Linux 进程调度算法经历了以下几个版本的发展： 基于时间片轮询调度算法。(2.6之前的版本) O(1) 调度算法。(2.6.23之前的版本) 完全公平调度算法。...(2.6.23以及之后的版本) 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。...为了解决上面两个问题，Linux内核的开发者创造了 完全公平调度算法。...完全公平调度的两个对象 Linux 内核为了实现 完全公平调度算法，定义两个对象：cfs_rq (可运行进程队列) 和 sched_entity (调度实体)。...完全公平调度算法实现 有了上面的基础，现在可以开始分析 Linux 内核中怎么实现 完全公平调度算法 了。 我们先来看看怎么更新一个进程的虚拟运行时间。 1.
1.算法介绍 针对没有实时需求的普通进程，Linux内核使用完全公平调度器（Completely Fair Scheduler，CFS）。...为了兼顾进程优先级和公平性，完全公平调度算法引入了虚拟运行时间，如下。...，但是每个进程的虚拟运行时间是相同的，所以完全公平调度算法的公平性体现在每个调度周期中给每个进程分配相同的虚拟运行时间。...当从负载重的处理器迁移进程到负载轻的处理器的时候，迁移过来的进程的虚拟运行时间小很多，导致进程调度器在一段时间内总是选中它，对其他进程不公平。 完全公平调度算法的解决方法如下。...3.选择进程的算法 完全公平调度算法通常选择虚拟运行时间最小的进程，但是选择算法还需要考虑下面的特殊情况。
Linux CSF 简介 Linux 中 CFS 的全称是 Completely Fair Scheduler，完全公平调度器，是 Linux 内核中的一种进程调度算法。...CFS 的主要特性： 公平性 CFS 的核心理念是通过确保所有进程能够公平地获得 CPU 时间来实现公平调度。...桌面和服务器应用：因其公平性和低复杂度，CFS 在桌面系统和服务器中广泛应用，适合多种工作负载，包括交互式应用和后台服务。...如果当前运行的进程的vruntime显著大于红黑树中的最小vruntime，调度器会认为需要进行进程切换，以确保系统中的所有进程都能公平地获得 CPU 资源。...CFS 通过这种机制平衡了系统中所有进程的 CPU 使用，使得所有进程都能按照其优先级和需要公平地获得运行机会。
引言 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： linux 操作系统的进程调度（上） -- 进程调度的基本概念 本文，我们就继续顺着上文的思路...，来看看在操作系统的进程调度设计中，都有哪些调度算法，他们的思路和优劣又分别体现在哪些方面。...时间片轮转算法 RR Round-Robin 算法是现代操作系统调度器诞生的基石。它按照 CPU 时钟芯片产生的若干个时钟脉冲为单位，将 CPU 时间进行切分，每个分片就是 CPU 调度的时间片。...CPU，实现了调度算法的公平性。...下一篇文章，我们就来深入 linux，来了解具体的 linux 进程调度器的发展历史和实现机制，敬请期待。
调度器将会随机选出一则中奖券，拥有中奖券的进程就被调度。尽管抽取的过程是随机的，但是大数定律表明在长期运行的情况下，被调度概率将会趋近于ticket的比例。...但是，计算机生成的随机数在取模到某个区间后是不均匀分布的，所以需要其他算法，如。...---- The Linux Completely Fair Scheduler (CFS) Linux使用了CFS作为调度算法，为了按比例分配CPU，它使用了基于计数的virtual runtime技巧...正常情况，进程vruntime增长将会和物理时间增长速度成正比，操作系统将会选择vruntime最小的进程进行调度，并对每个进程划分相应的time slice。...当然这会牺牲一定的公平性。
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。...Linux2.4版本使用的调度算法的时间复杂度为O(n)，其主要原理是通过轮询所有可运行任务列表，然后挑选一个最合适的任务运行，所以其时间复杂度与可运行任务队列的长度成正比。...而Linux2.6开始替换成名为 O(1)调度算法，顾名思义，其时间复杂度为O(1)。...虽然在后面的版本开始使用 CFS调度算法（完全公平调度算法），但了解 O(1)调度算法 对学习Linux调度器还是有很大帮助的，所以本文主要介绍 O(1)调度算法 的原理与实现。...O(1)调度算法原理 prio_array 结构 O(1)调度算法 通过优先级来对任务进行分组，可分为140个优先级（0 ~ 139，数值越小优先级越高），每个优先级的任务由一个队列来维护。
Linux内核是如何在多核间调度进程的呢？又是内核又是CPU核，两个核有点绕，下面称CPU处理器来代替CPU核。...实际上，如果你没有对你的进程做过特殊处理的话，LINUX内核是有可能把它放到多个CPU处理器上运行的，这是内核的负载均衡。...假设我们的系统是双核的，父进程运行在cpu0上，那么这个fork出来的进程也是在cpu0的runqueue中。 那么，什么时候会发生负载均衡呢？...例如，cpu0上一直有10个可运行进程，cpu1上一直有1个可运行进程，显然，cpu0上的进程们得到了不公平的对待，它们拿到cpu的时间要小得多，第1种情形下的load_balance也一直不会调用。...内核提供了这样的系统调用。系统调用sched_getaffinity会返回当前进程使用的cpu掩码，而sched_setaffinity则可以设定该进程只能在哪几颗cpu处理器上执行。
并且，优先级一共就那么几个优先级，实际运行的时候，进程可不止有那么多个，所以优先级并不能真正代替进程是否先运行，并且nice值也是影响进程的运行，这一切，构成了一个新的专题，即Linux中的O(1)调度算法...O(1)调度算法 正式开始之前，我们不妨整理一下，有多少个问题： 1. 随着进程的增多，进程排队的时间是否会越来越多，甚至导致运行不了？ 2. 优先级一定是越小就一定会先运行吗？...3. nice值影响优先级的区间为什么只有40个值 这么多问题的切入点只有一个，即Linux源码中的一个结构：runqueue 这是解决问题的关键。...根据上图，array[0]中有一个140个空间的queue，还有一个bitmap[5]，因为这两个变量的存在，所以Linux的调度是分时操作的，保证了一定的公平性，还有一种操作是实时操作，实时操作的例子比如出租车...当某个队列中一个进程都没有了，比如active中没有进程了，那么active和expired交换队列，此时acitve指向的即活跃，即原来过期的进程变成了活跃进程，活跃的进程变成了过期的进程，这个过程，就被成为O(1)调度算法
【推荐阅读】 Linux调度系统全景指南(上篇) | 导语本文主要是讲Linux的调度系统, 由于全部内容太多，分三部分来讲，本篇是中篇（主要讲抢占和时钟），上篇请看（CPU和中断）：Linux调度系统全景指南...(上篇)，调度可以说是操作系统的灵魂，为了让CPU资源利用最大化，Linux设计了一套非常精细的调度系统，对大多数场景都进行了很多优化，系统扩展性强，我们可以根据业务模型和业务场景的特点，有针对性的去进行性能优化...上篇请看（CPU和中断）：Linux调度系统全景指南(上篇) 抢占 ? 早期的Linux核心是不可抢占的。它的调度方法是：一个进程可以通过schedule()函数自愿地启动一次调度。...时钟框架 时钟芯片提供节拍（tick），Linux系统设计一套时钟软件系统，满足应用对时间的各种需求：比如时间片调度，系统时间，日期，定时器，睡眠等： ?...时间轮算法 ? Linux 时间轮定时器 Linux定时器时间轮分为5个级别的轮子(tv1 ~ tv5)，如图3所示。
Yarn公平调度配置 问：如何配置Yarn公平调度。 答： 首先在yarn-site.xml中进行全局配置，表示开启公平调度策略。...>org.apache.hadoop.yarn.server.resourcemanager.scheduler.fair.FairScheduler 开启公平调度策略...yarn.scheduler.fair.allocation.file /opt/app/hadoop-2.7.7/etc/hadoop/fair-scheduler.xml 公平调度策略配置文件目录...false 任务无法提交到现有队列，是否允许新建一个队列 然后再编辑fair-scheduler.xml，对公平调度进行详细配置...-- 任务提交规则，由scheduler调度器决定提交的任务进入指定队列 --> <!
) 六、公平调度类 ( fair_sched_class ) 七、空闲调度类 ( idle_sched_class ) 一、调度器类型 ---- 在 Linux 内核中 , sched_class 调度器...> 公平调度类 > 空闲调度类 二、调度器类型源码定义 ---- 调度器类型 , 定义在 Linux 内核源码 linux-5.6.18\kernel\sched\sched.h 头文件中的 1792...( stop_sched_class ) ---- 停机调度类 ( stop_sched_class ) 优先级最高 , 用于 停止进程 , 该 调度类 可以抢占 系统进程 ; " 停机进程 " 是...) 按照 优先算法 调度进程 , 将 进程 按照 绝对截止期限 从小到大 在 红黑树 中进行排序 ; 调度时 , 每次都选择 截止期限 最小的 " 进程 " 执行 ; 五、实时调度类 ( rt_sched_class...) , 引入 一个 完全公平 的 调度算法 , 根据 " 虚拟运行时间 " 概念 , 调度进程 ; \rm 虚拟运行时间 = \cfrac{实际运行时间 * NICE\_0\_LOAD}{进程权重}
| 导语 本文主要是讲Linux的调度系统, 由于全部内容太多，分三部分来讲，调度可以说是操作系统的灵魂，为了让CPU资源利用最大化，Linux设计了一套非常精细的调度系统，对大多数场景都进行了很多优化...这样代码（指令）执行存在不同的CPU上下文，而进行调度的时候，要进行相应的CPU上下文切换，Linux系统存在不同堆栈来保存CPU上下文，系统中每个进程都会拥有属于自己的内核栈，而系统中每个CPU都将为中断处理准备了两个独立的中断栈...合理的根据自己的生产环境和应用的特点来平衡 IRQ 中断有助于提高系统的整体吞吐能力和性能； Linux系统常见中断分类 时钟中断： 时钟芯片产生，主要工作是处理和时间有关的所有信息，决定是否执行调度程序以及处理下半部分...Linux系统中断处理 ? 由于中断会打断内核中进程的正常调度运行，所以要求中断服务程序尽可能的短小精悍；但是在实际系统中，当中断到来时，要完成工作往往需要进行大量的耗时处理。...想要获取linux调度全景指南精简版，关注公众号回复“调度”即可获取。回复其他消息，获取更多内容；
从多个可用的可运行任务中一次选择一个任务的算法称为调度器，选择下一个任务的过程称为调度。 调度程序是任何操作系统最重要的组件之一。由于几个原因，实现调度算法很困难。...因此，处理器上更多的时间片和更少的上下文切换可以提高系统性能和吞吐量。调度算法必须在所有这些相互竞争的需求之间取得平衡。...像大多数现代操作系统一样，Linux 是一个多任务操作系统，因此它有一个调度程序。 Linux 调度程序随着时间的推移而发展。 1....选择这个名称是因为调度程序的算法需要恒定的时间来做出调度决策，而不管任务数量如何。 O(1) 调度器使用的算法依赖于活动和过期的进程数组来实现恒定的调度时间。...A分配的50%份额将在A的20个任务之间公平分配，而另外50%的CPU时间将被分配在 B 的 5 个任务中相当。 调度类/模块化调度器 在内核 2.6.23 中，Linux 调度程序也已模块化。
随机洗牌算法有好几个，这里讲其中的一个，Fisher-Yates shuffle算法（时间复杂度为O(n)），其思路如下： （1）从数组中随机选取一个数p。
此算法常被用于批处理系统中，作为作业调度算法，也作为多种操作系统中的进程调度算法，还可用于实时系统中。当把该算法用于作业调度时，系统将从后备队列中选择若干个优先权最高的作业装入内存。...这种调度算法主要用于批处理系统中；也可用于某些对实时性要求不严的实时系统中。 2) 抢占式优先权调度算法 在这种方式下，系统同样是把处理机分配给优先权最高的进程，使之执行。...6、Unix、Linux与Windows进程调度策略的比较 无论是在批处理系统还是分时系统中，用户进程数一般都多于处理机数、这将导致它们互相争夺处理机。另外，系统进程也同样需要使用处理机。...Linux 从整体上区分实时进程和普通进程，因为实时进程和普通进程度调度是不同的，它们两者之间，实时进程应该先于普通进程而运行，然后，对于同一类型的不同进程，采用不同的标准来选择进程。...实时操作系统（Real-time operating system, RTOS）最大的特点是对响应时间有严格的要求，linux尚且不能称为完全的实时操作系统，USA的宇宙飞船常用的操作系统是VxWorks
然而，随着人工智能技术逐渐融入日常生活，人们对于算法「公平性」的要求与日俱增。在本文中，来自 CMU （卡内基 · 梅隆大学）的研究人员赵晗提出了一种通过学习公平表征来实现算法公平的方法。...随着机器学习应用程序在诸如刑事判决，医学检测，在线广告等高风险领域中的盛行，确保自动化的决策支持系统不会传播历史数据中可能存在的固有偏见或歧视是至关重要的。...从广义上讲， 有关算法公平性的文献中包含两个核心的「公平性」概念： 第一个概念是「个体公平」。简而言之，它要求公平的算法以类似的方式对待相似的个体。...自动贷款核准系统 C 的目标是预测：如果某位贷款申请人被批准放贷，在给定对于申请人的描述信息 X 时，他是否会按期还款，C(x)=1 代表会按期还款，C(x)=0 代表不会按期还款。...图 2：学习公平表征的一种算法实现。中间的表征 Z 试图骗过对抗者 A，A 的目标是识别出输入变量的群体属性是「圆形：A=0」还是「方形：A=1」。整体的网络架构可以使用梯度下降法训练。
IO调度器（IO Scheduler） ? IO调度器（IO Scheduler）是操作系统用来决定块设备上IO操作提交顺序的方法。存在的目的有两个，一是提高IO吞吐量，二是降低IO响应时间。...然而IO吞吐量和IO响应时间往往是矛盾的，为了尽量平衡这两者，IO调度器提供了多种调度算法来适应不同的IO请求场景。其中，对数据库这种随机读写的场景最有利的算法是DEANLINE。...4.4 非旋转磁头式的磁盘设备，如SSD磁盘 2、CFQ(Completely Fair Queuing, 完全公平排队) CFQ（Completely Fair Queuing）算法，顾名思义，绝对公平算法...从Linux 2.6.18起，CFQ作为默认的IO调度算法。对于通用的服务器来说，CFQ是较好的选择。...为了满足随机IO和顺序IO混合的场景，Linux还支持ANTICIPATORY调度算法。ANTICIPATORY的在DEADLINE的基础上，为每个读IO都设置了6ms的等待时间窗口。
FairScheduler整体结构 1.png 公平调度器的运行流程就是RM去启动FairScheduler,SchedulerDispatcher两个服务，这两个服务各自负责update线程，handle...从管理资源角度来看，树的根节点root队列（FSParentQueue）,非根节点（FSParentQueue），叶子节点（FSLeaf）,app任务（FSAppAttempt，公平调度器角度的App）...本文描述的是公平调度，公平调度的默认策略FairSharePolicy的规则是single-resource，即只关注内存资源这一项指标。...APP在排队，没有跑起来，如下图所示： lizi.png 公平调度默认策略不关心Core的资源，只关心Memory。...剩余的参数放在第二篇-公平调度之抢占中分析。 官方描述 总结 Steady Fair Share The queue’s steady fair share of resources.
1.3.3 cpu调度算法的设计 什么情况下需要仔细斟酌调度算法？ 批处理系统-->多道程序设计系统-->批处理与分时的混合系统-->个人计算机-->网路服务器。...Remaining Time Next） 最高响应比优先（HRRN-Highest Response Ratio Next） 在批处理系统中调度算法主要考虑的是吞吐量、周转时间、cpu、公平/平衡。...说明：按照之前的时间片算法，对于I/O型进程时是不公平的，因为它总是用不完时间片，但是调度之后都要重新进入就绪队列进行排队，这样显然不公平。于是就设计了上图的调度算法。...考虑负载均衡问题 7.1 典型系统所采用的调度算法 UNIX： 动态优先数法 BSD5.3：多级反馈队列法 Linux：抢占式调度 Windows：基于优先级的抢占式多任务调度 Solaris：综合调度算法...Windows的调度策略 如果体现对某类线程具有倾向性？ 如何解决由于调度策略中潜在的不公平性而带来的饥饿现象？ 如何改善系统吞吐量、响应时间等整体特征？
今日闲来无聊，发现很早之前写的操作系统实验还没有整理，再加上有很多人问，索性就发成博客吧。...实验一 进程调度算法 一、实验目的 用高级语言编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解． 二、实验指导 设计一个有 N个进程共行的进程调度程序。 ...进程调度算法：分别采用先来先服务算法、短作业优先算法、高响应比优先算法实现。 每个进程用一个进程控制块（ PCB）表示。...三、提示 1、在采用短作业优先算法和高响应比优先算法进行调度时应注意进程的到达时间，对于没有到达的进程不应参与调度。...2、注意在采用高响应比优先算法时计算优先权的时机，因为采用动态优先权，所以应在每次调度之前都重新计算优先权，高响应比优先算法采用下列公式计算优先权 进程调度算法流程图 #include<bits/
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