2.5 操作系统 进程调度

一、进程调度算法

先来先服务——短作业优先——最短剩余时间优先——优先级调度——时间片轮转——多级反馈队列调度（每个队列的时间片长度不一样）

二、进程调度器

确保CPU时间片能在各个进程间合理分配，最大化系统资源利用率，同时考虑进程的响应时间。一个进程只属于一个调度器。

调度器是 CPU 中央处理器的管理员，主要负责做两件事情：

一、选择某些就绪进程执行。

二、是打断某些执行的进程让它们变为就绪状态。

调度器分配CPU时间的基本依据：进程的优先级。

上下文切换（context switch ）：负责存储和切换被切换掉之前的CPU 状态。

三、调度策略

#define SCHED_NORMAL        0
#define SCHED_FIFO        1
#define SCHED_RR        2
#define SCHED_BATCH        3
#define SCHED_IDLE        5
#define SCHED_DEADLINE        6

CHED_NORMAL：定义了普通进程调度策略，即非实时调度策略。在Linux内核中，使用完全公平调度器来实现，它旨在为所有进程提供公平的CPU时间分配，依据进程的nice值（优先级）和虚拟运行时间来平衡各进程的执行机会。

SCHED_FIFO：代表先进先出（First In, First Out）的实时调度策略。在该策略下，实时进程按到达就绪队列的顺序执行，具有该调度策略的进程一旦获得CPU就不会被更低优先级的进程抢占，除非自身主动释放CPU，或者有更高优先级的SCHED_FIFO或SCHED_RR实时进程变得可运行。

SCHED_RR：轮转（Round Robin）实时调度策略，类似于SCHED_FIFO，但是实时进程在一个时间片（quantum）结束之后会被放置到同优先级实时进程队列的末尾，等待再次轮到自己执行，这样保证同一优先级的实时进程可以轮流获得执行机会。

SCHED_BATCH：批处理调度策略，适用于CPU密集型且对响应时间要求不高的批处理作业。使用此策略的进程会尽量减少上下文切换，从而提高CPU缓存的局部性并减少开销，有利于提高整体系统吞吐量。 SCHED_IDLE：空闲调度策略，应用于低优先级后台任务。这类任务只有在系统完全空闲时才会得到执行，不会影响其他任何进程的调度。

SCHED_DEADLINE：截止期限（Deadline）调度策略，专为那些有严格截止时间约束的进程设计。此类进程需要在预设的截止时间内完成计算任务，调度器会确保进程在规定时间内获得足够的CPU资源来满足其执行需求。

四、任务优先级

task_struct结构体中采用三个成员表示进程的优先级： prio 和 normal_prio 表示动态优先级，static_prio 表示进程的静态优先级。权重越大的进程获得的虚拟运行时间越小，那么它将被调度器所调度的机会就越大。

内核将任务优先级划分，范围是0 到 MAX_RT_PRIO-1 （即 99 ），而范围是从 MAX_RT_PRIO 到 MAX_