linux sched_setscheduler函数解析
linux 线程调度
Linux内核的三种调度策略：1,SCHED_OTHER 分时调度策略,2,SCHED_FIFO实时调度策略,先到先服务.一旦占用cpu则一直运行.一直运行直到有更高优先级任务到达或自己放弃3,SCHED_RR实时调度策略,时间片轮转.当进程的时间片用完,系统将重新分配时间片,并置于就绪队列尾.放在队列尾保证了所有具有相同优先级的RR任务的调度公平Linux线程优先级设置,可以通过以下两个函数来获得线程可以设置的最高和最低优先级,函数中的策略即上述三种策略的宏定义：int sched_get_priority_max(int policy);int sched_get_priority_min(int policy);SCHED_OTHER是不支持优先级使用的,而SCHED_FIFO和SCHED_RR支持优先级的使用,他们分别为1和99,数值越大优先级越高.设置和获取优先级通过以下两个函数：int pthread_attr_setschedparam(pthread_attr_t *attr, const struct sched_param *param);int pthread_attr_getschedparam(const pthread_attr_t *attr, struct sched_param *param);例如以下代码创建了一个优先级为10的线程：struct sched_param{int __sched_priority; //所要设定的线程优先级};例：创建优先级为10的线程pthread_attr_t attr;struct sched_param param;pthread_attr_init(&attr);pthread_attr_setschedpolicy(&attr, SCHED_RR);param.sched_priority = 10;pthread_attr_setschedparam(&attr, ¶m);pthread_create(xxx , &attr , xxx , xxx);pthread_attr_destroy(&attr);本文来自CSDN博客,转载请标明出处：内核线程、轻量级进程、用户线程和LinuxThreads库(2010-04-22 10:20:07)转载标签：杂谈内核线程内核线程只运行在内核态，不受用户态上下文的拖累。
schedule()函数
schedule()函数schedule()函数是操作系统中的一个重要函数，用于调度进程，使之按照一定的顺序运行。
本文将对schedule()函数进行详细的介绍，包括其概念、功能、使用方法等方面。
在操作系统中，进程是计算机中最基本的执行单位。
每个进程都有自己的执行顺序，如何调度进程是操作系统的一个重要任务。
这时就需要用到schedule()函数，它能够将CPU资源分配给各个进程，并使它们按照一定的顺序执行。
schedule()函数的主要功能是将多个进程进行调度。
在切换到某个进程时，它需要执行相应的操作，包括保存当前进程的状态，然后加载要运行的进程的状态等等。
这样才能确保进程能够正常运行，保证系统的稳定性和高效性。
schedule()函数通常包含在操作系统的内核中，用户程序无法直接调用它。
通常，用户程序通过系统调用来向内核发出请求，然后由内核调用schedule()函数进行进程的调度。
在Linux系统中，schedule()函数是由内核进行管理的。
内核通过调用schedule()函数，按照某种算法来决定下一个要执行的进程。
这个算法通常是根据进程的优先级来进行调度。
当多个进程具有相同的优先级时，会采用一些其他的算法来进行调度，例如轮转法、多级反馈队列等等。
schedule()函数基本上是由内核驱动的。
当一个进程无法继续执行时，内核会启动调度程序，并从就绪队列中选择一个新的进程。
一旦一个新的进程被选中，内核会进行进程的切换，将当前进程的状态保存下来，然后加载要运行的进程的状态，并将控制权转移到新的进程中。
需要注意的是，schedule()函数的实现原理是高度依赖于具体的操作系统。
因此，在不同的操作系统中，schedule()函数的实现原理可能会有所不同。
五、总结。
linux内核之进程优先级
Linux内核之进程优先级作者：harvey wang邮箱：harvey.perfect@新浪博客地址：/harveyperfect，有关于减肥和学习英语相关的博文，欢迎交流注：本文参考的内核代码版本为3.3.5在进程控制块定义中，如下，每个进程有4个优先级成员变量，往往给初学者造成一些困惑。
下面分实时进程和普通进程看看他们都用了哪些优先级？struct task_struct{ 删除了无关的成员变量int prio, static_prio, normal_prio;unsigned int rt_priority;}实时进程的优先级在调用函数sched_setscheduler()设置实时进程优先级时，最终调用了下面的函数其中进程的rt_priority 就等于配置给进程的优先级，而进程的normal_prio=MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority; p->prio =p->normal_prio; 即prio和normal_prio都与rt_priority成反比。
我们知道，在调度时使用了prio，其数值0对应最高优先级，99为最低实时优先级。
Prio 和normal_prio 数值越大优先级越小，而rt_priority的数值越大优先级越大。
这就是为什么有人说实时进程优先级数值越小优先级越高，也有人说实时进程优先级数值越大优先级越高的原因。
另外，实时进程只是用了四个优先级变量中的三个（prio、normal_prio和rt_priority），而没有使用static_prio。
普通进程在调用接口set_user_nice()设置普通进程的优先级时，读者可以自己顺着函数set_user_nice()查看下面的关系。
p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);p->prio = effective_prio(p); 即p->prio = p->static_prio；p->normal_prio = p->static_prio 参见函数effective_prio(p);结论是：非实时进程的static_prio、prio和normal_prio 一直保持相同。
Linux进程状态解析之R、S、D、T、Z、X
Linux进程状态解析之R、S、D、T、Z、XLinux是一个多用户，多任务的系统，可以同时运行多个用户的多个程序，就必然会产生很多的进程，而每个进程会有不同的状态。
众所周知，现在的分时操作系统能够在一个CPU上运行多个程序，让这些程序表面上看起来是在同时运行的。
linux就是这样的一个操作系统。
在linux系统中，每个被运行的程序实例对应一个或多个进程。
linux内核需要对这些进程进行管理，以使它们在系统中“同时”运行。
linux内核对进程的这种管理分两个方面：进程状态管理，和进程调度。
本文主要介绍进程状态管理，进程调度见《linux进程调度浅析》。
Linux进程状态：R (TASK_RUNNING)，可执行状态。
只有在该状态的进程才可能在CPU上运行。
而同一时刻可能有多个进程处于可执行状态，这些进程的task_struct结构（进程控制块）被放入对应CPU的可执行队列中（一个进程最多只能出现在一个CPU的可执行队列中）。
进程调度器的任务就是从各个CPU的可执行队列中分别选择一个进程在该CPU上运行。
很多操作系统教科书将正在CPU上执行的进程定义为RUNNING状态、而将可执行但是尚未被调度执行的进程定义为READY状态，这两种状态在linux下统一为 TASK_RUNNING状态。
只要可执行队列不为空，其对应的CPU就不能偷懒，就要执行其中某个进程。
一般称此时的CPU“忙碌”。
对应的，CPU“空闲”就是指其对应的可执行队列为空，以致于CPU无事可做。
有人问，为什么死循环程序会导致CPU占用高呢？因为死循环程序基本上总是处于TASK_RUNNING状态（进程处于可执行队列中）。
除非一些非常极端情况（比如系统内存严重紧缺，导致进程的某些需要使用的页面被换出，并且在页面需要换入时又无法分配到内存……），否则这个进程不会睡眠。
所以 CPU的可执行队列总是不为空（至少有这么个进程存在），CPU也就不会“空闲”。
LINUX进程调度机制及其堆栈切换分析
}
sched_data->curr = next;
task_set_cpu(next, this_cpu);
if (unlikely(prev == next)) {
/* We won't go through the normal tail, so do this by hand */
asmlinkage void call_do_IRQ(void);
__asm__(
"\n" __ALIGN_STR"\n"
"common_interrupt:\n\t"
SAVE_ALL
"call_do_IRQ:\n\t"
"calldo_IRQ "\n\t"
"jmp ret_from_intr\n");
__asm__(
"\n"
“IRQ_0xYY_interrupt:\n\t"
"pushl $"#nr"-256\n\t" \
"jmp common_interrupt");
上述代码中的YY代表外部中断0－254的16进制值(其中系统调用0x80除外，它是由系统另外单独初始化的)。根据上述代码可以看出所有的外部中断都是统一进入common_interrup的地方进行处理的。同样该段由gcc预处理出来的代码如下：
上述代码的主要作用就是通过SAVE_ALL宏将CPU的当前寄存器内容入栈。SAVE_ALL宏的定义如下：
#define SAVE_ALL \
"cld\n\t" \
linux 调用schedule函数 例子
linux 调用schedule函数例子Linux 调用 schedule 函数的例子在 Linux 内核中，schedule 函数是用于进行进程调度的重要函数。
它负责决定下一个要运行的进程，并切换到该进程的上下文。
下面是一个调用 schedule 函数的简单例子：```c#include <linux/sched.h>int main(void) {struct task_struct *next_task;// 调用 schedule 函数，选择下一个要运行的进程next_task = schedule();// 打印进程的 PIDprintk("Next scheduled task's PID: %d\n", next_task->pid);return 0;}```在上述例子中，我们首先包含了 `<linux/sched.h>` 头文件，该头文件包含了schedule 函数的声明。
然后，我们声明了一个指向 `task_struct` 结构体的指针`next_task`，它将用于保存调度函数返回的下一个进程。
接下来，我们调用了 schedule 函数，并将返回值赋给 `next_task`。
由于这是一个简单的示例，我们并没有传递任何参数给 schedule 函数，实际上，在实际的进程调度中，schedule 函数会根据一系列的调度策略和优先级来选择下一个要运行的进程。
最后，我们使用 printk 函数打印了下一个调度的进程的 PID。
需要注意的是，上述代码只是一个示例，无法在用户空间中直接运行。
在Linux 内核中调用 schedule 函数需要在合适的上下文中进行，通常在内核模块或调度程序的其他部分中执行。
通过了解 schedule 函数的用法及其在进程调度中的作用，我们可以更好地理解Linux 内核中的调度机制，并更好地进行系统性能优化和调试。
Linux内核分析之调度算法
Linux内核分析之调度算法inux调度算法在2.6.32中采用调度类实现模块式的调度方式。
这样，能够很好的加入新的调度算法。
linux调度器是以模块方式提供的，这样做的目的是允许不同类型的进程可以有针对性地选择调度算法。
这种模块化结构被称为调度器类，他允许多种不同哦可动态添加的调度算法并存，调度属于自己范畴的进程。
每个调度器都有一个优先级，调度代码会按照优先级遍历调度类，拥有一个可执行进程的最高优先级的调度器类胜出，去选择下面要执行的那个程序。
linux上主要有两大类调度算法，CFS(完全公平调度算法）和实时调度算法。
宏SCHED_NOMAL主要用于CFS调度，而SCHED_FIFO和SCHED_RR主要用于实时调度。
如下面的宏定义：1./*2.* Scheduling policies3.*/4./*支援Real-Time Task的排程,包括有SCHED_FIFO與SCHED_RR.5.*/6.7./*(也稱為SCHED_OTHER): 主要用以排程8.一般目的的Task.*/9.#define SCHED_NORMAL 010.#define SCHED_FIFO 111./*task預設的Time Slice長度為100 msecs*/12.#define SCHED_RR 213./*主要用以讓Task可以延長執行的時間14.(Time Slice),減少被中斷發生Task Context-Switch15.的次數.藉此可以提高Cache的利用率16.(每次Context-Switch都會導致Cache-Flush). 比17.較適合用在固定週期執行的Batch Jobs任18.務主機上,而不適合用在需要使用者互19.動的產品(會由於Task切換的延遲,而20.感覺到系統效能不佳或是反應太慢).*/21.#define SCHED_BATCH 322./* SCHED_ISO: reserved but not implemented yet */23./*為系統中的Idle Task排程.*/24.#define SCHED_IDLE 5linux调度算法实现的高层数据结构主要有运行实体、调度类、运行队列，下面我们主要看看这几个数据结构的字段和意义。
Linux2.6调度优先级与时间片算法[技巧]
![Linux2.6调度优先级与时间片算法[技巧]](https://img.taocdn.com/s3/m/c79f1d36ae45b307e87101f69e3143323868f55e.png)
linux调度过程中调度优先级与时间片算法对象设计与描述：动态优先级的计算主要由 effect_prio() 函数完成，该函数实现相当简单，从中可见非实时进程的优先级仅决定于静态优先级（static_prio）和进程的sleep_avg 值两个因素，而实时进程的优先级实际上是在setscheduler() 中设置的（详见"调度系统的实时性能"，以下仅考虑非实时进程），且一经设定就不再改变。
unsigned long sleep_avg进程的平均等待时间，单位是纳秒（nanosecond），在0 ~ NS_MAX_SLEEP_AVG范围内。
它的实质是进程等待时间和运行时间的差值。
当进程处于等待或者睡眠状态时，该值变大；当进程运行时，该值变小。
上本次休眠时间 sleep_time 就达到了如果不是从TASK_UNINTERRUPTIBLE 休眠中被唤醒的（p->activated!=-1）sleep_avg 是进程的"平均"等待时间，recalc_task_prio() 计算了等待时间，如果不是从 TASK_UNINTERRUPTIBLE 休眠中被唤醒的（p->activated!=-1）系统引入了一个interactive_credit 的进程属性（见"改进后的task_struct"），用来表征该进程是否是交互式进程：只要interactive_credit 超过了CREDIT_LIMIT 的阀值（HIGH_CREDIT()返回真），该进程就被认为是交互式进程。
进程本次运行的时间 run_time交互式进程的 run_time 小于实际运行时间，sleep_avg 越大，则 run_time 减小得越多，因此被切换下来的进程最后计算所得的 sleep_avg 也就越大，动态优先级也随之变大。
交互式进程可以借此获得更多被执行的机会。
深入解读Linux进程调度Schedule【转】
深⼊解读Linux进程调度Schedule【转】调度系统是现代操作系统⾮常核⼼的基础⼦系统之⼀，尤其在多任务并⾏操作系统（Multitasking OS）上，系统可能运⾏于单核或者多核CPU上，进程可能处于运⾏状态或者在内存中可运⾏等待状态。
如何实现多任务同时使⽤资源并且提供给⽤户及时的响应实现实时交互以及提供⾼流量并发等对现代操作系统的设计实现带来了巨⼤挑战，⽽Linux调度⼦系统的设计同样需要实现这些看似⽭盾的要求，适应不同的使⽤场景。
我们看到Linux是⼀个复杂的现在操作系统，各个⼦系统之间相互合作才能完成⾼效的任务。
本⽂从围绕调度⼦系统，介绍了调度⼦系统核⼼的概念，并且将其与Linux各个相关组件的关系进⾏探讨，尤其是与调度⼦系统息息相关的中断（softirq和irq）⼦系统以及定时器Timer，深⼊⽽全⾯地展⽰了调度相关的各个概念以及相互联系。
由于笔者最近在调试PowerPC相关的芯⽚，因此相关的介绍会以此为例提取相关的内核源代码进⾏解读展⽰。
涉及的代码为Linux-4.4稳定发布版本，读者可以查看源码进⾏对照。
1. 相关概念要理解调度⼦系统，⾸先需要总体介绍调度的流程，对系统有⼀个⾼屋建瓴的认识之后，再在整体流程中对各个节点分别深⼊分析，从⽽掌握丰富⽽饱满的细节。
在系统启动早期，会注册硬件中断，时钟中断是硬件中断中⾮常重要的⼀种，调度过程中需要不断地刷新进程的状态以及设置调度标志已决定是否抢占进程的执⾏进⾏调度。
时钟中断就是周期性地完成此项⼯作。
这⾥⼜引出另外⼀个现代OS的调度设计思想即抢占（preempt），⽽与其对应的概念则为⾮抢占或者合作（cooperate），后⾯会给出两者的详细区别。
时钟中断属于硬件中断，Linux系统不⽀持中断嵌套，所以在中断发⽣时⼜会禁⽌本地中断（local_irq_disable），⽽为了尽快相应其他可能的硬件事件，必须要尽快完成处理并开启中断，因此引出了中断下半部，也就是softirq的概念。
Linux内核schedule函数分析
Linux内核sche dule函数分析1：在进程却换前，s chedu ler做的事情Sc hedul e所作的事情是用某一个进程替换当前进程。
（1）关闭内核抢占，初始化一些局部变量。
need_resc hed:pree mpt_d isabl e( );prev = cu rrent;rq= thi s_rq( );当前进程cu rrent被保存在p rev,和当前CPU相关的ru nqueu e的地址保存在rq中。
（2）检查p rev没有持有big kern el lo ck.i f (pr ev->l ock_d epth>= 0)up(&kerne l_sem);Sc hedul e没有改变lock_depth的值，在p rev唤醒自己执行的情况下，假如lock_dept h的值不是负的，pr ev需要重新获取ke rnel_flag自旋锁。
所以大内核锁在进程却换过程中是自动释放的和自动获取的。
（3）调用sched_cloc k( )，读取TSC，并且将T SC转换成纳秒，得到的time stamp保存在no w中，然后Sched ule计算prev使用的时间片。
now = sc hed_c lock( );r un_ti me =now - prev->tim estam p;if (run_time > 1000000000)r un_ti me =1000000000;（4）在察看可运行进程的时候，sche dule必须关闭当前CPU中断，并且获取自旋锁保护runqu eue.spin_lock_irq(&rq->l ock);（5）为了识别当前进程是否已终止，sch edule检查PF_DEAD标志。
linux核心函数
linux核心函数Linux 内核是操作系统的核心部分，它提供了操作系统的核心功能，包括进程管理、内存管理、文件系统等。
Linux 内核的源代码中包含了大量的函数，用于实现各种操作系统的功能。
以下是一些Linux 内核中常见的核心函数，它们扮演着关键的角色：1.进程管理函数：–fork()：创建一个新的进程。
–exec()：在当前进程中执行一个新的程序。
–wait()：等待子进程结束。
–exit()：终止当前进程。
2.调度和任务管理函数：–schedule()：进行进程调度。
–yield()：主动让出CPU，将当前进程移动到就绪队列的末尾。
–wake_up_process()：唤醒一个等待中的进程。
3.内存管理函数：–kmalloc()：在内核中分配内存。
–kfree()：释放内核中的内存。
–vmalloc()：在虚拟地址空间中分配内存。
4.文件系统函数：–open()：打开一个文件。
–read()：从文件中读取数据。
–write()：向文件中写入数据。
–close()：关闭文件。
5.设备驱动函数：–register_chrdev()：注册字符设备。
–unregister_chrdev()：注销字符设备。
–request_irq()：注册中断处理函数。
6.网络函数：–socket()：创建套接字。
–bind()：将套接字与地址绑定。
–listen()：侦听传入连接请求。
–accept()：接受传入的连接请求。
7.定时器和时钟函数：–timer_create()：创建一个定时器。
–timer_settime()：设置定时器的时间。
–gettimeofday()：获取当前时间。
8.同步和互斥函数：–spin_lock()：获取自旋锁。
–spin_unlock()：释放自旋锁。
–mutex_lock()：获取互斥锁。
–mutex_unlock()：释放互斥锁。
这些函数仅仅是Linux 内核中众多函数的一小部分，Linux 内核的源代码非常庞大而复杂，包含了各种各样的功能和模块。
linux 线程优先级原理
linux 线程优先级原理
在 Linux 系统中，线程优先级主要由计划程序（Scheduler）负责调度。
计划程序的作用是根据特定的调度算法来决定哪个线程可以被执行，以及执行的时间和顺序。
Linux 系统中的线程优先级可以分为动态优先级和静态优先级
两种。
动态优先级是在运行时根据线程的运行情况动态调整的，而静态优先级则是通过设置线程的优先级属性来确定，与运行状态无关。
linux 线程的优先级范围是 1 到 99，数字越小表示优先级越高。
默认情况下，线程的优先级是 0，也就是最低优先级。
线程的
优先级可以使用 sched_setscheduler 函数进行设置，也可以通
过 nice 命令在终端中进行设置。
在 Linux 系统中，线程的优先级决定了该线程获得 CPU 的时
间片的大小。
优先级越高的线程获得的时间片越大，执行的机会也越多。
如果一个线程持续长时间地占用 CPU，那么其他
线程就可能会得不到执行的机会，这就会导致系统的性能下降。
因此，合理设置线程的优先级是非常重要的。
Linux的任务调度机制
Linux的任务调度机制Linux的任务调度机制是操作系统中的一个核心组成部分，负责管理和分配系统资源（如CPU 时间）给不同的任务。
Linux采用多种调度算法来实现任务调度，主要有以下几种：1. CFS（Completely Fair Scheduler）：CFS是Linux默认的进程调度算法，引入自Linux2.6.23版本。
CFS旨在提供公平的CPU时间分配，它追踪每个运行中的进程的虚拟运行时间，并尝试按比例分配CPU时间，以便每个进程都能获得公平的份额。
CFS的优点在于公平性和低延迟。
2. 实时调度：Linux支持实时任务调度，其中包括固定优先级实时调度（SCHED_FIFO）和轮转实时调度（SCHED_RR）。
这些调度类别用于具有实时性要求的任务，如控制系统和嵌入式应用程序。
3. SCHED_OTHER：这是Linux中的标准调度类别，通常用于非实时任务。
在SCHED_OTHER 类别下，CFS调度算法用于分配CPU时间。
4. SCHED_BATCH：这是一个特殊的调度类别，用于批处理任务。
它通常具有较低的优先级，以便不影响实时任务的性能。
5. SCHED_IDLE：用于空闲任务，即只有在没有其他任务需要CPU时才运行的任务。
任务调度是由内核管理的，通常根据任务的调度策略和优先级来决定任务何时运行。
任务可以根据其优先级来获得不同程度的CPU时间。
调度器会在特定的时钟间隔内触发，以决定是否切换到另一个任务。
你可以使用Linux上的命令行工具如`ps`、`top`、`htop`等来查看当前运行的任务和它们的状态。
此外，你也可以通过编程来设置任务的调度策略和优先级，使用`sched_setscheduler`等函数来实现。
需要注意的是，不同版本的Linux内核可能有不同的任务调度机制和参数，因此在具体的Linux发行版和内核版本中可能会有一些差异。
详解Linux内核进程调度函数schedule（）的触发和执行时机
详解Linux内核进程调度函数schedule（）的触发和执⾏时机内核的调度操作分为触发和执⾏两个部分，触发时仅仅设置⼀下当前进程的TIF_NEED_RESCHED标志，执⾏的时候则是通过schedule()函数来完成进程的选择和切换。
当前进程的thread_info->flags中TIF_NEED_RESCHED位表⽰需要调⽤schedule()函数进⾏调度。
内核在两种情况下会设置该标志，⼀个是在时钟中断进⾏周期性的检查时，另⼀个是在被唤醒进程的优先级⽐正在运⾏的进程的优先级⾼时。
周期性地更新当前任务的状态时：定时中断处理函数中会调⽤schedule_tick()⽤于处理关于调度的周期性检查和处理，其调⽤路径是和时钟处理有关的tick_periodic()->update_process_times()->scheduler_tick()或者tick_sched_handle()->update_process_times()->scheduler_tick()，主要⽤于更新就绪队列的时钟、CPU负载和当前任务的运⾏时间统计等，如下所⽰：//linux-3.13/kernel/sched/core.cvoid scheduler_tick(void){int cpu = smp_processor_id(); //获取当前cpu编号struct rq *rq = cpu_rq(cpu); //取得对应cpu的rq（就绪队列）struct task_struct *curr = rq->curr; //获取当前运⾏的任务sched_clock_tick();raw_spin_lock(&rq->lock);update_rq_clock(rq); //更新队列时钟curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0); //调⽤当前任务的调度类对应的函数update_cpu_load_active(rq); //更新本处理器的负载raw_spin_unlock(&rq->lock);perf_event_task_tick();#ifdef CONFIG_SMPrq->idle_balance = idle_cpu(cpu);trigger_load_balance(rq, cpu); //必要时进⾏负载均衡#endifrq_last_tick_reset(rq);}其中curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);这⾏代码调⽤了当前任务的调度类的task_tick()函数，这个函数根据具体情况决定是否需要对当前任务设置TIF_NEED_RESCHED标志，如果需要则最终调⽤set_tsk_need_resched()设置该标志。
linux 调度子系统详解
linux 调度子系统详解摘要：I.引言- 介绍Linux 调度子系统的重要性- 简述本文的目的和结构II.Linux 调度子系统概述- 调度器的基本概念和功能- Linux 调度子系统的组成III.Linux 调度策略- 实时调度策略- 普通调度策略- 优先级调度策略IV.Linux 调度器实现- 调度器的工作流程- 具体调度器的实现V.Linux 调度器性能优化- 调度器性能的影响因素- 调度器性能优化的方法VI.总结与展望- 总结Linux 调度子系统的主要内容- 展望Linux 调度子系统的未来发展趋势正文：I.引言Linux 操作系统作为当今广泛应用于服务器、嵌入式设备和超级计算机等领域的开源操作系统，其调度子系统对于系统性能的优化和资源的管理至关重要。
本文将详细介绍Linux 调度子系统的工作原理、调度策略以及性能优化等方面的内容，旨在帮助读者深入了解Linux 调度子系统的原理和实践。
II.Linux 调度子系统概述Linux 调度子系统主要负责对进程进行调度和管理，以实现系统资源的高效利用。
调度器的基本概念和功能包括：分配CPU 时间片给进程、根据进程优先级进行调度、处理进程同步和互斥等问题。
Linux 调度子系统主要包括以下组件：1.调度器：负责进程调度和管理，例如进程的创建、调度、同步和互斥等。
2.进程队列：存储待运行进程的队列，根据进程优先级和状态进行排序。
3.进程上下文：存储进程当前的状态和信息，如进程ID、CPU 寄存器、栈等。
III.Linux 调度策略Linux 调度子系统采用多种调度策略，以满足不同场景的需求。
主要包括以下几种调度策略：1.实时调度策略：针对实时性要求较高的任务，如实时音视频处理、实时控制等。
Linux 调度器根据任务的截止时间和优先级进行调度，确保任务在规定时间内得到及时响应。
2.普通调度策略：针对普通非实时任务，如批处理、Web 服务器等。
Linux 调度器根据进程的优先级和执行时间进行调度，以实现资源的高效利用。
linux 调度子系统详解
linux 调度子系统详解摘要：1.Linux 调度子系统简介2.Linux 调度子系统的任务3.Linux 调度子系统的功能4.Linux 调度子系统的优化5.Linux 调度子系统的应用场景6.Linux 调度子系统的未来发展趋势正文：Linux 调度子系统详解Linux 调度子系统是操作系统中至关重要的一个组成部分，主要负责管理进程的执行和系统资源的分配。
在本文中，我们将详细介绍Linux 调度子系统的基本概念、任务、功能、优化以及应用场景和未来发展趋势。
1.Linux 调度子系统简介Linux 调度子系统，也被称为Linux 进程调度器（Linux Process Scheduler），是Linux 内核中负责分配CPU 时间片给各个进程的核心组件。
调度子系统通过合理地分配CPU 时间，使得系统资源得到高效利用，同时确保进程能够按照预定的优先级和时间片顺序执行。
2.Linux 调度子系统的任务Linux 调度子系统的主要任务包括：- 分配CPU 时间片给各个进程- 管理进程的优先级- 维护进程的队列- 处理进程的同步和互斥需求- 确保进程能够按照预定的时间片顺序执行3.Linux 调度子系统的功能Linux 调度子系统具有以下功能：- 公平性：确保各个进程公平地使用CPU 时间片，避免某个进程长时间独占CPU- 响应性：确保高优先级的进程能够更快地获得CPU 时间片，提高系统的响应速度- 高效性：通过合理地分配CPU 时间片，提高系统的吞吐量- 可扩展性：支持多种调度算法，满足不同场景的需求4.Linux 调度子系统的优化为了提高调度子系统的性能，Linux 调度子系统可以通过以下方式进行优化：- 调整进程的优先级，使得高优先级的进程更快地获得CPU 时间片- 调整时间片的长度，以平衡各个进程的执行时间- 采用更高效的调度算法，如CFS（Completely Fair Scheduler）5.Linux 调度子系统的应用场景Linux 调度子系统广泛应用于服务器、嵌入式设备和超级计算机等领域，负责管理这些设备的进程执行和系统资源分配。
linux cfs 原理
linux cfs 原理
CFS（Completely Fair Scheduler）调度器是Linux系统中用于普通进程调度的调度器。
它采用了红黑树算法来管理所有的调度实体sched_entity，算法效率为O(log(n))。
CFS 通过给每个调度实体sched_entity设置虚拟运行时间vruntime来跟踪它们的执行情况。
如果一个进程得到执行，其vruntime会随着执行时间的增加而增加，而没有得到执行的进程的vruntime则保持不变。
调度实体sched_entity通过enqueue_entity()和dequeue_entity()来进行红黑树的出队入队。
在每次时钟中断的处理函数中，会调用update_process_times，最终会调用到调度器相关的scheduler_tick函数中。
CFS 的产生是为了在真实的硬件上模拟“理想的多任务处理器”，使每个进程都能够公平地获得 CPU 资源。
进程调度函数schedule（）分析
进程调度函数schedule（）分析进程调度函数schedule()分析一．主要功能：实现进程的调度，从运行队列的链表中找到一个进程，然后进行分配。
可以由几个内核控制路径调用。
二．调用方式：1.当前进程不能获得必要资源而被阻塞，可以直接调用schedule()。
将current进程插入适当的等待队列，把状态改为TASK_INTERRUPTABLE或TASK_UNINTERRUPTABLE，然后调用schedule()。
一旦资源可用，就从等待队列删除current进程。
2.把current进程的TIF_NEED_RESCHED标志设置为1，由于会在恢复前检查这个标志的值，所以schedule()将在之后某个时间被明确调用，以延迟方式调用调度程序。
三. 功能分析：asmlinkage void schedule(void){struct schedule_data * sched_data;struct task_struct *prev, *next, *p;struct list_head *tmp;int this_cpu, c; //定义变量，*prev为调度之前进程，*next为调度之后进程spin_lock_prefetch(&runqueue_lock);BUG_ON(!current->active_mm);//current进程的active_mm 为空，出错need_reshced_back;prev=current;//变量初始化this_cpu = prev->processor;(unlikely(in_interrupt())) {printk("Scheduling in interrupt\n");BUG();}//不能再中断程序中执行schedule()，否则会出错release_kernel_lock(prev, this_cpu);sched_data = & aligned_data[this_cpu].schedule_data;spin_lock_irq(&runqueue_lock);//释放内核锁，开this_cpu中断，并锁住runqueue队列/* move an exhausted RR process to be last.. */if (unlikely(prev->policy == SCHED_RR))//是否为轮转调度if (!prev->counter) {prev->counter = NICE_TO_TICKS(prev->nice);move_last_runqueue(prev);}//prev->counter为逐渐减少的进程时间配额，当为0时就从当前位置到runqueue 的末尾。
Linux内核进程抢占式调度的博弈决策
Linux内核进程抢占式调度的博弈决策林攀（江苏大学计算机科学与通信工程学院江苏镇江）摘要:以博弈论的思想来解读Linux 2.6 内核进程调度的策略，在博弈树构造中寻找纳什均衡，已达到计算机资源协调，实现资源的最优化；通过研究非实时进程的时间片策略，分析进程调度的策略，在做出策略后它们的是否实现调度设计目标，把博弈理论中得声誉名词引入进程调度中，衡量决策的优良性能指标，用复出的内部机制，让超时的进程得到复出的机会。
关键词:进程调度；博弈论；声誉；复出引言从古代开始，数学家研究室内游戏，试图构造一个最优的游戏策略，至到20世纪中期左右，计算机之父约翰·冯诺依曼提出了新的研究成果，一个真正的，严谨的，模型化的关于策略环境的理论产生了，被称为博弈论[2](Game Thory)，目前博弈论广泛应用到数学、经济、社会学、生物、计算机等学科，它主要研究决策主体的行为发生相互作用的时候主体的决策以及这些决策之间的均衡问题，数学家纳什提出的纳什均衡是博弈论的核心，这是一种有着深刻意义的理念，越来越到底认可，经济学家和数学家不断研究。
自由开放Linux操作系统凭借其开源代码的优势，得到广泛的认可，内核一直不断完善，尤其Linux 2.6在内核实现了抢占式优先级算法，一个优良的调度算法必须同时兼顾以下几个互相冲突的目标：（1）响应时间尽可能短、系统吞吐量可能的高、考虑进程死锁公平的问题、异常处理的能力等，一个算法的策略决定了该算法是否实现上述的目标，在计算机运行的当前环境，做出在哪个时间段选择那种新进程的规则集就是调度策略[1]。
近年来, 很多学者将经济学中的博弈论应用于任务分配中较好地解决了智能体的资源分配问题，依据因对博弈论的贡献而获得诺贝尔经济学奖的RobertAumann教授的说法, 博弈论就是研究互动决策的理论。
所谓互动决策,即各行动方( player)的决策是相互影响的,每个人在决策的时候必须将他人的决策纳入自己的决策考虑之中,当然也需要把别人对于自己的考虑纳入考虑之中, 在如此迭代考虑情形下进行决策,选择最有利于自己的战略[2]( strategy)，以至于不愿意改变策略。
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linux sched_setscheduler函数解析
sched_setscheduler函数是一个Linux系统调用函数，用于修改进程的调度策略和优先级。
函数原型为：
```c
int sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, const struct
sched_param *param);
```
参数说明：
- pid：要修改调度策略和优先级的进程ID。
如果pid为0，则表示修改当前进程。
- policy：要设置的调度策略。
可以取以下值：
- SCHED_OTHER：普通进程调度策略，即默认策略。
这是一个非实时调度策略，由时间片轮转算法控制。
- SCHED_FIFO：先进先出调度策略。
使用FIFO调度策略的进程优先级比其他普通进程高。
- SCHED_RR：轮转调度策略。
与FIFO策略类似，但进程会在使用完时间片后轮转到等待队列的末尾。
- SCHED_BATCH：批处理调度策略。
适合批处理作业，将进程聚集在一起批量执行。
- SCHED_IDLE：空闲调度策略。
只有在没有其他优先级较高的进程运行时，才会执行该进程。
- SCHED_DEADLINE：截止时间调度策略。
用于实时系统，根据任务的截止时间进行调度。
- param：一个指向sched_param结构体的指针，用于设置进程
的优先级和其他调度参数。
sched_param结构体包含一个int类型的成员sched_priority，表示进程的优先级。
函数返回值为0表示成功，返回-1表示失败并设置errno。
sched_setscheduler函数用于修改进程的调度策略和优先级。
在修改调度策略之前，需要获得相应的权限。
调用该函数后，进程会立即按照新的调度策略和优先级进行调度。
注意事项：
- 一些调度策略（如SCHED_FIFO和SCHED_RR）需要root
权限，因此需要以root用户身份运行程序或具有相应的权限。
- 修改调度策略和优先级可能会影响系统的整体性能和稳定性，需要谨慎使用。