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linux 操作系统的进程调度（上） -- 进程调度算法的演进

引言上一篇文章中，我们介绍了内核调度的基本概念，知道了调度器设计中最核心的两个指标 -- 周转时间与响应时间： linux 操作系统的进程调度（上） -- 进程调度的基本概念本文，我们就继续顺着上文的思路...，来看看在操作系统的进程调度设计中，都有哪些调度算法，他们的思路和优劣又分别体现在哪些方面。...时间片轮转算法 RR Round-Robin 算法是现代操作系统调度器诞生的基石。它按照 CPU 时钟芯片产生的若干个时钟脉冲为单位，将 CPU 时间进行切分，每个分片就是 CPU 调度的时间片。...所以，光是有多级队列是远远不够的，还需要反馈机制，周期性地对进程类型进行重新评估，避免上述问题。综上，这就是多级反馈队列 Multi-Level Feedback Queue 算法。 7....结语正是有了多级反馈队列算法，现代生产级操作系统中的进程调度器才得以真正建立起来。下一篇文章，我们就来深入 linux，来了解具体的 linux 进程调度器的发展历史和实现机制，敬请期待。

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linux 操作系统的进程调度（上） -- 进程调度的基本概念

这就是操作系统调度器的工作。本文我们就来详细介绍一下。 2....在 Linux 操作系统中，系统会为每个进程打一个分，这个分就是 PR 值，它是 Priority 的前两个字母。...但有时，用户可能会不认可操作系统的优先级数值，而是想要去手动调整进程的优先级。此时，如果让用户直接干预 PR 值，那风险就显得很大。Linux 为用户层设计了一个 Nice 值，翻译为“谦让值”。...而抢占式调度的模式下，操作系统尽管增加了进程切换的开销以及调度算法设计的复杂度，但却可以更加灵活地分配 CPU 的时间资源，所以常见的操作系统一般都采用抢占式调度的策略。 5....结语本文，我们从操作系统的整体层面，了解了操作系统进程调度的基本概念和设计思想，但我们尚未触及核心部分，到底 linux 系统中的调度器是如何设计的，又有着怎样的历史沿革，出现了哪些算法？

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操作系统之调度

处理机调度，就是从就绪队列中按照某种的算法选择一个进程并将处理机分配给它，以实现进程的并发运行。 操作系统的调度有三个层次，分别是高级调度、中级调度和低级调度。下面分别介绍它们。...高级调度 (外存 –> 内存) 我们知道是计算机的内存空间是有限，所以有时操作系统无法将用户提交的作业全部放入内存 (在单道批系统时)，因此操作系统就需要确定某种算法，决定作业调度内存的顺序。...作业调入时会建立相应的PCB，作业调出时才撤销PCB。高级调度主要是指调入的问题，因为只有调入的时机需要操作系统来确定，而调出的时机必然是作业运行结束后。...中级调度 (外存 –> 内存) 背景：在引入了虚拟存储技术之后，操作系统可将暂时不能运行的进程调至外存等待。等它重新具备了运行条件且内存稍有空闲时，操作系统再把它调回内存。...低级调度 (内存 –> CPU) 低级调度的主要任务是按照某种规则从就绪队列中选取一个进程，将CPU分配给它。低级调度是操作系统中最基本的一种调度，在一般的操作系统中都必须配置低级调度。

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《现代操作系统》—— 调度

只要有2个或更多的进程处于就绪状态，那么这种情形就发生了：CPU必须要在多个就绪的进程中选择下一个要运行的程序。在操作系统中，完成这个选择工作的程序叫做调度程序（scheduler）。...该程序使用的算法叫做调度算法。许多适用于进程调度的方法同样也适用于线程调度。内核管理线程的时候，调度是按照线程级别进行的，与线程所属的进程没有关联。本文主要讨论同样适用于进程和线程调度的问题。...调度算法分类不同的应用领域有不同的目标，也就需要不同的操作系统。所以，不同的操作系统，需要有不同的调度算法。常见的操作系统分为3类：批处理系统批处理系统是弱交互的。...调度算法目标说是调度算法的目标，其实也是衡量调度算法的指标。下面将介绍一些适合于所有系统的通用指标，然后再介绍衡量不同类型系统调度算法的指标。...静态调度算法要求事先掌握所完成的工作和必须满足的截止时间等所有必要信息时，才能工作，动态调度算法没有这个要求。策略和机制采用调度机制和调度策略分离的原则。

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操作系统-进程调度

Hi~朋友，关注置顶防止错过消息摘要进程调度调度原则调度算法线程调度进程调度是指在进程之间选择一个进程将其送上CPU执行，通常这个是由操作系统中的调度程序执行。...进程的周转时间越小越好，调度程序需要保证周转时间尽可能的小调度程序需要让就绪队列中的等待时间尽可能的短对于交互式比较强的应用，比如键盘、鼠标，调度程序要考虑程序的响应时间尽可能快。...总上所述，调度程序主要从以下几个系统参数来考虑： CPU利用率：调度程序尽可能的让CPU繁忙，提高调度程序的利用率系统吞吐量：吞吐量是单位时间内CPU完成的进程数，长作业会降低吞吐量，短作业提高吞吐量...周转时间：周转时间是运行时间和阻塞时间的总和，一个进程的调度时间越小越好等待时间：进程在就绪队列中等待时间尽可能的短响应时间：在交互式较强的系统，调度算法需要尽可能的降低响应时间调度算法如果硬件提供某个频率的时钟中断...这种抢占式调度需要在时间段结束时发生时钟中断，以便把CPU控制权返回给调度程序进行调度。这就是常说的时间片机制。

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Linux进程调度_linux进程的查看和调度

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。进程调度含义 ---- 进程调度决定了将哪个进程进行执行，以及执行的时间。操作系统进行合理的进程调度，使得资源得到最大化的利用。...（当然，单片机也可以跑类似 FreeRTOS，也可以有进程切换）在带操作系统的 CPU 上跑的逻辑是，允许多个进程（其实就是程序） ”同时” 跑。...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。

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goroutine调度机制

调用系统api创建线程，不同的操作系统，调用不一样，其实就是和c语言创建过程是一致的，（windows用的是CreateThread，linux用的是clone系统调用），(*^__^*)嘻嘻…… 3....调度类似（按照时间分片） windows：20ms linux：5ms－800ms 1....二、goroutine调度机制 1、线程调度模型高级语言对内核线程的封装实现通常有三种线程调度模型： A、N:1模型。...操作系统的调度不失为高效和公平，比如CFS调度算法。...为了实现M：N线程调度机制，Go引入了3个结构体： M：操作系统的内核空间线程 G：goroutine对象，G结构体包含调度一个goroutine所需要的堆栈和instruction pointer（IP

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golang调度机制

这和C、C++完全不一样，C、C++的语言编译之后执行完全是交给操作系统内核来控制执行，而golang，在编译时会加入自己的调度器代码，在执行上按照自己的调度器进行调度执行。...M 代表一个操作系统的线程；M代表着真正的执行计算资源。...在绑定有效的p后，进入schedule循环；而schedule循环的机制大致是从各种队列、p的本地队列中获取G，切换到G的执行栈上并执行G的函数，调用goexit做清理工作并回到m，如此反复。...P可以看作是一个抽象的资源或者一个上下文，它需要获取以便操作系统线程(称之为M)可以运行G。...当你的goroutine执行阻塞的系统调用的时候(syscall)，阻塞的系统调用会中断(intercepted)，如果当前有一些G在执行，运行时会把这个线程从P中摘除(detach)，然后再创建一个新的操作系统的线程

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操作系统的段机制与页机制

段的引入是解决“ 地址总线的宽度一般要大于寄存器的宽度 ”这个问题。...例如，FFFFh：0010h所对应的物理地址为00000h. 实模式：是段地址+偏移量的方式，得到物理地址，进而寻址。...保护模式：不允许通过段寄存器取值得到段的起始地址，而是把虚拟地址转进一个 MMU 的硬件，经过额外的转换和检查，进而得到一个物理地址。...段机制抛开了实际物理内存的大小，从抽象层面提供给开发人员更大的线性空间进行程序开发。但物理内存如果不足时的情况仍需解决。它通过将物理内存空间和线性地址空间分成若干相等的页。...正如你将会看到的，这种机制十分巧妙又实用。

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调度器简介，以及Linux的调度策略

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。...批处理进程没有与用户交互的，往往在后台被默默地执行。实时进程由Linux操作系统创造，普通用户只能创建普通进程。两种进程的优先级不同，实时进程的优先级永远高于普通进程。...如果进程不经常跟用户交互，内核将会把进程的Bonus设置成小于5的数。 O(n)和O(1)调度器下面介绍Linux的调度策略。...先来看Linux 2.4内核推出的O(n)调度器。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。字母n在这里代表操作系统中的活跃进程数量。...表1 进程 Linux操作系统中的进程队列（run queue），如表2所示。 ? 表2 进程队列那么在一个执行周期，被选中的进程依次是先A，然后B和C，随后是D，最后是E。

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3.2 Spark调度机制

3.2 Spark调度机制 Spark调度机制是保证Spark应用高效执行的关键。本节从Application、job、stage和task的维度，从上层到底层来一步一步揭示Spark的调度策略。...宏观上来讲，这种对应用的调度类似于FIFO策略。在Mesos和YARN模式下，底层的资源调度系统的调度策略都是由Mesos和YARN决定的。...[插图] 图3-4 Job的调度流程图3-5则从Job调度流程中的细节模块出发，揭示了工作流程与对应模块之间的关系。从整体上描述了各个类在Job调度流程中的交互关系。...[插图] 图3-5 Job调度流程细节在Spark1.5.0的调度目录下的SchedulingAlgorithm.scala文件中，描述了Spark对Job的调度模式。...调度池（pool）则用于调度每个SparkContext运行时并存的多个互相独立无依赖关系的任务集。调度池负责管理下一级的调度池和TaskSetManager对象。

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Linux操作系统IO机制原理(流程图详解)

我们之前的文章提到了操作系统的三个抽象，它们分别是进程、地址空间和文件，除此之外，操作系统还要控制所有的 I/O 设备。操作系统必须向设备发送命令，捕捉中断并处理错误。...它还应该在设备和操作系统的其余部分之间提供一个简单易用的接口。操作系统如何管理 I/O 是我们接下来的重点。不同的人对 I/O 硬件的理解也不同。...通过写入这些寄存器，操作系统可以命令设备发送数据，接收数据、开启或者关闭设备等。通过从这些寄存器中读取信息，操作系统能够知道设备的状态，是否准备接受一个新命令等。...所有 I/O 端口的集合形成了受保护的 I/O 端口空间，以便普通用户程序无法访问它（只有操作系统可以访问）。...在内存映射中，控制寄存器只是内存中的变量，在 C 语言中可以和其他变量一样进行寻址。第二，对于内存映射 I/O ，不需要特殊的保护机制就能够阻止用户进程执行 I/O 操作。

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Linux进程调度器的设计--Linux进程的管理与调度(十七）

但是普通进程的调度策略就比较麻烦了, 因为普通进程不能简单的只看优先级, 必须公平的占有CPU, 否则很容易出现进程饥饿, 这种情况下用户会感觉操作系统很卡, 响应总是很慢，因此在linux调度器的发展历程中经过了多次重大变动...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)调度器 linux-2.5 CFS调度器 linux-2.6~至今...2 Linux的调度器组成 2.1 2个调度器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...SCHED_RR实现了轮流调度算法, 一种循环时间片的方法, 而SCHED_FIFO实现了先进先出的机制, 这些并不是由完全贡品调度器类CFS处理的, 而是由实时调度类处理. 3.1.3 调度策略相关字段...可以透过rq机制使用该群主下的资源。

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Linux内核调度分析（进程调度）

多任务并发和并行 Linux作为一个多任务操作系统，必须支持程序的并发执行。分类非抢占式多任务除非任务自己结束，否则将会一直执行。...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。...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）。...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。...简单来说有以下两种情况会发生用户抢占：从系统调用返回用户空间从中断处理程序返回用户空间内核抢占 Linux和其他大部分的Unix变体操作系统不同的是，它支持完整的内核抢占。

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操作系统中常用的进程调度算法有_调度算法有哪些

此算法常被用于批处理系统中，作为作业调度算法，也作为多种操作系统中的进程调度算法，还可用于实时系统中。当把该算法用于作业调度时，系统将从后备队列中选择若干个优先权最高的作业装入内存。...6、Unix、Linux与Windows进程调度策略的比较无论是在批处理系统还是分时系统中，用户进程数一般都多于处理机数、这将导致它们互相争夺处理机。另外，系统进程也同样需要使用处理机。...Linux 从整体上区分实时进程和普通进程，因为实时进程和普通进程度调度是不同的，它们两者之间，实时进程应该先于普通进程而运行，然后，对于同一类型的不同进程，采用不同的标准来选择进程。...而且Windows 2000/XP在单处理器系统和多处理器系统中的线程调度是不同的线程调度机制，Windows操作系统的调度系统总是运行优先级最高的就绪线程。...实时操作系统（Real-time operating system, RTOS）最大的特点是对响应时间有严格的要求，linux尚且不能称为完全的实时操作系统，USA的宇宙飞船常用的操作系统是VxWorks

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操作系统的运行机制

： 操作系统的内核程序系统外层的应用程序 操作系统的内核程序内核算是位于计算机系统较为底层的软件，密切的管理着计算机的硬件资源。...操作系统通过时钟管理，向用户提供标准的系统时间。通过时钟中断来实现进程的切换。...中断机制最初引入中断是为了提高外部设备在多道程序运行环境中的 CPU 利用率，并在后来得到发展，成为了操作系统各项操作的基础。...中断机制只有一小部分功能属于内核，它们负责保护和恢复中断现场的信息，转移控制权到相关的处理程序中，从而减少中断处理的时间，提高系统的并行处理能力。...系统控制的数据结构及处理系统中的资源常常都是通过大量数据结构存储的，为了实现对系统资源的有效管理，则出现了下面三个常见的操作：进程管理：进程状态管理、进程调度与分派、创建与撤销进程控制块等。

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操作系统实验三进程调度

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。实验三进程调度一、实验目的 1、理解有关进程控制块、进程队列的概念。 2、掌握进程优先权调度算法和时间片轮转调度算法的处理逻辑。...二、实验内容与基本要求 1、设计进程控制块PCB的结构，分别适用于优先权调度算法和时间片轮转调度算法。 2、建立进程就绪队列。 3、编制两种进程调度算法：优先权调度算法和时间片轮转调度算法。...四、实验报告 1.时间片轮转调度算法（round robin） a.该算法采取了非常公平的方式，即让就绪队列上的每个进程每次仅运行一个时间片。...若选择很小的时间片，将有利于短作业，但意味着会频繁地执行进程调度和进程上下文的切换，这无疑会增加系统的开销。...若一个进程在时间片还没结束时就已完成，此时立即激活调度程序，将它从执行队列中删除。若一个进程在时间片结束时还未运行完毕，则调度程序将把它送往就绪队列的末尾，等待下一次执行。

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Linux进程调度器概述--Linux进程的管理与调度(十五）

，操作系统是应用程序和可用资源之间的媒介。...调度器的一般原理是, 按所需分配的计算能力, 向系统中每个进程提供最大的公正性, 或者从另外一个角度上说, 他试图确保没有进程被亏待. 1.2 调度策略传统的Unix操作系统的都奥杜算法必须实现几个互相冲突的目标...但是普通进程的调度策略就比较麻烦了, 因为普通进程不能简单的只看优先级, 必须公平的占有CPU, 否则很容易出现进程饥饿, 这种情况下用户会感觉操作系统很卡, 响应总是很慢....CFS调度器 linux-2.6~至今 4 Linux的调度器设计 4 Linux的调度器设计 2个调度器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...新唤醒的进程不必一定由完全公平调度器处理, 如果新进程是一个实时进程, 则会立即请求调度, 因为实时进程优先极高, 实时进程总会抢占CFS进程内核为了实现完全公平, 对一些交互式进程有补偿机制, 这些交互式进程多数情况下属于睡眠状态

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操作系统CPU调度策略---07

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...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...因此前后台任务都应该采用时间片机制，并且后台任务还需要体现出短作业优先的策略。该怎么设计，才能保证前台任务响应快，后台任务短作业优先，周转快呢？...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

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linux进程调度

总而言之，对于实时进程，高优先级的进程先执行，它执行到没法执行了，才轮到低优先级的进程执行。 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。...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。...例如如果进程属于交互式进程，那么可以适当的调高它的优先级，使得界面反应地更加迅速，从而使用户得到更好的体验。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。

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