完全公平调度器CFS的SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH类

资源摘要信息:"sched_fair.rar_batch_cfs" 知识点一：完全公平调度（Completely Fair Scheduling，简称CFS） 完全公平调度是Linux内核中的一种进程调度算法，其设计理念是以进程虚拟运行时间为基础，尽量保证每个进程获得公平的CPU时间。CFS是作为Linux内核调度器的一部分，旨在提高系统多任务处理能力，特别是在多核处理器环境中的性能。该调度器通过动态分配处理器时间片，确保所有进程能够公平地共享处理器资源。 知识点二：调度类SCHED_NORMAL和SCHED_BATCH 在Linux中，进程可以通过不同的调度策略运行，调度策略决定了进程如何获得CPU时间。常见的调度策略包括： - SCHED_NORMAL：这是最常见的调度策略，适用于标准的交互式和批处理任务。通常称为SCHED_OTHER，适用于大多数没有特别调度需求的进程。 - SCHED_BATCH：这是专为批处理类型工作设计的调度策略，适用于CPU密集型且不与用户交互的任务。采用SCHED_BATCH的进程通常不会对实时响应有要求，因此它们会在系统负载较低时获得更多的CPU时间。 CFS是支持SCHED_NORMAL和SCHED_BATCH这两种调度策略的调度器类。通过提供这两种策略，CFS能够更好地满足不同类型的进程需求，平衡系统资源分配。 知识点三：CFS调度器的实现（sched_fair.c） 在Linux内核源代码中，CFS调度器的实现主要位于 sched_fair.c 文件中。该文件包含了调度器的核心逻辑，包括如何计算进程优先级，如何选择下一个要运行的进程，以及如何处理时间片的分配等。通过研究该文件，可以深入理解CFS调度器是如何在保证公平性的同时，动态地调整不同进程的CPU时间分配。 CFS调度器注重维护一个虚拟运行时间的概念，用以记录每个进程自创建以来，理论上在CPU上运行的时间长度。调度器定期更新这个虚拟运行时间，并根据这个时间来决定下一个运行的进程。与传统的基于优先级的调度不同，CFS不使用固定的优先级，而是根据进程的虚拟运行时间来决定它们应获得的CPU时间片，从而更公平地分配CPU资源。 知识点四：调度器的公平性 在操作系统的上下文中，公平性是指保证系统中的所有进程或线程都能按照某种标准平等地获得处理器资源。CFS调度器就是围绕这一理念设计的，旨在消除“进程饥饿”的现象，即长时间得不到执行的进程。CFS通过以下方式实现公平性： - 着重虚拟运行时间而非静态优先级，使得进程获得的CPU时间与其等待时间成比例。 - 动态调整优先级，以反映进程的实时行为。 - 精确计算进程应该获得的CPU时间片，以保持调度的连续性和公平性。 知识点五：调度器配置与优化 虽然CFS提供了相对公平的调度算法，但在不同的工作负载和硬件配置下，系统管理员可能需要对调度器的行为进行微调，以获得最佳性能。Linux提供了多种工具和方法来进行调度器的配置和优化： - /proc文件系统：系统管理员可以通过读写/proc文件系统中的相应文件来调整调度器的行为。 - sysctl命令：通过sysctl命令，管理员可以实时调整内核参数，包括调度器参数。 - cgroup：控制组（cgroup）是Linux内核提供的用于管理系统资源分配的机制，可以对不同的进程或进程组应用不同的资源限制和优先级。 通过这些工具，管理员可以针对特定的工作负载和性能需求，优化调度器的参数设置，以实现系统性能的最大化。