Linux进程调度深度解析:CPU/IO类型、实时与非实时策略

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本资源是关于Linux进程、线程和调度的深入讲解资料,主要涵盖以下几个关键知识点: 1. **CPU/IO消耗型进程**:讨论了进程在系统中的两种类型,CPU消耗型进程(CPU-bound)主要执行计算密集型任务,而I/O消耗型进程(IO-bound)则大部分时间用于等待I/O操作完成。理解这两种类型的区分有助于优化系统的资源分配。 2. **吞吐率与响应时间**:这是两个重要的性能指标。吞吐量强调的是系统整体处理任务的能力,而响应时间则是指单个任务完成的速度。它们之间存在冲突,优化其中一个可能会影响另一个。 3. **调度策略**:包括SCHED_FIFO(固定优先级,先来先服务)、SCHED_RR(周期性轮转,优先级高的优先运行)和CFS(完全公平调度,根据进程的工作负载和优先级进行公平分配)。了解这些调度器在实时性和公平性上的差异,对理解和优化系统性能至关重要。 4. **nice和renice**:nice值是调整进程优先级的一种方式,-20到+19的范围允许动态调整进程的运行权重。renice命令可以实时改变已运行进程的nice值。 5. **chrt工具**:chrt用于控制进程的调度策略,例如将一个死循环进程调整为SCHED_FIFO,展示如何通过命令行工具调整进程的行为。 6. **ARM big.LITTLE架构**:讲解了ARM架构中的big.LITTLE设计,这是一种异构处理器架构,大核(big)用于处理密集型任务,小核(LITTLE)处理轻量级任务。理解这种设计背后的理由,有助于优化能耗和性能平衡。 7. **实时进程调度**:介绍了SCHED_FIFO和SCHED_RR两种调度机制,分别适用于需要严格时间约束和周期性任务。 8. **CFS调度算法**:涉及CFS(Completely Fair Scheduler)使用的红黑树数据结构,它基于进程的虚拟运行时间(vruntime)进行公平调度,同时考虑CPU使用率和nice值。 通过这个系列课程的学习,你可以掌握Linux进程管理的基础和高级概念,了解如何根据实际需求调整进程调度策略,提高系统性能和资源利用效率。参加课程并完成练习题,将有助于你深化对Linux内核调度机制的理解。