系统调度|进程调度原理

• Z时代
• 2024-01-10
• 分类：综合

调度原理

最大限度地利用处理器时间，只要有可以执行的进程，那么就总会有进程正在执行。

多任务系统

• 抢占式多任务
• 非抢占式多任务

进程分类

• IO消耗型：进程的大部分时间用来提交I/O请求或是等待I/O请求。
• 处理器消耗型：进程的大部分时间在执行代码

进程优先级

根据进程的价值和其对处理器的时间需求对进程进行分级。

Linux采用了两种优先级范围：

• nice值，范围[-20,19]，nice值越大，优先级越低。nice值代表的是时间片的比例。在Mac OS X中，进程的nice值代表分配给进程的时间片
• 实时优先级，范围[0,99]，数值越大，优先级越高。任何实时优先级都大于普通进程。

时间片

分配给每个可运行进程的处理器时间段。

注意：现在操作系统对程序运行都采用了动态时间片计算的方式，并且引入了可配置的计算策略。Linux的“公平”调度算法本身并没有采取时间片来达到公平调度。

Linux调度算法

Linux调度算法中，Linux调度器是以模块的方式提供的，这种模块化结构叫做调度器类。

每个调度器都有一个优先级，基础调度器(<kernel/sched/core.c>)会按照优先级顺序遍历调度类，拥有一个可执行进程的最高优先级的调度器类胜出。

• 完全公平调度（CFS）：一个针对普通进程的调度类。（SCHED_NORMAL）<kernel/sched/fair.c>Linux的CFS调度器没有规定时间片的大小，通过nice值作为权重调整处理器的使用比，nice值越小的进程被赋予高权重，高优先级，抢得更多的处理器时间使用比。最后通过计算（线程的处理器使用比*总处理器时间）获取每个进程的处理器时间。抢占时机是当新进程消耗的处理器使用比小于当前的进程，则新进程立刻投入运行，抢占当前进程。还设置了每个进程获得的时间片底线（最小粒度），默认值是1ms，为了避免可运行任务数量趋于无限，他们各自获取的处理器使用比和时间片都将趋于0，进程切换开销将是不可接受的。

文章目录

• 调度原理
• 多任务系统
• 进程分类
• 进程优先级
• 时间片
• Linux调度算法

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