作者简介： 王建峰，对于技术方向（主要是嵌入式领域的OS方向的系统应用）感兴趣，最近在学习操作系统基础。同时也是某芯原厂的驱动工程师，主要是gpu领域的驱动软件。https://gitee.com/hinzer/blog 1 概念介绍 1.1 什么是操作系统？ 1.2 如何理解中断机制？ 1.3 如何理解系统定时？ 1.4 如何理解进程控制？ 1.5 如何理解内存管理？ 1.6 如何理解堆栈概念？ 1.7 内核在源码中的体现？ 1.8 如何理解系统调用？ 1.9 如何理解特权级？ 2 流程分析 2.1 引导
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上节 从一个简单的汇编程序学习汇编程序的结构以及编译链接的过程中，打印hello world的汇编程序的详细解释为：
键盘，咱们做计算机这一行的自然不必多说，天天与它打交道。但熟归熟，清楚键盘背后的原理吗？键盘上都标有各键的名称，表明了各键所代表的意义，但是计算机是如何知道的？组合键是怎样实现的？按下一个代表字符的键，怎么变成平常使用的ASCII码的？
不知道正在阅读本文的你，是否是因为想自己动手写一个操作系统。我觉得可能每个程序员都有个操作系统梦，或许是想亲自动手写出来一个，或许是想彻底吃透操作系统的知识。不论是为了满足程序员们自带的成就感，还是为了面试找工作时能更深入地和面试官探讨（装逼）。
本文以linux0.11版本为基础，分析进程的内存布局，现代版本已经发生比较大的变化，都是很多原理都是类似的。 系统维护了一个全局的数据结构叫GDT（ Global Descriptor Table），他保存了所有进程的代码段数据段的一些信息。系统有专门的寄存器保存了GDT的地址，叫GDTR。GTDR的格式如下。
操作系统对内存的使用是按段的，例如: 我们编写的一个程序被操作系统加载到内存是按照数据段，代码段等形式分段载入。而操作系统自身的代码也是按段载入的，为了确保安全性，我们用户编写的程序是不能直接访问操作系统的相关段的，因此需要给不同段赋予不同的特权级。
要优化Linux性能，IT团队应该检查当前正在使用的I/O调度程序，并评估诸如deadline和完全公平队列(Completely Fair Queuing)这样的替代方案选项。 如果某台Linux服务器性能不佳，通常与存储信道有关。几十年前，还相对容易进行分析，服务器拥有RAID阵列，RAID阵列的顶层存在分区并且Ext2文件系统在分区顶层运行。然而在今天的数据中心，分析存储信道就不那么容易了。 许多现代数据中心的Linux服务器运行在VMware虚拟机管理程序的顶端，与不同类型的存储区域网络(Sto
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【引子】周末，读了一篇同事推荐的论文《STUN: Reinforcement-Learning-Based Optimization of Kernel Scheduler Parameters for Static Workload Performance》，很有启发，遂加入个人思考编译成文。
大多数现代操作系统旨在尝试从底层硬件资源中提取最佳性能。这主要是通过两个主要硬件资源的虚拟化来实现的：CPU 和内存。现代操作系统提供了一个多任务环境，基本上为每个任务提供了自己的虚拟 CPU。任务通常不知道它不独占 CPU 使用权这一事实。
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。
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在执行sys_fork的时候，可能会引起切换，例如: 如果产生了阻塞或者时间片到期了
进程是执行中的程序，这只是非正式的说法。进程不只是程序代码，程序代码称为文本段（代码段），还包括当前活动，通过程序计数器的值和处理器寄存器的内容来表示。此外，进程还包括进程堆栈段（临时数据、函数参数、局部变量、地址）和数据段（包括全全局变量。还可能包括堆（leap），是在进程运行期间动态分配内存。
linux的信号处理时机在系统调用结束后。这里以fork系统调用函数为例子讲解这个过程。下面是fork函数的定义。
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。
进程调度器是Linux内核中最重要的子系统。其目的是控制对计算机CPU的访问。这不仅包括用户进程的访问，还包括其他内核子系统的访问。
不允许容器消耗宿主机太多的内存是非常重要的。在 Linux 主机上，如果内核检测到没有足够的内存来执行重要的系统功能，它会抛出 OOME 或 Out of Memory 异常，并开始终止进程以释放内存。任何进程都会被杀死，包括 Docker 和其他重要的应用程序。如果杀错进程，可能导致整个系统瘫痪。
其实，在进行ROS2/ROS1程序编写的时候，通常需要启动很多节点，有时候大于60+节点也非常常见的。
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。
本文是“Linux内核分析”系列文章的第一篇，会以内核的核心功能为出发点，描述Linux内核的整体架构，以及架构之下主要的软件子系统。之后，会介绍Linux内核源文件的目录结构，并和各个软件子系统对应。
当进程1执行陷入阻塞时，需要进行进程调度，此时有进程2和进程3都处于就绪态，问: 应该选择哪个进程进行切换？
cgroup 与组调度 linux内核实现了control group功能（cgroup，since linux 2.6.24），可以支持将进程分组，然后按组来划分各种资源。比如：group-1拥有30%的CPU和50%的磁盘IO、group-2拥有10%的CPU和20%的磁盘IO、等等。具体参阅cgroup相关文章。 cgroup支持很多种资源的划分，CPU资源就是其中之一，这就引出了组调度。 linux内核中，传统的调度程序是基于进程来调度的（参阅《Linux 进程调度浅析》）。假设用户A和B共用一台机
进程定义：所谓进程是由正文段（Text）、用户数据段（User Segment）以及系统数据段（System Segment）共同组成的一个执行环境。它代表程序的执行过程，是一个动态的实体。
大家好，今天给大家分享一下我个人学习Linux内核的总结，由于新的内核版本太过于庞大，说实话，啃不动，然借鉴前人的建议，故开始从早期的Linux0.11版本开始学习。
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操作系统的定时器原理是，操作系统维护了一个定时器节点的链表，新增一个定时器节点时，设置一个jiffies值，这是触发定时中断的频率。linux0.11版本里是1秒触发100次，即10毫秒一次。加入新增一个定时器的jiffies值是2，那经过两次定时中断后就会被执行。jiffies值在每次定时中断时会加一。
一、 I/O调度程序的总结 1) 当向设备写入数据块或是从设备读出数据块时,请求都被安置在一个队列中等待完成. 2) 每个块设备都有它自己的队列. 3) I/O调度程序负责维护这些队列的顺序,以更有效地利用介质.I/O调度程序将无序的I/O操作变为有序的I/O操作. 4) 内核必须首先确定队列中一共有多少个请求,然后才开始进行调度. 二、I/O调度的4种算法 1) CFQ(Completely Fair Queuing, 完全公平排队) 特点: 在最新的内核版本和发行版中,都选择CFQ做为默认的I/O调度器
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。
这是一篇由 Siddharth Anand撰写的文章，他是Agari公司的数据架构师。本文是Agari使用Airbnb的Airflow实现更智能计划任务的实践，Airbnb的开源项目Airflow是一种用于数据管道的工作流调度。 工作流调度程序是一个负责让工作流在可靠并可扩展方法中周期性执行的系统。工作流调度程序是无处不在的，例如，任何有数据仓库的公司都有一个通常用于报告的专门的数据库，该数据库使用工作流调度程序夜以继日地加载到数据库。比如像Agari这样的公司更感兴趣的是可以使用工作流调度程序更可靠地执行
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。
本篇原文来 LinkedIn 的 Zhenyun Zhuang，原文：Application Pauses When Running JVM Inside Linux Control Groups[1]，在容器化的进程中，或多或少会给现有应用程序带来一些问题，这篇文章讲的是 LinkedIn 在使用 cgroups 构建容器化产品过程中，发现资源限制策略对 Java 应用程序性能会产生一些影响，文章深入分析问题根本原因，并给出解决方案。笔者看过后，觉得非常赞，因此翻译后献给大家，希望对大家有帮助。
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。
本篇原文来自 LinkedIn 的 Zhenyun Zhuang，原文：Application Pauses When Running JVM Inside Linux Control Groups[1]，在容器化的进程中，或多或少会给现有应用程序带来一些问题，这篇文章讲的是 LinkedIn 在使用 cgroups 构建容器化产品过程中，发现资源限制策略对 Java 应用程序性能会产生一些影响，文章深入分析问题根本原因，并给出解决方案。笔者看过后，觉得非常赞，因此翻译后献给大家，希望对大家有帮助。
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.
本书基于linux 2．6介绍了linux内核的设计与实现，涵盖了从核心内核系统的应用到内核设计与实现等各方面内容，主要内容包括：进程管理、调度、时间管理和定时器、系统调用接口、内存寻址、内存管理、页缓存、vfs、内核同步、可移植性、调试技术等。此外，本书还讨论了linux 2．6颇具特色的内容，包括cfs调度程序、抢占式内核、块i／o层以及i／o调度程序。 本书详细描述了linux内核的主要子系统和特点，包括其设计、实现和接口，既介绍理论也讨论具体应用，填补了linux内核理论和实践细节之间的鸿沟。能够带领读者快速走进linux内核世界，真正开发内核代码。 如果你是一名linux内核爱好者，本书的内容可以帮助你大显身手。如果你是一名普通程序员，本书的内容将会拓宽你的编程思路。如果你初次接触linux内核，本书则可以帮助你对内核各个核心子系统有一个整体把握。 本版新增内容： ·增加一章专门描述内核数据结构 ·详细描述中断处理程序 ·扩充虚拟内存和内存分配的内容 ·调试linux内核的技巧 ·内核同步和锁机制的深度描述 ·提交内核补丁以及参与linux内核社区的建设性建议
我们是Kyle Allan和Carl Quinn，在Riot的基础架构团队工作。欢迎阅读这个系列的第二篇文章，详细介绍我们如何在全球范围内部署和操作后端功能。在本文中，我们将深入探讨部署生态系统的第一个核心组件：容器调度。
如果没有任何要运行的CPU，则CPU处于空闲状态。或者，更精确地说，Linux内核具有许多内部调度类，包括特殊的空闲类。如果没有任何类在给定的CPU上运行任何任务（空闲类除外），则将CPU视为空闲。如果硬件对此不予考虑，那么CPU将不得不运行无用的指令，直到实际工作需要它为止。但是，这是一种非常低效的用电方式，因此大多数CPU支持许多低功耗状态，内核可以将它们置于低功耗状态，直到需要它们进行有用的工作为止。
Energy Aware Scheduler（EAS）是Android手机默认的Scheduler。通过为每个任务选择正确的CPU，达到性能和功耗相平衡。它可以在big.LITTLE和DynamIQArm平台上实现节能调度决策。
2018 即将结束，年末正是各种基准测试对比轮番出炉的时候，通过这些报告，我们可以看到 Linux 性能的各个方面在 2018 是如何发展的。但本文的这份性能对比会更加深入 —— 将研究五个主流 Linux 发行版在过去近三年里所经历的性能变化，而测试对象则是从 2016 年初开始的 CentOS, Clear Linux, Fedora, Ubuntu 和 openSUSE，到目前为止已安装稳定更新的最新版本。
本文讲解系统的进程管理相关内容，系统的进程管理是有关系统的所有进程的调度、排序、分配资源、创建、销毁等，是比较重要的内容。
注：本分类下文章大多整理自《深入分析linux内核源代码》一书，另有参考其他一些资料如《linux内核完全剖析》、《linux c 编程一站式学习》等，只是为了更好地理清系统编程和网络编程中的一些概念
示例：http://airflow.apache.org/docs/apache-airflow/stable/tutorial.html
之前的文章介绍过 VMware 在 VMworld 上宣布的太平洋项目 (Project Pacific) ，这是 vSphere 向 Kubernetes 原生平台的演进。太平洋项目引入了 vSphere 主管集群（ Supervisor Cluster ）的概念，该集群能够在 ESXi 上原生地运行 Kubernetes Pod（称为 Native Pod ）。
来源：内容由「网络交换FPGA」编译自「FCCM2020」，谢谢。FCCM2020在5月4日开始线上举行，对外免费。我们有幸聆听了其中一个有关100G开源NIC的介绍，我们对该文章进行了翻译，并对其中的开源代码进行了分析并恢复出基于VCU118的工程，通过实际测试感受到了第一款真正意义上的100G开源NIC的强大（很多100G的开源都是基于HLS等非HDL语言，尽管可以转化成HDL，但电路架构参考意义已经不大）。开源Verilog代码中每个.v文件都是所有的组合和时序分别用一个always模块描述，代码中高位宽分段处理方式，多级流水的架构等很多地方都是非常值得借鉴和学习的地方。我们认为，github是一个宝库。我觉得现在的研究生培养质量的评价其实就可以看开源项目的参与程度，这完全能反应出一个学生的自学能力和独立研究的能力。而一个科研工作者，尤其是搞工程或应用基础研究的，如果没有做出来一两个星数100以上的开源项目，就不算成功。欢迎感兴趣的同学一起交流讨论。以下先附上本次会议的视频
操作系统的作业管理是指操作系统对于作业的调度、分配、控制和管理等一系列操作。作业是指用户提交给操作系统的一些任务或程序，作业管理是操作系统的一个核心功能。
SUSE Labs 团队探索了 Kernel CPU 隔离及其核心组件之一：Full Dynticks（或 Nohz Full），并撰写了本系列文章：
默认情况下，容器是没有资源限制的，它会尽可能地使用宿主机能够分配给它的资源。Docker提供了一种控制分配多少量的内存、CPU或阻塞I/O给一个容器的方式，即通过在docker run或docker create命令时设置运行时配置的标志。
本篇内容涉及Docker的内存与CPU限制，可以用于在实际开发中为指定容器设置限制最大使用的资源量，预计阅读时间为5分钟。
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