22.Linux 进程调度管理（从零开始学）

！！！在开启一天的学习的时候，先做好快照，过程中如果出现意外的报错，解决不了的就立即恢复快照，作为初学者，省时省力，不要过于纠结哪里错了，浪费时间！！！

1.进程调度器

现代计算机系统中既包含只有单个CPU且任何时候都只能处理单个指令的低端系统到具有几百个cpu、每个cpu有多个核心的高性能超级计算机，可以并行执行几百个指令。所有这些系统都有一个共同点：系统进程线程数量超出了CPU数量。

Linux系统看起来可以同时执行多个进程，多个进程轮流使用CPU。内核使用进程调度器决定如何分配CPU时间。为了更好地运行，进程调度器必须平衡不同的条件，快速决定下个执行的进程，确保进程获得公平的CPU时间：

• 按时间片轮转（10-20ms为1个时间片 ）
• 按优先级调度，允许高优先级进程获取更多的共享CPU时间，低优先级进程获取更少的共享CPU时间。

进程调度器可粗略分为两类：

• 实时调度器，系统中重要的进程由实时调度器调度，获得CPU能力强。
• 非实时调度器，系统中大部分进程由非实时调度器调度，获得CPU能力弱。

1.1 实时调度器

实时调度器支持的调度策略：

• SCHED_RR，roundrobin 轮询调度策略。相同优先级的进程轮流获取相同的CPU时间。
• SCHED_FIFO，先入先出调度策略。被分配到的CPU时间的进程会一直运行，直到被IO阻塞（也称为sched_yield），会被高优先级进程抢占。

实时调度器管理的进程运行优先级范围如下：

即使系统运行实时调度程序，也要保持可响应状态，至少ssh可用。

管理员可以使用以下两个sysctl参数，阻止实时调度策略下运行的程序占用所有CPU时间：

• kernel.sched_rt_runtime_us，在kernel.sched_rt_period_us内实时态进程可使用的共享CPU时间，默认值950000，也就是0.95秒。设置为0，实时调度进程将无法获取CPU时间。

• kernel.sched_rt_period_us，CPU分配的周期时间，单位us，默认值1000000，也就是1秒。

从kernel.sched_rt_period_us 中减去 kernel.sched_rt_runtime_us 后的剩余时间交给非实时调度器SCHED_NORMAL调度。

• kernel.sched_rr_timeslice_ms，在SCHED_RR调度下的进程每次轮询获取的CPU时间，单位ms，默认值100，也就是0.1秒，有效范围1-100。

1.2 非实时调度器

非实时调度器支持的调度策略:

• SCHED_NORMAL，标准的轮询方式时间共享调度，也称为SCHED_OTHER。
• SCHED_BATCH，针对批量方式执行的进程策略。不像 SCHED_NORMAL 频繁竞争，任务可以长时间运行。
• SCHED_IDLE，用于执行非常低的优先级应用。使用 SCHED_IDLE 调度策略运行的进程比nice 19运行的进程优先级还低。

2.管理进程优先级

2.1 非实时调度策略

2.1.1 nice 值

常规系统上运行的大多数进程都使用 SCHED_OTHER 调度策略。由于并非所有进程都同等重要，因此可以为使用SCHED_OTHER调度策略运行的程序指定相对优先级，称为nice值。

有40种不同级别的nice值，范围 -20（最高优先级）到 19（最低优先级）：

• nice 值越高，代表优先级越低