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, 以固定的频率运行, 不时的检测是否有必要 因此当前linux调度程序由两个调度组成:主调度,周期性调度(两者又统称为通用调度(generic scheduler.... 3 周期性调度的激活 3.1 定时周期性的激活调度 定时Linux提供的一种定时服务的机制.

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Linux进程调度的设计--Linux进程的管理与调度(十七)

, linux总是希望寻找一个最接近于完美的调度策略来公平快速的调度进程. 1.4 linux调度的演变 一开始的调度是复杂度为O(n)的始调度算法(实际上每次会遍历所有任务,所以复杂度为O(n))..., 这个算法的缺点是当内核中有很多任务时,调度本身就会耗费不少时间,所以,从linux2.5开始引入赫赫有名的O(1)调度 然而,linux是集全球很多程序员的聪明才智而发展起来的超级内核,没有最好...,只有更好,在O(1)调度风光了没几天就又被另一个更优秀的调度取代了,它就是CFS调度Completely Fair Scheduler....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 linux-2.5 CFS调度 linux-2.6~至今...o的sleep状态 在实际的使用上,例如当driver接受来自task的调用, 但处于等待i/o回复的阶段时,为了充分利用处理的执行资源, 这时就可以在driver中调用函数io_schedule

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

文章目录 一、CFS 调度 " 权重 " 概念 二、CFS 调度调度实例 ( 计算进程 " 实际运行时间 " ) 一、CFS 调度 " 权重 " 概念 ---- CFS 调度 ( Completely...Fair Scheduler ) " 完全公平调度 " , 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 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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如何更改 Linux 的 IO 调度

LinuxI/O 调度是一个以块式 I/O 访问存储卷的进程,有时也叫磁盘调度。...Linux I/O 调度的工作机制是控制块设备的请求队列:确定队列中哪些 I/O 的优先级更高以及何时下发 I/O 到块设备,以此来减少磁盘寻道时间,从而提高系统的吞吐量。...目前 Linux 上有如下几种 I/O 调度算法: noop – 通常用于内存存储的设备。 cfq – 完全公平调度。进程平均使用IO带宽。...Deadline – 针对延迟的调度,每一个 I/O,都有一个最晚执行时间。 Anticipatory – 启发式调度,类似 Deadline 算法,但是引入预测机制提高性能。... anticipatory deadline [cfq] 如何改变硬盘设备 I/O 调度 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push(

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Linux CFS调度之唤醒抢占--Linux进程的管理与调度(三十)

) pick_next_task_fair 主调度会按照如下顺序调度 schedule -> __schedule -> 全局pick_next_task全局的pick_next_task函数会从按照优先级遍历所有调度类的...pick_next_task函数, 去查找最优的那个进程, 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...在scheduler_tick中周期性调度通过调用curr进程所属调度类sched_class的task_tick函数完成周期性调度的工作 而entity_tick中则通过check_preempt_tick...这个是调度最初向进程欠下的债务....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,

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调度及CFS调度

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(Scheduler),它可以切换进程状态(执行、睡眠、退出等)。...如果调度支持就绪状态切换到执行状态,同时支持执行状态切换为就绪状态,就称该调度为抢占式调度。...(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...:普通进程的调度策略,使我们task以最低优先级选择CFS调度调度运行 SCHED_DEADLINE:限期进程调度策略,使我们task选择Deadline调度调度运行 注:stop调度和DLE-task...Linux采用红黑树保存调度实体,按照虚拟时间从小到大存储在红黑树中。 调度通过各个组件模块及一系列数据结构,来排序和管理系统中的进程。

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