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网站不同浏览器,养老网上服务平台,网站建设 万网 域名,杭州如何做百度的网站❀保持低旋律节奏-个人主页 专栏链接#xff1a;《C学习》、《Linux学习》 文章目录一、进程优先级前置知识11.什么是优先级#xff1f;2.为什么存在优先级#xff1f;3.优先级的实现3.1优先级在内核里面的体现3.2优先级公式3.3代码3.4优先级范围二、进程的性质前置知识…❀保持低旋律节奏-个人主页专栏链接《C学习》、《Linux学习》文章目录一、进程优先级前置知识11.什么是优先级2.为什么存在优先级3.优先级的实现3.1优先级在内核里面的体现3.2优先级公式3.3代码3.4优先级范围二、进程的性质前置知识21.进程四大性质2.寄存器三、内核进行O(1)进程调度——O(1)调度算法requeue1.queue[140]优先级2.bitmap位图3.进程饥饿问题——acitve/expired queue 活跃队列/过期队列4.nr_active5.*active *expirednice延迟修正优先级的妙处整个调度过程本章着重介绍 内核调度进行的核心算法O(1)调度算法。 再次基础上我们需要先补充一些优先级的前置知识。以此来引出PRI(新) PRI(旧)NIC 这个公式。然后重点学习 CPU里面的requeue 的结构和组成。并学习requeue每一部分组成存在的必要性和价值。 以此来彻底弄懂 内核进行调度 ——O(1)调度算法整个工作过程。一、进程优先级前置知识11.什么是优先级进程得到某种资源的先后顺序就叫做优先级优先级和权限的区别优先级是进程得到某种资源的先后顺序权限是进程能不能得到某种资源2.为什么存在优先级这一点我们在后面 如何实现 分布操作系统具有相对的公平性的时候具体讲解3.优先级的实现3.1优先级在内核里面的体现优先级在内核里面的体现进程优先级本质上是task_struck里面的整数优先级核心公式3.2优先级公式PRI(新) PRI(旧)NICNIC:nice:进程优先级修正数据用户无法直接修改PRI 只能通过修改NIC以此来实现修改PRI的目的。3.3代码优先级修改方法top的使用 着重掌握toptop - r -输入pid - 输入要修改的NIC修改前与修改后的对比[rootVM-0-12-centos ~]# ps -alF SUIDPIDPPIDC PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD0S100120323157530800-3307hrtime pts/0 00:00:00 proc.exe4R020343156530800-38332- pts/1 00:00:00ps[rootVM-0-12-centos ~]# ps -alF SUIDPIDPPIDC PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD0S1001203231575309010-3307hrtime pts/0 00:00:00 proc.exe4R020417156530800-38332- pts/1 00:00:00psnice使用代码nice-n10./test.sh#1. 基础用法默认优先级启动程序sudonice-n -5 python3 server.py#2. 高优先级启动需 root 权限nice./app.exe#3. 默认优先级省略 -n 0renice使用方法renice81234#1. 按 PID 调整单个进程sudorenice15-u username#2. 调高新进程优先级root 权限sudorenice15-u username#3. 批量调整同一用户的所有进程3.4优先级范围细节linux是一种分时操作系统与之相对的是实时操作系统分时操作系统尽可能保证公平多线程不能让用户随意设置优先级因此 NIC的取值范围[-20,19]PRI[60,99]一共40个数字二、进程的性质前置知识21.进程四大性质进程具有四大特性1.竞争性2.独立性3.并行性进程在多个CPU下分别同时运行称之为并行性一般大型服务器都存在多个CPU4.并发性多个进程在一个CPU下采用进程切换的方式在一段时间内让多个进程的以推进称之为并发性。小问题进程不断切换 为什么我们的电脑感受不到卡顿呢因为每个进程切换的周期特别特别短短到甚至可能到微妙 纳秒的级别。时间片每个进程拥有CPU的市场叫做时间片。在task_struct里——int counter小问题CPU是频繁切换进程的那假如进程a被切走、下一次再切回到进程a。是如何保证能正常访问到进程a想要的数据呢》2.寄存器CPU里面存在着寄存器。这些寄存器用来保存正在执行的临时数据。方便再次切换到原来的进程可以直接访问这也是为什么 我们return 一个局部变量的时候。即使局部变量出作用域被销毁 也能正常return 它的值。本质return的不是局部变量而是存储再寄存器里的临时数据结论寄存器寄存器内部的数据寄存器内部的数据被叫做当前进程硬件的上下文当前进程的硬件上下文保存再任务状态段里面任务状态段再PCB内部。三、内核进行O(1)进程调度——O(1)调度算法requeue每个CPU都拥有一个requeue1.queue[140]优先级queue[MAX_PRIO]最大就是140每一个queue[i] 都是一个队列后40个是针对于分时操作系统前100针对于实时操作系统我们现在着重讲解后40个40个队列我们可以把不同的进程放到不同的队列中。一个队列可以拥有多个进程。但是一个队列里的优先级都是一样的。对相同优先级进程中选择FIFO的做法2.bitmap位图标记 “存在 / 不存在”经典场景去重、判重比如要记录 “1000 万个整数是否出现过”不用位图用数组 / 哈希表至少占 1000 万 × 4 字节 40MB 内存。用位图仅需 1000 万 ÷ 8 约 1.2MB 内存1 个 bit 对应 1 个整数的 “是否存在”。3.进程饥饿问题——acitve/expired queue 活跃队列/过期队列我们都知道 进程是按照 优先级来调度的那么如果队列a的优先级高于 队列b的优先级。那队列b 不久永远不会被调用了吗活跃队列/过期队列再runqueue里面存在2个[140]d的队列分别是active queue——活跃队列 和 expired queue——过期队列如果一个进程被调度过 那么他就会被放在过期队列。过期队列不会被调用。 与此对应 过期队列里的一个进程进入到活跃队列里面来 通过swap实现4.nr_active记录活跃进程的个数5.*active *expired保证能够从 avtive queue —— expired queue 持续时间片轮转nice延迟修正优先级的妙处假如我们想要修改一个进程a优先级80-90那么正常情况下 我们需要先修改优先级 然后再把这个进程 从80队列里面抽离出来 然后再放到90队列里面。 这本质上是一个非常浪费时间和空间的行为。因此我们使用nice 延迟修正。先修改优先级不进行原队列抽离。 等活跃队列和过期队列进行swap交时进行 两个进程的交换。这样就大大节省了时间效率。整个调度过程*acitve —— avtivequeue —— 查看nr_avtive 不为0 —— bitmap[]查数组下标存在 —— 选择进程 —— 拿去active queue 头一个