什么是 ‘Starvation’ (任务饥饿)?Scheduler 如何通过 `expirationTime` 强制提升过期任务的优先级?

欢迎各位编程爱好者和系统架构师,今天我们将深入探讨一个在并发编程和操作系统领域中至关重要的话题:任务饥饿(Starvation)。我们将理解其危害,并揭示现代调度器如何通过一种巧妙的机制——expirationTime(过期时间)——来强制提升过期任务的优先级,从而有效解决这一顽疾。 引言:看不见的系统之殇——任务饥饿 在多任务操作系统、并发应用、甚至分布式系统中,任务调度是核心。它决定了哪个任务何时运行,何时访问共享资源。一个理想的调度器应该追求公平性、响应速度、吞吐量和资源利用率之间的平衡。然而,在追求这些目标的过程中,一个隐蔽而危险的问题常常浮现,那就是“任务饥饿”。 想象一下,你正在排队等待办理业务,但每次轮到你时,总有一个“VIP客户”插队,导致你永远无法办理业务。这就是任务饥饿的直观体现。在计算机系统中,一个或多个任务可能因为调度策略不当,或者对共享资源的访问权限无法获取,而无限期地被推迟执行,仿佛被系统“遗忘”了一般。这不仅仅是效率问题,更是系统“活性”(Liveness)的问题,因为它可能导致关键服务无法响应,甚至系统崩溃。 今天,我们将聚焦于CPU调度场景下的任务饥饿 …