先自我介绍一下，小编浙江大学毕业，去过华为、字节跳动等大厂，目前在阿里

深知大多数程序员，想要提升技能，往往是自己摸索成长，但自己不成体系的自学效果低效又漫长，而且极易碰到天花板技术停滞不前！

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​专栏内容：

• 参天引擎内核架构
  本专栏一起来聊聊参天引擎内核架构，以及如何实现多机的数据库节点的多读多写，与传统主备，MPP的区别，技术难点的分析，数据元数据同步，多主节点的情况下对故障容灾的支持。
• 手写数据库toadb
  本专栏主要介绍如何从零开发，开发的步骤，以及开发过程中的涉及的原理，遇到的问题等，让大家能跟上并且可以一起开发，让每个需要的人成为参与者。
  本专栏会定期更新，对应的代码也会定期更新，每个阶段的代码会打上tag，方便阶段学习。

​开源贡献：

• toadb开源库

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座右铭：天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物.

文章目录

• 任务调度器
• 前言
• 概述
• 调度器介绍
• Stop-task scheduling 分类
• deadline scheduling 分类
• Realtime(RT) scheduling 分类
• completely fair (CFS) scheduling 分类
• Idle scheduling 分类
• 总结
• 结尾

前言

现代的CPU都是多core处理器，而且在intel处理器中每个core又可以多个processor，形成了多任务并行处理的硬件架构，在服务器端的处理器上架构又有一些不同，传统的采用SMP，也就是对称的多任务处理架构，每个任务都可以对等的访问所有内存，外设等，而如今在ARM系列CPU上，多采用NUMA架构，它将CPU核分了几个组，给每个组的CPU core分配了对应的内存和外设，CPU访问对应的内存和外设时速度最优，跨组访问时性能会降底一些。

随着硬件技术的持续发展，它们对一般应用的性能优化能力越来越强，同时对于服务器软件的开发，提出更高要求，要想达到极高的并发和性能，就需要充分利用当前硬件架构的特点，对它们进行压榨。那么，我们的应用至少也是要采用多任务架构，不管是多线程还是多进程的多任务架构，才可以充分利用硬件的资源，达到高效的处理能力。

当然多任务框架的采用，不仅仅是多线程的执行，需要对多任务下带来的问题进行处理，如任务执行返回值获取，任务间数据的传递，任务执行次序的协调；当然也不是任务越多处理越快，要避免线程过多导致操作系统夯住，也要防止任务空转过快导致CPU使用率飙高。

本专栏主要介绍使用多线程与多进程模型，如何搭建多任务的应用框架，同时对多任务下的数据通信，数据同步，任务控制，以及CPU core与任务绑定等相关知识的分享，让大家在实际开发中轻松构建自已的多任务程序。

概述

现代操作系统都是多任务的系统，它们都会有一个任务调度器的功能，在操作系统课程上，我们也学过各种任务调度算法，在实际实现中会依据各种应用场景实现多套不同的调度策略。

调度器介绍

多任务的调度是一项非常复杂的事情，linux的历史版本中，经常会对调度做一些优化，这里简单介绍一下linux的调度器。

在CPU中一般会有一个以上的core，每个core又可以分多个processor，常见的就是intel i5,i7的CPU， 在linux 下，可以通过 cat /proc/cpuinfo 查看，每个’core id’看对应几个processor。

实际运行的程序任务数量远远大于这些处理器的数量的，所以操作系统中一般会有一个调度器的模块，通过一定的方法，让各个任务都有机会在CPU上执行，常见的有时间片轮转，先来先服务，优先级抢占等策略；操作系统为了应对不同的使用场景，也制定了一系统策略供应用者选择。

linux调度器策略，有一些是给内核任务用的，有一些是留给用户任务，目前对这些策略分了五大类，这五类之间优先级是固定的，按优先级从高到低，分别为 Stop, Deadline, Realtime, CFS, Idle,每种类型下可能会有多种调度策略，下面简单分享一下。

在调度器中会维护一个任务的优先级队列，当产生任务时，会根据任务的优先级，将它插入到相同优先级的任务队列的末尾，当有高优先级任务时，会抢占低优先级任务。

而当一个任务时间片或周期到时，主动释放CPU后，但任务还没有完成，此任务仍然会重新插入到相同优先级的任务队列末尾，如果它是当前最高优先级任务时，它会被立即调度运行。

Stop-task scheduling 分类

在linux 内核代码中如下描述

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 /\* \* stop-task scheduling class. \* \* The stop task is the highest priority task in the system, it preempts \* everything and will be preempted by nothing. \* \* See kernel/stop\_machine.c \*/ 

Stop scheduling class是优先级最高级别的调度，它可以抢占任何任务的资源，同时它不能被抢占，直到它自己完成或释放CPU。

这一特性决定它只能被内核线程使用，主要处理一些CPU切换的任务，也就是调度器的管理工作，比如通过top命令，可以看到有 migration/1，这里的数字是CPU core的意思，将任务在不同core之间迁移的调度。

deadline scheduling 分类

该分类下有一种处理策略 SCHED_DEADLINE, 这是在linux 3.14版本中引入的，它是用户线程优先级最高的处理级别，使用GEDF (Global Earliest Deadline First) 和 CBS (Constant Bandwidth Server) 两种算法的结合。

SCHED_DEADLINE 策略的任务，是以任务截止时间为调度周期，当该任务占用CPU时，会抢占比它优先级低的任务（比如后面大类下的策略任务），直到任务的截止时间到期，或者任务完成才会释放CPU。

此类策略主要用于多媒体处理，如音视频的编解码处理任务，和其它预设任务期限的处理。

在linux中，使用sched_setattr进行设置。

网上学习资料一大堆，但如果学到的知识不成体系，遇到问题时只是浅尝辄止，不再深入研究，那么很难做到真正的技术提升。

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