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Linux内核进程调度原理与机制CFS完全公平调度

共计 30 章节
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01
进程调度概述
操作系统调度器的作用 · 调度层次（长程/中程/短程） · 调度器设计目标（吞吐量
进程调度概述操作系统调度器的…
02
Linux调度器演进
O(n)调度器 · O(1)调度器 · CFS调度器
Linux调度器演进
03
CFS设计哲学
完全公平调度的核心思想 · 红黑树数据结构 · 虚拟运行时间（vruntime）概念
CFS设计哲学
04
调度实体（sched_entity）
struct sched_entit… · vruntime字段 · load权重字段
schedentity
05
就绪队列（cfs_rq）
struct cfs_rq结构体详解 · tasks_timeline红黑树根 · min_vruntime
cfsrq
06
红黑树原理
二叉搜索树与红黑树 · 红黑树性质（节点颜色 · 旋转
红黑树原理二叉搜索树
07
虚拟运行时间计算
vruntime = 实际运行时间… · 权重与nice值的映射表（prio_…
虚拟运行时间计算vruntime
08
调度周期与时间片
调度延迟（sysctl_sched_… · 最小调度粒度（sysctl_sche… · 时间片动态分配
调度周期时间片
09
主调度函数（schedule）
__schedule()函数流程 · pick_next_task()选择… · context_switch()上下…
schedule主调度函数
10
周期性调度（scheduler_tick）
时钟中断触发 · update_curr()更新当前进… · check_preempt_tick…
schedulertick
11
进程创建与调度
fork()系统调用 · sched_fork()初始化调度实… · wake_up_new_task()…
进程创建调度
12
进程唤醒与调度
try_to_wake_up()函数 · ttwu_queue()加入唤醒队列 · check_preempt_curr…
进程唤醒调度
13
进程睡眠与调度
TASK_INTERRUPTIBLE… · deactivate_task()从… · schedule()主动让出CPU
进程睡眠调度
14
负载均衡概述
SMP多核架构 · 调度域（sched_domain）与… · 负载均衡触发时机（定时器/空闲/唤醒…
负载均衡概述SMP
15
负载均衡算法
load_balance()函数 · find_busiest_group… · find_busiest_queue…
负载均衡算法load
16
调度类（sched_class）
调度类层次结构（stop_sched… · 操作函数表
schedclass
17
CFS与实时调度共存
实时进程优先级（0-99） · SCHED_FIFO/SCHED_R… · CFS与RT调度类的交互
CFS实时调度共存
18
组调度（Group Scheduling）
task_group结构体 · CPU带宽控制（cpu.cfs_pe… · 层级调度树
GroupScheduling
19
调度策略与优先级
SCHED_NORMAL/SCHED… · nice值（-20到19）与优先级映… · sched_setscheduler…
调度策略优先级
20
调度统计与调试
/proc/sched_debug · /proc/schedstat · /sys/kernel/debug/…
调度统计调试
21
CFS关键数据结构关系图
task_struct -> sch…
CFS关键数据结构关系…
22
调度延迟与吞吐量权衡
调度延迟对交互性的影响 · 吞吐量优化策略 · sysctl_sched_laten…
调度延迟吞吐量权衡
23
NUMA感知调度
NUMA内存架构 · sched_domain中的NUMA… · numa_balancing机制
NUMA感知调度
24
CPU亲和性与隔离
sched_setaffinity(… · cpuset cgroup · isolcpus内核参数
CPU隔离
25
实时调度类（RT）
struct rt_prio_arr… · struct rt_rq结构体 · push/pull迁移机制
RT实时调度类
26
截止时间调度类（DL）
SCHED_DEADLINE策略 · Earliest Deadline… · struct sched_dl_en…
DL截止时间调度类
27
空闲调度类（Idle）
idle进程（swapper） · do_idle()函数 · cpuidle框架
Idle空闲调度类
28
调度器锁与并发
rq->lock自旋锁 · double_rq_lock()双队… · RCU在调度器中的应用
调度器锁并发
29
CFS调度器性能分析
调度延迟测量 · 上下文切换开销 · 缓存亲和性影响
CFS调度器性能分析
30
CFS调度器未来演进
EEVDF调度器（CFS替代者） · 延迟最小化与公平性平衡 · 混合调度策略
CFS调度器未来演进