Linux: 进程的调度_linux任务调度编程-优快云博客

查看进程优先级

再Linux系统中，我们可以用以下指令查看进程优先级

ps -la

先写一个死循环程序

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main()
{
	while(1)
	{
		printf("我是一个子进程\n");
		sleep(1);
	}
}

运行这个程序并且查询程序优先级

其中有两个重要的参数，分别是PRI和NI分别对应单词是priority和nice

PRI对应的就是进程优先级，PRI越小进程优先级越高，80是系统默认的优先级，PRI取值范围在

[60,99]这40个级别，为什么只设置40个级别，是因为防止有些进程优先级过高，导致一些优先级低的进程长时间得不到运行，造成进程饥饿

进程优先级满足一个运算公式

PRI=80+NI

要修改一个进程的优先级，那么我们就要通过调整NI来进行修改

我们来尝试修改一个进程的优先级

我们先运行我们之前的进程

ps -la //获取进程优先级及其PID

然后我们输入top命令

top

我们修改进程优先级，所以我们输入r

提示我们需要修改的是那个进程的PID，我们输入对应进程的PID即可

在输入我们想要的NI大小

再查看进程优先级大小

此时我们就通过修改NI的方式来修改了PRI

CPU中存在大量的寄存器，我们以一些常用的寄存器来举例子

eax/ebx/ecx/edx 用于存储临时数据，比如函数返回值

eds/ecs/fg/gs 段寄存器，用于区分代码和数据

eip 指针用于指明代码进行到那个位置

浮点数寄存器：浮点数运算

esp/ebp 构建栈区

程序在运行时，会产生非常多的数据，比如代码执行到那一块，代码输出了什么结果，定义了什么变量，这些数据，这种操作我们称作硬件上下文，

当我们进程执行结束，进程需要退出CPU时，进程再运行过程中产生的数据都会存储到进程的PCB中，这种操作我们称为保护上下文。

当我们进程再次加载到CPU时，我们需要将我们之前执行进程产生的数据都拷贝给CPU，这种操作我们称为恢复上下文

我们来看看运行队列时如何调度的

Linux系统通过run_queue队列来调用进程

蓝色部分和红色部分是最重要的两个部分

我们先来看红色部分

queue是运行队列，其中0~99是正在运行的节点数，100~139是等待运行的节点数

nractive是一个整形，它用于记录queue里面有多少个位置是有数据的

bitmap[5]是一个位图，它有5个int数据，这5个int有每个有4个字节，对应160个比特位

这160个比特位里有140个比特位对应queue的140个数据

如果比特位为1则表示queue对应的位置有数据，如果比特位为0，那么对应的queue没有数据

queue是一个指针数组，每个指针对应一个链表，CPU从第100个开始将数据写入CPU运行

那么为什么会有两个表呢

这两个表可以有效解决饥饿问题，CPU会先执行一个表里面的进程，当这个表的进程执行完毕后，CPU会换另外一个表继续进行运算，红色的表执行完了，换蓝色的表，再某个表在执行的时候，不会将新的进程加载到正在执行进程的表中，会进程加载到另外一个表中，这样就解决了进程饥饿的问题

当我们只有run_queue，如果有一个进程优先级为70，那么如果一直有优先级为70的进程进入到这个表中，那么这个进程就会长时间得不到CPU的资源，就会造成进程饥饿问题，所以我们将新的进程链入另外一个表中，就能有效防止这种问题的产生

active指向是活跃进程队列，expired指向的是过期进程队列

CPU只执行活跃进程队列，过期进程队列用来存储新的进程

当活跃进程队列运行完毕，活跃进程队列变为过期进程队列