Linux 调度器学习资料整理

引言

系统中的 CPU 数量有限，而用户希望「同时」得到服务的进程（任务）常常会多于可用的 CPU 核数，这时就需要聪明的任务调度器来为我们实现 CPU 虚拟化，让每个进程都能得到服务。调度器需要照顾到任务的响应时间（否则用户会在敲击键盘后等很久，体验很渣），还要保证一定的周转时间（CPU 密集型的任务期望获得更多的连续运行时间，从而利用 CPU 缓存亲和性，频繁的任务切换会导致一些性能损失，尤其是现代系统 TLB miss, Page Fault 惩罚非常严重），同时还不能让某些低优先级的任务饿死。可见调度器是实现多任务的核心，现代操作系统必备。

一直以来，各路 Linux Hackers 都希望能为 Linux 提供这样一个调度器，它能够在桌面系统上有较好的交互性，而在高负载的服务器上有较好的吞吐量。

以下列举一些学习资料，可以进一步了解！

学习资料

• 论文：A complete guide to Linux process scheduling，这篇论文讲得比较好，准备翻译出来以供欣赏
• GitBook: Process Scheduling in Linux
• 内核文档：Linux scheduler doc, CFS

• Linux 进程与线程：《Linux 系统编程手册 第 28 章及后续》

  • 可以关注下和进程线程有关的系统调用
  • Pthread 线程是怎么在 Linux 中实现的

• Linux 公平调度

• The Battle of Schedulers: FreeBSD ULE vs Linux CFS

  • 重点可以看下关于 CFS 的简述 & 负载均衡部分
  • 可以简单看看 ULE 是的实现原理（interactive, batch queue），为什么可能会有饿死的情况

• NUMA 架构深究

  • 早期的 x86 是 Universal Memory Arch, UMA 架构
  • NUMA 架构出来后，访问不同内存地址，速度是有差别了，和硬件架构有很大关系

• Kernel 调度系统

  • 重点关注作者关于 CFS 列出的几个灵魂拷问
  • vruntime 在什么时候发生改变？
  • vruntime 初始值是怎么设定的？