Debian进程的调度算法有哪些 - 问答

debian进程调度算法概览

debian基于linux内核，进程调度由内核提供多种“调度策略”（scheduling policies）。现代内核以**完全公平调度器（cfs）**作为普通进程的默认调度器，并按“调度类”分层：stop_sched_class > dl_sched_class > rt_sched_class > fair_sched_class > idle_sched_class，按此顺序挑选下一个要运行的任务，因此实时与截止期任务总是优先于普通任务执行。

调度策略一览

策略	用途与对象	核心机制	关键特性
sched_normal（sched_fair）	普通交互与后台任务	cfs以vruntime为键的红黑树维护就绪队列，按权重分配cpu时间	公平、可抢占、支持cgroup组调度
sched_batch	批处理/非交互负载	基于cfs，降低唤醒抢占敏感性，倾向于更长运行	降低交互干扰，提高吞吐
sched_idle	极低优先级后台任务	基于cfs，权重极低	仅在系统空闲时运行
sched_fifo	实时任务	无时间片、按优先级队列，先进先出	可被更高优先级抢占，同优先级不抢占
sched_rr	实时任务	时间片轮转，时间片用尽放队尾	同优先级间公平轮转
sched_deadline	有截止期任务	红黑树按绝对截止期排序，选择最早截止任务	面向可预期时延与截止期保证
stop_sched_class / idle_task	内核内部	stop可抢占一切；idle为每cpu空闲线程	用于停机/空闲兜底，不面向普通用户进程

以上策略与调度类在linux/debian中稳定存在，其中cfs自2.6.23起成为默认普通调度器；实时与截止期策略用于满足时延敏感与可预期执行需求。

cfs公平调度要点

以vruntime度量公平性：权重越高（nice越小），单位真实时间对vruntime的增量越小，因而更常被选；红黑树维护就绪实体，始终选择**最左（最小vruntime）**的实体运行。
不使用固定时间片：以sched_latency与min_granularity控制“运行窗口”和最小运行粒度，配合权重实现按比例的cpu份额；唤醒时通过wakeup_granularity阈值进行适度的抢占，兼顾响应与开销。
支持cgroup组调度：可按进程组分配cpu份额，组内再按成员权重分配，形成层级公平。

历史与演进

linux 2.4：基于优先级的**o(n)**调度器，扩展性差。
linux 2.6早期：**o(1)**调度器，引入active/expire双数组与位图，查询效率提升到o(1)。
随后引入rdsl/staircase等改进思路，最终演进为cfs作为通用调度器，以公平与简洁为目标并显著提升可扩展性。

查看与设置调度策略的常用方法

查看：使用ps -eo pid,comm,stat,pri,nice,rtprio,cls；其中cls列显示调度类（如ff/rr/dl/idle/fair），rtprio显示实时优先级（非实时为-）。
设置实时策略：chrt命令，例如：
- 以fifo运行：sudo chrt -f 50 command
- 以rr运行：sudo chrt -r 50 command
调整普通进程优先级：nice/renice（nice取值范围**-20~19**，数值越大优先级越低、权重越小）。
注意：实时优先级具有更高调度权，错误使用可能影响系统响应与稳定性，生产环境需谨慎。

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