首先，從不同的角度，可以對執行中的程序分類。
如，從資源耗損的角度，可以分為i/o受限（頻繁使用i/o裝置）和cpu受限（需要大量的cpu計算）。
又如，從執行模式上，可以分為互動式程序（需要大量的時間等待使用者的鍵盤和滑鼠指令，同時程序需要在指令到達後被盡快喚醒），批處理程序（如編譯程式，資料庫等），實時程序（如軟體codec，編碼對實時性要求很高）。
還如，從在核心中被排程的方式上，可以分為fifo（實時程序），rr（時間片輪轉實時程序）， normal（普通程序）
然後，再來了解一下程序在宣告週期中的狀態。
1，可執行狀態（task_runing）
程序要麼是在cpu上執行，要麼準備執行，所以實際上這個狀態包括執行中（running）和準備好了（ready）兩個狀態
2，可中斷的等待狀態（task_interruptible）
程序被掛起，直到某個條件或者時間滿足（硬體中斷/程序等待資源被釋放/傳遞給程序乙個訊號）變為task-running。
3，不可中斷的等待狀態（task-uninterruptible）
與2類似，不同的是訊號無法遷移其狀態，少用。
4，暫停狀態（task_stopped）
程序在收到sigstop,sigtstp,sigttin,sigttou訊號後，進入此狀態，執行被暫停。
5，跟蹤狀態(task_traced)
程序的執行由debugger暫停。
6，殭屍狀態（exit_zombit）
程序執行被終止，但是資源還未被父親（如果父親已經推出，則由init程序）**。
7，僵死撤銷狀態（exit_dead）
對於已經終止的程序，資源已經被父親或init**，程序已經被刪除，為防止其他執行執行緒**此程序，故設定此狀態。
具體的狀態切換見下圖：
程序排程：
1，linux的程序排程基於分時技術：多個程序以「時間多路復用」方式執行，也就是我們常說的時間片。時間片的長短採取折衷機制，即儘量減少對系統響應的影響，同時又降低程序切換的開銷。
2，程序的優先順序是動態的，儘管確實有靜態優先順序的存在。
3，linux的程序是搶占式的，如果進入task_running狀態且優先順序比當前執行的程序高，當前程序被終止，將cpu交給更高優先順序的程序。同時自己的tif_need_resched被設定，以便時鐘中斷處理程式終止時排程程式被正常呼叫。需要指出的是被搶走cpu的程序仍然是task_running狀態，知識出於ready的子狀態。
排程演算法：
乙個排程演算法機制對於計算機的執行時狀態影響是非常大的。
在早期的核心版本上，每次程序切換時，核心掃瞄可執行的task鍊錶，計算優先順序，然後選擇最佳task執行，如果處於可執行的task太多，這個演算法耗費的時間就很多，因為這個task選擇的複雜度是o(n)。
在2.6核心上，對於o(n)task選擇演算法做了重大改進，基於runqueue，每個cpu都有自己的執行佇列，這個佇列裡面有組織好的task結構，可以再常數時間o(1)內找個下乙個得到cpu執行許可權的task。
在2.6.23版本之後，o(1)被cfs（completely fire scheduler），這個排程器的複雜度為o(logn)。
在文章的最開頭，便介紹了從排程型別上講，程序可分為實時（又包括全實時和基於時間片的實時程序）和非實時程序。
linux雖然不是標準的rtos，但是也有實時性的需要（比如，個人曾經參與過乙個系統的開發，乙個arm雙核的處理器分別跑的乙個rtos t-kernel和linux，經常會出現linux資料傳送排程不上，導致rtos餓死的現象，後來改為fifo的就好多了
），因此核心對實時性程序也有支援。
1，普通程序的排程。
每個普通程序都有自己的靜態優先順序（從100最高到139最低，預設120），這是它被排程器評估是否能暫用cpu的乙個指標，但是，請注意，不是全部指標。
與這個靜態優先順序和另外乙個叫做nice（-20到19）值的玩意兒對應，可以通過修改task的nice，可以改變其優先順序，進而該錶其拿到的時間片。
程序基本時間片與優先順序的關係如下：
靜態優先順序大於等於120：時間片 = （140 - 靜態優先順序）* 5
靜態優先順序小於120： 時間片 = （140 - 靜態優先順序）* 20
從上面公式可以看到靜態優先順序越小，拿到的時間片越多。
優先順序、nice值、基本時間片和睡眠時間極限值對應關係見下表 說明
靜態優先順序
nice
基本時間片
最大睡眠時間
最高靜態優先順序
100-20
800ms
299ms
高靜態優先順序
110-10
600ms
499ms
預設靜態優先順序
1200
100ms
799ms
低靜態優先順序
13010
50ms
999ms
最低靜態優先順序
13919
5ms1199ms
這裡要插一句，為什麼時間片會影響執行呢，因為排程器將程序分為活動程序和過期程序。
為了防止低優先順序得不到cpu，在當乙個程序用完所有時間片後，他就從活動變成了過期，過期程序不參與排程，從而讓低優先順序的任務也得到排程。
上面提到了「靜態優先順序只是能否被排程上的乙個指標，而不是全部」，那剩下的是什麼呢？
normal程序除了靜態優先順序之外，還有動態優先順序，其範圍同樣是100（最高）到139（最低）。
靜態優先順序是用來基於task能獲得的時間片，而動態優先順序是值排程器在選擇程序是直接使用的依據。
在介紹動態優先順序的計算之前，先來了解乙個叫做bonus的數（年終了，看見這個單詞總是有點激動啊）
bonus是範圍從0到10的值，以5為分割線，分別表示獎勵（大於）或者懲罰（大於），這個獎勵懲罰**於該task過去的執行狀態，即其睡眠時間。
動態優先順序計算法公式：
動態優先順序 = max（100， min（靜態優先順序 - bonus + 5，139））
2，實時程序的排程
實時程序也有乙個優先順序，叫做實時優先順序（從1到99,1最高，99最低）。有更高優先順序的實時task在執行時，並且嚴格按照優先順序來執行，所以，低優先順序是無法執行的，實時程序一直是活動程序。
實時程序只有在以下三種情況讓出cpu：
a，有更好優先順序的實時程序產生或者啟用。
b，自己shced_yield讓出cpu
c，程序退出或被殺。
d，執行了阻塞操作進入睡眠等待喚醒
e，如果是帶時間片的實時，時間片用完。
ps：對於帶時間片的實時程序，即擁有實時優先順序，又擁有靜態優先順序，修改nice值只會改變其擁有的時間片大小，不修改其實時優先順序。
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