2. 调度实体与调度类：struct sched_entity 结构体、调度类(sched_class)接口、stop_sched_class与dl_sched_class

在 Linux 内核的 CFS 调度框架中，调度实体 (Scheduling Entity) 和 调度类 (Scheduling Class) 是两个核心抽象。调度实体是内核可调度的最小单元，而调度类则定义了不同调度策略的通用接口。理解这两者的关系，是掌握进程调度调优的基础。

2.1 调度实体：struct sched_entity

struct sched_entity 是 CFS 调度器用于管理可运行进程（或进程组）的核心数据结构。它不直接对应一个进程的 task_struct，而是嵌入在其中，专门供 CFS 使用。

该结构体主要包含以下关键字段：

2.2 调度类接口：sched_class

struct sched_class 是 Linux 内核调度框架的“多态”接口。它定义了一组函数指针，每个调度类（如 CFS、实时调度类、空闲调度类）都必须实现这些接口。调度核心代码通过调用这些统一的接口来执行调度操作，而无需关心底层具体的调度算法。

以下是 sched_class 中最重要的几个接口方法：

• enqueue_task：将调度实体加入运行队列。当进程变为可运行状态时调用。
• dequeue_task：将调度实体从运行队列中移除。当进程阻塞或退出时调用。
• yield_task：进程主动让出 CPU。
• check_preempt_curr：检查新唤醒的进程是否可以抢占当前正在运行的进程。
• pick_next_task：从运行队列中选择下一个要运行的调度实体。这是调度器的核心决策点。
• put_prev_task：将当前正在运行的进程放回运行队列。
• set_curr_task：当进程被选中运行时，更新调度器的内部状态。
• task_tick：周期性时钟中断处理函数。CFS 在此函数中更新 vruntime 并检查是否需要调度。
• update_curr：更新当前运行进程的运行时统计信息。

下图展示了调度类接口在调度决策流程中的核心位置：

2.3 stop_sched_class 与 dl_sched_class

在 Linux 内核中，调度类按照优先级从高到低排列。其中 stop_sched_class 和 dl_sched_class 是两个特殊且优先级极高的调度类。

2.3.1 stop_sched_class（停止调度类）

stop_sched_class 是系统中优先级最高的调度类。它用于执行一些需要独占 CPU 且不能被中断的特殊任务，例如 migration 线程（用于在 CPU 之间迁移进程）和 stop 线程。

• 特性： 该调度类中的线程一旦被选中，将一直运行直到主动完成或放弃 CPU。它不会被任何其他调度类抢占。
• 典型用途： CPU 热插拔、进程迁移、内核调试中的单步执行。
• 调优影响： 普通调优场景下无需直接干预。但理解其存在有助于解释为什么在某些极端负载下，某些 CPU 核心会短暂“卡住”——这通常是 stop 线程在执行关键操作。

2.3.2 dl_sched_class（Deadline 调度类）

dl_sched_class 实现了 SCHED_DEADLINE 策略，基于 Earliest Deadline First (EDF) 算法。它为实时任务提供了比普通实时调度类（rt_sched_class）更精确的时序保证。

下图展示了 Linux 内核中所有调度类的优先级层次结构：