CFS调度器总结：虚拟时间片vruntime解析

"CFS调度器的总结与深入理解" 在Linux内核中， Completely Fair Scheduler (CFS) 是默认的CPU调度器，它致力于确保系统中的所有进程都能获得公平的执行时间。CFS调度器的设计核心是通过虚拟时间片（vruntime）来实现公平的调度策略。本篇文章将对CFS调度器的关键概念进行总结，并解答关于vruntime引入的原因以及与新进程初始vruntime值、min_vruntime记录的作用等相关问题。 1. **虚拟时间片(vruntime)** CFS调度器引入虚拟时间片的概念是为了处理不同优先级进程之间的公平性。在没有优先级区分时，可以简单地按实际运行时间选择下一个进程。但当进程具有优先级时，高优先级的进程应该得到更多执行机会。因此，CFS通过虚拟时间片使得不同优先级的进程经过转换后，在虚拟时空中拥有相同的表现。这样，无论进程的优先级如何，都可以通过比较它们的虚拟时间片来判断哪个进程运行得最少，从而选择运行时间最少的进程进行调度。 2. **新建进程的vruntime初值** 如果新建进程的vruntime设为0，调度器将倾向于总是选择这个进程，导致它持续运行并快速追赶上其他进程的vruntime。这显然是不公平的。因此，新进程的vruntime初始值应当接近于就绪队列中其他进程的平均vruntime，以确保它在一开始就能处于公平的竞争环境中。 3. **就绪队列记录的min_vruntime** min_vruntime是CFS调度器用来跟踪就绪队列中最小虚拟时间的变量。它有以下三个关键作用： - **初始化新进程**：当创建新进程时，min_vruntime被用于设置新进程的vruntime，确保新进程不会一开始就具有过低的虚拟时间，从而避免过度抢占其他进程。 - **调度决策**：调度器选择vruntime值最接近min_vruntime的进程，这有助于保持调度的公平性。 - **负载均衡**：在多处理器系统中，min_vruntime帮助确定哪些CPU上的进程可能需要迁移，以便更均衡地分配工作负载。 通过这些机制，CFS调度器能够有效地平衡系统的响应性和效率，即使在面对大量并发进程或具有不同优先级的进程时，也能提供良好的性能。了解和掌握CFS的工作原理对于理解和优化Linux系统的性能至关重要。