资源调度算法

【【调度算法】CFS调度算法】 CFS,即完全公平调度算法,是一种旨在保证所有进程公平获得CPU资源的调度策略。它的核心理念是每个调度周期内,无论进程优先级高低,都有平等的执行机会,执行时间由进程权重决定。CFS通过为每个进程分配一个虚拟时钟vruntime来实现这种公平。当进程运行时,其vrunti...【选择调度方式和调度算法遵循的原则】 选择调度方式和调度算法遵循的原则是:面向用户的准则:周转时间短,响应时间快,截止时间的保证,优先权准则。面向系统的准则:系统吞吐量高,处理机利用率好,各类资源的平衡利用。先来先服务算法。原则上按照作业进入输入井的次序调度,如果作业的资源得不到满足,将会推迟调度,它的资源...

【调度算法】CFS调度算法

CFS,即完全公平调度算法,是一种旨在保证所有进程公平获得CPU资源的调度策略。它的核心理念是每个调度周期内,无论进程优先级高低,都有平等的执行机会,执行时间由进程权重决定。

CFS通过为每个进程分配一个虚拟时钟vruntime来实现这种公平。当进程运行时,其vruntime会随时间增长,未运行的进程保持不变。调度器选择vruntime最小的进程执行,即优先级较低的进程在权重较大的情况下,也可能获得较多的运行时间。CFS引入了权重概念,权重通过nice值表示,nice值越小优先级越高,权重越大。

与传统调度器不同,CFS不使用时间片,而是根据权重比例分配CPU时间。实际运行时间由调度周期、进程权重和所有进程权重总和决定。每个进程的虚拟运行时间在每个调度周期内保持一致,便于快速定位并调度执行。

CFS依赖红黑树数据结构,通过vruntime作为键值进行进程排序,找到运行时间最短的进程进行调度。CFS中的关键数据结构包括task_struct的se和struct sched_entity,它们以vruntime为键组成红黑树,便于快速操作。

调度器通过更新进程的vruntime,如通过calc_delta_fair函数,结合nice值和权重进行计算,确保公平性。最后,调度实体会被添加到运行队列中,并在tick更新时进一步调整vruntime。

理解CFS调度算法,需要深入剖析其背后的原理和数据结构,可以从相关资料如《深入理解Linux进程调度》、《肝翻Linux进程调度所有知识点》等文章中获取更详尽的信息。
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选择调度方式和调度算法遵循的原则

选择调度方式和调度算法遵循的原则是:面向用户的准则:周转时间短,响应时间快,截止时间的保证,优先权准则。面向系统的准则:系统吞吐量高,处理机利用率好,各类资源的平衡利用。

先来先服务算法。原则上按照作业进入输入井的次序调度,如果作业的资源得不到满足,将会推迟调度,它的资源得到满足的时候会优先被调度进来。优点:具有一定的公平性。缺点:系统的吞吐率低,平均周转时间长,有大作业到来的时,许多小作业推迟调度。

计算时间短的作业优先.优先调度计算时间短的作业进行调度,资源不满足的情况下推迟调度。在这种调度算法下,要求用户要对作业的计算时间预先有一个估计,调度以此为依据。

优点:由于被选中的作业计算时间,所以不能尽快地完成并退出系统,降低了作业的平均等待时间,提高了系统的吞吐率。缺点:大作业会不满意,而且极限情况下使得某些大作业始终得不到调度。

响应比高者优先算法。该算法考虑了计算时间等待时间,既考虑了计算时间短的作业优先,又考虑了大作业长期等待的问题。所谓响应比是按照以下公式来定义的:响应比R=等待时间/计算时间。

这里的计算时间是估计的作业计算时间,从公式看,计算时间越短,响应比越高;而另一方面,大作业等待时间越长,响应比也会越大。一个作业完成以后,需要重新计算一下在输入井中的各个作业的响应比,最高的将优先调度。

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软件中调度是什么意思?

调度是指在软件系统中自动或人工安排任务执行的过程。这些任务可以是线程、进程、作业等,通过对它们进行调度,可以合理利用计算机的资源,提高系统的执行效率。调度通常按照优先级、时间片、事件等方式进行。例如,操作系统中的进程调度就是通过按照优先级或时间片的方式来安排进程的执行顺序,实现多进程共享CPU资源。调度算法是调度的核心,可以根据具体应用场景选择不同的算法。常用的调度算法有先进先出(FIFO)、最短作业优先(SJF)、高优先级优先(HPF)、时间片轮转(RR)等。例如,在实时系统中,需要能够保证严格的执行时间...
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