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而操作系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)度就是指如何合理地分配 CPU 時(shí)間片給不同進(jìn)程執(zhí)行。操作系統(tǒng)內(nèi)部有一個(gè)專門負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各個(gè)進(jìn)程之間 CPU 時(shí)間片競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題的子模塊——即“

• 本文目錄導(dǎo)讀：
• 1、什么是調(diào)度器？
• 2、Linux 的三種主要調(diào)度算法
• 3、調(diào)度器對(duì)系統(tǒng)性能和響應(yīng)速度的影響
• 4、如何手動(dòng)設(shè)置 Linux 調(diào)度器？

作為一個(gè)開(kāi)發(fā)者或者運(yùn)維人員，你是否曾經(jīng)對(duì) Linux 操作系統(tǒng)中的調(diào)度器感到好奇呢？在這篇文章中，我們將帶領(lǐng)大家深入了解 Linux 調(diào)度器的工作原理和實(shí)現(xiàn)方式。

什么是調(diào)度器？

在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中，調(diào)度是指按照一定規(guī)則分配資源或者任務(wù)。而操作系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)度就是指如何合理地分配 CPU 時(shí)間片給不同進(jìn)程執(zhí)行。因此，操作系統(tǒng)內(nèi)部有一個(gè)專門負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各個(gè)進(jìn)程之間 CPU 時(shí)間片競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題的子模塊——即“調(diào)度器”。

Linux 的三種主要調(diào)度算法

1. Completely Fair Scheduler (CFS)

2. Real-Time Scheduling (RTS)

3. Deadline-Based Scheduling

其中 CFS 是最常用也是最復(fù)雜的一種算法。它通過(guò)紅黑樹(shù)來(lái)維護(hù)所有等待 CPU 執(zhí)行時(shí)間片段隊(duì)列，并以每個(gè)進(jìn)程所擁有虛擬時(shí)鐘周期長(zhǎng)短為基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序。

RTS 則針對(duì)實(shí)時(shí)性（real-time）需求比較高且響應(yīng)速率要快于其他類型任務(wù)處理情況下采用，而 Deadline-Based Scheduling 則是針對(duì)任務(wù)需要在特定的時(shí)間點(diǎn)之前完成。

調(diào)度器對(duì)系統(tǒng)性能和響應(yīng)速度的影響

一個(gè)好的調(diào)度算法可以提高操作系統(tǒng)運(yùn)行效率、減少 CPU 時(shí)間片浪費(fèi)、保證各個(gè)進(jìn)程公平競(jìng)爭(zhēng)等。但如果調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)不當(dāng)，則可能會(huì)導(dǎo)致某些進(jìn)程長(zhǎng)期被“餓死”，無(wú)法獲得足夠 CPU 時(shí)間片，從而降低了整個(gè)系統(tǒng)的性能和響應(yīng)速度。

為了解決這種問(wèn)題，Linux 中引入了多級(jí)反饋隊(duì)列（MFQ）策略，即將所有正在運(yùn)行或等待執(zhí)行中的進(jìn)程分成多個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，并根據(jù)歷史執(zhí)行情況動(dòng)態(tài)地更新每個(gè)進(jìn)程所處于的隊(duì)列位置。通過(guò)這種方式可以避免某些進(jìn)程被永久掛起或者過(guò)于頻繁切換上下文帶來(lái)額外開(kāi)銷

如何手動(dòng)設(shè)置 Linux 調(diào)度器？

在默認(rèn)情況下 Linux 會(huì)使用 CFS 算法自動(dòng)進(jìn)行調(diào)度處理。但如果你想要手動(dòng)設(shè)置一些參數(shù)以改善系統(tǒng)性能與穩(wěn)定性，則可以使用以下命令：

1. nice：給指定進(jìn)程增加或者減少相應(yīng)數(shù)量?jī)?yōu)先級(jí)。

2. renice：修改已經(jīng)存在的進(jìn)程優(yōu)先級(jí)。

3. sched_setscheduler：設(shè)置進(jìn)程調(diào)度策略、參數(shù)和優(yōu)先級(jí)等信息。

Linux 的調(diào)度算法是操作系統(tǒng)中一個(gè)非常重要的模塊，它對(duì)整個(gè)系統(tǒng)性能和響應(yīng)速度都有著至關(guān)重要的影響。在實(shí)際開(kāi)發(fā)或者運(yùn)維過(guò)程中，了解 Linux 調(diào)度器工作原理以及手動(dòng)配置相關(guān)參數(shù)將會(huì)幫助你更好地提高系統(tǒng)效率與穩(wěn)定性。