目前正在通讀《linux核心設計與實現》一書，本文是對第四章《程序排程》的總結。
程序排程的原因不難理解，有限數目的cpu、數目眾多的應用，就必須有個類似交警的角色來進行平衡和排程。
程序排程的基本思路是啥？對程序進行分級、分優先順序。
程序分為兩級：實時程序 vs 普通程序，
相應地，優先順序也分為兩大類：實時優先順序和普通優先順序。
相應地，排程策略也分為三大類：sched_fifo、sched_rr和sched_normal。其中前兩個屬於實時排程策略。
下面分別講一下：
1.程序排程的一些概念：
1.1 強佔（preemption）,在搶占式的多工模式下，由排程程式來決定什麼時候停止乙個程序的執行，以便其他程序能夠得到執行機會。這個強制的掛起動作就叫做搶占。
1.2 時間片（timeslice），實際上是分配給每個可執行程序的處理器時間段。任何長時間片都會導致系統互動表現欠佳。很多作業系統中都特別重視這一點，預設的時間片很短，如10ms。linux的cfs排程器沒有直接分配時間片到程序，而是將處理器的使用比劃分給了程序，而且這個使用比還受到nice值的影響。
1.3 讓步（yielding）,程序主動掛起自己的操作稱為讓步。
1.4 cfs：完全公平排程演算法，是linux2.6.23之後針對普通程序採用的排程演算法，在linux中稱為sched_normal。cfs不是完美的公平，只是幾乎完美的多工。它確保給每個程序公平的處理器使用比。
1.5 目標延遲：cfs為完美多工中的無限小排程週期的近似值設立了乙個目標。
2.排程策略
2.1.實時優先順序：
實時優先順序範圍從0到max_rt_prio減一。預設情況下，max_rt_prio為100。所以，預設的實時優先順序範圍是從0到99。
實時排程策略又分為：
sched_fifo ：處於可執行狀態的sched_fifo級的程序會比任何sched_normal級的程序都先得到排程。它不基於時間片，可以一直執行下去。除非自己受阻或者顯式地釋放處理器為止；
只有更高優先順序的sched_fifo或者sched_rr程序才能搶占sched_fifo程序。同優先順序的sched_fifo級的程序之間會輪流排程。
sched_rr ：帶有時間片的sched_fifo。在耗盡事先分配給它的時間後就不能再繼續執行了。
實時排程器管理實時排程策略
cfs排程器管理普通的排程策略
2.2.nice值
nice值適用於sched_normal級程序
範圍是-20到+19，預設值為0；nice值越大優先順序越低，優先順序低則意味著獲得更少的處理器時間。
nice值是所有unix系統中的標準化的概念--但不同的unix系統由於排程演算法不同，因此nice值的運用方式有所差異。如mac os x，程序的nice值代表分配給程序的時間片的絕對值；而linux系統中，nice值則代表時間片的比例；
nice值->伺服器使用比-執行時間
2.3虛擬實時
vruntime，記錄乙個程式到底執行了多長時間以及它還應該再執行多久。以ns為單位，其值被所有可執行程序總數加權，和定時器節拍不再相關（每次系統時鐘節拍發生時，不再跟隨減少乙個節拍週期）。
update_curr()，由系統定時器週期性呼叫，更新vruntime的值
2.4.nice值到實時優先順序的對映
共享了實時優先順序的取值空間，其值從max_rt_prio到（max_rt_prio+40），也就是說，在預設情況下，nice值從-20到19直接對應的是從100到139的實時優先順序範圍。
3.排程時機
排程器的入口是schedule();
調起schedule()並不一定產生搶占。
3.2搶占時機
在多數作業系統中，是否要將乙個程序立刻投入執行（也就是搶占當前程序），是完全由程序優先順序和是否有時間片決定的。
在linux的cfs排程器中，搶占時機取決於新的可執行程式消耗了多少處理器使用比，如果消耗的使用比比當前程序小，則發生搶占。
6.程序排程用到的資料佇列
6.1.等待佇列 程序休眠 兩種狀態：task_interruptible和task_uninterruptible
6.2.可執行紅黑樹 rbtree，自平衡二叉搜尋樹。程序優先順序最高的，其vruntime（虛擬執行時間）最小，排在樹的最左葉子節點。
6.3.過期佇列
《Linux核心設計與實現》第3章讀書筆記
第三章 程序管理 一 程序 1.程序就是處於執行期的程式，但並不侷限於可執行 實際上，程序是正在執行的程式 的實時結果。2.執行執行緒是在程序中活動的物件 3.在現代作業系統中，程序提供兩種虛擬機制 虛擬處理器和虛擬記憶體。4.程序是呼叫fork 系統的結果，最後程式通過exit 系統呼叫退出執行。...
《Linux核心設計與實現》第5章讀書筆記
第五章 系統呼叫 一 系統呼叫概述 系統呼叫在linux中稱為syscall,返回的值是long型變數 如果出錯，c庫會將錯誤 寫入errno全域性變數 通過呼叫perror 函式可以把該變數翻譯成使用者可以理解的錯誤 為了保證32和64位系統相容，系統呼叫在使用者空間和核心空間有不同的返回值型別 ...
linux 核心設計與實現相關
有待繼續補充。第一章 linux核心簡介 需要注意 核心開發其實並不難。第二章 從核心出發 核心開發需要注意 1 沒有c庫，c庫太大了 2 沒有記憶體保護機制 3 不要輕易使用浮點數 4 可移植的重要性 5 同步和併發 疑問 編譯和安裝核心？必須在linux下麼？其他機器安裝了gcc編譯器呢？能否編...