行程排程器（process scheduler）

一臺電腦只有寥寥數個 CPU 核心，卻有數百個行程與執行緒全都想跑。行程排程器就是核心裡那個部分，它一刻接一刻地決定哪個工作得到 CPU、得到多久——這個交通管制員藉由在它們之間飛快切換 CPU，營造出一切同時在跑的錯覺。沒有它，一個程式可能永遠霸佔一個核心；有了它，瀏覽器、音樂播放器與編譯器都在同樣那幾個核心上推進。

核心機制如下。準備好可以跑（並非被阻塞、等待磁碟或網路）的工作，待在一個執行佇列（run queue）裡。排程器挑出一個、設好計時器，讓它跑一個時間片（一小片 CPU 時間，常是幾毫秒）。當時間片用盡，計時器中斷觸發，排程器儲存那個工作的暫存器與狀態（一次上下文切換）並載入另一個工作的——於是它們輪流。工作也會在阻塞時自願讓出 CPU（譬如呼叫一個尚無資料的 read()）。優先順序與 nice 值讓你偏移這些決定：一個「更 nice」的行程（較高的 nice 值）更願意把 CPU 讓給別人，低優先順序的得到較少。一個可搶占式排程器能在更該執行的東西出現時，強制把 CPU 從執行中的工作奪走，而不必等它自願放棄——這正是讓一個失控迴圈不致凍結你機器的關鍵。

為何它重要、以及一個關鍵的誠實要點：排程是一個作業系統「手感」的核心——好的排程意味即便重載也回應靈敏的互動系統，壞的排程意味卡頓與延遲。但並不存在單一「最佳」的排程；它是在相互衝突的目標之間取得平衡——吞吐量（完成的總工作量）、延遲（互動工作回應得多快）與公平（無工作被餓死）——而你無法同時把它們全都最大化。這正是為何核心持續精煉其排程演算法，如 Linux 的完全公平排程器及其後繼者 EEVDF。