操作系统内核分析
操作系统内核类型辨析
内核（kernel）一般分微内核（Microkernel）和宏内核（Monolithic kernel）两种概念，以及其他诸如混合内核（Hybrid kernel）、超微内核等。
以下直接引自：◆内核（Kernel）在计算机科学中是操作系统最基本的部分。
它是为众多应用程序提供对计算机硬件的安全访问的一部分软件，这种访问是有限的，并且内核决定一个程序在什么时候对某部分硬件操作多长时间。
直接对硬件操作是非常复杂的；所以内核通常提供一种硬件抽象的方法，来完成这些操作。
硬件抽象隐藏了复杂的部分，为应用软件和硬件提供了一套简洁，统一的接口，使程序设计更为简单。
严格地说，内核并不是计算机系统中必要的组成部分。
程序可以直接地被调入计算机中执行；这样的设计，说明了设计者不希望提供任何硬件抽象和操作系统的支持；它常见于早期计算机系统的设计中。
最终，一些辅助性程序，例如程序加载器和调试器，被设计到机器内核当中，或者写入在只读存储器里。
这些变化发生时，操作系统内核的概念就渐渐明晰起来了。
内核可分为四大类：单内核：它为潜在的硬件，提供了大量完善的硬件抽象操作。
微内核：只提供了很小一部分的硬件抽象，大部分功能由一种特殊的用户态程序：服务来完成。
混合内核：它很像微内核结构，只不过它的的组件更多的在内核态中运行，以获得更快的执行速度。
外内核：这种内核不提供任何硬件抽象操作，但是允许为内核增加额外的运行库，通过这些运行库应用程序可以直接地或者接近直接地对硬件进行操作。
单内核结构在硬件之上，定义了一个高阶的抽象界面，应用一组原语(或者叫系统调用)来实现操作系统的功能，例如进程管理，文件系统，和存储管理等等，这些功能由多个运行在内核态的模块来完成。
尽管每一个模块都是单独地服务这些操作，内核代码是高度集成的，而且难以编写正确。
因为所有的模块都在同一个内核空间上运行，一个很小的bug都会使整个系统崩溃。
然而，如果开发顺利，单内核结构就可以从运行效率上得到好处。
深入研究计算机操作系统内核Windows内核原理解析
深入研究计算机操作系统内核Windows内核原理解析计算机操作系统是指支持计算机软硬件运行的基本软件系统，其中内核是操作系统的核心部分。
作为广泛应用的操作系统之一，Windows 内核在计算机领域中具有重要地位。
本文将深入研究Windows内核的原理解析，以帮助读者更好地理解计算机操作系统内核的工作原理。
一、Windows操作系统的发展历程Windows操作系统的发展经历了多个版本和起伏。
自20世纪80年代中期开始推出的Windows 1.0版本以图形用户界面为特点，为个人计算机用户带来了更加友好的操作界面。
随着版本的不断升级，Windows 操作系统逐渐成熟，并在个人计算机市场上占据主导地位。
二、Windows内核的概述Windows内核是Windows操作系统的核心组成部分，负责管理计算机硬件资源和提供系统服务。
Windows内核采用了微内核的设计思想，将核心的功能模块化，以实现更高的灵活性和可扩展性。
Windows内核包括以下几个主要组件：1. 进程管理：负责管理计算机上的进程，调度和分配资源，实现进程的并发执行。
2. 内存管理：负责管理计算机内存的分配和回收，以及虚拟内存的管理，提供内存保护机制。
3. 文件系统：负责管理磁盘上的文件和目录，提供文件读写和文件共享的功能。
4. 设备驱动程序：提供与硬件设备的通信接口，实现对硬件设备的操作和控制。
5. 网络通信：提供网络通信功能，实现计算机之间的数据传输和通信。
三、Windows内核的工作原理分析1. 进程管理Windows内核通过进程管理来实现系统的多任务处理。
每个进程都有自己的地址空间和调度优先级。
内核根据调度算法来选择需要执行的进程，并为其分配CPU时间片。
当一个进程处于等待状态时，内核将其挂起，切换到其他可执行的进程，保证系统的整体性能。
2. 内存管理Windows内核通过内存管理来管理计算机的物理内存和虚拟内存。
物理内存管理负责将物理内存划分成多个页框，提供页面分配和回收的功能。
linux操作系统的组成
linux操作系统的组成1.内核（Kernel）Linux内核是整个Linux操作系统的核心，它负责管理系统资源，包括硬件、内存、进程、文件系统等。
内核提供了一系列系统调用，用户空间程序可以通过这些系统调用来访问内核提供的功能。
2.用户空间（User Space）用户空间是操作系统中除内核之外的部分。
用户空间包括Shell、图形界面、应用程序等。
用户空间通过系统调用来访问内核提供的功能。
用户空间和内核之间有一个保护机制，保证用户空间程序不能直接访问内核资源，只能通过系统调用。
3.ShellShell是Linux系统中的命令解释器，它充当了用户和内核之间的接口。
用户可以在Shell中输入命令，Shell解析命令并通过系统调用调用内核提供的功能。
Linux操作系统中常用的Shell有Bash、Zsh、Fish等。
4.文件系统（File System）Linux操作系统支持多种文件系统，包括Ext2、Ext3、Ext4、Btrfs、XFS等。
文件系统是管理文件和目录的机制，它负责在硬盘上分配空间，存储文件内容和元数据。
文件系统还提供了一些额外的功能，如权限管理、链接、快速查找等。
5.设备驱动程序（Device Driver）设备驱动程序是连接硬件设备和内核的桥梁，它转换设备的IO请求为内核能够理解的形式，并向内核提供设备的状态信息。
Linux操作系统支持多种设备驱动程序，包括字符设备驱动程序、块设备驱动程序、网络设备驱动程序等。
6.命令行工具（Command-Line Tool）Linux操作系统提供了丰富的命令行工具，可以轻松地完成各种任务。
常见的命令行工具有ls、cp、mv、mkdir、rm等，还有一些高级工具，如awk、sed、grep等。
7.图形界面（Graphical User Interface）Linux操作系统提供了多种图形界面，如GNOME、KDE、Xfce、LXDE等。
图形界面提供了一种更加友好的交互方式，用户可以通过鼠标点击、拖拽等方式完成操作，极大地提高了用户的工作效率。
Linux操作系统的内核设计分析
Linux操作系统的内核设计分析Linux操作系统作为开源操作系统的代表，已经在各个领域得到了广泛应用。
而Linux操作系统的内核则是这个系统之所以能够运转的关键所在。
本文将就Linux操作系统的内核设计进行分析，并探讨其优劣之处。
一、Linux内核设计的基础Linux内核的设计基础主要包括以下几个方面：1. 开放源码Linux内核采用的是GPL协议，这意味着它是一个开放源码的项目。
这为世界各地的开发人员提供了极大的便利，方便他们进行开发和修改。
同时，这也确保了Linux内核的透明度，并且鼓励开发者贡献代码的同时，深度参与到Linux开源社区的构建和升级中。
2. 模块化Linux内核的构造采用的是模块化设计。
这种设计方式将内核代码分成独立的模块，每个模块都可以独立编译、加载和卸载。
采用模块化的设计，能够使得开发人员能够更加细致地打包、编译、并部署只包含他们需要的模块的系统。
3. 多任务Linux内核是一个基于多任务设计的系统。
这意味着它能够使得多个程序同时运行，并能够平滑高效地进行任务的切换。
这给开发人员提供了各种各样的自由，使得他们能够更加高效地进行开发。
4. 支持众多处理器架构Linux内核的支持范围非常广泛，它可以适配众多处理器架构。
这意味着一个制造商可以使用不同的处理器架构去生产设备，并且这些设备都能够安装和运行Linux操作系统。
5. 外层调用接口Linux内核支持开放式的外层调用接口。
这使得用户层可以很容易地调用Linux 内核执行某个任务。
这些用户层应用包括网上购物网站、应用程序和各种驱动程序。
6. 子系统Linux内核的子系统主要包括进程管理、内存管理、I/O管理和网络管理等。
二、Linux内核的优点Linux内核具有以下主要优点：1. 开源性Linux内核本身是一个开源的、由社区驱动的项目。
这意味着在它的附加组件和周边产品中，广大的开发者社区都可以为用户提供帮助和支持。
2. 安全性相比其他闭源操作系统，Linux内核在安全性方面更具优势。
了解手机操作系统的内核你会对手机有更深入的了解
了解手机操作系统的内核你会对手机有更深入的了解随着科技的不断发展，手机已经成为了我们日常生活中必不可少的工具。
然而，对于大多数人来说，手机操作系统的内核是一个相对陌生的概念。
尽管如此，了解手机操作系统的内核能够帮助我们更深入地理解手机的运行原理和性能，因此在本文中，我们将探讨手机操作系统的内核，以期对手机有更深入的了解。
一、什么是手机操作系统的内核？手机操作系统的内核是指控制手机硬件和软件之间通信的核心组件。
它负责管理手机的资源分配、任务调度以及运行各种应用程序所需的服务和功能。
常见的手机操作系统内核有Android、iOS、Windows Phone等。
二、不同操作系统的内核特点1. AndroidAndroid是由Google开发的一个开放源代码的手机操作系统。
其内核基于Linux，被广泛应用于大多数安卓手机中。
Android操作系统内核具有以下特点：（1）开源：Android操作系统的内核是开源的，这意味着开发者可以自由地定制和修改内核代码，从而使其更加适应不同手机和硬件环境。
（2）灵活性：Android内核采用模块化的设计，这使得手机制造商可以根据自身需求选择性地加载和卸载各种模块，使系统更具灵活性和可定制性。
2. iOSiOS是由Apple开发的专有手机操作系统。
与Android不同，iOS操作系统使用的内核是称为Darwin的基于BSD的开源内核。
iOS操作系统内核具有以下特点：（1）安全性：iOS内核采用了多种安全机制，如代码签名、内存数据保护等，以确保系统的安全性和稳定性。
（2）性能优化：iOS内核针对Apple硬件的特点进行了优化，从而使得iPhone等设备的性能更加出色。
3. Windows PhoneWindows Phone是由Microsoft开发的操作系统，并使用Windows NT内核。
Windows Phone操作系统内核具有以下特点：（1）桌面和手机融合：Windows Phone内核基于Windows NT，使得用户可以无缝地在桌面和手机设备之间切换。
操作系统的内核设计与实现
操作系统的内核设计与实现操作系统是计算机系统中最为重要的组成部分之一，它负责管理与控制计算机硬件资源，并提供给应用程序一个可靠的运行环境。
操作系统内核作为操作系统的核心模块，其设计与实现对于整个系统的性能、稳定性和安全性起着重要的影响。
一、内核设计的原则内核设计的目标是实现一个高效、稳定、安全的操作系统，以下是一些常用的内核设计原则：1. 简洁性：内核应该保持简洁，尽可能减少冗余代码和功能，只提供必要的功能接口和服务。
2. 可靠性：内核应该具备高度可靠性，能够正确地处理各种异常和错误情况，保证系统的稳定运行。
3. 灵活性：内核应该具备一定的灵活性，能够适应不同的硬件架构和应用场景，支持动态加载和卸载模块。
4. 可扩展性：内核应该具备良好的扩展性，能够方便地添加新的功能和服务，并支持多任务、多用户并发操作。
5. 安全性：内核应该具备严格的安全机制，保护系统和用户的数据安全，并能够防止恶意程序的攻击和破坏。
二、内核实现的主要技术内核的实现可以采用不同的技术和方法，以下是一些常用的技术：1. 中断和异常处理：操作系统内核需要能够正确地处理各种硬件中断和异常情况，包括时钟中断、设备中断等。
2. 进程管理：内核需要能够管理多个进程的创建、销毁和切换，实现进程间的通信和资源共享。
3. 内存管理：内核需要能够管理系统的物理内存和虚拟内存，包括内存分配和释放、页表管理等。
4. 文件系统：内核需要实现文件系统的管理，包括文件的创建、读写、删除等操作。
5. 设备驱动：内核需要支持设备的驱动程序，包括对硬盘、网卡、显示器等设备的管理和控制。
6. 安全机制：内核需要实现安全机制，包括用户权限管理、进程隔离、身份验证等。
三、内核设计与实现的案例分析下面以Linux操作系统为例，简要介绍其内核设计与实现的特点：1. Linux的内核采用了模块化的设计，可以方便地添加和删除功能模块，提高系统的灵活性和可扩展性。
2. Linux的内核采用了分层的设计，将功能划分为不同的层次，使各个层次之间的接口清晰，方便开发和维护。
linux操作系统的基本原理
linux操作系统的基本原理
Linux操作系统是一种开源的自由操作系统，其基本原理包括以下几个方面：
1. 内核：Linux操作系统的核心是内核，它是操作系统的核心模块，控制着系统的所有硬件和软件资源。
内核具有多任务处理、进程管理、文件系统管理、设备管理、内存管理等功能。
2. 虚拟文件系统：Linux操作系统使用虚拟文件系统（VFS）作为文件系统的框架。
VFS为所有文件系统提供了一个通用的接口，使得文件系统可以互相转换。
3. Shell：Linux操作系统使用的命令行接口被称为Shell。
Shell是用户与内核交互的一种方式，用户可以通过Shell来执行命令、管理文件、创建进程等。
4. 程序库：Linux操作系统提供了一系列的程序库，如C库、X库等，这些程序库提供了一些基本的函数和工具，方便程序员开发应用程序。
5. 系统调用：Linux操作系统提供了大量的系统调用，它们是用户程序和内核之间的接口。
用户程序可以通过系统调用来访问内核提供的各种服务，如读写文件、创建进程、网络通信等。
Linux操作系统的基本原理为开发者和用户提供了一个稳定、高效、灵活的操作系统。
它的开源特性使得用户可以自由地修改和定制操作系统，满足不同需求。
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深入理解微内核与宏内核操作系统
深入理解微内核与宏内核操作系统微内核与宏内核是两种不同类型的操作系统内核结构，它们有着各自独特的设计理念与特点。
在深入理解微内核与宏内核操作系统之前，首先需要了解操作系统内核的基本概念。
操作系统内核是操作系统的核心部分，它负责管理系统的资源，提供各种系统调用接口，协调系统中各个组件的工作。
一、微内核操作系统微内核操作系统是一种将核心功能模块化的操作系统设计理念。
微内核将操作系统的核心功能划分为若干个独立的模块，每个模块负责不同的功能，如进程管理、内存管理、文件系统等。
这些模块通过消息传递的方式进行通信和交互，相互之间独立运行，各自管理自己的资源。
微内核操作系统的优点：1.可靠性高：由于微内核结构简单清晰，模块之间的隔离性好，因此出错的概率较小，系统稳定性高。
2.灵活性强：微内核可以轻松地通过添加或替换模块来扩展或修改系统的功能，开发和维护成本较低。
3.可移植性好：由于内核结构简单，与硬件无关，因此微内核操作系统具有很好的可移植性。
微内核操作系统的缺点：1.性能问题：由于模块之间需要通过消息传递进行通信，这会导致系统的性能较低。
2.复杂性高：微内核操作系统的设计和实现较为复杂，需要较高水平的技术和经验。
3.上下文切换开销大：由于模块之间需要频繁地进行消息传递，导致上下文切换开销较大。
二、宏内核操作系统宏内核操作系统是一种将所有核心功能模块集成在一起的操作系统设计理念。
宏内核将操作系统的所有功能模块放在一个单独的内核空间中，所有功能模块共享相同的地址空间，直接调用内核函数来实现各种功能。
宏内核操作系统的优点：1.性能优越：由于所有功能模块在同一内核空间中运行，直接调用内核函数，因此系统性能较高。
2.简单易用：宏内核操作系统整体设计和实现较为简单，易于理解和使用。
3.内核操作方便：由于所有功能模块在同一内核空间中，因此内核操作方便快捷。
宏内核操作系统的缺点：1.可靠性较低：由于所有功能模块在同一内核空间中运行，相互之间会存在一定的耦合性，因此系统的可靠性较低。
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学年论文题目Linux调度器对多核处理器的支持学生指导教师副教授年级2008级专业计算机科学与技术系别计算机系学院计算机科学与信息工程学院2011年11月论文提要随着科学技术发展，各种各样嵌入式设备快速发展，同时Linux操作系统也得到了更加广泛的应用。
嵌入式设备的应用包括了手机、便携式电脑、GPS、游戏机等。
虽然不同的嵌入式设备对于运行在其中的Linux操作系统有着不同的要求，但是Linux操作系统的任务调度器还是在其中起着至关重要的作用。
随着Linux版本的更新，Linux任务调度器也在不断的发展，功能从简单到复杂。
计算机是一个系统，包含了软件和硬件。
仅仅对其中的硬件进行修改并不能使整个系统的性能得到本质的提高，必须有软件的辅助。
系统的任务调度器给与处理器足够的支持，才能使多核处理器在操作系统中发挥出其真正优势。
本文主要研究Linux系统调度器对多核处理器的支持。
Linux调度器对多核处理器的支持李明摘要：本文对CFS调度器源码进行了分析，并使用Linux内核调度模拟器Linsched 对最新的CFS调度器的工作进行了功能性模拟。
深入理解分析了调度器中各个模块的工作流程及其对于多核处理器的支持。
通过功能性模拟得到多核处理器体系结构下调度器调度特性，结合实验讨论处理器核数和调度粒度对于调度器性能的影响。
定义了用吞吐量和响应时间与调度器性能的关系式，利用这个关系式讨论针对不同实际任务优化调度器的方法。
关键词：CFS调度器多核处理器体系结构Linux任务调度器一、多核处理体系结构（一）多核处理器的相关技术在处理器的初期研究过程中，处理器性能的提高主要利用超标量技术((Superscalar),其实现是每个时钟周期发射多条指令到功能部件上执行，其目的是利用程序的指令级并行(Instruction-Level Parallelism, ILP)来提高处理器的处理能力。
可是，超标量处理器在单个程序下，由于ILP不高所以资源利用率不高，一味增加指令发射宽度只能使情况变差。
并行性不能只限于ILP，从而线程级并行性(Thread-Level Parallelism, TLP)被引入进来。
实现包括:多线程处理器(Multithreaded Processor)、同时多线程(Simultaneous Multithreading, SMT)、单片多处理器(Chip Multi Processor, CMP)。
在2005年时，SLTN公司又提出了将CMP与SMT结合起来的构想，并研制出了CMT(Chip Multithreading)处理器。
（二）SMT结构SMT结构的实现原理是:在一个时钟周期内发射多个线程的指令到功能部件上执行，以提高线程对于功能部件的利用率。
此设计由加利福尼亚大学的Tullsen于1995年在华盛顿大学攻读博士提出，他提出的SMT结构仅仅对传统超标量处理器结构做了少量的改动，但得亘了明显的性能提升(11]。
因此，一些主流的商业微处理器也采用了这种设计，如DEC Alpha21464t12], Intel Xeontl3]。
超标量处理器的SMT设计是基于乱序执行(Out of order3xecution) (1l]的，这样就解决了大寄存器读写和指令调度在内的具体实现问题。
Intel 的研究人员也基于SMT技术设计了超线程(Hyper-Threading,HT)技术[14]。
从硬件上看只有一个物理处理器，但是从程序运行角度上看，却有多个逻辑处理核心。
（三）CMP结构片上多处理器(Chip Multiprocessor CMP)结构是由斯坦福大学的研究小组提出的。
其设计思想是通过简化超标量结构设计，将多个相对简单的超标量处理器核集成到一个芯片上，这样就避免了如多处理器SMP芯片上类似的线延的缺点，从而提高了线程级并行性，改善了处理器吞吐量。
但CMP处理器还是存在着明显的缺点，它的资源是采用划分方式的，当没有足够的线程时，资源就浪费了，而高效的调度算法就可以来解决这个问题按计算内核的地位对等与否，CMP可分为同构多核和异构多核。
典型的同构多核处理器是Intel最新的多核处理器架构一Core微架构。
典型的异构多核处理器是由索尼、东芝和IBM共同研发的多核心微处理器—Cell处理器。
（四）CMT结构为了解决CMP结构中存在的TLP利用率较低的情况，S LJN公司的研究人员将CMP 与SMT两种技术结合了起来，发展出了CMT技术。
CMT技术继承了两者的优点，既有SMJ 的高资源利用率的特点，又有CMP结构]实现的简单性。
SUN公司宣称在Niagara处理器中使用这种新的多核多线程技术。
（五）现有操作系统对多核处理器的支持通用的操作系统都支持多任务的执行，利用单核处理器进行分时处理，给系统中的任务分给不同长度的时间片，使用时间片轮转算法，从而达到多任务处理。
对于多核处理器这种新的架构，操作系统也不需要做很大的更改。
由于许多操作系统本身就对于多路处理器有支持，基本不用做改变就可以实现对多核处理器的支持。
二、对多核计算机硬件系统的研究（一）多核处理器的体系结构多核处理器是指将多个中央处理单元的内核集成在同一个处理器芯片中的处理器。
其通过将任务分解到多个中央处理单元来提高计算机系统的计算能力。
本文主要研究的是Intel 公司的多核处理器。
这种多核处理器的特点是:在一个芯片上包括多个处理器核心，每个处理器核心地位都相同并且都是采用X86体系结构设计的，而且每个处理器核心具有独立的一级缓存，所有处理器核共享一个大的二级缓存。
各个处理器核心通过片内的高速互联总线来进行通信，这样使得各个处理器核心上执行的程序之间进行数据共享与同步成为可能。
Intel多核处理器通过允许多个现程同时的并行执行，从而改善了芯片资源的利用率。
为了提高多核处理器的性能，我们的办法是先识别出可能成为系统性能瓶颈的资源(包括一级缓存，二级缓存，处理器线路等)，而后审查操作系统的相应模块，并针对此瓶颈进行优化设计。
通过研究发现影响多核处理器性能的主要瓶颈是二级缓存缺失率的大小和处理器线路利用率。
在后续部分将详细描述降低二级缓存缺失率和提高处理器线路利用率的方法。
（二）用多核技术来提高计算机系统性能的可行性分析要使多核的超强计算能力体现在应用程序的性能提高上，我们必须优化目前主要面向单核处理器的操作系统和编译器。
我们先从理论上对多核处理器对应用程序(通常作组线程在操作系统中运行)的性能提高(用并行加速比来衡量)进行分析。
并行加速比就是指对于一个给定的应用程序，采用并行算法的执行速度和采用串行算法的执行速度相比加快了多少倍。
为了下面讨论的方便，定义如下参数:nrCore为多核处理器中处理器核的数目;W是应用程序的问题规模，Ws是应用程序中的串行部分的问题规模，Wp是应用程序中的可并行化部分的问题规模(cW=Ws+Wp); W。
为应用程序在多核系统中运行的额外开销，在将一个应用程序分解到多个可并行执行的多个线程时，额外花费w。
为:线程的创建，终止，切换的花费，线程间通信的花费，线程间的同步的花费，线程空闲时间的总和等;f是串行分量占问题总量的比例(f = Ws/w)，1-f为并行分量占问题总量的比例;S为加速比。
我们先从理论上分析多核处理器对应用程序(通常作为一个进程在操作系统中运行)性能的提高情况(用并行加速比来衡量):简单地讲，并行加速比就是指对于一个给定的应用程序，采用并行算法的执行速度对于串行算法的执行速度加快了多少倍。
1．用固定应用程序问题规模的Amdahl加速定律如果我们将应用程序的问题规模固定，并且将并行部分平均分解到p个线程中，每个线程在一个CPU中运行。
则S=(ws+wp>/(ws+饰/p+wo)分式上下同除以w得:S二(f+(1-f))/(f+(1-f) /p+wo*p/w)=P/(1+f (p-1)+p*wo/w)当p趋于无穷大时，上式变为:s=1/(f+wo/w)由上式我们会得到一个比较悲观的结论:即使CPU的数目无限增大，并行系统所能达到的加速上限为1/ (f+Wo/W)。
如果f=0.8，则即使我们将处理器核的数目增加到超过16个其性能提高也不会超过2596。
也就是说，增加CPU数量对现有应用程序(问题规模固定的性能提高理论上限。
2．问题规模随CPU数目线性增长的情况我们设Wsl为在cpu个数为1时的Ws, Wpl为在cpu个数为1时的wp, w1为在cpu数目为1时的W;因为假设问题规模随nrCore线性增长可设W (nrCore)二u*nrCore*W1，u为常数，在实际分析中我们发现串行部分的问题规模通常相对比较固定并不会因为线程数的增加或计算精度的提高而线性增长，因此我们可以将上式改写为:W(p)=u*Wsl+u*nrCore*Wpl。
根据Gustafson定律，得放大问题规模的加速公式：S=(Ws+wp)/(Ws+Wp/nrCore+Wo)=(u*Wsl+u*nrCore*Wpl)/(u*Ws1+u*nrCore*Wpl/nrCore+Wo)=(f+nrCore(1-f))/(1+Wo/ (u*W1))从上式可以看出，当nrCore充分大时，假设w。
花费不会增加太多则s与p几乎成线性关系，其斜率为1-f.串行比例f不再是程序的瓶颈。
而且在现实应用中，应用程序的基于上面的论证，各主流处理器厂商纷纷将产品战略从提高芯片的时钟频率转向实现片上多内核与超线程技术。
三、CFS完全公平调度器分析（一）CFS调度器简介在Linux2.6.23内核中发布CFS(Completely Fair Scheduler)调度器，它采用了与以往调度器完全不同的设计理念。
CFS完全公平调度器相对于以前的任务调度器的主要改进在于以下几个方面:1．使用红黑查找树这种数据结构取代了复杂的数学公式，经实验证明这种改变不但没有导致性能降低，而且在公平性上有了一定的提高。
2．取掉了静态时间片的概念，取而代之的是动态时间片的概念，即virtual runtime。
这样以来，减轻了某些高优先级进程对于处理器的独占情况，保证了调度的公平性。
3．增加了组调度这种调度方式，方便用户控制系统资源的分配。
也方便管理员根据任务的轻重缓急，对有限的资源进行分配。
4．调度器的负载平衡模块加强了对多核处理器负载平衡的支持。
把负载平衡与处理器功耗控制联系起来，使多核处理器的功耗控制更加聪明。
（二）CFS调度器代码分析1．调度器中的重要数据结构Linux完全公平调度器源代码中有几个比较重要的数据结构，它们对于调度器的工作起了至关重要的作用，下面我们就逐一分析一下这些数据结构。
1)调度类结构和完全公平调度类结构:调度类结构中声明了调度器的相关操作函数，引将其分为三类，常用操作、与组调度相关的操作和与SMP或多核负载平衡相关的操作。