Linux内核论文:Linux内核进程调度算法的分析、研究与改进

2024年1月25日发(作者：)

Linux内核论文：Linux内核进程调度算法的分析、研究与改进

【中文摘要】本文分析了Linux2.6内核源代码,研究了内核的主要数据结构、进程调度原理及O(n)算法。在分析Linux2.6内核源代码的过程中发现了Linux2.6内核进程调度系统在实时应用设计上存在的缺陷。针对Linux2.6设计缺陷和调度算法上的不足之处,本文改进了Linux2.6内核调算法,修改了内核中和调度有关的数据结构,并将Linux2.6内核调度算法的时间复杂度从O(n)级改进到O(1)级。分析了实时调度的原理和主要算法,从硬件和软件两个方面提出了可行的实施性方案,以满足Linux在实时方面的应用。最后通过实验测试得到的数据证明了改进后的内核进程调度使系统负载更加均衡。

【英文摘要】The dissertation introduces the basic

knowledge of Linux including its development, proc/version and

some concepts about process and dispatching in the operation

system, which describes whole workflow about the timing,

strategies and scheduler of the process scheduling. The paper

also states the disadvantages exists in the design of Linux 2.6

Kernel Process Dispatching System, analyses the principles and

applications of the latest 2.6 Kernel Process Dispatching

dissertation mainly includes how to improve

scheduling-politic,improve scheduling- arithmetic,improve

real-time 2.6 kernel algorithm, simplify the

time complexity from O(n) to O(1), modify the related data

structure of kernel and scheduling, and which also introduces

more advanced algorithms, analyses the principle and main

algorithm of real-time schedule. The research proposes two

flexible operation plans to meet the real–time application.

Finally the experiment certificates the new adopted algorithms

could drop the complexity from O(n) to O(1).

【关键词】Linux内核 进程调度 调度算法分析与改进 实时进程

【英文关键词】Linux Kernel Process Scheduling

Dispatching Algorithms Analysis Real-time Process

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中文摘要3-47-10状7-8ABSTRACT4第1章 绪论71.2 国内外研究现1.1 课题研究的背景与意义1.3 目前存在的问题81.4 本文的主要贡献和2.1 LINUX 的起2.1.2 个人操作论文结构8-10源10-12第2章 基础知识10-20102.1.1 UNIX 系统的出现10系统Windows 的出现10-112.1.3 自由软件的兴起2.2 LINUX 的版本2.1.4 Linux 的出现11-12

12-142.2.1 Linux 的内核版本12-132.3 进程的基本概念14-202.2.2 Linux 的第3章 内发行版本13-14核进程调度算法的分析与研究20-2920-22task_struct3.1 内核重要数据结构3.1.2 3.1.1 就绪队列struct-runqueue2020-213.1.3 调度函数3.2 进程调度算法22-23schedule()21-223.2.1

Linux 的进程调度原理22-23系统的缺陷2326-293.2.2 Linux2.6 内核进程调度3.4 实时进程3.4.2 实时调度3.3 O(N)算法23-263.4.1 实时系统的调度27-28的算法研究28-2929-48流程30的计算3132-37第4章 内核进程调度算法的改进4.1.1 调度器工作4.1.3 动态优先级4.2 调度算法的改进4.2.2 改进4.3

4.1 调度策略的改进29-324.1.2 时间片的计算30-314.1.4 负载均衡31-324.2.1 原进程调度算法的局限性32的Linux 调度算法32-35O(1)算法的实现37-4343-45测试48-5048-494.2.3 优先级算法35-374.4 内核数据结构的改进4.5 LINUX 在实时应用中的改进45-485.1 测试环境485.3 回归测试49-50致谢54

第5章

5.2 HACKBENCH 测试第6章 结论50-51参考文献51-54