深入探讨Linux进程调度及IO调度机制 (linux 进程调度 io调度)
Linux操作系统作为开源操作系统，在服务器等领域具有很高的市场占有率。Linux为了保证其操作系统的稳定性和效率，采用了先进的进程调度和IO调度机制。本文将深入探讨Linux进程调度和IO调度的机制。
一、Linux进程调度机制
进程调度是Linux系统中至关重要的决策过程，主要是为了使不同的进程共享CPU资源，从而满足不同用户的需求。进程调度主要分为内核级调度和用户级调度两种，其中内核级调度是负责选取就绪进程并使其占用CPU的过程，用户级调度是进程自身的任务调度。内核级调度主要采用时间片轮转的算法对进程进行调度。
1. 时间片轮转调度
时间片轮转调度是最常见的进程调度算法之一，其基本思想是按照时间片轮流分配CPU时间给每个进程，保证所有进程以大致相同的时间获得CPU时间。当进程用完时间片后，该进程会被放入等待队列中，等待下一个时间片的到来。在Linux内核中，时间片通常设置为10ms，也就是说每个进程在10ms内都有机会获得CPU时间。
2. 多级反馈队列调度
多级反馈队列调度属于改进版的时间片轮转调度。其不同之处是队列不止一级，每个队列拥有不同的时间片，根据进程CPU时间的使用情况，动态调整进程在各个队列之间的位置。当进程的等待时间长时，则会被移到优先级较高的队列中。反之，则会被移到优先级较低的队列中。
3. 实时调度
实时调度是用于响应时间要求较高的任务的一种进程调度方式。其基本思想是将可用的CPU时间分配给优先级较高的进程。实时调度分为SCHED_FIFO和SCHED_RR两种类型。SCHED_FIFO采用先入先出的调度方式，即在进程队列中优先级更高的进程先被执行，并一直执行到其执行完毕或被抢占为止。而SCHED_RR采用轮流调度的方式，保证每个进程都有机会获得CPU时间，以防止某个进程无限制占用CPU时间。
二、Linux IO调度机制
IO调度机制是Linux中一种非常重要的调度分类。其主要作用是协助内核对块设备的IO请求进行调度，提高系统的IO性能。Linux操作系统主要采用了三种IO调度算法，它们分别是CFQ、NOOP和Deadline。
1. CFQ调度算法
CFQ调度算法是基于队列长度的调度算法。其对IO请求进行排序，使IO请求得到循序渐进的服务，以避免某部分请求的等待时间过长而影响整体效率。CFQ算法的主要特点是公平、可预测，适合用于支持多用户多任务的操作系统上。
2. NOOP调度算法
NOOP调度算法最早应用于阵列存储系统的IO请求调度中。其基本思想是尽可能地减少调度开销，以提高IO处理效率。如果IO请求达到时，其他IO请求会被缓冲到队列之中，先进先出地排队等待服务。
3. Deadline调度算法
Deadline调度算法是基于时间周期的调度算法。其主要思想是通过IO请求的截止时间来对IO请求进行调度，以避免产生延迟的IO请求对系统产生影响。如果IO请求的截止时间过长，则会被分配到更靠后的时间周期中。
Linux操作系统作为一个非常成熟，开源的操作系统，采用了先进的进程调度和IO调度机制来提供更加稳定和可靠的服务。进程调度主要采用时间片轮转，多级反馈队列和实时调度等算法。而IO调度主要采用CFQ、NOOP和Deadline等算法，以提高系统的IO性能。在实际使用时，可以根据实际需要，根据不同情况选择不同的进程调度和IO调度算法，以达到更好的系统性能表现。
