linux调度原理（三）

本篇主要讲解linux的组调度。一般操作系统的调度实体是进程，但对于支持多用户的操作系统linux来说，有些场景可能以进程为调度实体就无法满足需求。

如，一台linux机器上有两个用户A和B。若A有10个进程，B有2个进程。如果以进程为调度实体，则会出现A用户的进程运行时间是B进程运行时间的5倍。如果这是用户付费的虚拟机用户，这对于B用户很不公平。为了解决该类问题，linux引入了组调度。

组调度原理

为了实现组调度，linux不在以进程作为调度实体，改以进程组作为调度实体。实际中组调度主要是针对完全公平调度算法(completely fair schedule)实现的。其基本流程如下：

1. 首先根据CFS调度算法选出需要调度的最优实体。
2. 如果筛选出的最优调度实体为一个单独的进程，则直接运行即可。
3. 若果筛选出的最优调度实体为一个进程组，则在该进程组范围内继续使用CFS调度算法选出该进程组内的最优调度实体，即重复步骤1，直至筛选出的调度实体为一个单独可运行的进程为止。

注意，进程组可以递归包含进程组，即进程组不仅可以包含进程，还可以包含其他的进程组。

以上面的多用户linux操作系统为例，当采用组调度时，用户A和用户B分别作为两个进程组。组调度分配给进程组A和进程组B相同的时间片，假设为100ms，这样进程组A由于有10个进程，平均每个进程分配的时间为10ms，而进程组B每个进程可以分配的时间片为50ms，这样保证了调度的公平性。

代码流程分析

我们已经知道，所有的调度切换都是通过调用schedule函数完成的。在schedule函数中，调用pick_next_task函数选择下一个调度实体。

 在pick_next_task函数中，流程如下：

1. 若前一个进程采用的调度器为CFS调度器或者idle调度器且当前cpu的运行队列上的进程都采用的时CFS调度算法，则直接调用pick_next_task_fair函数选择下一个调度实体。

2. 否则按照优先级从高到低的顺序逐个遍历所有调度类，获取下一个最优的调度实体。

3. 在pick_next_task_fair函数中，有如下的do while循环。在循环中，通过pick_next_entity函数从cfs调度器的运行队列上获取下一个最优的调度实体se，并找到调度实体se对应的cfs运行队列cfs_rq。

 若cfs_rq为空，则说明调度实体se为进程，可以直接运行了；否则调度实体se为进程组，需要继续在进程组中利用cfs调度算法递归选择下一个最优的调度实体，直至选择出的调度实体为可运行进程。

 从上面可以看出，调度实体sched_entity结构体中my_q成员用于表示被该调度实体所拥有的cfs运行队列。若my_q为空，表示该调度实体为进程；否则为进程组。通过这种方法可以判断调度实体的类型（进程/进程组）。

组调度总结如下：

 参考：

        图解｜Linux 组调度