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。...抢占式多任务（Linux） 这种情况下，由调度程序来决定什么时候停止一个进程的运行，这个强制的挂起动作即为**“抢占”**。...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。...从中断返回内核空间的时候，会检查和的值，如果被标记，并且为0，就意味着有一个更需要调度的进程需要被调度，而且当前情况是安全的，可以进行抢占，那么此时调度程序就会被调用。
（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。...进程调度器的任务就是合理分配CPU时间给运行的进程，创造一种所有进程并行运行的错觉。这就对调度器提出了要求： 1、调度器分配的CPU时间不能太长，否则会导致其他的程序响应延迟，难以保证公平性。...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。
前者适用SCHED_NORMAL调度策略，后者可选SCHED_FIFO或SCHED_RR调度策略。...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。而动态优先级是由静态优先级（static_prio）调整而来。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。...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。...则系统调度时，会给该进程更多的奖励（bonus），以便该进程有更多的机会能够执行。奖励（bonus）从0到10不等。
调度策略 进程可以分为实时进程和普通进程，对于这两种不同类型的进程肯定有不同的调度策略，task_struct中的policy就用来表示调度策略。...fair_sched_class：普通进程的调度策略 CFS调度算法 CFS（completed fair Schedule）完全公平调度，适用于普通进程调度。...vruntime = 实际运行时间 * NICE_0_LOAD / 权重 使用调度算法首先得有包含vruntime的调度实体，task_struct中有如下调度实体的成员变量： struct sched_entity...se; //完全调度实体 struct sched_rt_entity rt; // 实时调度实体 struct sched_dl_entity dl; // deadline调度实体 CFS算法中将...当cpu需要一个任务执行时，其会先按照优先级选择不同的调度类，不同的调度类操作不同的队列，例如rt_sched_class先被调用，其会在rt_rq中找下一个任务，只有找不到时才轮到fair_sched_class
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...下面介绍几种常见的调度策略： SCHED_OTHER：该策略是是默认的Linux分时调度（time-sharing scheduling）策略，它是Linux线程默认的调度策略。...在Linux中，调度程序是一个叫schedule()的函数，该函数调用的频率很高，由它来决定是否要执行进程的切换，如果要切换的话，切换到那个进程等。...那么在Linux中，在什么情况下要执行这个调度程序呢？我们把这种情况叫作调度时机。...设备驱动程序，当设备驱动程序执行长而重复的任务时，在每次反复循环中，驱动程序读检查是否需要调度，如果必要，则调用调度程序schedule()放弃CPU。 进程从中断、异常及系统调用返回到用户态时。
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，...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器是CFS完全调度。 在调度时，调度器去 CFS 运行队列找是否有任务需要运行。...为了驱动任务之间的抢占，调度程序在定时器中断处理程序scheduler_tick()中设置标志。...从中断处理程序返回到用户空间。
调度器是CPU时间的管理员。Linux调度器需要负责做两件事：一件事是选择某些就绪的进程来执行；另一件事是打断某些执行中的进程，让它们变回就绪状态。不过，并不是所有的调度器都有第二个功能。...应用程序的开发者在编写计算机程序时，就不用专门写代码处理上下文切换了。 进程的优先级 调度器分配CPU时间的基本依据，就是进程的优先级。根据程序任务性质的不同，程序可以有不同的执行优先级。...当计算机中有大量进程在运行时，这个调度器的性能将会被大大降低。也就是说，O(n)调度器没有很好的可拓展性。O(n)调度器是Linux 2.6之前使用的进程调度器。...完全公平调度器 从2007年发布的Linux 2.6.23版本起，完全公平调度器（CFS，Completely Fair Scheduler）取代了O(1)调度器。...以上就是调度器的基本原理，以及Linux用过的几种调度策略。调度器可以更加合理地把CPU时间分配给进程。现代计算机都是多任务系统，调度器在多任务系统中起着顶梁柱的作用。
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。...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调度器还是有很大帮助的，所以本文主要介绍 O(1)调度算法 的原理与实现。...由于在 Linux 内核中，任务和进程是相同的概念，所以在本文混用了任务和进程这两个名词。
目录 linux线程调度策略 linux线程调度策略 这是一篇非常好的关于线程调度的资料，翻译自shed 从Linux 2.6.23开始，默认的调度器为CFS，即"完全公平调度器"(Completely...在Linux内核源码中，SCHED_OTHER被称为SCHED_NORMAL。 The nice value nice值用于影响CPU调度器对进程的调度偏好。...2.6.23版本的Linux内核中引入了CFS调度，并采用了一种能根据nice的差值产生更显著影响的算法。...(权重表示是该程序需要的cpu时间的一种表现，如果一个程序需要大量cpu进行处理，可以提高其权重，反之减小其权重。...在Linux 2.6.25之前，阻止实时进程冻结系统的唯一方式是通过shell启动一个静态优先级更高的程序，如通过这种方式来停止实施程序，并释放CPU资源。
有两种方式：由用户程序指定、由内核的调度程序动态调整。（下面会说到） linux内核将进程分成两个级别：普通进程和实时进程。实时进程的优先级都高于普通进程，除此之外，它们的调度策略也有所不同。...在linux下，用户程序可以通过sched_setscheduler系统调用来设置进程的调度策略以及相关调度参数；sched_setparam系统调用则只用于设置调度参数。...有兴趣的朋友可以参考下面的链接： 《Linux 调度器发展简述》 《鼠眼看Linux调度器》 《鼠眼再看Linux调度器［1］》 《鼠眼再看Linux调度器［2］》 调度程序的效率 “优先级”明确了哪个进程应该被调度执行...每次调度，调度程序需要从树中找出优先级最高的进程。复杂度为O(logN)。 那么，为什么从linux 2.6早期到近期linux 2.6版本，调度程序选择进程时的复杂度反而增加了呢？...4、中断处理线程化 在linux下，中断处理程序运行于一个不可调度的上下文中。从CPU响应硬件中断自动跳转到内核设定的中断处理程序去执行，到中断处理程序退出，整个过程是不能被抢占的。
一、抢占式调度和主动调度： 前面我们说过，进程的切换总是通过 shedule 函数发生的，而 schedule 函数可以是在系统调用返回、中断返回等时机被调用，也可以进程在驱动程序中主动调用 我们把在系统调用返回等时机调用...把进程在驱动程序中主动调用 schedule 函数来发生进程切换的这种情况称为主动调度 本文将讨论主动调度，抢占式调度将在下一篇文章中讲解： 二、主动调度的发生的情况： 主动调度一般在应用程序读取某个设备时...，设备此时数据还没有准备好，进程就进入睡眠，发生进程调度切换到其它进程运行 例如应用想从网卡读取数据，但是此时网卡没有数据，那么驱动程序就会让进程睡眠，然后发生进程调度。...又或者应用想读取按键，但是按键还没有被按下，此时驱动程序也会让进程睡眠，然后发生进程调度 在驱动程序中，对应的实现如下： /* 网卡的驱动程序 */ tap_do_read(...) { ......四、总结: 进程发生切换总是调用 schedule 函数进行的，进程调度分抢占式调度和主动调度，主动调度表示的是进程主动调用 schedule 函数发生进程切换 schedule 函数主要做了两件事，
为了解决这个问题，Linux 实现了 组调度 这个功能。那么什么是 组调度 呢？ 组调度 的实质是：调度时候不再以进程作为调度实体，而是以 进程组 作为调度实体。...在分析之前，为了对 完全公平调度算法 有个大体了解，建议先看看这篇文章：《Linux完全公平调度算法 》。 1. 进程组 在 Linux 内核中，使用 task_group 结构表示一个进程组。...完全公平调度算法 在调度时是通过 cfs_rq 结构完成的，cfs_rq 结构使用一棵红黑树将需要调度的进程或者进程组组织起来，然后选择最左端的节点作为要运行的进程或进程组，详情可以参考文章：《Linux...Linux 调度的时候，就是从上而下（从根进程组开始）地筛选出最优的进程进行运行。 2....调度过程 当 Linux 需要进行进程调度时，会调用 schedule() 函数来完成，其实现如下（经精简后）： void __sched schedule(void) { struct task_struct
引言 通过此前的两篇文章，我们系统介绍了 linux 操作系统中的调度算法与其演进： linux 操作系统的进程调度（上） -- 进程调度的基本概念 linux 操作系统的进程调度（中） -- 进程调度算法的演进...本文，我们就来介绍 Linux 操作系统实际使用的进程调度器以及它们的演进。...O(n) 调度器 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。...O(1) 调度器 在 linux 内核采用 O(n) 调度器的 4 年后，Linux2.6.0 采纳了 Rad Hat 公司设计的 O(1) 调度算法，这是一个基于上一篇文章中介绍的多级反馈队列算法的调度器实现...CFS 调度器 由于 O(1) 调度器的上述问题，很快在 Linux 2.6.23 版本，就有一款新的调度器 -- CFS 被内核采用，它是由匈牙利程序员 Ingo Molnar 在澳大利亚外科医生 Con
概述 组调度（task_group）是使用Linux cgroup(control group)的cpu子系统来实现的，可以将进程进行分组，按组来分配CPU资源等。...由于组调度和带宽控制紧密联系，因此本文将探讨这两个主题，本文的讨论都基于CFS调度器，开始吧。...2. task_group 组调度，在内核中是通过struct task_group来组织的，task_group本身支持cfs组调度和rt组调度，本文主要分析cfs组调度。...CFS调度器管理的是sched_entity调度实体，task_struct（代表进程）和task_group（代表进程组）中分别包含sched_entity，进而来参与调度； 关于组调度的相关数据结构...调度实体参与调度时，都会挂入到红黑树中，task_struct和task_group都属于被调度对象； task_group会为每个CPU再维护一个cfs_rq，这个cfs_rq用于组织挂在这个任务组上的任务以及子任务组
cgroup 与组调度 linux内核实现了control group功能（cgroup，since linux 2.6.24），可以支持将进程分组，然后按组来划分各种资源。...cgroup支持很多种资源的划分，CPU资源就是其中之一，这就引出了组调度。 linux内核中，传统的调度程序是基于进程来调度的（参阅《Linux 进程调度浅析》）。...调度发生的时候，调度程序从根task_group的运行队列中选择一个调度实体。如果这个调度实体代表一个task_group，则调度程序需要从这个组对应的运行队列继续选择一个调度实体。...（参见《linux内核SMP负载均衡浅析》。近期会推送给大家） 组的调度策略 组调度的主要数据结构已经理清了，这里还有一个很重要的问题。...其他 前段时间，有一篇“200+行Kernel补丁显著改善Linux桌面性能”的新闻比较火。这个内核补丁能让高负载条件下的桌面程序响应延迟得到大幅度降低。
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。...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)。...有效管理时间片能使调度程序从系统全局的角度做出调度决定，这样做还可以避免个别进程独占系统资源。 相反，在非抢占式多任务模式下，除非进程自己主动停止运行，否则它会一直执行。...优先级高的进程先运行，低的后运行，相同优先级的进程按轮转方式进行调度(一个接一个，重复进行)。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。...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。
（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。...进程调度器的任务就是合理分配CPU时间给运行的进程，创造一种所有进程并行运行的错觉。这就对调度器提出了要求： 调度器分配的CPU时间不能太长，否则会导致其他的程序响应延迟，难以保证公平性。...Linux 系统为了提升响应的速度，倾向于优先调度 I/O 消耗型。...Linux 调度算法： Linux 中有一个总的调度结构，称之为 调度器类（scheduler class），它允许不同的可动态添加的调度算法并存，总调度器根据调度器类的优先顺序，依次去进行调度器类的中的进程进行调度...Linux 调度时机： 1、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。
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..." 进行 进程调度 ; 进程优先级 参考 【Linux 内核】进程管理 - 进程优先级 ② ( prio 调度优先级 | static_prio 静态优先级 | normal_prio 正常优先级 |..." 抢占式调度器 " 概念 : 如果 " 调度器 " 支持 " 就绪状态 " 与 " 运行状态 " 之间可以相互转换 , 则该调度器称为 " 抢占式调度器 " ; 二、Linux 内核进程状态 API...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 | 进程生命周期之间的转换 ) 博客 ;
在linux中, 进程的优先级是动态的. 调度程序跟踪进程正在做什么, 并周期性的调整他们的优先级....), 也可能是CPU受限的(比如图形绘制程序) 2.2 实时进程与普通进程 在linux中, 调度算法可以明确的确认所有实时进程的身份, 但是没办法区分交互式程序和批处理程序(统称为普通进程), linux2.6...当然与批处理进程相比, 调度程序有偏爱交互式进程的倾向 根据进程的不同分类Linux采用不同的调度策略. 对于实时进程，采用FIFO或者Round Robin的调度策略....，调度器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)调度器 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)调度器风光了没几天就又被另一个更优秀的调度器取代了..., 以固定的频率运行, 不时的检测是否有必要 因此当前linux的调度程序由两个调度器组成：主调度器，周期性调度器(两者又统称为通用调度器(generic scheduler)或核心调度器(core scheduler
并且他们的响应时间要尽可能的短 视频音频应用程序, 机器人控制程序以及从物理传感器上收集数据的程序 在linux中, 调度算法可以明确的确认所有实时进程的身份, 但是没办法区分交互式程序和批处理程序,...linux2.6的调度程序实现了基于进程过去行为的启发式算法, 以确定进程应该被当做交互式进程还是批处理进程....当然与批处理进程相比, 调度程序有偏爱交互式进程的倾向 1.3 不同进程采用不同的调度策略 根据进程的不同分类Linux采用不同的调度策略...., 这个算法的缺点是当内核中有很多任务时，调度器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)调度器 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...因此当前linux的调度程序由两个调度器组成：主调度器，周期性调度器(两者又统称为通用调度器(generic scheduler)或核心调度器(core scheduler)) 并且每个调度器包括两个内容
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