Linux内核7.1：进程调度详解与策略

第七章《深入理解Linux内核中文第三版》专注于Linux内核的进程调度，这一核心功能是操作系统实现并发执行的关键。该章首先阐述了Linux采用的基本分时策略，这是通过时间片机制实现的，每个可运行进程被分配一定的时间片，在其时间片用尽或满足特定条件时，会触发进程切换。分时技术允许多个进程共享CPU时间，通过时间多路复用实现并发。 章节中详细介绍了三种主要的调度算法：Round Robin (RR)、First-In-First-Out (FIFO) 和 Other，每种算法都有其特点和应用场景。RR确保每个进程有相等的时间片，FIFO按照进程到达的顺序执行，而Other可能结合了优先级或其他因素进行进程选择。时间片的长度、静态和动态优先级的概念也在此处得到讲解，前者固定不变，后者根据进程行为动态调整。 活动过期队列是针对那些长时间未活动的进程，这些进程可能会被优先调度，以提高系统的整体效率。此外，Linux内核中的运行队列（runqueue）和进程描述符（PCB，Process Control Block）是实现调度的核心数据结构，它们存储了进程的状态信息和调度所需的数据。 在调度相关的函数方面，关键的包括`scheduler_tick()`函数，用于处理定时器中断并触发调度决策，`recalc_task_prio()`负责更新进程优先级，而`schedule()`函数则是调度的核心入口点，它根据策略选择合适的进程进行执行。 系统调用在进程调度中起着重要作用，如`nice()`用于调整进程的优先级，`getpriority()`和`setpriority()`则提供了获取和设置进程优先级的接口。本章还探讨了实时进程的特殊调度需求，这些进程通常具有严格的响应时间和执行顺序要求。 第七章深入剖析了Linux内核的进程调度策略、数据结构、算法以及与之相关的系统调用，为理解操作系统如何管理和优化并发环境提供了详尽的理论与实践知识。通过学习这一章，读者可以更好地理解Linux内核如何平衡各种性能需求，实现高效的进程管理。