Linu进程调度策略与研究
Linux内存管理和进程调度的实时化研究和改进
Linux内存管理和进程调度的实时化研究与改进计算机应用专业研究生卜俊伟指导教师徐虹摘要随着计算机，网络和通信技术地发展，实时系统越来越多得被应用于工业控制、网络通信、实时监控，多媒体等领域。
这些新的实时网络应用的出现给实时系统地发展提出了新的要求和挑战。
同时，随着开源项目的兴起，作为典型代表的Linux得到了迅速普及和发展，已成长为稳定的、性能优秀的操作系统。
但是Linux本身是一个只是一个类UNIX的通用的操作系统，其在实时性能方面有着比较大的缺陷。
然而基于Linux本身的特点，将其改造成为一个合适的实时系统是完全可行的。
论文在深入分析和研究Linux2.4版本内核源代码的基础上，结合实时操作系统的原理.选择了对Linux在内存管理和进程调度这两方面进行研究和实时化改进，取得了显著的效果。
首先通过对内核代码的分析，了解到Linux的内存管理是采用了虚拟内存管理的方式，使得系统中的每个进程可以使用比实际内存多很多的虚拟内存,提高了系统内存的使用效率。
但正是由于虚拟内存的存在，使得进程每次获得的内存都是先分配虚拟内存，在分配物理内存。
系统对物理内存的分配总是会放在最后一步，即在相关指令执行的时候才进行，而且也仅将进程所需要的部分内存分配给进程。
当进程所需要的页面不在内存时，系统会发生缺页中断，将进程所需的页面调入内存，而这个中断时间是不确定的，那么就必然不能满足实时进程的需求，又考虑到虚拟内存的强大功能，在不删除虚拟内存结构的情况下，针对实时进程采用一次将实时进程所需的内存全部分配的方法来完成在内存管理这块的改进。
同时在研究分析的过程中，发现系统中的空闲内存总量需要放在一个较高的量上才有可能使系统中有足够的内存可以满足一般实时进程对内存的需求，那么有必要提高系统中空闲内存的数量，从而加快实时进程的响应时间。
由于Linux的进程调度是采用的不可抢占式的内核调度。
其进程调度发生在每次中断发生的时刻，因此要提高Linux在调度方面的实时性，改变时钟中断的粒度是首要工作。
请描述linux下常见的调度策略及调度原理
请描述linux下常见的调度策略及调度原理在Linux下，常见的进程调度策略包括：1.CFS（Completely Fair Scheduler）完全公平调度器：CFS是Linux内核默认的调度策略。
它通过使用红黑树数据结构来维护进程队列，以确保公平分配CPU时间片。
CFS基于进程的虚拟运行时间（vruntime）进行调度，根据进程的优先级和历史执行情况来分配CPU时间。
2.实时调度策略：Linux提供了多种实时调度策略，包括先来先服务（FIFO）和轮转（Round Robin）调度策略。
实时任务具有较高的优先级，可以实时响应系统事件，适用于对时间敏感的应用，如嵌入式系统和实时视频处理等。
3.基于优先级的调度策略：Linux还支持基于静态优先级和动态优先级的调度策略。
这些策略根据进程的优先级决定调度顺序，优先级较高的进程将获得更多的CPU时间。
调度原理是指操作系统如何决定哪个进程获得CPU资源的分配。
Linux的调度器使用时间片轮转和优先级调度等策略来实现公平和高效的调度。
调度器会根据不同的调度策略和优先级，分配给每个进程一定的CPU时间片。
时间片指定了进程能够运行的时间段。
当一个进程的时间片用完或发生了阻塞事件时，调度器会将CPU 分配给下一个就绪状态的进程。
CFS调度器基于虚拟运行时间（vruntime）来分配CPU时间。
vruntime表示进程所需的实际运行时间，CFS通过比较进程的vruntime来决定下一个运行的进程。
较长时间没有运行的进程会被赋予更长的时间片，以实现公平调度。
实时调度策略将优先级更高的实时任务放在优先级队列的前面，以确保它们及时地响应系统事件。
在实时任务运行期间，其他普通优先级的任务将被暂时挂起。
总的来说，Linux的调度器通过多种调度策略和优先级，根据不同类型的任务和进程的要求，合理分配CPU资源，以实现公平、高效和响应及时的调度。
这样可以确保系统的正常运转并提高性能。
Linux命令行中的进程优先级和调度策略技巧
Linux命令行中的进程优先级和调度策略技巧Linux操作系统以其稳定性和自定义性而闻名，它提供了强大的命令行工具，使用户能够更好地管理系统资源和进程。
进程优先级和调度策略是Linux命令行下的重要主题之一，它们决定了系统资源的分配和进程执行的顺序。
本文将介绍Linux命令行中的进程优先级和调度策略技巧，旨在帮助读者更好地理解和运用这些概念。
一、进程优先级在Linux中，每个进程都有一个与之相关的优先级。
优先级决定了进程在竞争系统资源时的顺序和权重。
Linux中的进程优先级范围从-20到+19，其中-20表示最高优先级，+19表示最低优先级。
默认情况下，大多数进程的优先级为0。
通过`nice`命令，我们可以更改进程的优先级。
该命令接受一个整数参数，范围为-20到+19，负数值表示更高的优先级，正数值表示更低的优先级。
以下是一个更改进程优先级的示例：```$ nice -n -5 command```这个命令将以较高的优先级运行名为`command`的进程。
另外一个与进程优先级相关的概念是实时进程。
实时进程具有较高的优先级，用于处理与时间敏感性有关的任务。
通过`chrt`命令，我们可以将进程设置为实时进程。
例如，下面的命令将将进程设置为实时进程，并将其优先级设置为99：```$ chrt -r 99 command```二、进程调度策略进程调度策略决定了系统如何分配CPU时间片给各个进程。
Linux 中有三种主要的进程调度策略：1. 轮转调度（Round Robin Scheduling）：轮转调度是Linux默认的调度策略，通过在所有可运行的进程之间循环分配CPU时间片，以确保公平共享CPU资源。
这种策略适用于多任务场景，并确保每个进程都有机会执行。
2. 先进先出调度（First Come First Serve Scheduling）：FCFS调度策略按照进程到达的先后顺序为其分配CPU时间片。
Linux内核进程调度算法的分析、研究与改进
指 向当 前 处 理 器 的 ａ ｃ ｉ ｔ ｖ ｅ就 绪 进 程 队 列 。 ２ ． １ － ３调度 函数 ｓ ｃ ｈ ｅ ｄ ｕ ｌ ｅ（ ） 。ｓ ｃ ｈ ｅ ｄ ｕ ｌ ｅ（ ）会根据进程的优 先级，确 定如何分配 Ｃ Ｐ Ｕ资源，将高优先级的进程置于优先运 行状态 ，低优先级 的进程处于就绪或是等待状态 。其主要流程 如下：
ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｔ ａ ｓ ｋ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｐ ｒ ｅ ｖ， ｎｅ ｘ ｔ ；
＿
ｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｌ ｉ ｓ ｔｈ ｅ ａ ｄ ｑ ｕ ｅ ｕ ｅ ；
—
ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｐ ｒ ｉ ｏ ａ ｒ ｒ ａ ｙ ａ ｒ ｒ ａ ｙ；
＿
ｉ ｎ ｔ ｉ ｄ ｘ；
（ ４） ｕ ｎ ｓ ｕ ｇ ｎ ｅ ｄ ｌ ｏ ｎ ｇ ｓ ｌ ｅ ｅ ｐａ ｖｇ
＿
该进程的平均等待时间 。
（ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅｃ ｒ ｅ ｄ ｉ ｔ
—
进程的交互性 。 取值在 Ｃ Ｒ Ｅ Ｄ Ｉ Ｔ Ｌ Ｉ ＭＩ Ｔ到 Ｃ Ｒ Ｅ Ｄ素，根据不 同的条件会发生变化 。
算法上 的不足之 处，本文改进 了Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ ２ ． ４内核调算法 ， 修 改了内核 中和调度有关的数据结构 ，并将 Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ ２ ． ４内核调度算法 的 时 间 复杂 度 从 ０ （ ｎ ） 级 改进 到 ０ （ １ ） 级。 最后 通 过 实验 测 试得 到 的数据 证 明 了改 进 后 的 内核 进程 调 度 使 系统 负载 更
加均衡。
［ 关键词］
ｕ Ｘ内核 ；进程调度 ；调度算法分析 与改进 ；实时进程
Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ操作系统 目前 已经成 为世 界上主流操作系统之一， 进程的静态优先数 ，取值范 围 ０到 １ ３ ９之间，用于保存进 主要集 中在低 端服 务器 系统和桌面系统 ， 将 来很可能向高端服 程的优先数大小 。 务器市场和嵌 入式系统发展 ，这就要求调度系统有大 的改动 。 （ ３ ）ｉ ｎ ｔ ｐ ｒ ｉ ｏ 【 】 】 而Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ ２ ． ４内核调度系 统存在着 一定的缺 陷而无法满足实时 进程的动态优先级 ，取值范围 ０到 １ ３ ９之间，动态优先级 性和高端服 务器 的需要 。主要表现在 ：第一 ，系统为所有进程 ｐ ｒ ｉ ｏ 是调度器挑选后备队列 中进 程ｎ ｅ ｘ ｔ 的主要依据 。 数值越小， ３ １ 只设 置 了一个 ｒ ｅ ａ ｄ ｙ 队列 ，时间片使 用完后 的进程被挂起 在 进程的优先级越高 ，该进程被调度 的时间越早。［ ｒ ｅ ａ ｄ ｙ队列中 ，所 以时间复杂度是 ０ （ ） ，并且要计算被挂起 进程 的权值 ，消耗了系统时 间；第二 ，早期版本 的操 作系统 内 核采用非抢 占的时间片轮转式的调度算法 ， 因此无法满足实时 性 的应用要求 。 １ 、进程的基本概念 进程是可 并发 执行 的程 序在一个数据集合上的运行过程 ， 是操作系统管 理和 分配 系统资源 的最基本单位 。 那么 ，Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ内核 的调度机制 到底 是什 么样 的呢？我们从 以下三个方面来 阐述 。 １ ． １调度时机 。关于调度 时间的选择 ，如果进程 是随意运 行 的话 ，系统可 以在任 何空闲的时间运行该进程 ，Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ操作 系统 中，如果使用这种调度方式存在着 哪些问题呢 ？例如：在 实时操作系统 的应用 中，产 生了某个 中断操作，不但 要求马上 产生 中断服务 ，还要求立刻地调度有 关进程投 入运 行，以便在 用 户 空 间 中对 该 中 断 产 生 的 事 件 进 行 及 时 而 有 效 的 处 理 。可 是 ，如果这样 的中断发生在核心态 时，中断的返 回是不会 引起 任何调度发生 的，就 需要从 开始 的时候 Ｃ Ｐ Ｕ 从用户态进 入核 心态 的那次系统调用 时或 中断返 回时才会 发生调度 。 １ ． ２调度 方式 ：Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ ２ ． ４内核采用非抢 占的调度算法 。当运 行中的进 程处于用户态 时，在任何时候 内核都可 以抢 占正在使 用Ｃ Ｐ Ｕ 资源 的进程，而把资源分配给系统中的就绪进程 。由于 是非抢 占的方式， 内核却不会抢 占现在的 占有 Ｃ Ｐ Ｕ资源 的进程 。 １ ． ３调度策略。Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ也采用 了优先级算法 ，即操作系统 中 每个进程都有一个优先数 ，高 的代表优先获得 资源运行 ，然后 选择优先级最高 的进程 ， 把 Ｃ Ｐ Ｕ 资源优 先的分配给这个进程 。 在运 行过程 中，系统采用 了静态优先级 的方式 ，即运行 中的进
linux下常见的调度策略及调度原理
linux下常见的调度策略及调度原理Linux是一种开源的操作系统，广泛应用于服务器和嵌入式设备中。
在Linux系统中，进程调度策略是操作系统的核心组成部分之一，它决定了进程的执行顺序和时间分配。
本文将介绍Linux下常见的调度策略及其调度原理。
在Linux系统中，常见的进程调度策略包括先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、时间片轮转（RR）和优先级调度（Priority Scheduling）等。
先来先服务（FCFS）是一种简单而直观的调度策略，它按照进程到达的先后顺序进行调度。
即当一个进程到达系统时，它将被放入就绪队列的末尾，并等待CPU的分配。
当CPU空闲时，系统将选择就绪队列中的第一个进程分配给CPU执行。
这种调度策略的优点是公平性强，但缺点是无法处理长作业和短作业的差异，容易产生"饥饿"现象。
最短作业优先（SJF）调度策略是根据进程的执行时间来决定优先级的调度策略。
即系统会选择执行时间最短的进程先执行，以减少平均等待时间。
这种调度策略的优点是能够最大程度地减少平均等待时间，但缺点是可能会出现长作业等待时间过长的问题。
时间片轮转（RR）是一种基于时间片的调度策略，每个进程被分配一个固定长度的时间片。
当一个进程的时间片用完时，系统将把CPU分配给下一个进程。
这种调度策略的优点是能够有效地平衡进程之间的响应时间，但缺点是可能会导致频繁的上下文切换。
优先级调度（Priority Scheduling）是一种根据进程优先级来决定调度顺序的策略。
每个进程被分配一个优先级，优先级越高的进程越容易被调度执行。
这种调度策略的优点是能够根据不同进程的需求进行灵活调度，但缺点是可能会导致低优先级进程的"饥饿"问题。
在Linux系统中，调度算法的实现是通过内核的进程调度器来完成的。
内核中的调度器会根据不同的调度策略来选择下一个要执行的进程，并将其上下文切换到CPU中执行。
请描述linux下常见的调度策略及调度原理。
请描述linux下常见的调度策略及调度原理。
Linux下常见的调度策略有：完全公平调度（CFS）、实时调度（RT）、多级反馈队列调度（MFQ）、最短任务优先（SJF）等。
1. 完全公平调度（CFS）：CFS是Linux内核默认的调度策略，它基于红黑树数据结构来表示任务的优先级队列。
每个任务都有自己的虚拟运行时间（vruntime），调度器会根据任务的虚拟运行时间来决定下一个执行的任务。
CFS调度策略的目标是在尽量公平地分配系统资源的同时，保证任务执行的效率。
2. 实时调度（RT）：实时调度分为实时先进先出调度（FIFO）和实时轮转调度（RR）两种。
实时调度策略主要针对实时任务，确保其能够在预定的时间内得到执行，并且具有可预测性。
3. 多级反馈队列调度（MFQ）：多级反馈队列调度策略将进程划分为多个优先级队列，每个队列具有不同的时间片大小。
当一个任务的时间片用完后，会被降级到下一个更低优先级队列中，从而避免了饥饿问题。
4. 最短任务优先（SJF）：最短任务优先调度策略会根据任务的估计运行时间进行排序，选择估计运行时间最短的任务优先执行。
这种调度策略可以最大限度地减少平均等待时间和响应时间。
调度原理：Linux调度策略的原理是根据任务的优先级和一定的规则来决定下一个要执行的任务。
调度器会根据任务的类型、优先级、运行时间等因素来分配CPU资源，并保证不同类型的任务得到合理的调度。
调度器还会考虑任务的公平性，尽量均衡地分配CPU时间片，防止某些任务占用过多的资源。
调度器还会根据实时任务的时间限制要求，确保它们能够按时得到执行。
各种不同的调度算法和策略都是为了实现这些原则和目标。
进程的调度实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的通过本次实验，加深对操作系统进程调度原理的理解，掌握先来先服务（FCFS）、时间片轮转（RR）和动态优先级（DP）三种常见调度算法的实现，并能够分析这些算法的优缺点，提高程序设计能力。
二、实验环境- 编程语言：C语言- 操作系统：Linux- 编译器：GCC三、实验内容本实验主要实现以下内容：1. 定义进程控制块（PCB）结构体，包含进程名、到达时间、服务时间、优先级、状态等信息。
2. 实现三种调度算法：FCFS、RR和DP。
3. 创建一个进程队列，用于存储所有进程。
4. 实现调度函数，根据所选算法选择下一个执行的进程。
5. 模拟进程执行过程，打印进程执行状态和就绪队列。
四、实验步骤1. 定义PCB结构体：```ctypedef struct PCB {char processName[10];int arrivalTime;int serviceTime;int priority;int usedTime;int state; // 0: 等待，1: 运行，2: 完成} PCB;```2. 创建进程队列：```cPCB processes[MAX_PROCESSES]; // 假设最多有MAX_PROCESSES个进程int processCount = 0; // 实际进程数量```3. 实现三种调度算法：（1）FCFS调度算法：```cvoid fcfsScheduling() {int i, j;for (i = 0; i < processCount; i++) {processes[i].state = 1; // 设置为运行状态printf("正在运行进程：%s\n", processes[i].processName); processes[i].usedTime++;if (processes[i].usedTime == processes[i].serviceTime) { processes[i].state = 2; // 设置为完成状态printf("进程：%s 完成\n", processes[i].processName); }for (j = i + 1; j < processCount; j++) {processes[j].arrivalTime--;}}}```（2）RR调度算法：```cvoid rrScheduling() {int i, j, quantum = 1; // 时间片for (i = 0; i < processCount; i++) {processes[i].state = 1; // 设置为运行状态printf("正在运行进程：%s\n", processes[i].processName); processes[i].usedTime++;processes[i].serviceTime--;if (processes[i].serviceTime <= 0) {processes[i].state = 2; // 设置为完成状态printf("进程：%s 完成\n", processes[i].processName); } else {processes[i].arrivalTime++;}for (j = i + 1; j < processCount; j++) {processes[j].arrivalTime--;}}}```（3）DP调度算法：```cvoid dpScheduling() {int i, j, minPriority = MAX_PRIORITY;int minIndex = -1;for (i = 0; i < processCount; i++) {if (processes[i].arrivalTime <= 0 && processes[i].priority < minPriority) {minPriority = processes[i].priority;minIndex = i;}}if (minIndex != -1) {processes[minIndex].state = 1; // 设置为运行状态printf("正在运行进程：%s\n", processes[minIndex].processName);processes[minIndex].usedTime++;processes[minIndex].priority--;processes[minIndex].serviceTime--;if (processes[minIndex].serviceTime <= 0) {processes[minIndex].state = 2; // 设置为完成状态printf("进程：%s 完成\n", processes[minIndex].processName); }}}```4. 模拟进程执行过程：```cvoid simulateProcess() {printf("请选择调度算法（1：FCFS，2：RR，3：DP）：");int choice;scanf("%d", &choice);switch (choice) {case 1:fcfsScheduling();break;case 2:rrScheduling();break;case 3:dpScheduling();break;default:printf("无效的调度算法选择。
Linux操作系统的进程调度机制
Linux操作系统的进程调度机制进程调度是操作系统中重要的一项功能，它决定了在多个进程同时运行时的优先级和时间分配。
Linux操作系统采用了多种进程调度算法，包括时间片轮转调度算法、优先级调度算法和反馈调度算法，以满足不同应用场景下的需求。
一、时间片轮转调度算法时间片轮转调度算法是Linux操作系统中最常用的调度算法之一。
它将CPU时间分为一个个时间片，每个进程在一个时间片内运行，当时间片用完后，进程被暂停，CPU切换到下一个进程。
这种调度算法公平而高效，保证了各个进程都能有公平的运行时间。
二、优先级调度算法优先级调度算法是基于进程优先级的调度方法。
Linux操作系统中每个进程都有一个优先级，优先级高的进程会被优先调度执行，而优先级低的进程会被暂时延迟。
优先级调度算法可以确保重要任务的及时执行，但也可能导致低优先级进程长时间得不到执行，产生“饥饿”现象。
三、反馈调度算法反馈调度算法是一种基于进程历史行为的动态调度算法。
Linux操作系统中的反馈调度算法将进程分为多个优先级队列，新创建的进程首先进入最高优先级队列，如果某个进程的执行时间超过了一个时间限制，该进程会被降低优先级，放入下一个较低的队列中执行。
这种调度算法可以灵活地根据进程的实际运行情况进行调整，以提高系统的整体效率。
总结：Linux操作系统采用了时间片轮转调度算法、优先级调度算法和反馈调度算法等多种进程调度算法，以满足不同应用场景下的需求。
时间片轮转调度算法保证了各个进程都能有公平的运行时间；优先级调度算法可以确保重要任务的及时执行；反馈调度算法根据进程的实际运行情况进行调整，提高了系统的整体效率。
这些调度算法共同协作，保障了Linux操作系统的稳定性和性能。
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摘要多核操作系统已经被广泛应用到我们的日常生活，并让我们的生活更加丰富多彩,系统增加了处理器的数量，这允许以最大化系统任务来分配处理器的性能。
最初，系统中只有一个处理器,在处理器中不用考虑进程的分布，只要根据其他标准作出判断，现在增加了一个非常重要的因素，原标准必须调整到新的标准.而有些CPU在处理器中闲置，有些过载,有必要进行适当的调整，以最大限度地提高整个系统的CPU利用率。
如何找到这些不平衡在外观上如何调整，为了使实施的总时间最小，Cache获得更多使用，这将是本文的重点，从调度到优化系统的性能。
本课题试图分析Linux内核源代码,调度工作原理和规划进程的流程，在此基础上改进系统。
本文主要讨论基于Linux的多芯片SMP的定时进程调度系统，主要内容包括:1. 研究进程管理调度基本原理；2. 分析定时任务调度系统,研究时间片轮转调度机制及优先级计算;3。
在ubuntu系统下实现上面的进程调度程序。
关键词： linux 进程调度分时任务时间片轮转优先级ABSTRACTMulti—core operating systems have been widely used in our daily lives，and make our lives more colorful，the system increases the number of processors，which allows to maximize the system tasks to allocate processor performance。
Initially，there is only one processor in the system，in the processor do not consider the distribution of the process，as long as the other criteria to make judgments, now add a very important factor, the original standard must be adjusted to the new standard。
And some CPU in the processor idle，some overload, it is necessary to make appropriate adjustments to maximize the overall system CPU utilization。
How to find these imbalances in how to adjust，in order to make the implementation of the total time minimum, Cache get more use, it will be the focus of this article, from scheduling to optimize the system performance.This topic attempts to analyze the Linux kernel source code, scheduling the working principle and planning process of the process, on the basis of improving the system. This paper mainly discusses the multi-chip SMP timing scheduling system based on Linux, the main contents include：1。
Research process management scheduling basic principles;1。
Analyze the timing task scheduling system，study the time slice rotation scheduling mechanism and priority calculation；3. Under ubuntu system to achieve the above process scheduler.KEY WORDS:Linux process scheduling time —sharing task time sheet rotation priority目录摘要 IABSTRACT II第1章绪论 11。
1课题研究背景及意义 (1)1。
2 国内外研究现状 (2)1。
3 本文研究内容及方法 (2)第2章进程管理及其调度 (3)2.1基本概念 (3)2。
1.1进程 (3)2.1.2进程在........................ Linux 内核中的实现32。
2线程及其实现 (8)第3章 Linux内核任务调度系统研究 (10)3.1 O(n)调度器 (10)3。
2 Linux 内核 O(1）调度器 (10)第4章 Linux内核任务调度系统研究 (13)4。
1时间片和优先级的计算 (13)4。
1.1时间片的计算方法 (13)4。
1。
2优先级的计算过程 (13)4.2定时调度模型实现 (15)第5章全文总结及展望 (22)5.1 全文总结 (22)5.2 展望 (22)参考文献............................................ 错误!未定义书签。
致谢 (24)第1章绪论1.1课题研究背景及意义随着技术的发展,计算机科学也在不断前进,而CPU 作为计算机最昂贵的资源,发展的速度很快，体积骤减和频率剧增，但是单核处理器的架构越来越繁琐、复杂，不仅给设计带来了相当大的困难,而且还使得CPU 得不到最大化的使用，再加上体积变小，功耗却没有降下来，散热也成了问题，很难使得处理器的设计及实现以及频率的提升能够顺利的进行下去［1］。
一来处理器的频率提升出现了天花板效应，很难再提升。
微处理器性能的提升很大程度是依赖于工业设计的发展,制造CPU 所需的电阻电容等的体积在急剧的变小，这就使得在同一个处理器内集合很多的设计，然而它们之间的连接线路却成了它们的瓶颈，导致了频率不易于提升.所以一些大公司在研发了 3.8G 赫兹这样的高频率CPU 后，就不在这个方向上继续投入开发力度。
二来处理器的功耗也不断飙升.CPU 的制造工艺一直在不停的改善，晶体管的体积革命性的变小,这就便于集成,再加上CPU 的频率提升了，单位面积内功耗比以前更多了，发热量也更大了，这不利于CPU 的稳定工作。
所以转向多核处理器是发展的需要.片上多核处理器CMP(Chip Multi- Processor）[2］就是在那个关键的时刻被提出的,它在一个处理器芯片上封装了多个核心，各个核心能并行地运行各自的任务，非常接近传统的对称多处理器系统（Symmetric Multiprocessors，SMP)[3］。
多核处理器中的每个核都可视为一个独立的单元,并且它的实现起来相对容易,对以后的研发也便于扩展，并且发热也没有比单核处理器少。
多核处理器在频率不变的情况下通过并行运行多个任务来实现性能的提升，也使得CPU 得到了充分的利用。
多核处理器的发展，对操作系统的相关研究既提供了机遇,又提出了更高的要求。
第一，及单核相比,如何在多核环境下各个CPU 间合理地均匀地调派任务才能充分发挥计算机系统结构优势，提高系统整体的性能？其次,如何降低这种底层核心架构的改变对上层计算机系统用户的影响，保持对外接口的稳定？对计算机系统各种使用者而言，最好是实现计算机体系结构尽可能平滑地过渡.一方面，用户界面最好不要发生改变，另一方面，最好能保持对以前开发的软件及程序兼容，节省重复开发的成本。
这些都是在设计和开发多核体系结构下系统软件所必须面对和解决的问题。
但归结为一点，如何高效率的调派任务以便将多核体系结构的性能发挥到极限是多核平台下研发操作系统的核心命题,这是人们对多核系统软件的最大要求.1.2 国内外研究现状针对新的多核平台的相关的操作系统方面的研究从起步至今还比较短暂，许多方面需要完善，特别是缺乏比较完备的进程调度策略。
因此，多核平台下操作系统的进程调度问题是当今比较前沿的一个研究热点。
在本文，我们基于Linux内核研究其在多核环境下的进程调度问题。
尽管相对于其他操作系统的漫长历史来说，Linux 的历史非常短暂，但Linux在从其问世到现在短短的时间之内得到了非常迅猛的发展，已成为主流的多用户多任务的操作系统之一,而且具有良好的特性，特别是其开放性、可靠的安全性及良好的可移植性使其获得了广泛的应用［5]。
Linux 及Unix 完全兼容并且开放源代码,也使其成为操作系统的研究人员的不二选择.从二十世纪六十年代进程的概念由J.H.Sallexer 等人提出以后,人们对进程和任务的组织及调度问题的研究一直是一个热点。
Linux 操作系统之所以受到好评，是因为它的高效率很大程度上要归功于其内核进程调度系统的超凡设计.同时，我们又可以借助其开源特性，将最新的操作系统方面相关的思想、研究和技术融合于Linux 操作系统中，通过修改其内核来个性化定制并进一步完善、优化它。
近年来,基于Linux 的进程调度研究比较活跃.文献[8]分析了Linux 内核的任务调度流程,指出Linux 内核的调度策略综合了时间片轮转和可剥夺式优先级两种调度策略。
高珍等人［9］分析了Linux 内核对SMP 的实现方式。
安智平、张德运等[10］设计了进程调度的Master/Slave 模型，并考虑了该模型在Linux 环境下的实现。
1。
3 本文研究内容及方法1. 研究进程管理调度基本原理；2. 分析定时任务调度系统，研究时间片轮转调度机制及优先级计算;3。
在ubuntu系统下实现上面的进程调度程序第2章进程管理及其调度2.1基本概念2。
1.1进程进程（Process）的概念是在上世纪六十年代被提出的，最初是由MIT 的Multics 和IBM 的TSS/360 系统引用。
至今人们从各方面对进程做出过许多种定义.主要考虑了：（1）进程的并发执行性（S. E. Madnick，J。
T. Donovan)；(2）进程作为独立的被系统调度的单位（E. Cohen，D. Jofferson）；（3）进程的抽象性以及任务调度时作为系统分配和释放各种资源的单位（P。
Denning）；(4）进程及程序的区别。
程序是行为规则的集合，程序的运行即体现为进程（E。