1. 简介
进程调度是操作系统中的一个重要概念，它负责按照一定的策略将CPU的使用权分配给不同的进程，以实现多任务的并发执行。在Linux系统中，进程调度策略分为多种类型，每种类型都有其特点和应用场景。本文将介绍Linux系统中的进程调度策略。
2. 进程调度策略类型
2.1 实时调度策略
实时调度策略是Linux系统中最常用的调度策略之一。它根据进程的优先级和实时性要求来决定进程的调度顺序。实时调度策略分为两种类型：
FIFO调度策略：按照进程的到达时间的先后顺序进行调度，每个进程只运行一次，直到完成或者被其他高优先级进程抢占。
Round Robin调度策略：按照进程的优先级和时间片轮转的方式进行调度。每个进程被分配一个时间片，当时间片用完后，系统会把CPU使用权交给下一个进程。
实时调度策略适用于对实时性要求较高的应用场景，如航空航天控制系统和工业自动化等。
2.2 分时调度策略
分时调度策略是Linux系统中另一种常用的调度策略。它按照时间片轮转的方式将CPU使用权分配给不同的进程，每个进程轮流使用CPU一段时间，直到完成或者时间片用完。
分时调度策略相比实时调度策略，更适用于对实时性要求不高的应用场景，如个人电脑和服务器。
3. 进程调度算法
3.1 CFS调度算法
CFS（Completely Fair Scheduler）是Linux系统中默认的调度算法。它通过计算进程的虚拟运行时间来决定进程的优先级。每个进程都有一个权重值，权重值越大，进程获得CPU的时间片就越多。
以下是CFS调度算法的伪代码实现：
struct sched_entity {
u64 vruntime;
...
};
void enqueue_task(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
{
...
}
struct task_struct *pick_next_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
{
...
}
CFS调度算法的优点是公平性，能够合理地按照进程的权重分配CPU使用权，避免某些进程长时间占用CPU而导致其他进程无法正常运行。然而，CFS调度算法也存在一些缺点，比如对于瞬时任务的处理效果不佳。
3.2 O(1)调度算法
O(1)调度算法是Linux系统中另一种常用的调度算法。它通过维护一个就绪队列来决定下一个执行的进程。就绪队列中的进程按照优先级和时间片轮转的方式进行调度。
O(1)调度算法相比CFS调度算法，具有更好的响应时间和处理能力。
4. 进程优先级
在Linux系统中，每个进程都有一个优先级，取值范围从-20到19，数值越小表示优先级越高。进程调度器根据进程的优先级来决定下一个执行的进程。
可以通过nice命令来调整进程的优先级：
nice -n 10 command
进程优先级的调整可以用来控制进程的执行顺序和资源占用情况，对于对性能有要求的应用程序非常重要。
5. 结论
Linux系统中的进程调度策略多种多样，每种策略都有其特点和应用场景。实时调度策略适用于对实时性要求较高的应用场景，而分时调度策略适用于对实时性要求不高的应用场景。调度算法则决定了进程的调度顺序，CFS调度算法是Linux系统中默认的调度算法，而O(1)调度算法则具有更好的响应时间和处理能力。进程优先级的调整可以用来控制进程的执行顺序和资源占用情况。