CFS的完美进化版 -- EEVDF调度器简介-优快云博客

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前言

EEVDF(Earliest Eligible Virtual Deadline First)，翻译为最早合格的虚拟截止日期优先。
先看名字，有两个关键点：

合格的
最早虚拟截至日期

CFS调度算法根据其原理也可以解释为“最小虚拟时间优先”，因为其核心调度逻辑就是挑选vruntime最小的进程。而EEVDF现在将最小虚拟时间改为了最早虚拟截止日期，相同点就是都是用虚拟时间判断的，可以推断还是通过weight来对物理时间进行加权；不同之处就是用截至日期代替了之前的运行时间，截至日期从字面意思就可以判断其更强调调度延迟。运用了一部分deadline调度器的思想，选择运行截至时间最早的进程，以保证整个系统的响应度。

CFS虽然在大多数场景下都表现很不错，对所有进程都尽可能做到了“公平”，但其并没有与延迟有关的参数和判断逻辑，导致其无法判断一个进程是否是更紧急的。而对于现在的很多设备来说，延迟是用户最为关心的问题之一了，谁能解决这个问题，就能得到用户和开发者的认可，EEVDF应运而生。其实EEVDF并不是个新鲜的概念，早在1995年Ion Stoica和Hussein Abdel-Wahab就写了相关论文，详细介绍了其原理和核心逻辑。而后Peter Zijlstra在2023年将其实现并合入到了kernel-6.6主线上。

虽然说是EEVDF替代了CFS，成为最新的默认调度器，但其并不是完全与CFS不相关的全新调度器，而更像是对CFS的补充和完善，主要改动还是在fair.c等原cfs相关文件中。不过Zijlstra也说了：It completely reworks the base scheduler, placement, preemption, picking – everything，其核心逻辑都有发生变化，也因此才能推翻CFS伫立这么久的王朝吧~

原理

1. 滞后量

EEVDF只会挑选合格的进程来运行，他对“合格”是这么定义的：实际运行时间小于应得时间。用v代表应得时间，用v_i代表实际运行时间，可以得出：

v_i < v   -->  v - v_i > 0

v - v_i用一个变量来记录：lag，解释为滞后量。当滞后量为正数时，代表其运行时间小于应得时间，应该优先运行。而如果lag为负数，代表他已经用完了分配给他的时间，也就不应该继续运行，这样的进程被认为是不合格的，挑选下一个运行的进程时不会考虑他们。其中应得时间v是用所有进程的平均运行时间计算得到。

举例说明：
假设现在有三个优先级一样的进程A，B，C，刚开始时他们的lag都是0，随便挑选一个进程运行，例如：

让A运行30ms后
现在每个进程应得时间是：v = 30/3=10ms，
lag_A = 10 - 30 = -20ms
lag_B = 10 - 0 = 10ms
lag_C = 10 - 0 = 10ms
现在A的lag < 0，已经不合格了，剩下B和C滞后值一样，我们再挑选一个进程B运行30s后：
v = (30 + 30) / 3 = 20ms
lag_A = 20 - 30 = -10ms
lag_B = 20 - 30 = -10ms
lag_C = 20 - 0 = 20ms
现在只剩C的lag值是正数了，调度器下次就会选择C来运行。