参考 【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 ) 博客 , 介绍了 Linux 内核相关的调度策略 ;
调度器面对的情形就是这样, 其任务是在程序之间共享CPU时间, 创造并行执行的错觉, 该任务分为两个不同的部分, 其中一个涉及调度策略, 另外一个涉及上下文切换.
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,人心修补何其难。——烽火戏诸侯《剑来》
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。
在上一篇文章中,我们知道,到 Linux 2.6.23 版本后,linux 实际上维护了一组调度器来实现不同的调度需要,它们被分为了四层:
从Linux 2.6.23开始,默认的调度器为CFS,即"完全公平调度器"(Completely Fair Scheduler)。CFS调度器取代了之前的"O(1)"调度器。
在上一节我们了解了CFS的设计原理,包括CFS的引入,CFS是如何实现公平,CFS工作原理的。本小节我们重点在分析CFS调度器中涉及到的一些常见的数据结构,对这些数据结构做一个简单的概括,梳理各个数据结构之间的关系图出来。
方式一:A 项目做着做着,发现里面有一条指令 sleep,也就是要休息一下,或者在等待某个 I/O 事件。那没办法了,就要主动让出 CPU,然后可以开始做 B 项目。
进程优先级起作用的方式从发明以来基本没有什么变化,无论是只有一个cpu的时代,还是多核cpu时代,都是通过控制进程占用cpu时间的长短来实现的。就是说在同一个调度周期中,优先级高的进程占用的时间长些,而优先级低的进程占用的短些。
Linux作为一个强大的开源操作系统,广泛应用于服务器、桌面、嵌入式设备等领域。然而,随着应用复杂性的增加和硬件资源的有限,Linux系统性能优化变得越来越重要。本文将从多个方面详细探讨Linux性能优化的方法和技巧,帮助读者更好地发挥系统的潜力。
在上一篇博客 【Linux 内核】进程优先级与调度策略 ① ( SCHED_FIFO 调度策略 | SCHED_RR 调度策略 | 进程优先级 ) 中 , 简单介绍了 " 进程调度策略 " 与 " 进程优先级 " 概念 , 本篇博客开始继续介绍进程调度的代码细节 ;
进程优先级 📷 Linux内核中进程优先级一般分为动态优先级和静态优先级,动态优先级是内核根据进程的nice值、IO密集行为或者计算密集行为以及等待时间等因素,设置给普通的进程;静态优先级是用户态应用设置给实时进程。在调度中静态优先级的进程优先级更高。 📷 一般应用分为IO密集型和计算密集型;I/O密集型是进程执行I/O操作时候等待资源或者事件时候,数据读取到后恢复进程的运行,这样基本出于等待IO和运行之间进行交替,由于具有这样的特性,进程调度器通常会将短的CPU时间片分配给I/O密集型进程。计算密集型是进
实时进程和分时进程的调度算法不同,分别在rt.c和fair.c中实现。实时进程的优先级总是高于普通进程。
" 实时进程 " 优先级 高于 " 普通进程 " , 如果当前 Linux 系统的执行队列中有 " 实时进程 " , 调度器 会 优先选择 " 实时进程 " 进行调度 ;
" Linux 应用进程 " 可以根据 " Linux 内核 " 提供的 " 调度策略 " 选择 " 调度器 " ;
调度策略参数参考 【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 ) 博客 ;
之所以叫做完全公平,是因为操作系统以每个线程占用 CPU 的比率来进行动态的计算,操作系统希望每一个进程都能够平均的使用 CPU 这个资源,雨露均沾。
Linux kernel支持两种实时(real-time)调度策略(scheduling policy):SCHED_FIFO和SCHED_RR,无论是哪一种,实时进程的优先级范围[0~99]都高于普通进程[100~139],始终优先于普通进程得到运行。如果实时进程是CPU消耗型的,会不会导致其它进程得不到运行机会,造成系统lockup呢?
这是进程在内核中的结构形式,那么内核是如何来以树形结构管理描述这些进程的呢?用来描述进程的数据结构,可以理解为进程的属性。比如进程的状态、进程的标识(PID)等,都被封装在了进程描述符 task_struct 这个数据结构中。
今天,继续来讨论哲学话题。什么是真正的公平?给你两个选择,第一:全部人排一样的队,吃一样放的饭,赚一样的钱。第二:人人都分三六九等,有人高高在上事事优先,有人人微言轻事事垫底。你觉得如何?
大多数现代操作系统旨在尝试从底层硬件资源中提取最佳性能。这主要是通过两个主要硬件资源的虚拟化来实现的:CPU 和内存。现代操作系统提供了一个多任务环境,基本上为每个任务提供了自己的虚拟 CPU。任务通常不知道它不独占 CPU 使用权这一事实。
中 , 实现了 获取线程调度策略 , 获取指定调度策略的最大和最小优先级 , 获取线程优先级 , 设置线程调度策略 等功能 ;
本文介绍了Linux平台上一个名为“Linux易用剖析器(LEP)”的剖析工具,用于分析Linux应用程序的性能。LEP通过记录和分析系统调用、进程状态、内存使用、I/O操作等方面的信息,帮助开发人员诊断和解决Linux应用程序的性能问题。
因而内核提供了两个调度器主调度器,周期性调度器,分别实现如上工作, 两者合在一起就组成了核心调度器(core scheduler), 也叫通用调度器(generic scheduler).
合理值:60-85%,如果在一个多用户系统中us+sy时间超过85%,则进程可能要花时间在运行队列中等待,响应时间和业务吞吐量会受损害;us过大,说明有用户进程占用很多cpu时间,需要进一步的分析其它软硬件因素;sy过大,说明系统管理方面花了很多时间,说明该系统中某个子系统产生了瓶颈,需要进一步分析其它软硬件因素。
进程就是一个程序运行起来的状态,线程是一个进程中的不同的执行路径。 进程是OS分配资源的基本单位,线程是执行调度的基本单位。分配资源最重要的是:独立的内存空间,线程调度执行(线程共享进程的内存空间,没有自己独立的内存空间)
调度程序没有太复杂的原理。最大限度地利用处理器时间的原则是,只要有可以执行的进程,那么就总会有进程正在执行。但是只要系统中进程的数目比处理器的个数多,就注定会有一些进程不能一 直执行。这些进程在等待运行。在一 组处于可运行状态的进程中选择一个来执行,是调度程序所需完成的基本工作。
实时优先级范围是0到MAX_RT_PRIO-1(即99),而普通进程的静态优先级范围是从MAX_RT_PRIO到MAX_PRIO-1(即100到139)。值越大静态优先级越低。
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
【引子】周末,读了一篇同事推荐的论文《STUN: Reinforcement-Learning-Based Optimization of Kernel Scheduler Parameters for Static Workload Performance》,很有启发,遂加入个人思考编译成文。
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Linux Kernel Development 一书中,关于 Linux 的进程调度器并没有讲解的很全面,只是提到了 CFS 调度器的基本思想和一些实现细节;并没有 Linux 早期的调度器介绍,以及最近这些年新增的在内核源码树外维护的调度器思想。所以在经过一番搜寻后,看到了这篇论文 A complete guide to Linux process scheduling,对 Linux 的调度器历史进行了回顾,并且相对细致地讲解了 CFS 调度器。整体来说,虽然比较啰嗦,但是对于想要知道更多细节的我来说非常适合,所以就有了翻译它的冲动。当然,在学习过程也参考了其它论文。下面开启学习之旅吧,如有任何问题,欢迎指正~
数据库的操作越来越成为整个应用的性能瓶颈,这对于Web应用尤其明显。关于数据库的性能,这并不只是DBA需要关心的,而更是后端开发需要去关注的事情。
进程是操作系统虚拟出来的概念,用来组织计算机中的任务。它从诞生到随着CPU时间执行,直到最终消失。不过,进程的生命都得到了操作系统内核的关照。就好像疲于照顾几个孩子的母亲内核必须做出决定,如何在进程间分配有限的计算资源,最终让用户获得最佳的使用体验。内核中安排进程执行的模块称为调度器(scheduler)。这里将介绍调度器的工作方式。
本节我们先来学习Linux早期的调度算法的设计,先从最早的调度器算法开始,此调度器时间复杂度是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。
相比机械磁盘固态磁盘有更好的随机读写性能,相比机械磁盘固态磁盘有更好的并发支持,相比机械磁盘固态磁盘更容易损坏
SCHED_RR和SCHED_FIFO是Linux内核中用来调度进程的两种调度策略,它们有以下几点区别:
进程是操作系统虚拟出来的概念,用来组织计算机中的任务。但随着进程被赋予越来越多的任务,进程好像有了真实的生命,它从诞生就随着CPU时间执行,直到最终消失。不过,进程的生命都得到了操作系统内核的关照。就好像疲于照顾几个孩子的母亲内核必须做出决定,如何在进程间分配有限的计算资源,最终让用户获得最佳的使用体验。内核中安排进程执行的模块称为调度器(scheduler)。这里将介绍调度器的工作方式。
【引子】没有忘记,目前从事的是DingOS 操作系统相关工作,没有因为LLM 而迷失。LLM 会成为基础设施,LLM 会为操作系统赋能,但是操作系统的价值是客观存在的,除非,计算机体系结构发生了翻天覆地的变化。
线程具有属性,用pthread_attr_t表示,在对该结构进行处理之前必须进行初始化,在使用后需要对其去除初始化。我们用pthread_attr_init函数对其初始化,用pthread_attr_destroy对其去除初始化。
云豆贴心提醒,本文阅读时间7分钟 现在MySQL运行的大部分环境都是在Linux上的,如何在Linux操作系统上根据MySQL进行优化,我们这里给出一些通用简单的策略。这些方法都有助于改进MySQL的性能。 闲话少说,进入正题。 一、CPU 首先从CPU说起。 你仔细检查的话,有些服务器上会有的一个有趣的现象: 你cat /proc/cpuinfo时,会发现CPU的频率竟然跟它标称的频率不一样: 这个是Intel E5-2620的CPU,他是2.00G * 24的CPU,但是,我们发现第5颗C
前几天和一个在某研究所的发小聊天,他说:现在的航空、航天和导弹等武器装备中,控制系统几乎都是用单片机,而不是嵌入式系统。
在抢占模式下,操作系统负责分配CPU时间给各个进程,一旦当前的进程使用完分配给自己的CPU时间,操作系统将决定下一个占用CPU时间的是哪一个线程。因此操作系统将定期的中断当前正在执行的线程,将CPU分配给在等待队列的下一个线程。所以任何一个线程都不能独占CPU。每个线程占用CPU的时间取决于进程和操作系统。进程分配给每个线程的时间很短,以至于我们感觉所有的线程是同时执行的。实际上,系统运行每个进程的时间有2毫秒,然后调度其他的线程。它同时他维持着所有的线程和循环,分配很少量的CPU时间给线程。线程的的切换和调度是如此之快,以至于感觉是所有的线程是同步执行的。
调度:就是按照某种调度的算法设计,从进程的就绪队列中选择进程分配CPU,主要是协调进程对CPU等相关资源的使用。
这边肯定会有其他场景也会有对pod的调度有特殊要求,这边只是列举了其中几个情况,对于上述遇到的情况我们需要怎么处理,其实k8s给我们提供了丰富的调度策略来满足我们的需求。下面我们来一一说下这些调度策略。
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