Linux 内核是一个无比复杂的系统，要想看清大致的脉络也非易事。其实，可以把运行中的Linux想像成一个人类的社会，当中的进程就是社会中的人。
CPU 资源被分成若干 时间片 , 每个进程分不同的时间 , 使用 CPU 时间片 , 这是 分时复用机制 ;
在上一篇文章中介绍了 Linux 内核是如何对进程进行管理的，这篇将阐述内核是如何对进程进行调度。因为这篇文章努力用简单的语言把进程调度这件事情描述清楚，所以文章篇幅略长，建议收藏慢看。也欢迎关注公众号 CS 实验室 ，目前在写一些开发中常用但不常了解细节的东西，比如 Linux 内核、Python 进阶。
调度程序没有太复杂的原理。最大限度地利用处理器时间的原则是，只要有可以执行的进程，那么就总会有进程正在执行。但是只要系统中进程的数目比处理器的个数多，就注定会有一些进程不能一 直执行。这些进程在等待运行。在一 组处于可运行状态的进程中选择一个来执行，是调度程序所需完成的基本工作。
最近在研究Linux的短程调度（进程调度包括长程调度、中程调度和短程调度，详见参考博客1）相关的算法和调度器，由参考博客1可知，短程调度的主要任务是按照某种策略和算法将处理机分配给一个处于就绪状态的进程，分为抢占式和非抢占式。中程调度（又叫中级调度）的主要任务则是按照给定的原则和策略，将处于外存交换区中的就绪状态或等待状态的进程调入内存，或把处于内存就绪状态或内存等待状态的进程交换到外存交换区。长程调度（又叫高级调度）的主要任务则是将已进入系统并处于后备状态的作业按某种算法选择一个或一批，为其建立进程，并进入主机，装入内存；当该作业执行完毕时，负责回收系统资源。如下图所示：
参考 【Linux 内核】调度器 ⑨ ( Linux 内核调度策略 | SCHED_NORMAL 策略 | SCHED_FIFO 策略 | SCHED_NORMAL 策略 | SCHED_BATCH策略 ) 博客 , 介绍了 Linux 内核相关的调度策略 ;
很多STM32单片机初学者都是从裸机开始的，裸机确实也能开发出好的产品。但是，作为一个嵌入式软件工程师，况且用的并不是51那种低端单片机，如果只会用裸机开发产品，那肯定是不够的。
但凡懂Linux内核的，都知道Linux内核的CFS进程调度算法，无论是从2.6.23将其初引入时的论文，还是各类源码分析，文章，以及Linux内核专门的图书，都给人这样一种感觉，即 CFS调度器是革命性的，它将彻底改变进程调度算法。 预期中，人们期待它会带来令人惊艳的效果。
进程是操作系统虚拟出来的概念，用来组织计算机中的任务。它从诞生到随着CPU时间执行，直到最终消失。不过，进程的生命都得到了操作系统内核的关照。就好像疲于照顾几个孩子的母亲内核必须做出决定，如何在进程间分配有限的计算资源，最终让用户获得最佳的使用体验。内核中安排进程执行的模块称为调度器（scheduler）。这里将介绍调度器的工作方式。
通过此次实验，我将近花了一周的时间去弄懂操作系统linux-2.4.22内核的代码，由于确实在上万行代码的浏览中有些乏力所以写了大量的注释，参考了部分博客，也查阅了大量的资料，回答了实验六要求的六个问题，并提出自己的改进策略：
该文章介绍了Linux 系统中进程的调度、进程的优先级以及实时进程的调度策略。首先介绍了Linux 系统中的进程调度，包括不同的调度类型、调度算法和调度优先级。其次，讨论了Linux 系统中的实时进程调度，包括实时进程的定义、调度特性和实时进程的调度算法。最后，介绍了Linux 系统中进程调度的实现，包括内核中的进程管理、进程的地址空间、进程的调度和同步以及进程的内存管理。
Linux是一个支持多任务的操作系统，而多个任务之间的切换是通过 调度器 来完成，调度器 使用不同的调度算法会有不同的效果。
本节我们先来学习Linux早期的调度算法的设计，先从最早的调度器算法开始，此调度器时间复杂度是O(n)，所以也可以称为O(n)调度算法。我们选择的内核版本是linux-2.4.19。
进程是操作系统虚拟出来的概念，用来组织计算机中的任务。但随着进程被赋予越来越多的任务，进程好像有了真实的生命，它从诞生就随着CPU时间执行，直到最终消失。不过，进程的生命都得到了操作系统内核的关照。就好像疲于照顾几个孩子的母亲内核必须做出决定，如何在进程间分配有限的计算资源，最终让用户获得最佳的使用体验。内核中安排进程执行的模块称为调度器（scheduler）。这里将介绍调度器的工作方式。
我就知道有人会这么说，然而那样就成了一篇议论文了，而我只是想写一篇随笔。所以，不管事实是不是那样，反正我就是觉得Windows，MacOS，iOS都很流畅，而Linux，Android却很卡。当然了，这里说的是GUI，如果考量点换成是Web服务的吞吐和时延，那估计结论要反过来了，不过那是客户端程序感觉到的事，作为人，who care！
为了实现切换，我们提供一个API，这两个程序执行一会儿就主动调用一下这个API，然后在这个API内部实现任务的切换。
先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单的调度算法，该算法既可用于作业调度，也可用于进程调度。当在作业调度中采用该算法时，每次调度都是从后备作业队列中选择一个或多个最先进入该队列的作业，将它们调入内存，为它们分配资源、创建进程，然后放入就绪队列。在进程调度中采用FCFS算法时，则每次调度是从就绪队列中选择一个最先进入该队列的进程，为之分配处理机，使之投入运行。该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后才放弃处理机。
一般来说，在操作系统中会运行多个进程（几个到几千个不等），但一台计算机的 CPU 资源是有限的，如 8 核的 CPU 只能同时运行 8 个进程。那么当进程数大于 CPU 核心数时，操作系统是如何同时运行这些进程的呢？
上一篇文章中，我们介绍了内核调度的基本概念，知道了调度器设计中最核心的两个指标 -- 周转时间与响应时间：
根据优先级，进程分为实时进程和非实时进程（普通进程），Linux的进程优先级范围为[0, 139]，其中实时进程优先级的范围为[0, 99]，非实时进程的优先级为[100, 139)，优先级的数值越低，说明优先级越高。
" Linux 应用进程 " 可以根据 " Linux 内核 " 提供的 " 调度策略 " 选择 " 调度器 " ;
链接：https://blog.csdn.net/dog250/article/details/96362789
我就知道有人会这么说，然而那样就成了一篇议论文了，而我只是想写一篇随笔。所以，不管事实是不是那样，反正我就是觉得Windows，MacOS，iOS都很流畅，而Linux，Android却很卡。当然了，这里说的是GUI，如果考量点换成是Web服务的吞吐和时延，那估计结论要反过来了，不过那是客户端程序感觉到的事，作为人，who cares！
" 实时进程 " 优先级 高于 " 普通进程 " , 如果当前 Linux 系统的执行队列中有 " 实时进程 " , 调度器 会 优先选择 " 实时进程 " 进行调度 ;
提到CPU利用率，就必须理解时间片。什么是CPU时间片？我们现在所使用的Windows、Linux、Mac OS都是“多任务操作系统”，就是说他们可以“同时”运行多个程序，比如一边打开Chrome浏览器浏览网页还能一边听音乐。
调度器面对的情形就是这样, 其任务是在程序之间共享CPU时间, 创造并行执行的错觉, 该任务分为两个不同的部分, 其中一个涉及调度策略, 另外一个涉及上下文切换.
大家好，我是cloud3，本文讲一下操作系统中的调度算法以及多处理中的调度问题。
在早期的 linux 操作系统中，2.4 版本到 2.6 版本之间，linux 采用了实现起来十分简单的 O(n) 调度器。
O(n)调度器采用一个runqueue运行队列来管理所有可运行的进程，在主调度schedule函数中会选择一个优先级最高，也就是时间片最大的进程来运行，同时也会对喜欢睡眠的进程做一些补偿，去增加此类进程的时间片。当runqueue运行队列中无进程可选择时，则会对系统中所有的进程进行一次重新计算时间片的操作，同时也会对剩余时间片的进程做一次补偿。
http://blog.chinaunix.net/uid-20788636-id-1841334.html
Linux 内核的 " 进程调度 " 是按照 设计好的调度算法 安排的 , 该算法对应的功能模块 称为 " 调度器 " , 英文名称是 Scheduler ;
进程优先级 Linux内核中进程优先级一般分为动态优先级和静态优先级，动态优先级是内核根据进程的nice值、IO密集行为或者计算密集行为以及等待时间等因素，设置给普通的进程；静态优先级是用户态应用设置给实时进程。在调度中静态优先级的进程优先级更高。 一般应用分为IO密集型和计算密集型；I/O密集型是进程执行I/O操作时候等待资源或者事件时候，数据读取到后恢复进程的运行，这样基本出于等待IO和运行之间进行交替，由于具有这样的特性，进程调度器通常会将短的CPU时间片分配给I/O密集型进程。计算密集型是进
Linux是多任务操作系统，cpu划分固定时间片，分给每个进程，当前进程时间片执行完毕，将挂起，运行下一个进程。而进程运行时，需要到寄存器中获得要运行的指令和指令所在内存的位置。
我们知道VxWorks是一个典型的Multitasking OS(多任务操作系统)，每个Task都可能有多种状态，其中处于Ready状态的Task一旦拿到CPU，就可以执行了。不过CPU的数量再多，也不太可能比Task的数量多。也就是说，总会有Task即使进入了Ready状态，也抢不到CPU，还是不能执行。
Linux Kernel Development 一书中，关于 Linux 的进程调度器并没有讲解的很全面，只是提到了 CFS 调度器的基本思想和一些实现细节；并没有 Linux 早期的调度器介绍，以及最近这些年新增的在内核源码树外维护的调度器思想。所以在经过一番搜寻后，看到了这篇论文 A complete guide to Linux process scheduling，对 Linux 的调度器历史进行了回顾，并且相对细致地讲解了 CFS 调度器。整体来说，虽然比较啰嗦，但是对于想要知道更多细节的我来说非常适合，所以就有了翻译它的冲动。当然，在学习过程也参考了其它论文。下面开启学习之旅吧，如有任何问题，欢迎指正~
在嵌入式软件开发，包括单片机开发中，软件架构对于开发人员是一个必须认真考虑的问题。软件架构对于系统整体的稳定性和可靠性是非常重要的，一个合适的软件架构不仅结构清晰，并且便于开发。
当一个程序开始执行后，在开始执行到执行完毕退出这段时间内，它在内存中的部分就叫称作一个进程。
unix操作系统里面，有一个fork操作，可以创建进程的子进程，或者说是复制一个进程完全一样的子进程，共享代码空间，但是各自有独立的数据空间，不过子进程的数据空间是拷贝父进程的数据空间的。
主流操作系统的线程模型有三种：内核线程模型、用户线程模型、混合线程模型，感兴趣的可以自己查阅相关资料 HotSpot虚拟机使用的是内核线程模型(Kernel-Level Thread, KLT)：由操作系统内核（Kernel，下称内核）支持的线程，这种线程由内核来完成线程切换，一个线程对应一个内核线程，注意内核线程也是进程
时间片即CPU分配给各个程序的时间，每个线程被分配一个时间段，称作它的时间片，即该进程允许运行的时间，使各个程序从表面上看是同时进行的。如果在时 间片结束时进程还在运行，则CPU将被剥夺并分配给另一个进程。如果进程在时间片结束前阻塞或结束，则CPU当即进行切换。而不会造成CPU资源浪费。在 宏观上：我们可以同时打开多个应用程序，每个程序并行不悖，同时运行。但在微观上：由于只有一个CPU，一次只能处理程序要求的一部分，如何处理公平，一 种方法就是引入时间片，每个程序轮流执行。 分时操作系统是把CPU的时间划分
实时操作系统，当外界事件和数据产生时，系统能以足够快的速度予以处理，其处理结果能在规定的时间内控制生产结果或对系统做出响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。
我们平时分享的µC/OS、FreeRTOS、RT-Thread、ThreadX这些都是实时操作系统（RTOS），那么有读者问：什么是分时操作系统，Linux属于实时操作系统吗？
本文是《Linux内核设计与实现》第四章的阅读笔记，代码则是摘自最新的4.6版本linux源码(github)，转载请注明出处。
之前我写过一篇分析 O(1)调度算法 的文章：O(1)调度算法，而这篇主要分析 Linux 现在所使用的 完全公平调度算法。
所以我们会比较好了解CPU密集型，需要大量计算资源，会非常消耗cpu，I/O密集型需要等待I/O,会有大量的不可中断进程，
多线程编程中，一般线程的个数都大于 CPU 的核心个数，而一个 CPU 核心在任意时刻只能被一个线程使用，为了让这些线程都能得到有效的执行，通常 CPU 采取的策略是：为每个线程分配时间片 + 轮转的形式。当线程的时间片用完时，CPU 就会重新处于就绪状态，并让其他线程使用，这整个过程就属于一次上下文切换。
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