LINUX系統程式設計 第二版

第六章

進階的行程管理

在第 5 章介紹過行程的抽象概念，以及探討了核心用於建立、控制以及銷毀行程的

介面之後。本章接著會介紹建構這些概念的方法，我們首先會探討 Linux 行程排班器

（process scheduler）以及它的排班演算法（scheduling algorithm），然後會介紹進階的

行程管理介面。這些系統呼叫可用於操作行程的排班行為，影響排班器的行為以便達成

應用程式或用戶所要求的目標。

行程的排班

行程排班器

（

process scheduler

）是核心的一個子系統，用於把處理器時間（processor

time）這個有限的資源分配給系統的各個行程。換言之，行程排班器（或簡稱排班器）

是核心的一個元件，用於選擇下一個所要運行的行程。除了決定哪些行程可以運行以及

何時運行，排班器還負責最大化處理器的使用率，並同時提供「多個行程並行且無間隙

地執行的」效果。

本章中，我們將會談到許多關於

可運行

（

runnable

）行程的事情。可運行行程就是未受

阻擋的行程；

受阻擋的行程

（

blocked process

）就是進入休眠狀態、等待核心完成 I/O

的行程。如果行程會跟用戶互動、或者會大量地讀寫檔案、或者會回應網路事件，它們

往往會浪費很多時間在等待資源變為可用，此期間它們處在無法運行的狀態。假定只有

一個可運行行程，那麼行程排班器的工作並不重要：執行該行程就是了！然而，當可運

行行程的數量超過處理器時，排班器便可以證明它存在的價值。此狀況下，顯然必定會

有些行程處在運行狀態，有些行程則處在等待狀態。決定哪些行程可以運行、何時運行 ...