【调度算法】CFS调度算法
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发布时间：2024-10-01 21:22
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CFS，即完全公平调度算法，是一种旨在保证所有进程公平获得CPU资源的调度策略。它的核心理念是每个调度周期内，无论进程优先级高低，都有平等的执行机会，执行时间由进程权重决定。
CFS通过为每个进程分配一个虚拟时钟vruntime来实现这种公平。当进程运行时，其vruntime会随时间增长，未运行的进程保持不变。调度器选择vruntime最小的进程执行，即优先级较低的进程在权重较大的情况下，也可能获得较多的运行时间。CFS引入了权重概念，权重通过nice值表示，nice值越小优先级越高，权重越大。
与传统调度器不同，CFS不使用时间片，而是根据权重比例分配CPU时间。实际运行时间由调度周期、进程权重和所有进程权重总和决定。每个进程的虚拟运行时间在每个调度周期内保持一致，便于快速定位并调度执行。
CFS依赖红黑树数据结构，通过vruntime作为键值进行进程排序，找到运行时间最短的进程进行调度。CFS中的关键数据结构包括task_struct的se和struct sched_entity，它们以vruntime为键组成红黑树，便于快速操作。
调度器通过更新进程的vruntime，如通过calc_delta_fair函数，结合nice值和权重进行计算，确保公平性。最后，调度实体会被添加到运行队列中，并在tick更新时进一步调整vruntime。
理解CFS调度算法，需要深入剖析其背后的原理和数据结构，可以从相关资料如《深入理解Linux进程调度》、《肝翻Linux进程调度所有知识点》等文章中获取更详尽的信息。
