深入理解Linux中的进程管理与调度策略 关键字：Linux、进程、调度策略 (linux zl 进程)

深入理解Linux中的进程管理与调度策略

随着互联网技术的快速发展，Linux作为开源操作系统已经成为了互联网公司运维的主流选择。支持多任务处理的Linux操作系统，可以同时运行多个进程，进而实现多用户、多任务处理的功能。 进程作为Linux系统的重要概念，其在系统运行中发挥着非常关键的基础作用。本文将从Linux中进程的定义、进程的状态和进程的调度策略等方面来深入解析Linux中的进程管理与调度策略。

一、进程的定义

进程在Linux系统中是指正在运行的程序的实例。 它包括程序代码、处理器寄存器的内容、打开的文件的描述符、信号的处理方式及进程优先级等信息。进程被认为是 Linux 系统的独立执行实体。

二、进程的状态

进程有五种状态：创建、就绪、运行、阻塞和终止。其中，就绪状态是除了运行状态以外，进程最常处于的状态。

1.创建状态：进程刚刚被系统创建，还没有准备好执行，无法占用 CPU 时间。

2.就绪状态：进程等待操作系统分配 CPU 时间。多数进程都停留在这个状态，因为很少会出现大量的可用 CPU 时间。

3.运行状态：某个进程获得了 CPU 时间，可以正常执行。

4.阻塞状态：进程由于等待某些外部事件发生（例如，等待 I/O 操作完成）而被阻塞。在某些情况下，进程可能一直处于阻塞状态，无法运行。

5.终止状态：进程已经执行完成，要么被系统直接杀死，要么以其他方式退出。在 Linux 中，相关资源将被内核回收。

三、进程的调度策略

Linux进程调度器的主要目标是平等地为所有运行在系统中的进程提供CPU时间，并且在任何时刻都为可运行的进程提供足够的时间片，使得在防止过度使用CPU时间的同时也可以快速响应对输入/输出事件的请求。

在Linux中，有三种进程调度策略：SCHED_OTHER、SCHED_FIFO和SCHED_RR。 其中SCHED_OTHER是默认调度策略。下面我们分别来介绍每一种策略的调度机制:

1.SCHED_OTHER

默认调度策略。Linux中大多数进程都使用此策略。 其主要特点是，所有的进程等价，调度器依照进程值的优先级（nice值）为每个进程分配时间片。nice值的范围是-20到19，数值越小表示进程拥有更高的优先级。这种策略并没有为不同的进程分配固定的时间片，而是以进程的优先级分配时间片。例如，如果进程为SCHED_OTHER调度策略中的更高优先级，则该进程将持续占用CPU，直到离开CPU或相应等待I/O事件返回。

2.SCHED_FIFO

先进先出（FIFO）作业调度策略。这种调度策略是非抢占式的，即进程只有在调度器安排的时间内才会执行，如果有高优先级进程进期，则延迟执行时间。在这种调度策略下，一个进程如果没有被阻塞，除非它自己的执行需要释放CPU资源，否则它会一直执行下去，在CPU饱和时即使有更高优先级的进程也可能等待。

3.SCHED_RR

基于时间片的循环调度策略。该策略使用基于时间的轮儿算法，并为每个进程分配几个时间片。通常，之一个时间片分配给新创建的进程，然后在轮儿中作为每个进程的依次时间片分配。如果时间片用完了，进程会被置于就绪状态，以将处理器分配给下一个进程，同时进程的状态将被设置为就绪状态。当一个进程有可以执行的时间时，它将以它的基本时间片量开始运行。如果进程在基本时间片内完成，则它将停止执行，并将状态设置为就绪状态，以便其他进程可以运行；如果进程没有在基本时间片内完成，则它将被送到轮儿的末尾，以便其他进程可以得到CPU执行时间。

结语

在Linux系统中，进程管理和调度策略是非常重要的基础知识。通过本文的解析，我们可以更好地理解进程在Linux系统中的定义、状态和调度策略。当然，本文介绍的是Linux进程的一部分知识，对于Linux系统的学习者而言，需要通过大量的实践来巩固所学习的知识。通过后续的深入学习和实践，相信大家能够更好地理解Linux中的进程管理与调度策略，从而进一步完善自己的技能体系。