Linux CFS（完全公平调度器）原理与实现细节全解析（2）

接前一篇文章：Linux CFS（完全公平调度器）原理与实现细节全解析（1）

二、核心概念与关键抽象

2.2 调度实体（sched_entity）

CFS的调度基本单位不是传统的task_struct，而是更通用的抽象 —— 调度实体struct sched_entity。

设计原因很简单：

• 有时调度对象是单个进程/线程；
• 有时调度对象是任务组（task group）

  或 cgroup；

• 希望在“调度层”统一地处理这些对象，而不关心其内部构成。

因此：

• 普通进程：task_struct中内嵌一个struct sched_entity；
• 任务组：task_group中也内嵌一个struct sched_entity；

• CFS的核心调度逻辑只围绕sched_entity展开。

其关键字段如下（节选）：

// include/linux/sched.h
struct sched_entity {
        /* For load-balancing: */
        struct load_weight        load;
        struct rb_node            run_node;
        struct list_head          group_node;
        unsigned int              on_rq;

        u64                       exec_start;
        u64                       sum_exec_runtime;
        u64                       vruntime;
        u64                       prev_sum_exec_runtime;

        u64                       nr_migrations;

#ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
        struct sched_entity      *parent;
        /* rq on which this entity is (to be) queued: */
        struct cfs_rq            *cfs_rq;
        /* rq "owned" by this entity/group: */
        struct cfs_rq            *my_q;
#endif
};

其中：

• load

任务权重及其倒数等信息，由nice值通过sched_prio_to_weight映射而来。

• vruntime

虚拟运行时间，是CFS调度排序的核心字段。

• run_node

作为红黑树节点，使得该实体可插入CFS运行队列的rb-tree中。

• cfs_rq

/my_q/parent：在启用组调度时构建层次化调度树：

•         cfs_rq

该实体所属运行队列。

•         my_q

如果该实体本身代表一个任务组，则它拥有自己的子运行队列my_q。

•         parent

父级调度实体，实现自上而下的嵌套调度。

这种设计将“调度逻辑”与“被调度对象”解耦，使CFS可以自然支持从单进程到多级cgroup的复杂层次结构。

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