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为什么会发生调度？因为 CPU 是有限的，而操作系统上的进程很多，所以操作系统需要平衡各个进程的运行时间。比如说有的进程运行时间已经很长了，已经占用了 CPU 很长时间了，这个时候操作系统要公平，就会换下一个需要运行的进程。 抢占 vs 协作 从调度机制上来讲，调度可以分为抢占式和协作式。 非抢占，协作 非抢占方式是指一旦将调度资源（如 CPU）分配给某任务后，便让该任务一直执行，直到该任务完成或阻塞或主动让出 CPU 控制权，非抢占调度又称为协作式调度，它实现简单，并且对共享资源的访问也更安全（如允许使用不可重入函数）。非抢占算法常见的如 FIFO、STCF（Short Time to Complete First）等。 抢占 抢占方式则允许调度程序根据某种规则，剥夺当前进程的调度资源，将其分配给其它进程。常见的抢占策略有： 基于时间片 给每个进程分配时间片，当时间片用完后，则停止该进程重新调度下一个进程，这种均分 CPU 的算法，又叫轮转调度算法。 基于优先级 给每个进程分配一个优先级，一旦出现一个优先级更高的进程，则停止当前进程并切换到该高优先级进程，这种调度算法又叫优先级抢占。轮转调度和优先级抢占结合，即相同优先级的进程使用轮转调度，如果遇到更高优先级的进程，则可抢占 CPU，现代 OS 如 Linux 通常都使用这种混合调度策略（Linux 具体的调度器体系见 Linux 进程调度）。 基于优先级抢占容易出现优先级反转的问题：优先级低的任务持有一个被优先级高的任务所需要的共享资源，这种情况下，优先级低的任务有资源而得不到 CPU，优先级高的任务有 CPU 而得不到资源，从而阻塞（导致其它中优先级的任务获得执行）或者忙等（可能永远无法获得资源）。 解决优先级反转的方案： 给临界区一个高优先级，所有进入该临界区的任务将获得该高优先级，避免其被随意抢占； 当高优先级任务在等待低优先级进程持有资源时，低优先级进程将暂时获得高优先级进程的优先级，VxWorks 采用的方式； 禁止中断，也就是在临界区不可被抢占，Linux 采用的就是这种方式，在 thread_info.preempt_count 记录每个进程当前持锁计数； 另外，调度器是不能在进程指令流的任意一点执行打断的，因为进程可能此时正在做任何事情，如系统调用、死循环、锁操作等，要实现任意状态的可抢占性代价是很大的，需要 OS 和 App 的通力配合，特别是在涉及内核态的时候，目前所有 OS 都不能在进程执行的任意点进行抢占，只是说不断让抢占区更大、抢占点尽可能地密集。 实时 vs 非实时 从系统需求或用户角度而言，调度系统可以分为实时系统和非实时系统。 在实时操作系统中，系统必须在特定的时间内完成指定的应用。实时通常分为软实时（soft real-time）和硬实时（hard real-time），硬实时是指系统要有确定的最坏情况下的服务时间，即对于事件的响应时间截止期限无论如何都必须得到满足，通常应用在军工航天领域；而软实时只提供统计意义上的实时，比如应用要求在 95% 的情况下都会确保在规定的时间内执行某个任务，而不一定要求 100%。实时系统通常采用抢占调度，实现一个硬实时系统的代价是很高的，要做到进程可以在任意时刻被抢占，在现代 OS 上来讲基本是不可能的，因为 OS 的很多系统调用都是不可被打断的，并且很多操作具备时间的随机性，比如 CPU Cache Miss、Page Fault、CPU 分支预测器等等。 ...