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Linux内核2.6进程调度分析与改进
进程调度是操作系统中十分重要的一个功能，在多任务系统中更是至关重要。不同的操作系统采用不同的进程调度算法，Linux内核也不例外。本文将主要讨论Linux内核2.6的进程调度算法，并提出一些改进的措施。
一、Linux内核2.6进程调度算法概述
在Linux内核2.6中，进程调度算法采用的是完全公平调度算法（CompletelyFairScheduler,CFS）。它的核心思想是以每个进程的虚拟运行时间（virtualruntime）为权重，按权重比例来分配CPU时间。虚拟运行时间可以看作是从进程启动以来所消耗的时间，计算方法为将实际运行时间除以进程的权重。
具体来说，CFS算法将进程的运行时间视为一个红黑树。每个节点都代表一个进程，节点的权重即为进程的虚拟运行时间。红黑树保证在树高度相同时树的平衡，实现了快速查找最小虚拟运行时间进程的功能。
CFS算法维护了一个实时进程队列和一个普通进程队列。实时进程一旦被放入队列，就会立刻执行。普通进程则根据它们的虚拟运行时间来排序，同时在队列中维护一个最小虚拟运行时间进程。如果当前系统中只有一个进程需要运行，那么它将独占CPU资源。
二、CFS算法的优缺点
1.优点：
（1）公平性好。CFS算法以进程权重比例来分配CPU时间，因此每个进程都能按照一定的比例占用CPU资源，避免了在忙碌运行的进程场景中极端情况下某个进程完全被其他进程“饿死”的现象。
（2）实时性好。CFS算法为实时进程提供了即时响应能力，保证了它们的及时执行。
（3）平衡性好。CFS算法采用红黑树来维护进程队列，能够保证队列的平衡性和执行效能。
2.缺点：
（1）对于I/O密集型的进程，CFS算法在进程被阻塞时的响应时间相比CPU密集型进程长；
（2）实现比较复杂，在高瞬时负载的情况下可能导致过度的CPU调度。
三、优化措施
有不少内核开发人员就CFS算法提出了一些优化措施，以期能够进一步提高系统的性能。下面是几点优化措施的简单介绍：
1.时间戳纠正。在CFS调度中，进程的虚拟运行时间会随着系统时间的变化而变化。当进程被阻塞时，进程的虚拟运行时间就不再准确，无法反映实际的系统性能。可通过在进程阻塞期间记录进程所占用的CPU时间，此后根据阻塞期间的时间调整进程的虚拟运行时间，从而减少时间戳的误差。
2.突发进程优化。当某些进程具有突发性的CPU需求时，CFS算法不一定能够良好地响应。为此，可以为这些突发进程建立优先级，让它们在一定情况下能够抢占其他进程的CPU时间。
3.周期性负载平衡。在多核CPU上，可以通过CPU负载平衡来提高系统性能。在CFS算法中，目前主要采用了一些周期性负载平衡机制，以保证各个CPU的负载平衡。
总之，CFS算法在处理多任务和多核处理器上性能较好，但在一些特定的场景下，它仍然存在一些瓶颈。优化措施一方面能够克服这些缺点，提高系统的性能；另外一方面，它也有利于Linux内核的持续改进和优化。