CFS 调度器#

CFS（Completely Fair Scheduler）是 Linux 的默认调度策略。

核心思想#

CFS 的核心思想是公平性——让每个进程都能获得公平的 CPU 时间。

关键概念：

• 虚拟运行时间（vruntime）：记录进程已经使用的 CPU 时间
• 红黑树：CFS 使用红黑树按 vruntime 排序所有可运行进程
• 时间片：每个进程获得的 CPU 时间份额

// 简化的 CFS 调度逻辑
struct sched_entity {
    struct rb_node run_node;  // 红黑树节点
    u64 vruntime;             // 虚拟运行时间
    // ...
};

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vruntime 计算公式#

$\text{vruntime} += \Delta_{exec} \times \frac{NICE\_0\_LOAD}{weight}$

• nice 值越低，权重越高，获得的 CPU 时间越多
• 实时进程优先级高于普通进程

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进程状态#

Linux 进程有以下几种状态：

状态	说明
TASK_RUNNING	可运行或正在运行
TASK_INTERRUPTIBLE	等待中断，可被信号唤醒
TASK_UNINTERRUPTIBLE	等待中断，不可被信号唤醒
TASK_STOPPED	被停止（如收到 SIGSTOP）
TASK_ZOMBIE	已终止但未被父进程回收

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调度策略对比#

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参考资料#

书籍推荐

• 《Linux 内核设计与实现》第 4 章
• 《深入理解 Linux 内核》第 7 章