进程调度是确保进程能有效工作的一个内核子系统

多任务

  能同时并发地交互执行多个进程的操作系统叫做多任务操作系统。

  多任务系统分为：非抢占式多任务和抢占式多任务。linux提供了抢占式的多任务系统。在此模式下，由调度程序来决定什么时候停止一个进程的运行，以便其他进程能够得到执行机会。这个强制的挂起动作就叫抢占。进程在被抢占之前能够运行的时间时预先设置好的，而且有一个专门的名字，叫进程的时间片。时间片实际上时分配给每个可运行进程的处理器时间段。

Linux的进程调度

  从2.5开发系列的内核中，开始了叫做O(1)调度程序的新调度程序。对于大服务器的工作负载很理想，但是在有很多交互程序要运行的桌面系统则表现不佳，因为其缺少交互进程。2.6.23采用CFS，完全公平调度算法。

策略

1.I/O消耗型和处理器消耗型的进程

  进程可分为 I/O消耗型和处理器消耗型。前者进程的大部分时间用来提交I/O请求或是等待I/O请求。因此进程经常处于可运行状态，但是通常都是运行短短一会儿，因为它在等待更多的I/O请求时最后总会阻塞（I/z是指任何类型的可阻塞资源，比如键盘输入或网络I/O）。

2.进程优先级

  优先级高的进程先运行，低的后运行，相同优先级的进程按照轮转方式进行调度。调度程序总是选择时间片未用尽而且优先级最高的进程运行。用户和系统都可以通过设置进程的优先级来影响系统的调度。

  linux采用两种不同的优先级范围。第一种时nice值，它的范围从-20到+19，默认值为0：越大的nice值意味着更低的优先级—nice似乎意味着你对系统中的其他进程更“优待”。macOS X，进程的nice值代表分配给进程的时间片的绝对值；而linux系统中，nice值则代表时间片的比例。

  第二种范围是实时优先级，其值时可配置的，默认情况下它的变化范围从0-99。与nice值意义相反。越高的实时优先级数意味着进程优先级越高。任何实时进程的优先级都高于普通的进程。

3.时间片

  时间片是一个数值，表明进程在被抢占前所能持续运行的时间。

Linux调度算法

1.调度器类

  以模块方式提供，目的：允许不同类型的进程可以有针对性的选择调度算法。

2.公平调度

  进程调度的效果应如同系统具备一个理想的完美多任务系统。系统中每个进程都将能获得1/n的处理时间—n是指可运行进程的数量。同时可以调度给它们无限小的时间周期，所以在任何可测量的周期内，我们给予n个进程中每个进程同样多的运行时间。

Linux调度的实现

  CFS代码位于文件kernel/sched_fair.c中。包含4个组成部分：时间记账；进程选择；调度器入口；睡眠和唤醒。

时间记账

  所有的调度器都必须对进程运行时间做记账。