早鸟报名：《Linux内核铁三角》之《进程调度》6节课

Linux的进程调度和内存管理是理解Linux的关键，如果这2个问题理不清，Linux的脉络就打不通，很多问题就无法得到解释。

这是宋老师《Linux内核铁三角》的第一脉——《Linux的进程、线程以及调度》2020最新版，试图解决进程的生命周期、调度算法、多核负载均衡、Linux实时性、cgroups等一系列的问题。

Linux内核铁三角系列共包含：进程调度、内存管理、IO/文件系统三个系列。

大纲

本课程作为《打通Linux脉络系列》中的一个分系列，分成6个组成部分，每次课60-70分钟。每次课后留下3~4个练习题，可以在答疑群讨论。

• 第一部分深入彻底地搞清楚进程生命周期，进程生命周期创建、退出、停止，以及僵尸是个什么意思；

• 第二部分，深入分析进程创建的写时拷贝技术、以及Linux的线程究竟是怎么回事（为什么称为轻量级进程），此部分也会搞清楚进程0、进程1和托孤，以及睡眠时的等待队列；

• 第三部分，搞清楚Linux进程调度算法，不同的调度策略、实时性，完全公平调度算法；

• 第四部分，搞清楚Linux多核下的CPU、中断、软负载均衡，Linux实时性问题，SCHED_DEADLINE调度算法

• 第五部分，cgroups调度算法，自动cgroup，Android、docker、systemd对cgroup的应用以及cpuset cgroup。

• 第六部分，深入解释深度睡眠TASK_UNINTERRUPTIBLE、浅度睡眠TASK_INTERRUPTIBLE和TASK_KILLABLE，D状态以及D状态与系统负载的关系。
  

通过这4部分的学习，彻底理清Linux的进程、线程，弄清楚你写的内核和应用程序在系统里面究竟是如何跑，知其然，知其所以然。

 

针对人群：Linux开发者以及其他对进程调度感兴趣的开发者

指导老师：宋老师

上课时间：课程已经全部上线，无需等待

上课形式：在线视频，无限回看。课程群讨论答疑。

第一部分大纲

1. Linux进程生命周期(就绪、运行、睡眠、停止、僵死)

2. 僵尸是个什么鬼？

3. 僵尸可以被杀死的一个假象(全新内容)
   

4. 停止状态与作业控制，cpulimit

5. 内存泄漏的真实含义

6. task_struct以及task_struct之间的关系

7. 初见fork和僵尸

练习题

1. fork的例子

2. life-period例子，观察僵尸

3. 用cpulimit控制CPU利用率

第二部分大纲

1. fork、vfork、clone

2. 写时拷贝技术

3. Linux线程的实现本质

4. 进程0和进程1

5. 进程的睡眠和等待队列

6. 孤儿进程的托孤，SUBREAPER

练习题

1. fork、vfork、Copy-on-Write例子

2. life-period例子，实验体会托孤

3. pthread_create例子，strace它

4. 彻底看懂等待队列的案例

第三部分大纲

1. CPU/IO消耗型进程

2. 吞吐率 vs. 响应

3. SCHED_FIFO、SCHED_RR

4. SCHED_NORMAL和CFS

5. nice、renice

6. chrt

练习题

1. 运行2个高CPU利用率程序，调整他们的nice

2. 用chrt把一个死循环程序调整为SCHED_FIFO

3. 阅读ARM的big.LITTLE架构资料，并论述为什么ARM要这么做？

第四部分大纲

1. Linux Deadline调度器（全新内容）

2. Linux为什么不是硬实时的

3. preempt-rt对Linux实时性的改造

4. 多核下负载均衡

5. 中断负载均衡、RPS软中断负载均衡

练习题

1. 用taskset调整多线程依附的CPU

2. cyclictest

3. SCHED_DEADLINE案例

第五部分大纲

1. 基于cpu cgroups进行CPU资源分配

2. Linux的sched_autogroup（全新内容）

3. 基于cpuset cgroups进行进程CPU绑定（全新内容）

4. Docker和cgroups

5. Systemd和cgroups（全新内容）

6. Android对cgroups的利用

练习题

1. 开启和关闭sched_autogroup，关键CPU利用率情况；

2. 创建和分群CPU的cgroups，调整权重和quota；

3. 利用cpuset cgroups，进行进程的CPU绑定

第六部分大纲

1. 深度睡眠TASK_UNINTERRUPTIBLE和浅度睡眠TASK_INTERRUPTIBLE（全新内容）

2. D状态的意思是什么？（全新内容）

3. 为什么需要深度睡眠？（全新内容）

4. TASK_KILLABLE（全新内容）

练习题

1. 写内核代码，实践TASK_UNINTERRUPTIBLE、TASK_INTERRUPTIBLE和TASK_KILLABLE

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