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Linux内核调度分析(进程调度)

本文是《Linux内核设计与实现》第四章的阅读笔记,代码则是摘自最新的4.6版本linux源码(github),转载请注明出处。...采用抢占式多任务的基础是使用**时间片轮转**机制来为每个进程分配可以运行的时间单位。...优先级越低的进程分到的时间片单位越小,但是实际上他们往往是需要进行大量后台计算的,这样很不合理。...这个入口是内核中一个名为的函数,它会找到一个最高优先级的调度类,这个调度类拥有自己的可运行队列,然后向其询问下一个要运行的进程是谁。...在Linux中,只要重新调度是安全的,内核就可以在任何时间抢占正在执行的任务,这个安全是指,只要没有持有锁,就可以进行抢占。

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为什么计算机最小的存储单位是字节?而最小到的传输单位是bit?

还可以从以下几个方面来理解: 1.字节(Byte)是电脑中表示信息含义的最小单位,因为在通常情况下一个ACSII码就是一个字节的空间来存放。...而事实上电脑中还有比字节更小的单位,因为一个字节是由八个二进制位组成的,换一句话说,每个二进制位所占的空间才是电脑中最小的单位,我们把它称为位,也称比特(bit)。由此可见,一个字节等于八个位。...另外,内存中运算的最小存储单位是字节,位运算也是在一个字节的存储单位的基础上进行的,所以存储的最小单位可以理解为字节。...2.bit是二进制数的一位包含的信息或2个选项中特别指定1个的需要信息量称为一比特,是表示信息的最小单位,只有两种状态:0和1。...电脑内部的电路工作有高电平和低电平两种状态.所以就用二进制来表示信号,以便计算机识别。所以计算机能传输的最小单位当然是你信号的单位bit,而不是字节,串口最小也有一位传递的。

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    【Linux内核】进程调度

    Linux 提供了抢占式的多任务模式。在此模式下,由调度程序来决定什么时候停止一个进程的运行以便其他进程能够得到执行机会。这个强制的挂起动作就叫抢占(preemption)。...对于这类处理器消耗型的进程,调度策略是尽量降低它们的运行频率,而将它们的运行时间拖长一些。 进程优先级 调度算法中最基本的类就是基于优先级的调度。...在包括Linux在内的某些系统中,优先级高的进程使用的时间片也较长。调度程序总是选择时间片未用尽面且优先级最高的进程运行。用户和系统都可以通过设置进程的优先级来影响系统的调度。...进程抢占 像前面所说的,Linux 系统是抢占式的。当-个进程进入TASK_RUNNING状态,内核会检查它的优先级是否高于当前正在执行的进程。...如果是这样,调度程序会被唤醒,重新选择新的进程执行(应该会是刚刚进人可运行状态的这个进程)。此外,当一个进程的时间片变为0时,它会被抢占,调度程序被唤醒以选择-一个新的进程。

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    【Linux 内核】线程调度示例一 ② ( 获取指定调度策略的最大和最小优先级 | 代码示例 )

    文章目录 一、获取指定调度策略的最大和最小优先级函数 二、获取指定调度策略的最大和最小优先级代码示例 一、获取指定调度策略的最大和最小优先级函数 ---- Linux 内核中 , 通过下面 2 个函数..., 可以获取进程的 " 优先级最大值 “ 和 ” 优先级最小值 " ; 获取 实时进程 优先级最大值 函数 : 传入调度策略 对应的宏定义 ; int sched_get_priority_max(int...policy) 获取 实时进程 优先级最小值 函数 : 传入调度策略 对应的宏定义 ; int sched_get_priority_min(int policy) 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 ; 二、获取指定调度策略的最大和最小优先级代码示例...---- 获取指定调度策略的最大和最小优先级代码示例 : /** * @brief 打印指定调度策略的最大和最小优先级 * * @return int */ static int print_thread_priority_with_policy

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    【Linux系统内核探索】进程调度

    进程调度 什么是进程调度? 进程调度是操作系统内核的核心功能之一,负责在多个进程之间分配CPU时间,使得系统能够同时运行多个进程。...因为计算机的CPU资源有限,操作系统需要决定在任何时刻哪个进程能够使用CPU执行任务,这个过程就是进程调度。 Linux进程调度经历了多个阶段的优化,目前主流的Linux内核使用的是完全公平调度器。...现代的Linux调度主要依赖于Linux的CFS调度器,在2.6版本之前主要用的是Linux内核O(1)调度算法,这次我们的重点在于Linux内核O(1)调度算法。...进程调度算法 我们打开Linux内核源码版本是2.5.18,打开源码后搜索runqueue。...这样就实现了Linux内核O(1)调度算法。

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    Linux内核-什么是内核

    让我们了解和熟悉基本的Linux内核相关的信息,Linux内核我们主要从以下几个方面来讲解: Linux内核-什么是内核(本章节) Linux内核-内核参数 Linux内核-proc文件系统 Linux...什么是Linux内核 Linux 内核是Linux操作系统的核心部分,它是一个自由和开放源代码的类Unix操作系统内核。...以下是Linux内核的一些关键特点和功能: 开源:Linux内核的源代码是公开的,任何人都可以查看、修改和发布自己的版本。...内存管理:Linux内核提供了复杂的内存管理系统,用于管理物理内存,并通过虚拟内存技术来扩展可用内存。 进程调度:Linux内核使用一个调度程序来决定哪个进程在给定的时间运行。...Linux内核的官方网址就是https://www.kernel.org/ 本地内核文件 我们在Linux基础-linux目录介绍过/boot目录就是内核相关的的目录,这个是未升级内核之前的目录结构,可以和上面的内核版本进行对应

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    聊聊Linux内核进程调度下篇

    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...实际调度器 调度器通用元素 CFS(完全公平)调度器 Linux内核中所有动态优先级的进程都是有CFS调度器处理,通常Linux内核中大部分都是非实时进程,所以CFS进程调度器也是最繁忙的调度器。...CFS调度器不依赖于传统的时间片来分配CPU的时间,而是通过虚拟时间,这个虚拟时间是进程获取CPU时间的时间单位。...Linux内核中支持实时进程,它们是由实时调度器来进行调度。...,在Linux内核的3.14开始引入了,deadline调度器基于全局最早的截止期优先和固定带宽服务器算法,于预先确定其运行时的需求。

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    『中级篇』K8S最小调度单位Pod(62)

    原文链接地址:『中级篇』K8S最小调度单位Pod(62) k8s里面非常重要的一个概念pod,首先简单的介绍是pod是k8s最小的调度单位,一个pod里面可以包含一个或者多个container,一个pod...docker network ls #查看到nginx的ip是172.17.0.4 docker network inspect bridge exit kubectl get pods -o wide...minikube ssh ping 172.17.0.4 curl 172.17.0.4 [1240] 老铁 现在你最想的是什么?我最想的是:在本机可以访问到nginx的服务,而不是在内部。...在原来学docker的时候可以进行-p 端口映射的方式。在k8s的kubectl 同样可以看命令。...也留个小问题,现在是用的port-forward它得一直开着,如果关闭了,直接就访问不了了,这种该如何解决。下次我来说!

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    Linux 内核的 4 大 IO 调度算法

    Linux 内核包含4个IO调度器,分别是 Noop IO scheduler、Anticipatory IO scheduler、Deadline IO scheduler 与 CFQ IO scheduler...anticipatory, 预期的;提早发生的;期待着的 通常磁盘的读写影响是由磁头到柱面移动造成了延迟,解决这种延迟内核主要采用两种策略:缓存和IO调度算法来进行弥补. 本文做一简单介绍....I/O调度程序负责维护这些队列的顺序,以更有效地利用介质.I/O调度程序将无序的I/O操作变为有序的I/O操作. 内核必须首先确定队列中一共有多少个请求,然后才开始进行调度. ?...IO调度器在内核栈中所处位置如下: ? ? 块设备最悲剧的地方就是磁盘转动,这个过程会很耗时间。...从Linux 2.6.18起,CFQ作为默认的IO调度算法。对于通用的服务器来说,CFQ是较好的选择。

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    聊聊Linux内核进程调度上篇

    基本介绍 Linux的进程调度器是内核中最重要的核心组件,它决定了一个进程合适获取CPU的时间以及占用CPU的时间。...Linux进程调度器采用类似于vfs的设计采用简单的两层结构模式,第一层是通用调度器,定义作为进程调度器的入口抽象层;第二层是调度器的具体实现,根据调度策略实现进程的调度的器的具体实现。...第一层的使用了struct sched_class来描;第二层是具体的具体的调度器包括deadline调度器(struct sched_class dl_sched_class)、实时调度器(struct...内核中进程运行队列是通过struct rq来定义 // 省略大部分字段,着重描述下运行队列中的一些字段 struct rq { // 每个CPU的运行队列的锁 raw_spinlock_t lock...,内核是从__schedule()函数开始,该函数是挑选下一个最佳的可运行的进程任务。

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    【Linux 内核】调度器 ① ( 调度器概念 | 调度器目的 | 调度器主要工作 | 调度器位置 | 进程优先级 | 抢占式调度器 | Linux 进程状态 | Linux 内核进程状态 )

    文章目录 一、调度器 0、调度器概念 1、调度器目的 2、调度器主要工作 3、调度器位置 4、进程优先级 5、抢占式调度器 二、Linux 内核进程状态 API 简介 三、Linux 进程状态 一、调度器...---- 0、调度器概念 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 " 调度器 " , 英文名称是 Scheduler ; 1、调度器目的...进程调度 目的是 最大限度利用 CPU 资源 , 也就是 CPU 时间片 ; 2、调度器主要工作 " 调度器 " 主要的工作 : ① 就绪 -> 执行 : 选择 " 就绪状态 " 的进程执行 ; (...不可中断睡眠状态 __TASK_STOPPED 进程停止状态 EXIT_ZOMBIE 僵尸状态 上面的 5 种状态是 Linux 内核中定义的状态 , 详细细节参考 【Linux 内核】进程管理...终止后的状态 ; 状态之间的转换 , 参考 【Linux 内核】进程管理 ( Linux 中进程的 CPU 资源调度 | 进程生命周期 | 创建状态 | 就绪状态 | 执行状态 | 阻塞状态 | 终止状态

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    什么是Linux内核版本_linux内核深度解析

    大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。 Linux内核版本有两种:稳定版和开发版 ,Linux内核版本号由3个数字组成:r.x.y r:目前发布的内核主版本。...5: 表示这个当前版本的第5次微调patch , 而ELsmp指出了当前内核是为ELsmp特别调校的 EL : Enterprise Linux ; smp : 表示支持多处理器 , 表示该内核版本支持多处理器...知识延伸 一般的有三种 1 smp 2 bigmem 3 一般的内核 Red Hat Linux开机的时候,GRUB的启动菜单会有两个选项,分别是 Red Hat Enterprise Linux ES...一般情况下,可以直接到官网:http://www.kernel.org下载, 缺点是:对于任何内核做过特殊优化调校的发行版是不合适的,尤其是fedora ubuntu 这一类的,毕竟他们在内核中打了大量的补丁...这里有两个有用的文件夹:. ** linux-2.6.23.ARCH——这个是kernel.org 提供的包经过Fedora 补丁和升级得到的。

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    kubernete中的原子调度单位:pod

    假如我们有3个进程,因为相互之间的关系需要部署在同一台宿主机上,这3个进程每个需要分配1G内存,但是有2个宿主机,A机器有3G内存,B机器有2.5G内存,如果不能统一调度,其中2个进程调度到B机器后,因为内存不足...而如果我们使用kubernete中的pod,pod会对3个容器统一管理和调度,这样就会直接选择A宿主机。...调度在一个pod的中的容器,一般具有某些关联关系,比如共享Linux namespace,共享volume,通过localhost进行通信。像Tomcat和它所依赖的war包,就是这样的一个例子。...Tomcat8镜像,一个是存放Tomcat下的war包,这儿使用的是我之前做的一个springboot-rabbitmq的镜像。...同时我们也看到war包所在的容器类型是initContainer,这个镜像的特点是会比spec.containers中的容器先启动。

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    linux内核调度算法(3)–多核系统的负载均衡

    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。...实际上,如果你没有对你的进程做过特殊处理的话,LINUX内核是有可能把它放到多个CPU处理器上运行的,这是内核的负载均衡。...假设我们的系统是双核的,父进程运行在cpu0上,那么这个fork出来的进程也是在cpu0的runqueue中。 那么,什么时候会发生负载均衡呢?...具体的数值要看上面的interval了。 当然,多核CPU也有许多种,例如INTEL的超线程技术,而LINUX内核对一个INTEL超线程CPU会看成多个不同的CPU处理器。...上面说过,如果你没有对你的进程做过特殊处理的话,LINUX内核是有可能把它放到多个CPU处理器上运行的,但是,有时我们如果希望我们的进程一直运行在某个CPU处理器上,可以做到吗?

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    一文搞懂 | Linux内核 CFS 调度器

    1 Linux内核作为一个通用的操作系统(OS),需要兼顾各种各样类型的进程,包括实时进程、交互式进程、批处理进程等。...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 (完全公平调度器)实现的主要思想是维护为任务提供处理器时间方面的平衡(公平性),这意味着应给进程分配相当数量的处理器。.../kernel/sched/core.c中)是CFS调度器的核心函数,其作用是让调度器选择和切换到一个合适的进程运行。 在时钟周期开始时,调度器调用__schedule()函数来开始调度的运行。...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内核线程kernel thread详解--Linux进程的管理与调度(十)

    内核线程 为什么需要内核线程 Linux内核可以看作一个服务进程(管理软硬件资源,响应用户进程的种种合理以及不合理的请求)。 内核需要多个执行流并行,为了防止可能的阻塞,支持多线程是必要的。...内核线程就是内核的分身,一个分身可以处理一件特定事情。内核线程的调度由内核负责,一个内核线程处于阻塞状态时不影响其他的内核线程,因为其是调度的基本单位。 这与用户线程是不一样的。...内核线程和普通的进程间的区别在于内核线程没有独立的地址空间,mm指针被设置为NULL;它只在 内核空间运行,从来不切换到用户空间去;并且和普通进程一样,可以被调度,也可以被抢占。...最重要的就是工作队列允许被重新调度甚至是睡眠。..., 虽然创建的代价已经很小了, 但是对于追求性能的linux内核来说还不能忍受 因此我们只能说kernel_thread是一个古老的接口, 内核中的有些地方仍然在使用该方法, 将一个函数直接传递给内核来创建内核线程

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    Linux内核调度器源码分析 - 初始化

    为了能够理解 Linux 调度器的设计与实现,我们将以 Linux kernel 5.4 版本(TencentOS Server3 默认内核版本)为对象,从调度器子系统的初始化代码开始,分析 Linux...fair_sched_class: CFS 调度器的优先级要低于上面的三个调度类,它是基于公平调度思想而设计的调度类型,是 Linux 内核的默认调度类。...调度组(sched_group) 调度组是与调度域一起被引入内核的,它会与调度域一起配合,协助 CFS 调度器完成多核间的负载均衡。...调度器初始化(sched_init) 下面进入正题,开始分析内核调度器的初始化流程,希望能通过这里的分析,让大家了解: 1、运行队列是如何被初始化的 2、组调度是如何与 rq 关联起来的(只有关联之后才能通过...Linux 是一个可以跑在多种芯片架构,多种内存架构(UMA/NUMA)上运行的操作系统,所以 Linu x需要能够适配多种物理结构,所以它的调度域设计与实现也是相对比较复杂的。

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    你的新进程是如何被内核调度执行到的?

    大家好,我是飞哥! 在前面的文章《Linux进程是如何创建出来的?》 和 《聊聊Linux中线程和进程的联系与区别》 中我们都讲过了,进程和线程在创建出来后会加入运行队列里面等待被调度。...Linux 内核会为每个 CPU 核都分配一个运行队列,也就是 struct rq 内核对象。 内核定义是通过 DEFINE_PER_CPU 来定义 Per CPU 变量的。...为了满足各种复杂的调度策略,内核在 struct rq 中实现了不同的调度类(Scheduling Class)。不同的调度需求的进程放在不同的调度类中。...这段时间的最小值由 sched_min_granularity_ns 这个内核参数来控制,单位是 ns (纳秒) 。例如下面这个配置的最短运行时间是 10 ms。...问题二:进程的 nice 值代表的是优先级吗,高优先级是否能抢占低优先级的 CPU ? 在实时任务如 migration 内核线程中,是按优先级调度的。

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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..." 主要完成 切换地址空间 , 切换寄存器 , 切换栈空间 工作 ; " 主调度器 " 通过 调用 schedule() 方法 , 完成 进程的 调度 和 切换 ; " 周期性调度器 " 根据 相应频率..., 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

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