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Linux进程调度器概述--Linux进程的管理与调度(十五）

), 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....因此进程调度也包含了线程调度的功能. linux进程的调度算法其实经过了很多次的演变, 但是其演变主要是针对与普通进程的, 因为前面我们提到过根据进程的不同分类Linux采用不同的调度策略.实时进程和普通进程采用了不同的调度策略...每个进程刚好属于某一调度类, 各个调度类负责管理所属的进程. 通用调度器自身不涉及进程管理, 其工作都委托给调度器类....(部分或者全部), 向内存管理单元(MMU)提供新的信息 调用switch_to(),从上一个进程的处理器状态切换到新进程的处理器状态。

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Linux进程调度器的设计--Linux进程的管理与调度(十七）

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....每个进程刚好属于某一调度类, 各个调度类负责管理所属的进程. 通用调度器自身不涉及进程管理, 其工作都委托给调度器类....暂时没弄明白 3 进程调度的数据结构 调度器使用一系列数据结构来排序和管理系统中的进程....就绪队列 就绪队列是核心调度器用于管理活动进程的主要数据结构。...参照 linux调度器源码分析 - 概述(一) 通过的调度策略对象–调度类 linux下每个进程都由自身所属的调度类进行管理， sched_class结构体表示调度类, 调度类提供了通用调度器和各个调度器之间的关联

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Linux进程调度策略的发展和演变--Linux进程的管理与调度(十六）

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....Linux调度器使用了环形队列用于可运行的任务管理, 使用循环调度策略. 此调度器添加和删除进程效率很高（具有保护结构的锁）。简而言之，该调度器并不复杂但是简单快捷....与之前的Linux调度器不同，CFS没有将任务维护在链表式的运行队列中，它抛弃了active/expire数组，而是对每个CPU维护一个以时间为顺序的红黑树。...红黑树是平衡树，调度器每次总最左边读出一个叶子节点，该读取操作的时间复杂度是O(LogN) 4.3.4 调度器管理器 为了支持实时进程，CFS提供了调度器模块管理器。...各种不同的调度器算法都可以作为一个模块注册到该管理器中。不同的进程可以选择使用不同的调度器模块。2.6.23中，CFS实现了两个调度算法，CFS算法模块和实时调度模块。

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Linux进程ID号--Linux进程的管理与调度（三）【转】

Linux 内核使用 task_struct 数据结构来关联所有与进程有关的数据和结构，Linux 内核所有涉及到进程和程序的所有算法都是围绕该数据结构建立的，是内核中最重要的数据结构之一。...进程ID概述 进程ID类型 要想了解内核如何来组织和管理进程ID，先要知道进程ID的类型： 内核中进程ID的类型用pid_type来描述,它被定义在include/linux/pid.h中： enum...pid结构描述 pid与upid PID的管理围绕两个数据结构展开： struct pid是内核对PID的内部表示， struct upid则表示特定的命名空间中可见的信息。...在fork函数中对其进行赋值的 tgid 指该进程的线程描述符。在linux内核中对线程并没有做特殊的处理，还是由task_struct来管理。所以从内核的角度看， 用户态的线程本质上还是一个进程。...至此，已经与 Linux 内核中数据结构相差不多了。

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Linux进程核心调度器之主调度器schedule--Linux进程的管理与调度(十九）

该信息使得内核在显示栈转储活类似信息时, 忽略所有与调度相关的调用. 由于调度哈书调用不是普通代码流程的一部分, 因此在这种情况下是没有意义的....函数, 去查找最优的那个进程, 当然因为大多数情况下, 系统中全是CFS调度的非实时进程, 因而linux内核也有一些优化的策略 其执行流程如下 如果当前cpu上所有的进程都是cfs调度的普通非实时进程...prev是隶属于CFS的普通非实时进程 * 而当前cpu的全局就绪队列rq中的进程数与cfs_rq的进程数相等 * 则说明当前cpu上的所有进程都是由cfs调度的普通非实时进程...调度过程可能选择了一个新的进程, 而清理工作则是针对此前的活动进程, 请注意, 这不是发起上下文切换的那个进程, 而是系统中随机的某个其他进程, 内核必须想办法使得进程能够与context_switch...标识与用户抢占 1.5.1 need_resched标识TIF_NEED_RESCHED 内核在即将返回用户空间时检查进程是否需要重新调度，如果设置了，就会发生调度, 这被称为用户抢占, 因此内核在thread_info

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Linux内核设计与实现(进程管理、进程调度、系统调用)

1、虚拟处理器、虚拟内存：让进程感觉自己拥有所有 image.png 2、进程上限，cat /proc/sys/kernel/pid_max 3、进程的五种状态 image.png set_task_state...(task,state); 4、每个进程都有一个父进程 image.png 5、进程的创建：fork() exec() image.png 6、写时拷贝COW image.png 7、线程和进程的区别不大...image.png 8、孤儿进程，父进程先关掉，再设置一个父进程，如果没有，设置init image.png 9、2.6内核后进程调度算法CFS:完全公平调度算法 10、进程分为IO消耗型和处理器消耗型...image.png image.png 13、与调度相关的系统调用 image.png 14、系统调用在用户空间进程和硬件设备之间添加了一个中间层 image.png 15、中断 image.png...18、加锁 image.png 19、定时器与时间管理 20、slab?? 21、虚拟文件系统：VFS 22、IO调度 23、页高速缓存和页回写

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Linux 进程管理之调度和进程切换

什么是调度？按照某种调度算法，从进程的ready队列中选择进程给CPU。 为什么要调度？为了最大限度的利用CPU。 调度相关结构体 task_struct ?...*限期进程调度策略:SCHED_DEADLINE。DL调度器 *实时进程调度策略:SCHED_FIFO，SCHED_RR。...，可以抢占其他所有进程，不能被其他进程抢占； Deadline调度器：使用红黑树，把进程按照绝对截止期限进行排序，选择最小进程进行调度运行； RT调度器：为每个优先级维护一个队列； CFS调度器：采用完全公平调度算法...，引入虚拟运行时间概念； IDLE-Task调度器：每个CPU都会有一个idle线程，当没有其他进程可以调度时，调度运行idle线程； unsigned int policy 进程的调度策略有6种，...调度流程 调度的本质就是选择下一个进程来运行，调度的过程分为两步： 1. 设置调度标记 为CPU上正在运行的进程thread_info结构体里的flags成员设置TIF_NEED_RESCHED。

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Linux CFS调度器之唤醒抢占--Linux进程的管理与调度(三十）

函数 描述 进程入队/出队 enqueue_task_fair/dequeue_task_fair 向CFS的就读队列中添加删除进程 选择最优进程(主调度器) pick_next_task_fair 主调度器会按照如下顺序调度..., 当然因为大多数情况下, 系统中全是CFS调度的非实时进程, 因而linux内核也有一些优化的策略 一般情况下选择红黑树中的最左进程left作为最优进程完成调度, 如果选出的进程正好是cfs_rq->...skip需要跳过调度的那个进程, 则可能需要再检查红黑树的次左进程second, 同时由于curr进程不在红黑树中, 它可能比较饥渴, 将选择出进程的与curr进程进行择优选取, 同样last进程和next...关于place_entity函数, 我们之前在讲解CFS队列操作的时候已经讲的很详细了 参见linux进程管理与调度之CFS入队出队操作 设想一下子如果休眠进程的vruntime保持不变,...se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime; 我们前面讲解place_entity的时候说到, 新创建的进程和睡眠后苏醒的进程为了保证他们的vruntime与系统中进程的vruntime

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Linux进程退出详解(do_exit)--Linux进程的管理与调度(十四)

Linux进程的退出 linux下进程退出的方式 正常退出 从main函数返回return 调用exit 调用_exit 异常退出 调用abort 由信号终止 _exit, exit和_Exit的区别和联系..._exit是linux系统调用，关闭所有文件描述符，然后退出进程。...(tpid)是相同的, 都等于组长(领头进程)的pid 在linux内核中对线程并没有做特殊的处理，还是由task_struct来管理。...这个信息我们已经讨论过很多次了 参见 Linux进程ID号–Linux进程的管理与调度（三） Linux进程描述符task_struct结构体详解–Linux进程的管理与调度（一）..., 进程已经无法被再次调度, 因为对应用程序或者用户空间来说此进程已经死了, 但是尽管进程已经不能再被调度，但系统还是保留了它的进程描述符，这样做是为了让系统有办法在进程终止后仍能获得它的信息。

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Linux唤醒抢占----Linux进程的管理与调度(二十三）

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. 2 Linux进程的睡眠 在Linux中，仅等待CPU时间的进程称为就绪进程...一旦一个运行中的进程时间片用完, Linux 内核的调度器会剥夺这个进程对CPU的控制权, 并且从运行队列中选择一个合适的进程投入运行. 当然，一个进程也可以主动释放CPU的控制权....函数schedule()是一个调度函数, 它可以被一个进程主动调用, 从而调度其它进程占用CPU....不可中断睡眠状态与可中断睡眠状态类似, 但是它有一个例外, 那就是把信号传递到这种睡眠 状态的进程不能改变它的状态, 也就是说它不响应信号的唤醒...., 可以通过wake_up_new_task完成唤醒工作, 参见Linux下进程的创建过程分析(_do_fork/do_fork详解)–Linux进程的管理与调度（八） 使用fork创建进程的时候, 内核会调用

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Linux CFS调度器之虚拟时钟vruntime与调度延迟--Linux进程的管理与调度(二十六）

那么，在用户态进程的优先级nice值与CFS调度器中的权重又有什么关系？在内核中通过prio_to_weight数组进行nice值和权重的转换。...这是通过调用update_curr实现的, 该函数在多处调用. 2.2 就绪队列上的虚拟时钟信息 完全公平调度器类sched_fair_class主要负责管理普通进程, 在全局的CPU就读队列上存储了在...*/ ... }; 3 update_curr函数计算进程虚拟时间 所有与虚拟时钟有关的计算都在update_curr中执行, 该函数在系统中各个不同地方调用, 包括周期性调度器在内....)与虚拟时间在调度实体内部的再分配 5.1 调度延迟与其控制字段 内核有一个固定的概念, 称之为良好的调度延迟, 即保证每个可运行的进程都应该至少运行一次的某个时间间隔....linux内核代码中是通过一个叫vruntime的变量来实现上面的原理的，即： 每一个进程拥有一个vruntime,每次需要调度的时候就选运行队列中拥有最小vruntime的那个进程来运行，vruntime

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Linux下2号进程的kthreadd--Linux进程的管理与调度（七）

2号进程 内核初始化rest_init函数中，由进程 0 (swapper 进程)创建了两个process init 进程 (pid = 1, ppid = 0) kthreadd (pid = 2,...它的任务就是管理和调度其他内核线程kernel_thread, 会循环执行一个kthreadd的函数，该函数的作用就是运行kthread_create_list全局链表中维护的kthread, 当我们调用...在for循环中，如果发现kthread_create_list是一空链表，则调用schedule调度函数，因为此前已经将该进程的状态设置为TASK_INTERRUPTIBLE，所以schedule的调用将会使当前进程进入睡眠...kthread_create() 并且返回新创建线程的任务描述符 新创建的线程由于执行了 schedule() 调度，此时并没有执行....idle通过kernel_thread创建，并始终运行在内核空间, 负责所有内核线程的调度和管理，它的任务就是管理和调度其他内核线程kernel_thread, 会循环执行一个kthreadd的函数，该函数的作用就是运行

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Linux CFS调度器之队列操作--Linux进程的管理与调度(二十七）

CFS进程入队和出队 完全公平调度器CFS中有两个函数可用来增删队列的成员:enqueue_task_fair和dequeue_task_fair分别用来向CFS就绪队列中添加或者删除进程 2 enqueue_task_fair...sched_entity *se = &p->se; for_each_sched_entity(se) { /* ...... */ } } linux对组调度的支持可以通过...这样刚唤醒的进程在当前执行进程时间耗尽时就会被调度上处理器执行。...新加进程应该在最近很快被调度，这样减少系统的响应时间，我们已经知道当前进程的vruntime越小，它在红黑树中就会越靠左，就会被很快调度到处理器上执行。...但是，Linux内核需要根据新加入的进程的权重决策一下应该何时调度该进程，而不能任意进程都来抢占当前队列中靠左的进程，因为必须保证就绪队列中的所有进程尽量得到他们应得的时间响应， sched_vslice

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Linux进程优先级的处理--Linux进程的管理与调度(二十二)

1. linux优先级的表示 1.1 优先级的内核表示 linux优先级概述 在用户空间通过nice命令设置进程的静态优先级, 这在内部会调用nice系统调用, 进程的nice值在-20~+19之间....此外新版本的内核还引入了EDF实时调度算法, 它的优先级比RT进程和NORMAL/BATCH进程的优先级都要高, 关于EDF的优先级的设置信息都早内核头文件include/linux/sched/deadline.h...struct task_struct { /* 进程优先级 * prio: 动态优先级，范围为100~139，与静态优先级和补偿(bonus)有关 * static_prio...内核通过normal_prIo函数计算普通优先级normal_prio 通过effective_prio函数计算动态优先级prio 参考 进程调度之sys_nice()系统调用 linux调度器源码研究...- 概述（一） 深入 Linux 的进程优先级

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linux进程调度

而nice值，影响的是优先级在MAX_RT_PRIO~MAX_RT_PRIO+40范围内的进程。 　　不同与普通进程，系统调度时，实时优先级高的进程总是先于优先级低的进程执行。...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。...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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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。...他们执行下列任务 周期性地将修改的内存页与页来源块设备同步 如果内存页很少使用，则写入交换区 管理延时动作,　如２号进程接手内核进程的创建 实现文件系统的事务日志 内核线程主要有两种类型 线程启动后一直等待...为什么没有mm指针的进程称为惰性TLB进程? 假如内核线程之后运行的进程与之前是同一个, 在这种情况下, 内核并不需要修改用户空间地址表。地址转换后备缓冲器(即TLB)中的信息仍然有效。...内核线程会出现在系统进程列表中, 但是在ps的输出中进程名command由方括号包围, 以便与普通进程区分。

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linux进程调度

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。...SCHED_RR，时间片轮转调度，也是高优先级可以抢占低优先级，对于同优先级新来的排到队尾，每个进程都执行一个时间片，然后换下一个进程。...普通调度策略有 SCHED_NORMAL， SCHED_BATCH，SCHED_IDLE SCHED_NORMAL：普通的进程 SCHED_BATCH：后台进程 SCHED_IDLE：空闲时运行的进程...stop_sched_class：优先级最高的进程使用该策略，可以打断所有其他进程，并且该进程不会被抢占 rt_sched_class：RR算法或者FIFO算法的调度策略，具体由该进程的task_struct...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。

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Linux的命名空间详解--Linux进程的管理与调度（二）【转】

命名空间概念 传统上，在Linux以及其他衍生的UNIX变体中，许多资源是全局管理的。 例如，系统中的所有进程按照惯例是通过PID标识的，这意味着内核必须管理一个全局的PID列表。...保存在struct ipc_namespace中的所有与进程间通信（IPC）有关的信息。 已经装载的文件系统的视图，在struct mnt_namespace中给出。...在用fork或clone系统调用创建新进程时，有特定的选项可以控制是与父进程共享命名空间，还是建立新的命名空间。 unshare系统调用将进程的某些部分从父进程分离，其中也包括命名空间。...在用fork或clone系统调用创建新进程时，有特定的选项可以控制是与父进程共享命名空间，还是建立新的命名空间。这些选项如下： CLONE_NEWPID 进程命名空间。...CLONE_NEWNS 挂载命名空间，进程运行时可以将挂载点与系统分离，使用这个功能时，我们可以达到 chroot 的功能，而在安全性方面比 chroot 更高。

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Linux下的进程类别（内核线程、轻量级进程和用户进程）--Linux进程的管理与调度（四）

轻量级进程 轻量级进程(LWP)是建立在内核之上并由内核支持的用户线程，它是内核线程的高度抽象，每一个轻量级进程都与一个特定的内核线程关联。内核线程只能由内核管理并像普通进程一样被调度。...轻量级进程由clone()系统调用创建，参数是CLONE_VM，即与父进程是共享进程地址空间和系统资源。 与普通进程区别：LWP只有一个最小的执行上下文和调度程序所需的统计信息。...处理器竞争：因与特定内核线程关联，因此可以在全系统范围内竞争处理器资源 使用资源：与父进程共享进程地址空间 调度：像普通进程一样调度 轻量级线程(LWP)是一种由内核支持的用户线程。...用户线程库将建立的用户线程关联到LWP上，LWP与用户线程的数量不一定一致。当内核调度到某个LWP上时，此时与该LWP关联的用户线程就被执行。 ?..., Linux下内核其实本质上没有线程的概念, Linux下线程其实上是与其他进程共享某些资源的进程而已。

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