Linux进程切换与调度

一.进程优先级

1.是什么？

是进程得到CPU资源的先后顺序

2.为什么？

目标资源稀缺，所以要通过优先级确认谁先谁后的问题！

3.怎么办？

也是一种数字int存放于task_struct中

值越低，优先级越高，反之，优先级越低

我们一般使用的Linux系统是基于时间片的分时操作系统，为了考虑公平性，优先级可能会变化，但是变化幅度不能太大。

4.实验

优先级极值问题

知识点：系统是怎么知道我访问文件时是拥有者，所属组还是other？

5.补充概念

• 竞争性: 系统进程数⽬众多，⽽CPU资源只有少量，甚⾄1个，所以进程之间是具有竞争属性的。为了⾼效完成任务，更合理竞争相关资源，便具有了优先级

• 独⽴性: 多进程运⾏，需要独享各种资源，多进程运⾏期间互不⼲扰

• 并⾏: 多个进程在多个CPU下分别，同时进⾏运⾏，这称之为并⾏

• 并发: 多个进程在⼀个CPU下采⽤进程切换的⽅式，在⼀段时间之内，让多个进程都得以推进，称之为并发

二.进程切换

1.死循环进程如何运行

a.一旦一个进程占有CPU，会把自己的代码跑完吗？不会！，时间片结束后就会从CPU剥离下来

b.死循环进程，不会打死系统，不会一直都占有CPU!!

2.寄存器

CPU内部有大量的不同作用的寄存器，寄存器是CPU内部的临时空间

比如CPU内有pc/EIP，ebp,esp,ea/b/c/dx,cs/ds/es/fg/gs ....等寄存器

3.进程如何切换？

4.实时操作系统 vs 分时操作系统

实时操作系统主要应用在工业上，分时操作系统主要应用在互联网领域

1.实时操作系统

在调度一个进程时，直到进程的代码运行结束才会调度下一个进程，比如汽车，在踩刹车时必须要直到刹车这个进程结束才可以调度下一个进程

2.分时操作系统

在调度进程时，会给进程分一个时间片，比如1ms，时间结束，即使进程还没有运行完，也会进行进程切换，调度下一个进程，这样就避免了进程饥饿的问题。我们的手机也是分时操作系统，我们感知上所有应用程序是同时运行的，其实不是，实际上是靠这种快速切换进程的并发的方式运行的，因为切换的速度足够快，所以会让我们产生一种同时运行的错觉。

三.Linux调度

Linux的真实调度算法：

a.O(1)调度算法

b.一个CPU一个runqueue