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？
现代计算机体系中，硬盘是数据存储的持久化介质，硬盘的访问速度相比内存存在数量级的差距，因此有效的调度能更好利用资源，优化响应。 和CPU调度算法相似,调度的本质是对请求排序。在Linux系统中，这由I/O调度层负责。 在I/O调度之前，如果多个I/O在同一个sector中，或者是相邻sector。Linux可以把多个请求合并为一个来减少请求数量。这是在Block层处理的，可以设置开启或关闭。
在BFS和MuqSS两个调度器的介绍之后，本文再介绍一种有意思的调度器，即Coscheduling。
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。
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。
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。
本篇文章为大家分享一下Linux系统中MySQL优化小技巧，本文实操记录绝无水文，如果错误或遗漏欢迎各位小伙伴指正。
实时系统是这样的一种计算系统：当事件发生后，它必须在确定的时间范围内做出响应。在实时系统中，产生正确的结果不仅依赖于系统正确的逻辑动作，而且依赖于逻辑动作的时序。换句话说，当系统收到某个请求，会做出相应的动作以响应该请求，想要保证正确地响应该请求，一方面逻辑结果要正确，更重要的是需要在最后期限（deadline）内作出响应。如果系统未能在最后期限内进行响应，那么该系统就会产生错误或者缺陷。在多任务操作系统中（如Linux），实时调度器（realtime scheduler）负责协调实时任务对CPU的访问，以确保系统中的所有的实时任务在其deadline内完成。
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。
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。
严格来说，Linux 不是实时操作系统，但 Linux 却支持实时调度算法。与通用调度算法（如完全公平调度算法）相比，实时调度算法更注重任务（进程）的实时性。为什么 Linux 支持实时调度算法，却不是实时操作系统呢？有兴趣的同学可以去网上查阅相关的文献或者资料。
我们知道，程序需要获得CPU的资源才能被调度和执行，那么当一个进程由于某种原因放弃CPU然后进入阻塞状态，下一个获得CPU资源去被调度执行的进程会是谁呢？下图中，进程1因为阻塞放弃CPU资源，此时，进程2刚IO操作结束，可以获得CPU资源去被调度，进程3的时间片轮转结束，也同样可以获得CPU资源去被调度，那么，此时的操作系统应该安排哪个进程去获得CPU资源呢？这就涉及到我们操作系统的CPU调度策略了。
键盘可以说是我们最常使用的输入硬件设备了，但身为程序员的你，你知道「键盘敲入 A 字母时，操作系统期间发生了什么吗」？
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。
提示：公众号展示代码会自动折行，建议横屏阅读 摘要 本文（有码慎入）主要介绍Linux任务调度相关的发展历史和基本原理。多年以来，内核界的黑客们一直着力于寻找既能满足高负载后台任务资源充分利用，又能满足桌面系统良好交互性的调度方法，尽管截至到目前为止仍然没有一个完美的解决方案。本文希望通过介绍调度算法的发展历程，因为任务调度本身不是一个局限于操作系统的话题，包括数据库，程序语言实现等，都会与调度相关。本文在介绍过程中，会引用Linux的代码实现作为说明，同时阐述其中的一些趣闻轶事。 调度实体 进程任务通常包
1024是程序员的狂欢节。基于二进制的原理，程序员通常会把1024当做一个整数而不是1000。程序员这个行业处理“bit”，当然这个行业“苦逼”，这也让我轻松地记住了一个单词——bitter。bitter的意思就是“苦的”，bit后面加er后缀，是人，这里只是会意记单词。
在前面的几篇文章中，我们重点分析了如果通过fork, vfork, pthread_create去创建一个进程或者线程，以及后面说了在内核层面do_fork的实现。目前为止我们已经了解到一个进程是如何创建的。
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。
本文中若有任何疏漏错误，有任何建议和意见，请回复内核月谈微信公众号，或通过caspar at linux.alibaba.com或者 tao.ma at linux.alibaba.com反馈。
一、CPU调度的相关概念 1.1 cpu调度 其任务是控制、协调进程对cpu的竞争，即按一定的调度算法从就绪队列中选择一个进程，把cpu的使用权交给被选中的进程。如果没有就绪进程，系统会安排一个系统空闲进程或idle进程进入cpu运行。 1.2 系统场景 * N个进程就绪、等待上cpu运行 * M个cpu， M>=1 * 需要决策：给哪个进程分配哪一个cpu？ 1.3 cpu调度要解决的三个问题 1、按什么原则选择下一个要执行的进程：调度算法 2、何时进行选择：调度时机 3、如何让被选中的进程上cpu中运行
调度：就是按照某种调度的算法设计，从进程的就绪队列中选择进程分配CPU，主要是协调进程对CPU等相关资源的使用。
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。
如果程序直接引用物理地址，可能导致内存只能使用一个程序。因为其他程序也运行的话，可能会直接占用前一个程序的物理地址。
各位好，今天是我们并发篇正式开始的第一篇，既然我们大家学习并发，那么就要理解一些计算机概念最好，否则，知道怎么用而不知道名称是啥，概念含糊不清，以及不知道怎么设计的，假如今天你突然换 go 语言，设计个并发还是不会。我们要学的是并发思想，在Java 中的思想，一通则百通，而不是背代码，切记切记。
软件工程师们总习惯把OS（Operating System，操作系统）当成是一个非常值得信赖的管家，我们只管把程序托管到OS上运行，却很少深入了解操作系统的运行原理。确实，OS作为一个通用的软件系统，在大多数的场景下都表现得足够的优秀。但仍会有一些特殊的场景，需要我们对OS进行各项调优，才能让业务系统更高效地完成任务。这就要求我们必须深入了解OS的原理，不仅仅只会使唤这个管家，还能懂得如何让管家做得更好。
本系列是对 陈莉君 老师 Linux 内核分析与应用[1] 的学习与记录。讲的非常之好，推荐观看
几年以前，我被派去厦门上门去分析一个用户的手机卡顿问题，该用户的手机经常莫名无响应，刷机，恢复出厂都没有用，经过一通分析，原来该用户从熟人店里买到了一张盗版的SD卡（这年头坑的就是朋友），该SD卡读写速度很慢，顺序读写只有20MB/s。那为什么SD卡的读写性能对手机性能影响那么大？当时我的知识水平，只能从对比测试中发现这个问题，然后更换SD卡解决了这个问题，但是无法从原理上解释这种现象。经过那么多年的学习积累，我现在终于可以解释这个问题。
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：
这篇文章主要想介绍下彩票调度（个人觉得这个算法非常有意思~ ），还有随机算法相对传统算法的一点优势，毕竟现在绝大多数算法都是追求确定性，尤其在操作系统，大家都希望一切可控，所以随机算法的出现听起来有些“不合时宜”，但它确实能够解决某些传统算法难以解决的边角问题（算是给自己挖个坑，以后可能会写），也为我们提供了一种新的思路。
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.
实时优先级范围是0到MAX_RT_PRIO-1（即99），而普通进程的静态优先级范围是从MAX_RT_PRIO到MAX_PRIO-1（即100到139）。值越大静态优先级越低。
Linux 内核包含4个IO调度器，分别是 Noop IO scheduler、Anticipatory IO scheduler、Deadline IO scheduler 与 CFQ IO scheduler。
CFS 调度器 ( Completely Fair Scheduler ) 是 " 完全公平调度器 " , " 完全公平调度算法 " 对每个 进程 都是 公平 的 ,
进程的概念起源于操作系统，是操作系统最核心的概念，也是操作系统提供的最古老也是最重要的抽象概念之一。操作系统的其他所有内容都是围绕进程的概念展开的
由图可知程序会先由编译器编译成机器指令，运行之前先把程序放入内存，在内存中创建一个进程实体。一个进程实体(进程映像)由PCB、程序段、数据段组成。然后CPU从内存中取出指令，来运行程序。
人生不是书上的故事，喜怒哀乐，悲欢离合，都在书页间，可书页翻篇何其易，人心修补何其难。——烽火戏诸侯《剑来》
进程优先级起作用的方式从发明以来基本没有什么变化，无论是只有一个cpu的时代，还是多核cpu时代，都是通过控制进程占用cpu时间的长短来实现的。就是说在同一个调度周期中，优先级高的进程占用的时间长些，而优先级低的进程占用的短些。
本文通过实验论证：Unixbench的Pipe-based Context Switching用例受操作系统调度算法的影响波动很大，甚至出现了虚拟机跑分超过物理机的情况。在云计算时代，当前的Unixbench已不能真实地反映被测系统的真实性能，需要针对多核服务器和云计算环境进行完善。
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？
进程调度是由操作系统的进程调度程序按照某种策略和算法从就绪态进程中为当前空闲的CPU选择要运⾏的新进程，常用的进程调度算法有以下几种：
大家都知道Linux内核task调度器经历了O(n)，O(1)调度器，目前是CFS，期间也出现了几个优秀的候选调度器，但最终都没能并入内核，我们只能从一些零散的patch和文章中知道它们的存在。
标准定义：进程是一个具有一定独立功能的程序在一个数据集合上依次动态执行的过程。进程是一个正在执行程序的实例，包括程序计数器、寄存器和程序变量的当前值。
多道程序操作系统的基础。通过在进程之间切换CPU，操作系统可以提高计算机的吞吐率。
在早期的单任务计算机中，用户一次只能提交一个作业，独享系统的全部资源，同时也只能干一件事情。进行计算时不能进行 IO 读写，但 CPU 与 IO 的速度存在巨大差异，一个作业在 CPU 上所花费的时间非常少，大部分时间在等待 IO。
进程调度决定了将哪个进程进行执行，以及执行的时间。操作系统进行合理的进程调度，使得资源得到最大化的利用。
进程的调度是由操作系统完成的，其目的是为了在一个进程占用CPU执行自己的操作后，选择下一个进程来占用CPU。调度发生的原因很简单，每个进程都希望能够占用CPU进行工作。因此，调度程序会进行上下文切换，并选择一个进程来执行其功能。
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