Linux Kernel调度器学习路线图

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分类专栏： EAS-调度器学习 linux kernel cfs scheduler 文章标签： linux kernel调度器学习 CFS 调度器
于 2020-01-16 07:05:53 首次发布
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/wukongmingjing/article/details/82762557
本文详细介绍了Linux调度器的核心概念，包括稳定内核版本4.4.83的调度器结构，CFS调度算法原理及其实现，以及CPU拓扑在调度中的作用。探讨了进程创建、唤醒后的调度流程，CFS算法如何计算利用率，WALT窗口辅助负载跟踪原理，以及任务到CPU的分配策略。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

按照本人最近的学习调度器路线图,如下:
kernel version: stable 4.4.83,创建于2018年.

  1. scheduler若干个基础结构体简介
  2. scheduler初始化
  3. CFS调度算法基本思想
  4. CFS调度算法 bandwidth throttle
  5. CPU拓扑和调度域调度组的建立和初始化
  6. fork/clone等方式创建的进程如何被调度的
  7. 被wake_up_process之后的进程是如何被调度的
  8. CFS调度算法怎么计算进程(PELT算法)/cpu/系统 利用率的
  9. EAS如何根据能效为进程选择目标CPU
  10. 不考虑能效是如何为task选择合适的CPU
  11. 主调度器(__schedule()函数)如何工作的

下面内容与调度器息息相关(WALT原理, 调度相关联的cpu调节频率机制):

后面根据时间在补上其他重要内容 .
目前的遗留问题:

thanks.

Linux Kernel：调度器scheduler
qq_34968572的博客
09-11 558
内核针对若干连接起来的进程任务能公平地共享CPU时间，创造并行执行的错觉，并且需要考虑到不同任务的优先级问题提供了一种方法即schedule（调度器），调度器的一般原理是，按所能分配的计算能力，向系统中的每个进程提供最大的公正性，例如有N个进程，那么每个进程会得到总计算能力的1/N，所有的进程在物理上真实的并行执行。每次调用调度器时，都会挑选具有最高等待时间的进程，这些按照等待时间排队的结构称之为就绪队列。
Linux内核之调度器
Micky_Yang的博客
02-12 677
一、多任务与调度器 　　多任务操作系统就是能同时并发的交互执行多个进程的操作系统，在单处理器机器上，这会产生多个进程在同时运行的幻觉。在多处理器机器上，这会使多个进程在不同的处理机上真正同时、并行地运行。无论在单处理器或者多处理器机器上，多任务操作系统都能使多个进程处于堵塞或者睡眠状态，也就是说，实际上不被投入执行，知道工作确实就绪了。这些任务尽管位于内存，但是并不处于可运行的状态。相反，这些进程...
全面解析Linux 内核 3.10.x - 调度算法 - Linux 调度器
何文的专栏
06-10 3734
From: 全面解析Linux 内核 3.10.x - 进程调度 Linux 调度器 - Volker Seeker · 爱丁堡大学 2013.05.12本文档包含了Linux内核如何处理进程调度注意事项。 它们涵盖一般调度器框架、调度类、完全公平调度（CFS）算法、软实时调度以及负载均衡的实时和CFS。 在此文档中采用的Linux内核版本是3.1.10，使用的终端设备为搭载android
Linux技术学习roadmap
zjydg1101的博客
04-21 658
Linux初级 linux图形界面使用 linux简单目录结构 linux常用命令 linux系统安装 Linux中级 linux用户/文件系统管理 linux网络管理 linux磁盘管理 linux系统和日记维护管理 linux安全优化 linux系统备份与恢复 shell初步编程 linux高级 Linux服务器 Linux Dns服务器 Linux Mail服务器 Linux Web服务器 ...
Linux内核地图
weixin_60342993的博客
05-26 185
Linux内核地图
2019-2020 个人Linux内核技术路线规划（随笔）
pcj2007的专栏
10-18 441
最近在想自己的Linux kernel roadmap要怎么定，应该是之前还没有想清楚。只是有些模糊的，一时的，零星的想法。已经2019年了，想来接触到Linux已经有十多年。倒现在只能说略懂一点能扯淡的皮毛，这个现实多少有点让自己感到沮丧。为啥会这样？ 原因和学渣定律有关： 1.在三分钟热度与专一中遥摆 我那三分钟热度的毛病不能说是全是很坏的事，至少没有以那么画地为牢。可惜吾生有涯，而知无...
linux之调度管理（2）-调度器 如何触发运行
z20230508的博客
11-07 1385
因为我们主要讲解的是调度器，而会涉及到一些系统定时器的知识，这里我们简单讲解一下内核中定时器是如何组织，又是如何通过通过定时器实现了调度器的间隔调度。首先我们先看一下内核定时器的框架，具体定时器的详解在其他文章中。在内核中，会使用strut clock_event_device结构描述硬件上的定时器，每个硬件定时器都有其自己的精度，会根据精度每隔一段时间产生一个时钟中断。
深度解剖Linux内核源码调度器原理
m0_74282605的博客
11-19 618
当我们向虚拟机透传超线程信息后，虚拟机会形成2层调度域（SMT 与 MC域），而在唤醒负载均衡的时候，CFS 会倾向于将业务调度到空闲的 sg 上（即空闲的物理 CORE，而不是空闲的 CPU），这个时候业务在 CPU 利用率不高（没有超过40%）的时候，可以更加充分的利用物理CORE的性能（还是老问题，一个物理CORE上的超线程对，它们同时运行 CPU 消耗型业务时，所获得的性能增益只相当于单线程1.2倍左右。所以 smt 域的负载均衡就是执行超线程间的进程迁移，这个负载均衡的时间最短，条件最宽松。
Linux内核分析学习路线总结（内核人员必看）
Linuxhus的博客
08-06 5145
1、Linux体系架构（文末附上学习思维导图） 如上图所示，从宏观上来看，Linux操作系统的体系架构分为用户态和内核态。 　　内核从本质上看是一种软件——控制计算机的硬件资源，并提供上层应用程序运行的环境。 　　用户态即上层应用程序的活动空间，应用程序的执行必须依托于内核提供的资源，包括CPU资源、存储资源、I/O资源等。 用户态的应用程序可以通过三种方式来访问内核态的资源： 1）系统调用 2）库函数 3）Shell脚本 这三种方式也在上图中有所体现。 二、Linux内核的启动过
Linux内核调度详解
m0_74282605的博客
11-16 1098
多任务操作系统分为非抢占式多任务和抢占式多任务。与大多数现代操作系统一样，Linux采用的是抢占式多任务模式。这表示对CPU的占用时间由操作系统决定的，具体为操作系统中的调度器。调度器决定了什么时候停止一个进程以便让其他进程有机会运行，同时挑选出一个其他的进程开始运行。
一文讲解Linux进程调度-CFS调度器
youzhangjing_的博客
12-15 695
Completely Fair Scheduler，完全公平调度器，用于Linux系统中普通进程的调度。CFS采用了红黑树算法来管理所有的调度实体sched_entity，算法效率为O(log(n))。CFS跟踪调度实体sched_entity的虚拟运行时间vruntime，平等对待运行队列中的调度实体sched_entity，将执行时间少的调度实体sched_entity排列到红黑树的左边。
Linux kernel全览图
qq_42453713的博客
12-25 264
Linux kernel全览图 传送门：https://makelinux.github.io/kernel/map/
linux内核全景图
qq_38595432的博客
07-30 264
https://makelinux.github.io/kernel/map/
linux内核示意图
qq_39333816的博客
04-10 297
http://www.selinuxplus.com/?tag=kernel
Linux内核之核心调度器
Gavin Guan的专栏
04-03 1884
在Linux中内核提供了两个调度器主调度器，周期性调度器 主调度器是直接的, 比如进程打算睡眠或出于其他原因放弃CPU，schedule函数 周期性调度器是通过周期性的机制, 以固定的频率运行, 不时的检测是否有必要，scheduler_tick查看当前进程是否运行太长时间，如果是，将进程的TIF_NEED_RESCHED置位，然后再中断返回时，调用schedule，进行进程切换操作 两个调
基于 Quartz 开发企业级任务调度应用
lxhjh的专栏
08-01 2560
源自：http://www.oschina.net/question/129540_111323 简介 Quartz 是 OpenSymphony 开源组织在任务调度领域的一个开源项目，完全基于 Java 实现。作为一个优秀的开源调度框架，Quartz 具有功能强大，应用灵活，易于集成的特点。本文剖析了 Quartz 框架内部的基本实现原理，通过一些具体实例描述了应用 Quartz 开发应
Kernel调度器负载均衡(一）
惰性气体
08-10 3202
Kernel中的CPU负载均衡是对调度器的增强，在多处理器上（SMP/NUMA），必须要考虑CPU的负载均衡，包括：1.CPU负荷尽可能公平地在所有处理器上共享。2.内核必须能够将进程从一个CPU迁移到另一个CPU上。 在Kernel中调度器进行负载均衡的时机有4个： 1.在时钟中断时，周期性调度器scheduler_tick会被调用，它在最后会调用trigger_load_b
kernel调度(1)----基本知识介绍
太初有道
11-21 2447
调度简介 最近在学习linux 内核调度相关的知识，也看了好多文章，内核代码，下面就学习的内容做个梳理，有助于自己的记忆，可能有的地方自己理解不对，希望多多指教。下面就从几个基本概念开始。 什么是调度 有过点操作系统知识的人都知道，调度的工作主要就是完成操作系统内进程切换的过程，让多个进程多个任务可以轮流的使用cpu的资源。那么在这个过程中涉及到很多调度相关的概念。下面就从这些简单的概念开始 调度的对象–线程 进程和线程的概念这里就不再详细的说，大家都知道。其实在内核里面，对于调度来说是不分进程还是线程概念
窥探 kernel --- 调度器发展史
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05-14 231
本系列文章由张同浩整理编写，转载请注明出处：http://blog.youkuaiyun.com/muge0913/article/details/7563477 调度器的主要工作是在所有 RUNNING 进程中选择最合适的一个。作为一个通用操作系统，Linux 调度器将进程分为了三类： 交互进程：此类进程有大量的人机交互，因此进程不断地处于睡眠状态，等待用户输...
linux内核驱动学习路线
最新发布
04-02
<think>好的，我现在需要帮助用户了解Linux内核驱动的学习路径。用户明确提到了学习路线、图书、资源和教程。首先，我得先整理一下已有的信息，结合提供的三个引用内容，这些引用提到了学习Linux内核的书籍、内核与驱动程序的关系，以及内核开发的特点。 首先，引用[1]推荐了五本书和学习视频教程，这可能对用户有帮助。引用[2]讨论了内核与驱动的关系，区分了用户态和内核态，以及设备驱动开发的思路。引用[3]提到了编译内核和内核开发的特点，并推荐了一些图书链接。这些信息可以作为回答的基础。 接下来，我需要构建一个结构清晰的学习路线。通常，学习内核驱动开发需要先掌握操作系统原理，特别是Linux内核的基础知识。然后，深入理解设备驱动的工作原理，包括字符设备、块设备、网络设备等。之后是实践，比如编写简单的驱动模块，学习内核的编译和调试方法。最后，可能需要进一步优化和参与实际项目。 根据引用内容，用户可能需要先学习操作系统理论，然后结合内核源码分析。引用[1]中的课程可能适合实践部分。引用[2]提到的用户态和内核态的区别，以及驱动开发的具体思路，应该在学习路径中强调。引用[3]中的编译内核和开发特点，也是关键步骤。 关于推荐资源，引用中的书籍如《Linux设备驱动程序》和《深入理解Linux内核》是经典，必须包含在内。视频教程如腾讯课堂的课程能提供实践指导。此外，官方文档和社区资源也很重要，比如kernel.org和LWN.net。 需要注意用户可能缺乏基础，所以学习路线需要分阶段，从基础到进阶，逐步深入。同时，要强调理论与实践结合，特别是通过编写和调试驱动来巩固知识。另外，要指出内核开发与应用程序开发的不同，比如引用[2]提到的内核开发没有标准库，需要处理并发和硬件差异。 最后，生成的相关问题需要围绕用户可能遇到的下一步疑问，比如如何开始实际项目、调试技巧、内核模块机制等。确保问题覆盖用户可能感兴趣的其他方面。</think>### Linux内核驱动开发学习路径分步指南 #### 一、前置知识准备 1. **操作系统原理** - 必须掌握进程调度/内存管理/文件系统/中断机制等核心概念 - 推荐学习《现代操作系统》（Andrew S. Tanenbaum著） 2. **C语言深度掌握** - 重点：指针操作/结构体嵌套/内存对齐/内联汇编 - 需要理解`volatile`关键字的作用：$volatile\ int *p$防止编译器优化[^2] 3. **Linux系统编程** - 掌握系统调用接口：`open/read/ioctl`等函数使用 - 推荐实践：通过$strace$工具跟踪系统调用 #### 二、内核基础专项训练 1. **内核源码结构解析** ```bash linux-5.x/ ├── arch/ # 体系架构相关代码 ├── drivers/ # 设备驱动代码（重点区域） ├── fs/ # 文件系统实现 └── include/ # 内核头文件 ``` 建议从$drivers/char$目录开始研究简单字符设备驱动[^3] 2. **内核构建与调试** - 编译配置：`make menuconfig`图形化配置界面 - QEMU调试方案： ```bash qemu-system-x86_64 -kernel arch/x86/boot/bzImage -s -S gdb vmlinux ``` #### 三、驱动开发核心技术栈 1. **模块化开发基础** ```c #include <linux/init.h> #include <linux/module.h> static int __init demo_init(void) { printk(KERN_INFO "Driver loaded\n"); return 0; } module_init(demo_init); MODULE_LICENSE("GPL"); ``` 编译使用$make\ -C\ /lib/modules/$(uname -r)/build\ M=$(pwd)$ 2. **设备类型精讲** - **字符设备**：实现`file_operations`结构体 - **Platform设备**：分离设备信息与驱动代码 - **中断处理**：使用`request_irq()`注册中断服务程序 #### 四、学习资源矩阵 | 资源类型 | 推荐内容 | 实践指数 | |----------|----------|----------| | 经典书籍 | 《Linux设备驱动程序》 | ★★★★☆ | | 视频课程 | 腾讯课堂内核专题课[^1] | ★★★★☆ | | 社区资源 | [elixir.bootlin.com](https://elixir.bootlin.com)在线源码 | ★★★★★ | | 实验平台 | Raspberry Pi + LED模块 | ★★★★☆ | #### 五、能力提升路线图 1. 第一阶段（1-2月）：完成5个基础字符驱动开发 2. 第二阶段（3-4月）：实现USB/PCIe设备驱动 3. 第三阶段（5-6月）：参与主线内核驱动维护
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