建站
咨詢
售后
建站咨詢
新聞中心
深入理解Linux進(jìn)程調(diào)度機(jī)制
成都創(chuàng)新互聯(lián)從2013年成立，是專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)公司，擁有項(xiàng)目網(wǎng)站建設(shè)、成都網(wǎng)站制作網(wǎng)站策劃，項(xiàng)目實(shí)施與項(xiàng)目整合能力。我們以讓每一個(gè)夢(mèng)想脫穎而出為使命，1280元龍巖做網(wǎng)站,已為上家服務(wù),為龍巖各地企業(yè)和個(gè)人服務(wù),聯(lián)系電話:028-86922220
在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中，進(jìn)程調(diào)度是核心功能之一，它決定了哪個(gè)進(jìn)程將獲得CPU時(shí)間以及何時(shí)獲得，Linux操作系統(tǒng)采用的是一種稱為“完全公平調(diào)度器”（Completely Fair Scheduler, CFS）的進(jìn)程調(diào)度算法，CFS旨在為每個(gè)進(jìn)程提供一個(gè)公平的CPU時(shí)間分配，同時(shí)保持高效的系統(tǒng)響應(yīng)性和吞吐量，本文將詳細(xì)探討Linux下的CFS調(diào)度器的工作原理和特點(diǎn)，并指導(dǎo)如何在實(shí)踐中觀察和調(diào)整進(jìn)程調(diào)度行為。
CFS調(diào)度器概述
CFS調(diào)度器是在2.6.23版本中被引入到Linux內(nèi)核中的，它取代了之前的“O(1)”調(diào)度器，CFS的設(shè)計(jì)目標(biāo)是確保所有運(yùn)行的進(jìn)程都能公平地訪問(wèn)CPU資源，而不會(huì)讓某個(gè)進(jìn)程長(zhǎng)時(shí)間占用CPU而使其他進(jìn)程饑餓，CFS通過(guò)使用虛擬運(yùn)行時(shí)（virtual running time）的概念來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，該概念衡量的是任務(wù)在CPU上執(zhí)行的時(shí)間，而不是實(shí)際的墻鐘時(shí)間（wallclock time）。
CFS調(diào)度器的關(guān)鍵概念
1、虛擬運(yùn)行時(shí)（vruntime）：這是CFS中的一個(gè)關(guān)鍵概念，用于記錄進(jìn)程已經(jīng)被調(diào)度執(zhí)行的時(shí)間量，vruntime不考慮CPU的速度差異，而是以一個(gè)統(tǒng)一的度量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量，從而保證公平性。
2、紅黑樹(shù)：CFS使用紅黑樹(shù)這種自平衡二叉查找樹(shù)來(lái)管理可運(yùn)行的進(jìn)程隊(duì)列，紅黑樹(shù)能夠高效地插入和刪除節(jié)點(diǎn)，這對(duì)于頻繁的進(jìn)程狀態(tài)變化是非常重要的。
調(diào)度決策
當(dāng)調(diào)度器需要選擇一個(gè)新進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，它會(huì)遍歷紅黑樹(shù)尋找具有最小vruntime的進(jìn)程，找到這個(gè)進(jìn)程后，調(diào)度器將其移動(dòng)到樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)位置，并將其投入運(yùn)行，隨著進(jìn)程的運(yùn)行，它的vruntime會(huì)增加，最終導(dǎo)致它再次被排在其他進(jìn)程之后。
多處理器調(diào)度
Linux CFS調(diào)度器支持對(duì)稱多處理（SMP）架構(gòu)，在SMP系統(tǒng)中，CFS會(huì)為每個(gè)CPU維護(hù)一個(gè)單獨(dú)的運(yùn)行隊(duì)列，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程在某個(gè)CPU上運(yùn)行時(shí)，它只會(huì)被考慮在該CPU的運(yùn)行隊(duì)列中進(jìn)行調(diào)度，這有助于減少跨CPU的進(jìn)程遷移，從而提高緩存效率和減少鎖競(jìng)爭(zhēng)。
調(diào)度策略和優(yōu)先級(jí)
盡管CFS強(qiáng)調(diào)公平性，但它也允許用戶通過(guò)nice值和調(diào)度策略來(lái)影響進(jìn)程的調(diào)度優(yōu)先級(jí)，nice值范圍從20到19，較低的值表示較高的優(yōu)先級(jí)，實(shí)時(shí)進(jìn)程比非實(shí)時(shí)進(jìn)程有更高的優(yōu)先級(jí)。
性能監(jiān)控和調(diào)優(yōu)
Linux提供了多種工具來(lái)監(jiān)控和調(diào)整進(jìn)程調(diào)度行為，例如top、htop、pidstat等，管理員可以使用這些工具來(lái)觀察系統(tǒng)的負(fù)載情況，并根據(jù)需要調(diào)整進(jìn)程的nice值或調(diào)度策略。
Linux的CFS調(diào)度器是一個(gè)高度復(fù)雜且功能強(qiáng)大的系統(tǒng)組件，它確保了在多用戶和多任務(wù)環(huán)境中公平合理地分配CPU資源，理解其工作原理對(duì)于系統(tǒng)管理員和開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，因?yàn)樗梢詭椭麄儍?yōu)化系統(tǒng)性能，提供更好的用戶體驗(yàn)，通過(guò)適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控和調(diào)整，可以進(jìn)一步提升系統(tǒng)的響應(yīng)性和效率。
Linux的CFS調(diào)度器通過(guò)一系列精巧的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)CPU資源的公平分配，從vruntime的概念到紅黑樹(shù)的應(yīng)用，再到多處理器調(diào)度和優(yōu)先級(jí)設(shè)置，CFS體現(xiàn)了現(xiàn)代操作系統(tǒng)調(diào)度器的復(fù)雜性和精細(xì)度，通過(guò)實(shí)踐監(jiān)控和調(diào)優(yōu)技巧，系統(tǒng)管理員可以確保系統(tǒng)運(yùn)行在最佳狀態(tài)，滿足不同用戶和應(yīng)用的需求。
分享名稱：linux進(jìn)程調(diào)度采用的是什么剝奪
轉(zhuǎn)載來(lái)源：http://fisionsoft.com.cn/article/dhgphci.html
