以下是关于 Linux 进程调度算法、进程切换、环境变量 的系统性梳理（以 2026 年初主流 Linux 内核 6.6 ~ 6.14+ 版本为基准）。
1. Linux 进程调度算法演进（重点掌握）
| 内核时期 | 默认普通进程调度器 | 核心思想 | 主要问题/特点 | 代表版本 |
|---|---|---|---|---|
| 2.4 及以前 | O(n) 调度 | 每次扫描所有就绪队列找最高优先级 | 时间复杂度 O(n)，进程多时严重抖动 | ~2.4 |
| 2.6.0 ~ 2.6.22 | O(1) 调度 | 双数组 + 优先级队列 + bitmap | 固定 140 优先级，交互性仍不足 | 2.6早期 |
| 2.6.23 ~ 6.5 | CFS (Completely Fair Scheduler) | 虚拟运行时间 vruntime + 红黑树 | 尽量让每个进程的 vruntime 接近理想值 | 2.6.23 ~ 6.5 |
| 6.6 ~ 最新 | EEVDF | Earliest Eligible Virtual Deadline First | 虚拟截止时间 + lag，解决CFS部分痛点 | 6.6+ |
2025~2026 当前主流情况：
绝大多数发行版（Ubuntu 24.04 LTS → 26.04、RHEL 9/10、Fedora 41+、Arch、Debian 13+ 等）都已经默认使用 EEVDF。
CFS vs EEVDF 核心区别（面试/面试官常问）
| 维度 | CFS (旧) | EEVDF (新) | 实际收益 |
|---|---|---|---|
| 核心数据结构 | vruntime 红黑树 | 虚拟截止时间 + lag 红黑树 | — |
| 挑选下一个任务 | 找 vruntime 最小的任务 | 找 eligible 中 virtual deadline 最早的任务 | 更可预测的延迟 |
| 延迟控制 | 依赖 sysctl_sched_latency + heuristics | 天然支持更好延迟（减少很多 hack） | 交互式任务更丝滑 |
| 饥饿问题 | 存在一定可能（vruntime 追不上） | lag > 0 的任务优先级更高，饥饿更难发生 | 公平性提升 |
| nice 值影响 | 线性影响 vruntime 增长速度 | 类似，但调度决策更精确 | — |
| 代码复杂度 | 较高（很多历史补丁） | 更简洁，减少了大量 heuristics | 维护性更好 |
一句话总结 EEVDF 比 CFS 强在哪？
“更精确的虚拟截止时间驱动 + lag 补偿机制，让低延迟和高公平性冲突更少，减少了 CFS 时代大量的调参和 hack。”
2. 进程切换（上下文切换 Context Switch）
广义上下文切换 ≈ 4 部分开销（现代机器上最耗时的通常是第2、3项）
- 用户态 → 内核态（系统调用/中断/异常）
→ 少量寄存器 + 特权级切换（~几十 ns） - 进程/线程切换（真正昂贵的部分） 步骤 保存的内容 大致耗时（单核现代 CPU） 保存用户上下文 通用寄存器、栈指针、PC、标志位等 ~100–300 ns 切换内核栈 切换到目标进程的 kernel stack ~几十 ns 切换 MMU 切换页表（CR3 寄存器）→ TLB flush 最贵 200–1000+ ns 切换 FPU/SIMD 状态 AVX-512、AMX 等（如果使用） 可达数 μs（懒切换优化后降低） 恢复目标进程上下文 逆向操作 同保存
- 内核态 → 用户态
→ iretq / sysret（几十 ns） - 缓存/TLB 失效（间接成本）
→ L1/L2 命中率下降、TLB miss 暴增，实际“感觉”延迟可达几 μs ~ 几十 μs
2025–2026 优化方向（已大规模落地）：
- Lazy FPU/SIMD 切换（只在真正使用时才保存/恢复）
- TLB 批量刷新优化
- Multi-generational LRU + 更智能的页面回收
- EEVDF 本身减少不必要的抢占
3. Linux 环境变量（Environment Variables）
存储位置（从低到高）
- 内核 → execve() 时拷贝到用户栈顶
- 进程创建（fork + exec）时继承父进程的环境变量（除非刻意清空）
- 每个进程独立的内存区域（栈顶附近）
常用操作
# 查看当前 shell 的全部环境变量
env
printenv
export # 只看 export 出去的
# 查看某个变量
echo $PATH
printenv PATH
# 设置（仅当前 shell）
NAME=value
# 设置并导出给子进程
export NAME=value
NAME=value command # 仅对这条命令生效
# 永久修改（用户级别）
# bash/zsh
vim ~/.bashrc 或 ~/.zshrc
# 全局（慎用）
sudo vim /etc/environment
# 或 /etc/profile.d/*.sh常见面试高频环境变量
| 变量名 | 典型用途 | 是否经常被修改 |
|---|---|---|
| PATH | 可执行文件搜索路径 | ★★★★★ |
| LD_LIBRARY_PATH | 动态库搜索路径（慎用） | ★★★★ |
| LD_PRELOAD | 强制加载指定共享库（调试/HOOK 神器） | ★★★ |
| LANG/LC_ALL | 语言/编码/排序规则 | ★★★ |
| TZ | 时区 | ★★ |
| EDITOR/VISUAL | 默认编辑器（crontab、git 等使用） | ★★ |
| PS1 | shell 提示符 | ★ |
| http_proxy/https_proxy | 代理 | ★★★★ |
安全相关注意点（2025–2026 视角）
- LD_PRELOAD、LD_LIBRARY_PATH 在 setuid 程序中会被自动清空（安全设计）
- 很多现代容器/沙箱会刻意清空或限制环境变量
- 尽量使用
env -i或systemd的EnvironmentFile=来精确控制
希望以上内容对你理解和面试有帮助！
如果你想深入某个点（比如 EEVDF 代码走向、上下文切换精确汇编、setuid 下的环境变量清空逻辑等），可以继续问～
