Linux---优先级+并发+进程调度队列

目录

一、优先级?

二、并发

?三、Linux2.6内核进程调度队列

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一、优先级?

我们发现操作系统中有很多等待队列，也就是说进程需要排队，而排队的本质就是确认优先级，优先级高的排在前面，低的排在后面

为什么要有优先级？

本质就是资源不足，就像我们去食堂打饭需要排队一样，如果窗口够多，我们就不需要排队

优先级是什么？

是为了得到某种资源的先后顺序

怎么做？

优先级其实就是pcb中的一个int字段，数值越小，优先级越大

大家要分清楚优先级和权限这两个概念：权限是能不能做某件事/访问某个资源，而优先级是你访问资源的先后顺序，前提是你有这个权限

Linux中进程优先级范围是60~99，一般进程的默认优先级为80

Linux是支持动态优先级调整的，通过进程中pcb中的nice值：进程优先级的修正数据

pri(新)=pri(旧)+nice

下图是修改优先级的方法之一

UID : 代表执行者的身份

PID : 代表这个进程的代号

PPID ：代表这个进程是由哪个进程发展衍生而来的，亦即父进程的代号

PRI ：代表这个进程可被执行的优先级，其值越小越早被执行

NI ：代表这个进程的nice值

注意：

1、pri(新)=pri(旧)+nice，这里的pri(旧)=80不会变，我们每次就只能在80的基础上改变

2、nice的范围是 [-20，19]，小于-20的按-20算，大于19的按19算

这里解释一下，优先级的范围被限定的原因---为了保证公平，即所有的进程都能被合理调度，如果一个进程的优先级太高会导致优先级低的进程长时间得不到CPU的资源，产生进程饥饿

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二、并发

下面介绍几个概念?

• 竞争性: 系统进程数目众多，而CPU资源只有少量，甚至1个，所以进程之间是具有竞争属性的。为了高效完成任务，更合理竞争相关资源，便具有了优先级
• 独立性: 多进程运行，需要独享各种资源，多进程运行期间互不干扰
• 并行: 多个进程在多个CPU下分别，同时进行运行，这称之为并行
• 并发: 多个进程在一个CPU下采用进程切换的方式，在一段时间之内，让多个进程都得以推进，称之为并发

前面三个概念都很容易理解，这里主要还是讲一下并发，我们的电脑一般都是单核CPU，我们的CPU在运行程序时，不是一个进程一直在运行，它是每个进程都会运行一个时间片(这个和计算机组成原理有关)，然后进行轮换，如果有进程的优先级高于将要运行的进程，那么它就会优先抢占CPU资源，这种方式叫做基于时间片的轮转式抢占式内核，由于时间片很短，所以在我们看来这些进程好像是同时运行的，所以叫并发

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?三、Linux2.6内核进程调度队列

上图的两个指针active和expired的来回交换就实现了总体进程的切换，并且保证了每个进程都能被调度，如果只有一个指针数组存放队列，那么我们只要不停的创建优先级高的进程，那么优先级低的进程就一直不会被调度，造成进程饥饿，无法保证调度的公平。