linux新一代调度器原理与实现
时间: 2023-04-30 10:05:13 浏览: 76
Linux新一代调度器的原理是什么?它如何实现?
Linux新一代调度器是CFS(Completely Fair Scheduler),它核心的思想是公平性,即对所有进程都要公平地分配CPU时间片。CFS通过维护一个红黑树来实现进程的调度,每个进程在红黑树中对应一个节点,节点的关键字表示进程所消耗的CPU时间。CFS会选取节点中关键字最小的进程进行调度。
CFS的另一个特点是支持多核CPU和CPU热插拔。它维护了一个比例变量,该变量表示CPU的总时间片数,每个进程的权重就是该进程最小的CPU时间片数除以CPU总时间片数的比例。当CPU核心数量改变时,CFS会根据调整CPU总时间片数来保持进程的权重比例不变。
CFS还支持实时进程和非实时进程的共存,实时进程的优先级高于非实时进程。CFS将实时进程单独分成一组进行调度,而非实时进程分成另一组进行调度。
总之,CFS通过维护一个红黑树实现进程的公平调度,支持多核CPU和CPU热插拔,支持实时进程和非实时进程的共存。
相关问题
linux内核原理与实现
Linux内核是一种操作系统内核,是一种绝对核心的部件,它负责掌控计算机的硬件设备(如磁盘驱动器、打印机、键盘等)和基本服务(如进程、内存、文件和网络操作等)。Linux内核逐渐地以开源和自由软件(OSS)的形式发布,并且允许任何人修改和重新编译。
Linux内核的实现可以分为理论分析和实践两个方面。从理论来看,Linux内核采用了大量的计算机系统理论、数据结构、通信协议和操作系统设计方法。实际上,Linux内核的实现也依赖于开发者的经验和技能,包括C编程、汇编语言、内存管理、进程调度和交互操作等方面。Linux内核构建在层次化的系统结构之上,从系统服务直到硬件控制器都可以在相应的层次上被访问和操作。
另外,Linux内核也支持模块化编程,即开发者可以将某些功能单元作为可下载的动态模块加载进内存,而不是将其编译进主内核。这大大提高了Linux内核的灵活性和可定制性。而且,它还支持对客户端和服务端的多线程编程。
总结来看,Linux内核的实现取决于计算机理论和实践两个方面的结合,同时也依赖于开发者的经验和技能,这使得Linux内核成为一个强大而灵活的操作系统内核。
Linux进程调度的原理
Linux进程调度的原理基于时间片轮转和优先级调度的组合。每个进程都被赋予一个优先级,优先级越高,被调度执行的机会就越大。
当进程处于运行状态时,它会被分配一个时间片,即一段时间内允许运行的最大时间。当时间片用完或进程主动放弃CPU时,调度器会暂停该进程,并将其状态更改为就绪状态。
在就绪状态的进程队列中,调度器会根据优先级来选择下一个要执行的进程。常见的调度算法包括最高优先级优先(Highest Priority First,HPF)、最短作业优先(Shortest Job Next,SJN)、先来先服务(First-Come, First-Served,FCFS)等。
如果一个进程的时间片用完或者有更高优先级的进程进入就绪队列,当前运行的进程会被暂停,状态更改为就绪,并将CPU分配给下一个要执行的进程。这个过程称为抢占式调度。
另外,Linux还引入了实时调度策略,用于处理实时任务。实时调度策略分为实时先进先出(Real-Time First-In, First-Out,RTFIFO)和实时循环(Real-Time Round Robin,RTRR)。
总的来说,Linux进程调度器通过时间片轮转和优先级调度,以及实时调度策略,实现了对进程的合理调度和资源分配。这样可以提高系统的性能和响应能力。