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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 ;
多任务系统中, 内核负责管理各个任务, 或者说为每个任务分配CPU时间, 并且负责任务之间的通讯.
调度器面对的情形就是这样, 其任务是在程序之间共享CPU时间, 创造并行执行的错觉, 该任务分为两个不同的部分, 其中一个涉及调度策略, 另外一个涉及上下文切换.
调度程序没有太复杂的原理。最大限度地利用处理器时间的原则是，只要有可以执行的进程，那么就总会有进程正在执行。但是只要系统中进程的数目比处理器的个数多，就注定会有一些进程不能一 直执行。这些进程在等待运行。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。
方式一：A 项目做着做着，发现里面有一条指令 sleep，也就是要休息一下，或者在等待某个 I/O 事件。那没办法了，就要主动让出 CPU，然后可以开始做 B 项目。
大家好，我是cloud3，本文讲一下操作系统中的调度算法以及多处理中的调度问题。
关于太古老的故事，我就长话短说，主要是留下个 UNIX进程调度器从何开始 的印象，这样方便我们理解为什么Linux的进程调度器会是现在的这个效果。
在上一篇文章中介绍了 Linux 内核是如何对进程进行管理的，这篇将阐述内核是如何对进程进行调度。因为这篇文章努力用简单的语言把进程调度这件事情描述清楚，所以文章篇幅略长，建议收藏慢看。也欢迎关注公众号 CS 实验室 ，目前在写一些开发中常用但不常了解细节的东西，比如 Linux 内核、Python 进阶。
所谓实时，就是一个特定任务的执行时间必须是确定的，可预测的，并且在任何情况下都能保证任务的时限（最大执行时间限制）。实时又分软实时和硬实时，所谓软实时，就是对任务执行时限的要求不那么严苛，即使在一些情况下不能满足时限要求，也不会对系统本身产生致命影响，例如，媒体播放系统就是软实时的，它需要系统能够在1秒钟播放24帧，但是即使在一些严重负载的情况下不能在1秒钟内处理24帧，也是可以接受的。所谓硬实时，就是对任务的执行时限的要求非常严格，无论在什么情况下，任务的执行实现必须得到绝对保证，否则将产生灾难性后果，例如，飞行器自动驾驶和导航系统就是硬实时的，它必须要求系统能在限定的时限内完成特定的任务，否则将导致重大事故，如碰撞或爆炸等。
前几天和一个在某研究所的发小聊天，他说：现在的航空、航天和导弹等武器装备中，控制系统几乎都是用单片机，而不是嵌入式系统。
实时分为硬实时和软实时，硬实时要求绝对保证响应时间不超过期限，如果超过期限，会造成灾难性的后果，例如汽车在发生碰撞事故时必须快速展开安全气囊；软实时只需尽力使响应时间不超过期限，如果偶尔超过期限，不会造成灾难性的后果.
操作系统中，每时每刻都有着许许多多的进程在执行着，即便是现在最为强大的多核心 CPU，同时能够执行的任务数量也是相当有限的，那么，在这样资源有限的场景下，这么多进程如何来调度，哪些进程更重要哪些进程的执行可以稍微暂缓呢？这就是操作系统调度器的工作。本文我们就来详细介绍一下。
一、CPU调度的相关概念 1.1 cpu调度 其任务是控制、协调进程对cpu的竞争，即按一定的调度算法从就绪队列中选择一个进程，把cpu的使用权交给被选中的进程。如果没有就绪进程，系统会安排一个系统空闲进程或idle进程进入cpu运行。 1.2 系统场景 * N个进程就绪、等待上cpu运行 * M个cpu， M>=1 * 需要决策：给哪个进程分配哪一个cpu？ 1.3 cpu调度要解决的三个问题 1、按什么原则选择下一个要执行的进程：调度算法 2、何时进行选择：调度时机 3、如何让被选中的进程上cpu中运行
人生不是书上的故事，喜怒哀乐，悲欢离合，都在书页间，可书页翻篇何其易，人心修补何其难。——烽火戏诸侯《剑来》
我就知道有人会这么说，然而那样就成了一篇议论文了，而我只是想写一篇随笔。所以，不管事实是不是那样，反正我就是觉得Windows，MacOS，iOS都很流畅，而Linux，Android却很卡。当然了，这里说的是GUI，如果考量点换成是Web服务的吞吐和时延，那估计结论要反过来了，不过那是客户端程序感觉到的事，作为人，who care！
Linux Kernel Development 一书中，关于 Linux 的进程调度器并没有讲解的很全面，只是提到了 CFS 调度器的基本思想和一些实现细节；并没有 Linux 早期的调度器介绍，以及最近这些年新增的在内核源码树外维护的调度器思想。所以在经过一番搜寻后，看到了这篇论文 A complete guide to Linux process scheduling，对 Linux 的调度器历史进行了回顾，并且相对细致地讲解了 CFS 调度器。整体来说，虽然比较啰嗦，但是对于想要知道更多细节的我来说非常适合，所以就有了翻译它的冲动。当然，在学习过程也参考了其它论文。下面开启学习之旅吧，如有任何问题，欢迎指正~
以下内容摘自《程序员的自我修养》 什么是线程？ 线程（Thread），有时被称为轻量级（Lightweight Process, LWP），是程序执行流程的最小单元。一个标准的线程由线程ID、当前指令
从Linux 2.6.23开始，默认的调度器为CFS，即"完全公平调度器"(Completely Fair Scheduler)。CFS调度器取代了之前的"O(1)"调度器。
并发不一定要依赖多线程（如PHP的多进程并发），但在Java中谈论并发，大多数都与线程脱不开关系
论坛原始地址（持续更新）：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=99514 第13章 任务调度—抢占式，时间片和合作式 本章教
我们或许经常听说过内核抢占，可是我们是否真正理解它呢？内核抢占和抢占式内核究竟有什么关系呢？抢占计数器究竟干什么用？... 本文我们就来好好讨论下，关于内核抢占的一些技术细节，力求让大家理解内核抢占。
进程提供了两种优先级，一种是普通的进程优先级，第二个是实时优先级。前者适用SCHED_NORMAL调度策略，后者可选SCHED_FIFO或SCHED_RR调度策略。任何时候，实时进程的优先级都高于普通进程，实时进程只会被更高级的实时进程抢占，同级实时进程之间是按照FIFO（一次机会做完）或者RR（多次轮转）规则调度的。 1.实时进程的调度 实时进程，只有静态优先级，因为内核不会再根据休眠等因素对其静态优先级做调整，其范围在0~MAX_RT_PRIO-1间。默认MAX_RT_PRIO配置为100，也即，
RTOS 系统的核心就是任务管理，FreeRTOS 也不例外，而且大多数学习 RTOS 系统的工程师或者学生主要就是为了使用 RTOS 的多任务处理功能，初步上手 RTOS 系统首先必须掌握的也是任务的创建、删除、挂起和恢复等操作，由此可见任务管理的重要性。本文学习一下 FreeRTOS的任务基础知识，分为如下几部分：
实时操作系统，当外界事件和数据产生时，系统能以足够快的速度予以处理，其处理结果能在规定的时间内控制生产结果或对系统做出响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。
进程调度决定了将哪个进程进行执行，以及执行的时间。操作系统进行合理的进程调度，使得资源得到最大化的利用。
链接：https://blog.csdn.net/dog250/article/details/96362789
我发现学习 RTOS 是学习 Linux 内核的好方法。大有弯道超车的可能。 1. 任务堆栈 1.1 任务栈大小确定 1.2 栈溢出检测机制 2. 任务状态 3. 任务优先级 3.1任务优先级说明 3.2 任务优先级分配方案 3.3 任务优先级与终端优先级的区别 4. 任务调度 4.1 调度器 5. 临界区、锁与系统时间 5.1 临界区与开关中断 5.2 锁 5.3 FreeRTOS 系统时钟节拍和时间管理 一、 单任务系统（裸机） 主要是采用超级循环系统（前后台系统），应用程序是一个无限的循环，循环中调用
嵌入式实时操作系统的核心就是调度器和任务切换。调度器的核心就是调度算法。 任务切换的实现在不同的嵌入式实时操作系统中区别不大，基本相同的硬件内核架构，任务切换也是相似的。
先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单的调度算法，该算法既可用于作业调度，也可用于进程调度。当在作业调度中采用该算法时，每次调度都是从后备作业队列中选择一个或多个最先进入该队列的作业，将它们调入内存，为它们分配资源、创建进程，然后放入就绪队列。在进程调度中采用FCFS算法时，则每次调度是从就绪队列中选择一个最先进入该队列的进程，为之分配处理机，使之投入运行。该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后才放弃处理机。
我正在学习 Zephyr，一个很可能会用到很多物联网设备上的操作系统，如果你也感兴趣，可点此查看帖子zephyr学习笔记汇总。
实时系统要求对事件的响应时间不能超过规定的期限，响应时间是指从某个事件发生到负责处理这个事件的进程处理完成的时间间隔，最大响应时间应该是确定的、可以预测的。
我就知道有人会这么说，然而那样就成了一篇议论文了，而我只是想写一篇随笔。所以，不管事实是不是那样，反正我就是觉得Windows，MacOS，iOS都很流畅，而Linux，Android却很卡。当然了，这里说的是GUI，如果考量点换成是Web服务的吞吐和时延，那估计结论要反过来了，不过那是客户端程序感觉到的事，作为人，who cares！
调度：就是按照某种调度的算法设计，从进程的就绪队列中选择进程分配CPU，主要是协调进程对CPU等相关资源的使用。
最近在研究Linux的短程调度（进程调度包括长程调度、中程调度和短程调度，详见参考博客1）相关的算法和调度器，由参考博客1可知，短程调度的主要任务是按照某种策略和算法将处理机分配给一个处于就绪状态的进程，分为抢占式和非抢占式。中程调度（又叫中级调度）的主要任务则是按照给定的原则和策略，将处于外存交换区中的就绪状态或等待状态的进程调入内存，或把处于内存就绪状态或内存等待状态的进程交换到外存交换区。长程调度（又叫高级调度）的主要任务则是将已进入系统并处于后备状态的作业按某种算法选择一个或一批，为其建立进程，并进入主机，装入内存；当该作业执行完毕时，负责回收系统资源。如下图所示：
本文是《Linux内核设计与实现》第四章的阅读笔记，代码则是摘自最新的4.6版本linux源码(github)，转载请注明出处。
OSEK OS描述了一种应用于汽车的实时操作系统概念。不同的相似类（Conformance classes），不同的调度机制和配置功能使得OSEK OS适用于广泛的应用程序和硬件。
大多数现代操作系统旨在尝试从底层硬件资源中提取最佳性能。这主要是通过两个主要硬件资源的虚拟化来实现的：CPU 和内存。现代操作系统提供了一个多任务环境，基本上为每个任务提供了自己的虚拟 CPU。任务通常不知道它不独占 CPU 使用权这一事实。
对服务端而言，如果客户端高并发的所有请求任务进入到执行的阶段，必然会给服务端带来系统级的灾难，这是因为服务端的底层服务以及系统的集群计算能力它终究是存在可承载的能力是有限的，毕竟不管是服务的承载能力还是计算引擎的数据分析都是，都是存在它的边界能力的，而不可能无限制的来接受客户端的所有请求并对这些请求进行立刻马上的处理，如果真如此，这样带来的灾难是系统级的瘫痪。
进程的调度是由操作系统完成的，其目的是为了在一个进程占用CPU执行自己的操作后，选择下一个进程来占用CPU。调度发生的原因很简单，每个进程都希望能够占用CPU进行工作。因此，调度程序会进行上下文切换，并选择一个进程来执行其功能。
综上即FCFS算法对长作业有利，对短作业不利（例如上面例题种P3作业的带权周转时间达到了很大的8）
文中的很多图片来源我考研时看的网课，B 站上应该还能找到，王道考研出品的操作系统系列，各位可以去看看，适用于考试，不太适用于春招秋招，因为知识点讲的太细，边边角角都会讲到，各位可以挑几个章节去看。全文脉络思维导图如下：
上一篇文章中，我们介绍了内核调度的基本概念，知道了调度器设计中最核心的两个指标 -- 周转时间与响应时间：
调度研究的问题是：面对有限的资源，如何处理任务执行的先后顺序。对于处理机调度来说，这个资源就是有限的处理机，而任务就是多个进程。故处理机调度研究的问题是：面对有限的处理机，如何从就绪队列中按照一定的算法选择一个进程并将处理机分配给它运行，从而实现进程的并发执行。处理机调度共有三个层次，这三个层次也是一个作业从提交开始到完成所经历的三个阶段。
CPU调度是操作系统的基本功能。每当CPU空闲的时候，操作系统就会从就绪队列中选择一个程序来执行。进程选择由短期调度程序执行。
进程调度是指在进程之间选择一个进程将其送上CPU执行，通常这个是由操作系统中的调度程序执行。
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