调度相关数据结构

1. task_struct

说到调度，第一个首先相当的应该是task_struct，它用于表示一个进程/线程，它可以看做调度的一个实体单位，该结构体中，几个与调度较为密切的成员如下：

struct task_struct {
    int prio, static_prio, normal_prio;
    unsigned int rt_priority;
    const struct sched_class *sched_class;
    struct sched_entity se;
    struct sched_rt_entity rt;
#ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
    struct task_group *sched_task_group;
#endif
    struct sched_dl_entity dl;
...
    unsigned int policy;
    int nr_cpus_allowed;
    cpumask_t cpus_allowed;
}

• rt_priority是实时进程的优先级，其值范围为0到99，值越大优先级越高；
• prio和normal_prio表示动态优先级，static_prio是静态优先级，静态优先级由启动时静态分配，例如使用nice值或sched_setscheduler()系统调用。normal_prio基于静态优先级及调度策略计算，prio用于某些情况下内核需要暂时提高进程的优先级。
• sched_class是调度器类；

2. sched_class

3. sched_entity

struct sched_entity {
    struct load_weight load;
    struct rb_node run_node;
    unsigned int on_rq;
    u64 exec_start;
    u64 sum_exec_runtime;
    u64 vruntime;
    u64 prev_sum_exec_runtime;
}

• load用于负载均衡，指定了权重，计算该值是调度器的一项重任；
• run_node是一颗红黑树节点，使得实体可在红黑树上排序；
• on_rq指示该实体是否在就绪队列中：struct rq；在就绪队列中表示等待调度；
• exec_start以及接下来的几个变量用于时间统计，主要是记录CPU消耗时间用于CFS调度器。sum_exec_runtime跟踪进程运行时在CPU上执行的总时间，exec_start指示当前执行的开始，例如新进程加入就绪队列或周期性调度器中，每次调用会计算当前时间与exec_start差值叠加到sum_exec_runtime中，而当前时间则设为exec_start，prev_sum_exec_runtime用于计算上次进程执行的CPU时间，vruntime记录进程在执行期间虚拟时钟上流逝的时间数量。