linux调度器（三）——周期性调度器与CFS

注：这里并没有详细分析到每个内部函数，如果要了解这些细节的话，可以看后面的 OTHER CFS CLASS API 及 CFS主要的内部函数。
周期性调度器在调度框架上由 scheduler_tick 完成：在每一个cpu的时钟周期都触发一次该函数调用，它更新运行队列的时钟及load，然后调用当前进程的调度器类的周期调度函数。

[cpp] view plaincopy

update_rq_clock(rq); /* 更新运行队列的时钟rq->clock*/
/* 更新运行队列load,本质是将数组中先前存储的负荷值向后移动一个位置，将当前负荷记入数组的第一个位置 */
update_cpu_load_active(rq);
curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);

我们再来看一下CFS调度器类的周期调度函数（ task_tick_fair ），该函数是对 entity_tick 的组调度的一个封装（因为只有真正的task的se才会在cpu上运行，而group的se是不会在cpu上运行的，所以这里参数的se就是一个task，然后对从它到它所在的组的根的所有group se调用entity_tick），所以我们直接来看一下 entity_tick 函数：

[cpp] view plaincopy

update_curr(cfs_rq);
//完成当前se(这个se可以是task或group)的执行时间,虚拟时间,cfs_rq的相应时间及统计的更新：
curr->exec_start=now;curr->sum_exec_runtime+=delta_exec;及curr->vruntime+= calc_delta_fair();
更新cfs_rq的min_vruntime.其中delta_exec表示实质执行的时间,而calc_delta_fair则计算delta_exec
相对应的虚拟时间,即delta_fair={if se->load.weight != NICE_0_LOAD return delta_exec;
else return delta_exec *NICE_0_LOAD/se.load->weight},可以看到当该se是0优先级的话，
那么它的虚拟时间等于实质执行的物理时间，否则如果该se的load越大那么它的虚拟时间就越小,
这也是为什么load越大的进程能够执行的时间越多——它的虚拟时间增长的越慢
update_entity_shares_tick(cfs_rq); //这个函数只有对于SMP才有作用,所以我们这里先不分析
#ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK //HRTICK情况,不知道干嘛
if (queued) {
resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
return;
}
if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
return;
#endif
//可运行的大于1,或者不支持WAKEUP_PREEMPT,后面这个条件在后来的版本已经被去掉了
if (cfs_rq->nr_running > 1 || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
//该函数用于检查当前进程是否运行了足够长的时间(实质运行时间大于sched_slice理想运行时间或者当前运行
队列最左边的se到现在的等待的时间已经超过curr理想应该运行的时间)，如果出现了上面的情况则调用
resched_task将该进程设置为TIF_NEED_RESCHED,即可调度的；如果运行时间小于sysctl_sched_min_granularity
(最小执行时间)或者内核不允许WAKEUP_PREEMPT（内核允许的调度特性在/proc/sys/kernel/sched_features
定义WAKEUP_PREEMPT使用第3 bit），则直接返回。注意这里的每个判断条件的顺序是非常重要的(前面的更重要)：
1.如果进程已经运行超过它的理想运行时间那么它将无条件被resched_task；
2.如果不支持WAKEUP_PREEMPT那么直接返回不对当前的进行resched_task；
3.如果运行的时间小于sysctl_sched_min_granularity那么也直接返回；
4.最左边的等待时间大于理想运行时间时resched_task(curr)，即要4满足的话，必须当前的执行时间小于它理想运行时间，
并且支持WAKEUP_PREEMPT及运行了至少sysctl_sched_min_granularity，最后已经等待的时间大于理想运行时间

可以看到每个时钟都对会当前运行的se进行实质执行时间及虚拟执行时间进行更新，最后检查该进程是否运行的足够长的时间，如果是的话则将它置为TIF_NEED_RESCHED供主调度在适当的时机进行切换。可见周期性调度器还是比较简单，没有涉及到真正的调度任务，只是设置一个重调度请求的标志而已，下面看看主调器，也就是它来响应周期性调度器的 TIF_NEED_RESCHED 。

图 CFS与周期调度器

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