朋友们、伙计们，我们又见面了，本期来给大家解读一下有关Linux 2.6内核 调度队列和调度原理，如果看完之后对你有一定的启发，那么请留下你的三连，祝大家心想事成！

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目录

1. 调度队列

2. 调度原理

2.1 优先级

2.3 active指针和expired指针

2.4 活动队列和过期队列 

2.5 bitmap（位图）

2.6 总结

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1. 调度队列

一个CPU拥有一个runqueue

但是如果有多个CPU就要考虑进程个数的负载均衡问题（先不考虑这个）

2. 调度原理

2.1 优先级

先看runqueue，可以看到里面有一个queue[140]，其实它完整的是

task_struct * queue[140]

是一个PCB指针数组，里面的每个位置都可以指向一个进程PCB！

实时优先级：0 ~ 99 （先不关心这个）

普通优先级：100 ~ 139（我们都是普通优先级）

那么普通优先级为什么是100 ~ 139呢？我们可以根据在进程优先级中每个进程的nice值结合在一起看；

Linux进程的默认优先级是80，nice值的取值范围在-20 ~ 19，所以我们Linux进程的优先级范围在60 ~ 99，一共是40个优先级，100 ~ 139也是40个优先级，所以在queue这个指针数组中的后40个位置就是我们Linux进程PCB优先级排队链接的地方！（数组下标就是优先级）

2.3 active指针和expired指针

如果我们细心观察可以发现：在runqueue中存在两个queue[140]数组，这是为什么呢？

进程是根据优先级进行调度的，如果在一个queue中，有一个优先级为60的PCB，还有一个80的PCB在排队，所以CPU在调度的时候，首先肯定会调度优先级为60的PCB，此时如果我们不断的添加更多的优先级为60的进程，就会一直调度60的PCB，那么优先级为80的PCB就会陷入进程饥饿，那么此时的CPU调度进程的公平性如何体现？

• 所以在runqueue中维护了两个queue[140]，然后让active指针指向一个queue[140]，再让expired指针指向一个queue[140]；
• OS在调度的时候会优先调度active指针指向的queue，此时如果有新的进程创建，并不会直接插入到active指向的queue中，而是插入到expired指向的queue中进行优先级的排队；
• 当active指向的queue中的PCB调度完了，此时就将active和expired指向的内容进行交换，然后继续调度active指向的queue，此时就不会出现上面的进程饥饿问题。
• 

2.4 活动队列和过期队列 

• nr_active：总共有多少个被调度的进程PCB；
• active指针指向的queue[140]就叫做活动队列；
• expired指针指向的queue[140]就叫做活动队列。

2.5 bitmap（位图）

当我们在活动队列调度PCB的时候，是需要遍历找还是否存在可以调度的PCB的，粗暴一点的方法就是从前往后遍历的找，这种方式是比较费时间的，每次调度都要寻找，太麻烦了，所以就引入了一个新的结构：int bitmap[5]

根据比特位与字节的换算，bitmap中一共可以标志160个位置，我们都知道位图的查找时间复杂度是O(1)，但是需要的就是消耗了一点空间，一种空间换时间的算法，主要的是保证了CPU调度PCB的效率。

2.6 总结

在系统当中查找一个最合适调度的进程的时间复杂度是一个常数，不随着进程增多而导致时间成本增加，我们称之为进程调度O(1)算法！

 

朋友们、伙计们，美好的时光总是短暂的，我们本期的的分享就到此结束，欲知后事如何，请听下回分解~，最后看完别忘了留下你们弥足珍贵的三连喔，感谢大家的支持！