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。
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。
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。
合理值:60-85%，如果在一个多用户系统中us+sy时间超过85%，则进程可能要花时间在运行队列中等待，响应时间和业务吞吐量会受损害；us过大，说明有用户进程占用很多cpu时间，需要进一步的分析其它软硬件因素；sy过大，说明系统管理方面花了很多时间，说明该系统中某个子系统产生了瓶颈，需要进一步分析其它软硬件因素。
我们在使用电脑的时候，比如打开一个视频剪辑器，一个文本编辑器，可以认为它们都是一个进程。假如CPU是单核的，那么在同一时间只能运行一个进程，但是给我们的感觉是视频剪辑器和文本编辑器好像是同时运行的，也就是视频剪辑器在剪辑视频的时候，我们同时可以使用文本编辑器，这是怎么实现的呢？
| 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，在保证客户网络带宽前提下，隔离客户互相之间的干扰影响，提高CPU利用率，降低单位运算成本，提高市场竞争力。欢迎大家相互交流学习！
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。
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实验阶段，由于学校网速等条件限制，未能在真机上搭建出实验环境。在实验楼中，将代码粘贴进去出现严重的缩进错位，最终未能完成编译新的。本文以分析关键代码为主。
在操作系统运行过程中，由于CPU bound和I/O bound，进行进程的调度自然是常事。进行进程调度时，操作系统使用某些特定算法（如FIFO、SCBF、轮转法等）在进程队列中选出一个进程作为下一个运行的进程，调用schedule。进行进程调用的时机有以下几种： 中断处理过程（包括时钟中断、I/O中断、系统调用和异常）中，直接调用schedule()，或者返回用户态时根据need_resched标记调用schedule()； 内核线程可以直接调用schedule()进行进程切换，也可以在中断处理过程中进行
原文发布于微信公众号 - 云服务与SRE架构师社区（ai-cloud-ops），作者李勇。
开发人员在高性能系统的性能调优过程中，经常会碰到各种背景的噪声干扰， 从而使得收集的数据不够精确。本文主要从CPU 以及Linux操作系统的角度来分析各种噪声的来源以及消除方法。最终的目标是搭建基准平台，在特定的cpu上实现”0”干扰。
6.音频：音频体系结构ALSA.支持USB音频和MIDI设备，并支持全双工重放功能。
###一：什么是Linux? Linux被称为类Unix操作系统，遵循POSIX标准。Linux与Unix的最大不同在于源代码的开放性和自由性。 Linux的发音：Linux发音 Linux的发展历史
因而内核提供了两个调度器主调度器，周期性调度器，分别实现如上工作, 两者合在一起就组成了核心调度器(core scheduler), 也叫通用调度器(generic scheduler).
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。
内核程序临界区一般是用来访问某种内核数据结构的，比如进程的就绪队列（由各就绪进程PCB组成）
在多道程序环境下，主存中有着多个进程，其数目往往多于处理机数目。这就要求系统能按某种算法，动态地把处理机分配给就绪队列中的一个进程，使之执行。分配处理机的任务是由处理机调度程序完成的。由于处理机是最重要的计算机资源，提高处理机的利用率及改善系统性能(吞吐量、响应时间)，在很大程度上取决于处理机调度性能的好坏，因而，处理机的调度问题便成为操作系统设计的中心问题之一。
（1）进程状态转换的时刻：进程终止、进程睡眠，这些过程会主动调用调度程序进行进程调度。 （2）当前进程时间片用完时 （3）进程从中断、异常及系统调用返回到用户态时
关于太古老的故事，我就长话短说，主要是留下个 UNIX进程调度器从何开始 的印象，这样方便我们理解为什么Linux的进程调度器会是现在的这个效果。
最下面是硬件系统；最上面是使用计算机的人，即各种各样的用户；人与硬件系统之间是软件系统。系统软件是最靠近硬件的一层，其次是支撑软件和应用软件。
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？
Linux内核作为一个通用的操作系统（OS），需要兼顾各种各样类型的进程，包括实时进程、交互式进程、批处理进程等。而调度器（Scheduler）作为OS的核心组件——CPU时间的管理器，主要负责选择某些就绪的进程来执行。不同的调度器根据不同的方法挑选出最适合运行的进程。目前，在Linux内核中支持的调度器有CFS调度器、Realtime调度器、Deadline调度器和Idle调度器 。本篇将简单介绍CFS调度器的设计原理。
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。
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。
综上即FCFS算法对长作业有利，对短作业不利（例如上面例题种P3作业的带权周转时间达到了很大的8）
不知道大家有没有产生过一个疑问：从给 Linux 服务器按下开机电源按钮后到启动成功的一段时间里，在这中间 Linux 操作系统都做了哪些事情？
进程管理 : 包括 进程创建 , 销毁 , 线程组管理 , 内核线程管理 , 队列等待 ;
一月一度的会议旨在让大家互相交流，解决最近在工作中出现的问题，以提高整个计算机系统的工作效率。计算机硬件在飞速发展，而操作系统是连接计算机硬件和应用程序的中间层，如果故步自封，很快就会被市场淘汰，所以每位操作系统成员都很重视月度会议。
进程和线程是操作系统里很重要的概念，但是所有的东西都会落实到代码。看起来很复杂的进程线程，其实在操作系统的代码里。也只是一些数据结构和算法。只不过他比一般的数据结构和算法可能复杂点。但是学习方法还是一样的，就是深入源码，一探究竟。 进程在操作系统里，是用一个task_struct结构体表示的。因为操作系统是大部分是用c语言实现的，没有对象这个概念。如果我们用高级语言来理解的话，每个进程就是一个对象。每次新建一个进程，就是新建一个对象。task_struct结构体可以说是类的定义。我们看一下一个task_struct的定义。
我们首先要明白，线程和进程有什么关系？从概念上来讲，线程是进程的一部分，只是任务调度相关的部分，所以我们才说，“线程是调度的最小单位”。进程拥有着资源，这些资源不属于某一个特定线程，因为所有线程共享进程拥有的资源，所以我们才说，“进程是资源分配的最小单位”。需要特别说明的是，Linux在线程与进程的实现上与概念上有少许差别，这个等下再讨论。
进互联网公司操作系统和网络库是基础技能，面试过不去的看，这里基于嵌入式操作系统分几章来总结一下任务调度、内存分配和网络协议栈的基础原理和代码实现。
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
进程调度是指在进程之间选择一个进程将其送上CPU执行，通常这个是由操作系统中的调度程序执行。
用于作业调度时，考虑的是哪个作业先到达后备队列；用于进程调度时，考虑的是哪个进程先到达就绪队列
SIGALRM信号是操作系统中的其中一个信号。他的作用是设置进程隔多久后会收到一个SIGALRM信号。下面我们看一下他的实现原理。 alarm系统调用是设置多久触发SIGALRM信号的函数。下面是他的声明。
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
| 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，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，在保证客户网络带宽前提下，隔离客户互相之间的干扰影响，提高CPU利用率，降低单位运算成本，提高市场竞争力。欢迎大家相互交流学习！
1. 先来先服务调度算法。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。FCFS算法比较有利于长作业（进程），而不利于短作业（进程）。由此可知，本算法适合于CPU繁忙型作业， 而不利于I/O繁忙型的作业（进程）。
arch：包含和硬件体系结构相关的代码，每种平台占一个相应的目录，如i386、arm、arm64、powerpc、mips等。Linux内核目前已经支持30种左右的体系结构。在arch目录下，存放的是各个平台以及各个平台的芯片对Linux内核进程调度、内存管理、中断等的支持，以及每个具体的SoC和电路板的板级支持代码。
内核算是位于计算机系统 较为底层的软件，密切的管理着计算机的硬件资源。尽管内核有很多种，但大多数内核都包括以下四个方面的内容：
---- 我们可以把一个单独的任务所用到的所有东西封装在一个LDT中，这种思想是多任务处理的雏形。 多任务所用的段类型如下图，使用LDT来隔离每个应用程序任务的方法，正是关键保护需求之一：
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。
我们在实际的开发过程中，经常打交道的就是线程，而进程呢，通常就是我们整个运行的程序。对于他们两个来说其实并不陌生，你要让我说出个一二三也可以讲，但可能也都是从使用的角度，而今天我们就从 操作系统 的角度来重新认识一下他们两个（从内核的角度看进程和线程长什么样）。
当线程处于IO操作时，线程是阻塞的，线程由运行状态切换到等待状态。此时CPU会做上下文切换，以便处理其他程序；当IO操作完成后，CPU会收到一个来自硬盘的中断信号，CPU正在执行的线程因此会被打断，回到ready队列。而先前因I/O而waiting的线程随着I/O的完成也再次回到就绪队列，此时CPU可能会选择他执行。
DragonOS是一个从0开始研发内核及用户态环境的，独立自主的，面向服务器领域的开源操作系统，提供Linux兼容性。
关于调度时机，网上的文章也五花八门，之前在内核抢占文章已经做了详细讲解，而在本文我们从源码注释中给出依据（再次强调一下：本文的调度时机关注的是何时调用主调度器，不是设置重新调度标志的时机，之前讲解中我们知道他们都可以称为调度时机）。
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：
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