多核CPU现在很常见,那么问题来了,一个程序在运行时,只在一个CPU核上运行?还是交替在多个CPU核上运行呢?Linux内核是如何在多核间调度进程的呢?又是内核又是CPU核,两个核有点绕,下面称CPU处理器来代替CPU核。
O(n)调度器采用一个runqueue运行队列来管理所有可运行的进程,在主调度schedule函数中会选择一个优先级最高,也就是时间片最大的进程来运行,同时也会对喜欢睡眠的进程做一些补偿,去增加此类进程的时间片。当runqueue运行队列中无进程可选择时,则会对系统中所有的进程进行一次重新计算时间片的操作,同时也会对剩余时间片的进程做一次补偿。
提示:公众号展示代码会自动折行,建议横屏阅读 摘要 本文(有码慎入)主要介绍Linux任务调度相关的发展历史和基本原理。多年以来,内核界的黑客们一直着力于寻找既能满足高负载后台任务资源充分利用,又能满足桌面系统良好交互性的调度方法,尽管截至到目前为止仍然没有一个完美的解决方案。本文希望通过介绍调度算法的发展历程,因为任务调度本身不是一个局限于操作系统的话题,包括数据库,程序语言实现等,都会与调度相关。本文在介绍过程中,会引用Linux的代码实现作为说明,同时阐述其中的一些趣闻轶事。 调度实体 进程任务通常包
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。不过,在详细讲解 O(1) scheduler 之前,我们先简单回顾一下让人诟病许久的 2.4 scheduler,了解其传承,同时以史为镜。 2.4 scheduler 的问题 Linux 2.4 scheduler 支持 SMP(Symmetric Multi-Processing),然而,由于只用一个 gl
为什么要了解内核的调度策略呢?呵呵,因为它值得我们学习,不算是废话吧。内核调度程序很先进很强大,管理你的Linux上跑的大量的乱七八糟的进程,同时还保持着对用户操作的高灵敏响应,如果可能,为什么不把这种思想放到自己的应用程序里呢?或者,有没有可能更好的实现自己的应用,使得操作系统能够以自己的意志来分配资源给自己的进程?
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。
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。
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.
最近抽空研究、整理了一下Golang调度机制,学习了其他大牛的文章。把自己的理解写下来。如有错误,请指正!!!
大家都知道Linux内核task调度器经历了O(n),O(1)调度器,目前是CFS,期间也出现了几个优秀的候选调度器,但最终都没能并入内核,我们只能从一些零散的patch和文章中知道它们的存在。
在早期的单任务计算机中,用户一次只能提交一个作业,独享系统的全部资源,同时也只能干一件事情。进行计算时不能进行 IO 读写,但 CPU 与 IO 的速度存在巨大差异,一个作业在 CPU 上所花费的时间非常少,大部分时间在等待 IO。
Go语言最大的特色就是从语言层面支持并发(Goroutine),Goroutine是Go中最基本的执行单元。事实上每一个Go程序至少有一个Goroutine:主Goroutine。当程序启动时,它会自动创建。
前面我们重点分析了如何通过 fork, vfork, pthread_create 去创建一个进程或者线程,以及后面说了它们共同调用 do_fork 的实现。现在已经知道一个进程是如何创建的,但是进程何时被执行,需要调度器来选择。所以这一节我们介绍下进程调度和进程切换的详情。
首先需要思考的问题是:什么是调度器(scheduler)?调度器的作用是什么?调度器是一个操作系统的核心部分。可以比作是CPU时间的管理员。调度器主要负责选择某些就绪的进程来执行。不同的调度器根据不同的方法挑选出最适合运行的进程。目前Linux支持的调度器就有RT scheduler、Deadline scheduler、CFS scheduler及Idle scheduler等。我想用一系列文章呈现Linux 调度器的设计原理。
Go语言在2016年再次拿下TIBOE年度编程语言称号,这充分证明了Go语言这几年在全世界范围内的受欢迎程度。如果要对世界范围内的gopher发起一次“你究竟喜欢Go的哪一点”的调查,我相信很多Gopher会提到:goroutine。
http://www.wowotech.net/process_management/PELT.html
有朋友问我阅读源码,该怎么调试?这次我们简单看看如何编译调试 Go 的 runtime 源码,感兴趣的朋友可以自己手动操作一下。
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。
本篇文章是在View的postDelayed方法深度思考这篇文章的所有的基础理论上进行研究的,可以说是对于View的postDelayed方法深度思考这篇文章知识点的实践。
在单进程时代,执行流程单一,计算机只能一个任务一个任务去处理,一切程序只能串行执行,进程阻塞会带来CPU时间浪费;在多进程/线程时代,当一个进程阻塞时,切换到另外等候的进程,时间片轮转法保证了等待的进程都能够被运行,但是进程间的调度会占用CPU大部分时间;在高并发场景下,如果为每个任务都去创建线程是不现实的。是否能在线程基础上再做划分呢?我们将一个线程切分为用户线程(co-routine协程)和内核线程(thread线程),将其绑定在一起,CPU只去操作内核线程thread。
突然某天好友老瑞问我 “View的postdelay方法,延迟时间如果设置10分钟或者更长的时间有什么问题吗?“ 。当时听到这个问题时候我只能联想到 Handle.postDelay ,与此同时让我回想起了之前的一些疑问?
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 ,
随着CPU架构的发展,工艺的升级,带来性能提升,能效的提升(同性能下)。但是由于极限性能的增加,也带来了peak功耗的增加(大部分情况下,能效比的提升无法抵消这部分),CPU功耗优化一直是广大SOC厂商比较头疼的问题。
在讲goroutine的调度原理之前,有些与操作系统相关的知识,我们需要先知道,例如:
本文介绍了Goroutine和Channel,以及它们在Go语言中的重要性。通过实例介绍了如何使用Goroutine和Channel进行高效的并发编程,并总结了Goroutine和Channel的基本使用规则。
上一篇文章《Go语言高阶:调度器系列(1)起源》,学goroutine调度器之前的一些背景知识,这篇文章则是为了对调度器有个宏观的认识,从宏观的3个角度,去看待和理解调度器是什么样子的,但仍然不涉及具体的调度原理。
并发指的是同时进行多个任务的程序,Web处理请求,读写处理操作,I/O操作都可以充分利用并发增长处理速度,随着网络的普及,并发操作逐渐不可或缺
作 者 唐郑望,腾讯后台开发 工程师 商业转载请联系腾讯WeTest获得授权,非商业转载请注明出处。 WeTest 导读 Go语言的三个核心设计: interface | goroutine | channel less is more —— Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/Go_%28programming_language%29) 从Python到Go 远离舒适区 保持饥饿感 interface Go是一门面向接口编程的语言,interface的设
MACHINE=tulip-mozart source setup-environment
PetaLinux环境下,也可以使用Yocto/openembedded的bitbake。Xilinx ug1144有详细说明。 为了方便,我编写了以下脚本,导入bitbake需要的环境。将下列脚本保存为sh文件,使用source导入,之后就能使用bitbake。脚本的第一个输入参数是PetaLinux版本号,比如2019.2。如果source时没有提供版本号,而系统有环境变量XILINX_VERSION,脚本就使用XILINX_VERSION作为PetaLinux版本号。如果source时没有提供PetaLinux版本号,系统也没有定义XILINX_VERSION,则缺省使用2019.2作为PetaLinux版本号。
大家好,我是cloud3,本文讲一下操作系统中的调度算法以及多处理中的调度问题。
开发人员在高性能系统的性能调优过程中,经常会碰到各种背景的噪声干扰, 从而使得收集的数据不够精确。本文主要从CPU 以及Linux操作系统的角度来分析各种噪声的来源以及消除方法。最终的目标是搭建基准平台,在特定的cpu上实现”0”干扰。
在 【Linux 内核】实时调度类 ② ( 实时调度实体 sched_rt_entity 源码分析 | run_list、timeout、watchdog_stamp、time_slice 字段 ) 博客中 , 简单介绍了 在 linux-5.6.18\include\linux\sched.h 头文件中定义的 实时调度实体 sched_rt_entity 源码 ,
在高并发中,如果去频繁的创建线程会产生不必要的开销,所以有了线程池,它可以预先保存一定数量的线程,新的任务不必再去创建线程,而是将任务发布到任务队列,线程池中的线程不断的从任务队列中取出任务并执行,这样可以有效的减少线程创建和销毁所带来的开销。
前言 在虚拟化场景下,经常会用到steal time来判断虚拟机的vCPU执行是否被抢占,进而来衡量虚拟机的性能指标。同时,在延迟敏感型的业务上(例如redis),会用sched delay来分析延迟突刺类问题。 这里我们来分析steal time以及进程的sched delay的原理和实现。再进一步延伸到atop对sched delay的支持,做到带外监控。 分析 schedstat中的run delay 在进程的proc目录下,存在文件/proc/<PID>/schedstat 在内核文档中可以找到下面的描述
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。
[23680089.192513] NMI watchdog: BUG: soft lockup - CPU#11 stuck for 22s! [filebeat:47277]
在《一文读懂 | 进程怎么绑定 CPU》这篇文章中介绍过,在 Linux 内核中会为每个 CPU 创建一个可运行进程队列,由于每个 CPU 都拥有一个可运行进程队列,那么就有可能会出现每个可运行进程队列之间的进程数不一样的问题,这就是所谓的 负载不均衡 问题,如下图所示:
在《宋宝华:火焰图:全局视野的Linux性能剖析》一文中,我们主要看了on-cpu火焰图,理解了系统的CPU的走向的分析。但是,很多时候,单纯地看on-cpu的情况(什么代码在耗费CPU),并不能解决性能问题,因为有时候性能差的原因瓶颈不一定在CPU上面,而是在off-cpu的时间,比如:
Linux的进程状态就是struct task_struct内部的一个属性。 为了弄明白正在运行的进程是什么意思,我们需要知道进程的不同状态。一个进程可以有几个状态(在Linux内核里,进程有时候也叫做任务)。 下面的状态在kernel源代码里定义:
在了解Go的运行时的scheduler之前,需要先了解为什么需要它,因为我们可能会想,OS内核不是已经有一个线程scheduler了嘛?
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~
xmlns:tools=”http://schemas.android.com/tools”
一切互斥操作的依赖是 自旋锁(spin_lock),互斥量(semaphore)等其他需要队列的实现均需要自选锁保证临界区互斥访问。
内核线程(Kernel-Level Thread ,KLT) 轻量级进程(Light Weight Process,LWP):轻量级进程就是我们通常意义上所讲的线程,由于每个轻量级进程都由一个内核线程支持,因此只有先支持内核线程,才能有轻量级进程
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