linux进程、线程及调度算法（二）

执行一个 copy，但是只要任何修改，都造成分裂如，修改了chroot,写memory，mmap，sigaction 等。

p1 是一个 task_struct, p2 也是一个 task_struct. linux内核的调度器只认得task_struck （不管你是进程还是线程）, 对其进行调度。

p2 的task_struck 被创建出来后，也有一份自己的资源。但是这些资源会短暂的与p1 相同。

进程是区分资源的单位，你的资源是我的资源，那从概念上将就不叫进程。

其他资源都好分配，唯一比较难的是内存资源的重新分配。

非常简单的程序，但是可以充分说明 COW。

结果：10 ->20 ->10

COW 是严重依赖于CPU中的MMU。CPU如果没有 MMU,fork 是不能工作的。

在没有mmu的CPU中，不可能执行COW 的，所以只有vfork

vfork与fork相比的不同

P2没有自己的 task_struct, 也就是说P1 的内存资源 就是 P2的内存资源。

结果 10,20,20

vfork：

vfork 执行上述流程，P2也只是指向了P1的mm，那么将这个vfork 放大，其余的也全部clone，共同指向P1，那么就是线程的属性了。

phtread_create ->Clone()

P1 P2 在内核中都是 task_struct. 都可以被调度。共享资源可调度，即线程。 这就是线程为什么也叫做轻量级进程

不需要太纠结线程和进程的区别。

4651 ： TGID

4652, 4653 tid 内核中 task_struct 真正的pid

linux 总是白发人 送 黑发人。如果父进程在子进程推出前挂掉了。那么子进程应该怎么办？

p3 ->init， p5 ->subreaper

每一个孤儿都会找最近的火葬场

可以设置进程的属性，将其变为subreaper，会像1号进程那样收养孤儿进程。

linux的进程睡眠依靠等待队列，这样的机制类似与涉及模式中的订阅与发布。

睡眠，分两种

每一个进程都是创建出来的，那么第一个进程是谁创建的呢？

init 进程是被linux的 0 进程 创建出来的。开机创建。

父进程就是 0 号进程，但在pstree，是看不到0进程的。因为0进程创建子进程后，就退化成了idle进程。

idle进程是 linux内核里，特殊调度类。 所有进程都睡眠停止 ，则调度idle进程，进入到 wait for interrupte 等中断。此时 cpu及其省电，除非来一个中断，才能再次被唤醒。

唤醒后的任何进程，从调度的角度上说，都比idle进程地位高。idle是调度级别最最低的进程。

0 进程 一跑，则进入等中断。一旦其他进程被唤醒，就轮不到 0进程了。

所有进程都睡了，0就上来，则cpu需要进入省电模式

调度策略值得是大家都在ready时，并且CPU已经被调度时，决定谁来运行，谁来被调度。

两者之间有一定矛盾。

响应的优化，意味着高优先级会抢占优先级，会花时间在上下文切换，会影响吞吐。

上下文切换的时间是很短的，几微妙就能搞定。上下文切换本身对吞吐并多大影响， 重要的是，切换后引起的cpu 的 cache miss.

每次切换APP, 数据都要重新load一次。

Linux 会尽可能的在响应与吞吐之间寻找平衡。比如在编译linux的时候，会让你选择 kernal features ->Preemption model.

抢占模型会影响linux的调度算法。

所以 ARM 的架构都是big+LITTLE， 一个很猛CPU+ 多个 性能较差的 CPU, 那么可以把I/O型任务的调度 放在 LITTLE CPU上。需要计算的放在big上。

早期2.6 内核将优先级划分了 0-139 bit的优先级。数值越低，优先级越高。0-99优先级 都是 RT（即时响应）的 ，100-139都是非RT的，即normal。

调度的时候 看哪个bitmap 中的 优先级上有任务ready。可能多个任务哦。

在普通优先级线程调度中，高优先级并不代表对低优先级的绝对优势。会在不同优先级进行轮转。

100 就是比101高，101也会比102高，但100 不会堵着101。

众屌丝进程在轮转时，优先级高的：

初始设置nice值为0，linux 会探测 你是喜欢睡眠，还是干活。越喜欢睡，linux 越奖励你，优先级上升（nice值减少）。越喜欢干活，优先级下降（nice值增加）。所以一个进程在linux中，干着干着 优先级越低，睡着睡着 优先级越高。

后期linux补丁中

红黑树，数据结构， 左边节点小于右边节点

同时兼顾了 CPU/IO 和 nice。

数值代表着 进程运行到目前为止的virtual runtime 时间。

（pyhsical runtime） / weight * 1024(系数)。

优先调度 节点值（vruntime）最小的线程。权重weight 其实有nice 来控制。

一个线程一旦被调度到，则物理运行时间增加，vruntime增加，往左边走。

weight的增加，也导致vruntime减小，往右边走。

总之 CFS让线程 从左滚到右，从右滚到左。即照顾了I/O(喜欢睡，分子小) 也 照顾了 nice值低（分母高）.所以 由喜欢睡，nice值又低的线程，最容易被调度到。

自动调整，无需向nice一样做出奖励惩罚动作，个人理解权重其实相当于nice

但是 此时 来一个 0-99的线程，进行RT调度，都可以瞬间秒杀你！因为人家不是普通的，是RT的!

一个多线程的进程中，每个线程的调度的策略 如 fifo rr normal, 都可以不同。每一个的优先级都可以不一样。

实验举例, 创建2个线程，同时开2个：

运行2次，创建两个进程

sudo renice -n -5(nice -5级别) -g(global)， 会明显看到 一个进程的CPU占用率是另一个的 3倍。

为什么cpu都已经达到200%，为什么系统不觉得卡呢？因为，我们的线程在未设置优先级时，是normal调度模式，且是 CPU消耗型 调度级别其实不高。

利用chrt工具，可以将进程 调整为 50 从normal的调度策略 升为RT （fifo）级别的调度策略，会出现：

chrt , nice renice 的调度策略 都是以线程为单位的，以上 设置的将进程下的所有线程进行设置nice值

线程是调度单位，进程不是，进程是资源封装单位！

两个同样死循环的normal优先级线程，其中一个nice值降低，该线程的CPU 利用率就会比另一个CPU的利用率高。

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