centos進程調度策略解析

CentOS進程調度策略主要分為實時和非實時兩類，由內核調度器根據策略和優先級分配CPU資源，以下是核心解析：

一、實時調度策略

特點：優先級高，保證實時性，適用于對響應速度要求嚴格的場景（如工業控制、音視頻處理）。

1. SCHED_FIFO（先進先出）

   • 按進程進入就緒隊列的順序執行，先到先得，直到任務完成或被更高優先級進程搶占。
   • 優先級范圍：1-99（數值越小優先級越高），默認0保留給內核。
   • 特性：無時間片，一旦運行除非主動放棄或被搶占，否則持續占用CPU。

2. SCHED_RR（時間片輪轉）

   • 為每個實時進程分配固定時間片，時間片用完后進程進入就緒隊列尾部，等待下一次調度。
   • 優先級范圍：1-99，支持相同優先級進程的公平調度，避免單個進程長時間獨占CPU。

二、非實時調度策略

特點：優先級較低，注重公平性和資源利用率，適用于普通任務和批處理場景。

1. SCHED_NORMAL（默認策略）

   • 基于CFS（完全公平調度器），通過紅黑樹管理進程，根據**虛擬運行時間（vruntime）**排序，運行時間短的進程優先執行。
   • 動態優先級：通過nice值（-20~19）調整權重，nice值越小優先級越高（默認0）。
   • 時間片輪轉：相同優先級進程按時間片輪流執行，保證多任務公平性。

2. SCHED_BATCH

   • 適用于CPU密集型批處理任務，不搶占實時進程，但會盡量避免頻繁調度以提升吞吐量。

3. SCHED_IDLE

   • 僅在系統空閑時運行，優先級極低，用于后臺低負載任務。

4. SCHED_DEADLINE（RHEL 8+）

   • 基于任務的截止時間（Deadline）調度，確保關鍵任務在指定時間內完成，適合實時性要求嚴格的場景（如視頻流處理）。

三、關鍵工具與操作

• 查看調度策略：
  chrt -p <pid>：顯示進程的調度策略和優先級。
• 設置調度策略：
  chrt -f <優先級> -p <pid>：設置為FIFO策略；-r設置RR策略；-o設置普通策略。
• 調整進程優先級：
  nice -n <值> <命令>：啟動時設置nice值；renice <值> -p <pid>：修改運行中進程的優先級。

四、注意事項

• 實時策略（FIFO/RR）需謹慎使用，高優先級進程可能導致系統無響應。
• 批處理任務建議使用SCHED_BATCH，避免頻繁調度影響性能。
• 多核環境下可通過cgroups或taskset綁定進程到特定CPU，提升緩存命中率。

參考來源：