Linux調度器在高負載下通過一系列復雜的機制和優化策略，有效地分配和管理CPU資源，確保系統的穩定性和性能。以下是其工作原理和優化方法的詳細介紹：
Linux調度器高負載下工作原理
- CPU負載均衡機制：Linux內核中的CPU負載均衡機制通過任務調度器實現，將進程和線程分配到不同的CPU核心上執行，以實現負載均衡。使用完全公平調度(CFS)算法，根據任務占用CPU時間的比例進行排序，確保每個任務公平地分配CPU時間片。
- 調度策略：Linux內核提供了多種調度策略，如CFS、實時調度(RT)和批次處理(Batch)等。這些策略根據任務的需求和系統的負載情況，動態地選擇最合適的策略。
- 工作負載平衡：調度器會根據任務的運行時間和CPU的負載情況，動態地將任務從一個CPU遷移到另一個CPU，以保證系統的整體性能。
優化方法
- 調整調度器參數：根據系統負載和任務特性，調整調度器相關參數，如CPU時間份額、調度周期等。
- 使用cgroups進行資源控制：通過cgroups限制或優先分配CPU資源給特定進程或進程組。
- 動態調整進程優先級：根據進程的實時行為動態調整其優先級，優化資源分配。
- 避免進程饑餓：監控長時間無法獲得CPU時間的進程，并采取措施確保其獲得執行的機會。
- 操作系統調優：包括文件句柄限制、內核參數優化等，如增大net.core.somaxconn參數，提升服務器可以處理的最大連接隊列長度。
- 應用層優化：包括代碼優化、緩存機制、負載均衡等，如使用Redis或Memcached進行內存緩存，減輕服務器壓力。
通過上述方法，Linux調度器能夠在高負載下有效地工作，提升系統的整體性能和穩定性。
