48、Linux调度与内存管理全解析

Linux调度与内存管理全解析

1. Linux调度策略概述

Linux调度策略主要分为时间共享和实时两类，它们各有特点，适用于不同的场景。

时间共享策略基于公平原则，旨在确保每个线程获得公平的处理器时间，避免某个线程独占系统资源。当线程运行时间过长时，会被移到队列尾部，让其他线程有机会运行。同时，公平策略会根据线程的工作量调整资源分配。从Linux 2.6.23开始，采用了完全公平调度器（CFS），它不使用传统的时间片概念，而是计算线程应得的CPU时间，并与实际运行时间进行平衡。若线程超过应得时间且有其他线程等待，调度器会暂停该线程，转而运行等待线程。

实时策略则追求确定性，实时调度器会优先运行优先级最高的实时线程，实时线程可以抢占时间共享线程。实时策略适用于对时间有严格要求的任务，如机器人手臂伺服控制器、多媒体处理和通信处理等。

2. 时间共享策略详解

时间共享策略包括以下几种：
- SCHED_NORMAL（也称为SCHED_OTHER） ：这是默认策略，绝大多数Linux线程使用此策略。
- SCHED_BATCH ：与SCHED_NORMAL类似，但线程调度的粒度更大，即运行时间更长，但再次调度的等待时间也更长。其目的是减少后台处理（批处理作业）的上下文切换次数，降低CPU缓存的变动。
- SCHED_IDLE ：只有在没有其他策略的线程准备运行时，才会运行此类线程，它的优先级最低。

可以使用以下两对函数来获取和设置线程的策略和优先级：