Linux进程调度机制是操作系统中的一个非常重要的组成部分，它负责在多个进程之间分配CPU时间片，以确保系统的公平性和高效性。在Linux中，进程调度机制使用CFS（完全公平调度器）算法来实现。下面将详细讲解Linux进程调度机制的相关内容。
进程状态
在Linux中，进程可以处于多个不同的状态中。这些状态包括运行状态、等待状态、休眠状态和停止状态等。进程调度器需要根据进程状态的变化来合理地分配CPU时间片。
- 运行状态：当进程正在使用CPU时，它处于运行状态。
- 等待状态：当进程正在等待某个事件的发生时，它处于等待状态。例如，当一个进程正在等待I/O操作完成时，它就处于等待状态。
- 休眠状态：当进程正在等待某个事件的发生时，并且它已经放弃了CPU的控制权，它就处于休眠状态。在这种状态下，进程不会占用任何CPU时间。
- 停止状态：当进程被停止时，它就处于停止状态。在这种状态下，进程不会占用任何CPU时间。
进程优先级
在Linux中，每个进程都有一个优先级。这个优先级是一个整数值，它的取值范围是-20到19。优先级较高的进程会在CPU时间片分配中优先获得更多的时间。进程的优先级可以通过nice命令进行设置，也可以在进程创建时指定。
在 Android 中设置优先级的方法：
// 数值越小，优先级越高
Process.setThreadPriority();时间片分配
时间片是CPU分配给进程的一个单位。当进程处于运行状态时，进程调度器会给它分配一个时间片。当时间片用完时，进程会被暂停，CPU会分配给其他进程。时间片分配的大小会影响系统对进程的响应时间和CPU时间片的浪费程度。时间片分配越短，系统对进程的响应时间就越灵敏，但是这也可能导致CPU时间片的浪费。
CFS算法
在Linux中，采用的进程调度算法是CFS（完全公平调度器）算法。CFS算法通过使用红黑树来维护进程优先级和时间片的分配，使得每个进程都能公平地获得CPU时间片。CFS算法将所有可运行的进程按照优先级放置在红黑树上，每个进程的优先级被转化为一个虚拟运行时间，运行时间越短的进程优先级越高，运行时间越长的进程优先级越低。当一个进程运行时，它的虚拟运行时间会不断增加，表示它已经使用了一定的CPU时间片。进程调度器会选择虚拟运行时间最小的进程运行，如果有多个虚拟运行时间相同的进程，进程调度器会选择其中最先插入红黑树的进程运行。这样就能保证每个进程都能公平地获得CPU时间片。
实时进程
除了普通进程外，在Linux中还支持实时进程。实时进程需要在预定的时间内获得CPU时间片，以确保系统对实时任务的响应。Linux中支持两种类型的实时进程：
- 实时进程（SCHED_FIFO）：实时进程的优先级最高，只有在其执行完毕或者阻塞时才能运行其他进程。
- 实时轮询进程（SCHED_RR）：实时轮询进程的优先级次之，与普通进程共享CPU时间片。
在Linux中，进程调度器会优先调度实时进程。如果没有实时进程需要运行，则会调度普通进程。
总之，Linux的进程调度机制通过进程状态、进程优先级、时间片分配和CFS算法来合理地分配CPU时间片，以提高系统的响应速度和公平性。此外，Linux还支持实时进程，以确保系统对实时任务的响应。
