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Linux進(jìn)程調(diào)度,也稱為CPU調(diào)度或任務(wù)調(diào)度,是操作系統(tǒng)內(nèi)核的一個關(guān)鍵功能,它負(fù)責(zé)決定哪個可運行的進(jìn)程將獲得CPU時間,以及分配多少時間,在多任務(wù)操作系統(tǒng)中,由于通常有多個進(jìn)程同時競爭有限的CPU資源,因此必須有一個公平而有效的機制來決定進(jìn)程的執(zhí)行順序。

Linux采用了一種名為完全公平調(diào)度器(Completely Fair Scheduler, CFS)的進(jìn)程調(diào)度策略,該策略自2.6.23版本起成為默認(rèn)的調(diào)度器,CFS旨在為每個進(jìn)程提供一個公平的CPU時間分配,并確保所有進(jìn)程中的交互式進(jìn)程能夠快速響應(yīng)用戶輸入。
以下是Linux進(jìn)程調(diào)度的關(guān)鍵概念和機制:
1、調(diào)度策略:
SCHED_OTHER: 普通非實時進(jìn)程調(diào)度策略,這是大多數(shù)進(jìn)程使用的默認(rèn)策略。
SCHED_FIFO 和SCHED_RR: 實時進(jìn)程調(diào)度策略,用于需要保證及時響應(yīng)的實時應(yīng)用,如音頻或視頻處理。
2、調(diào)度類:
普通類: 包括了所有非實時的進(jìn)程。
實時類: 包括了使用實時調(diào)度策略的進(jìn)程。
3、調(diào)度實體:
在CFS中,調(diào)度的基本單位是調(diào)度實體,通常是進(jìn)程,但在某些情況下也可以是內(nèi)核線程。
4、虛擬運行時間:
CFS使用“虛擬運行時間”(vruntime)的概念來衡量進(jìn)程應(yīng)該獲得多少CPU時間,vruntime類似于一個計時器,隨著進(jìn)程在CPU上運行的時間增加而增加。
5、調(diào)度周期:
系統(tǒng)會定期進(jìn)行調(diào)度決策,這個間隔稱為調(diào)度周期,在每個調(diào)度周期結(jié)束時,內(nèi)核會重新評估哪些進(jìn)程應(yīng)該運行。
6、上下文切換:
當(dāng)內(nèi)核從一個進(jìn)程切換到另一個進(jìn)程時,會發(fā)生上下文切換,這涉及保存當(dāng)前進(jìn)程的狀態(tài)和恢復(fù)新進(jìn)程的狀態(tài),這是一個相對昂貴的操作。
7、優(yōu)先級和nice值:
Linux中的每個進(jìn)程都有一個優(yōu)先級,可以通過nice命令來調(diào)整,nice值的范圍是20到19,負(fù)值表示更高優(yōu)先級,正值表示較低優(yōu)先級。
8、負(fù)載均衡:
如果系統(tǒng)有多個處理器或核心,則內(nèi)核會嘗試將進(jìn)程均勻地分配給各個CPU,以最大化整體系統(tǒng)性能。
9、交互式進(jìn)程的加速:
CFS會識別交互式進(jìn)程(如 shell 命令行),并在可能的情況下給予它們更多的CPU時間,以提高響應(yīng)性。
10、節(jié)能模式:
現(xiàn)代Linux系統(tǒng)還可以根據(jù)CPU的使用情況動態(tài)調(diào)整其性能模式,以節(jié)省電能。
要查看和管理Linux系統(tǒng)中的進(jìn)程調(diào)度狀態(tài),可以使用多種工具,包括top、htop、ps、nice和renice等命令。top命令可以顯示當(dāng)前系統(tǒng)的進(jìn)程列表及其資源使用情況,而nice和renice命令可以用來調(diào)整特定進(jìn)程的優(yōu)先級。
Linux進(jìn)程調(diào)度是一個復(fù)雜的主題,涉及到操作系統(tǒng)設(shè)計的許多方面,通過理解這些基本概念和原理,系統(tǒng)管理員和開發(fā)人員可以更好地管理和維護他們的Linux系統(tǒng),確保它們的穩(wěn)定和高效運行。
本文題目:linux進(jìn)程調(diào)度指的是什么內(nèi)容
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