linux - 完全公平调度程序 (CFS) : vruntime of long running processes

Question

如果 vruntime 自进程创建以来就被计算在内，如果这样的进程正在与新创建的处理器绑定(bind)进程竞争(比方说比几天更年轻)，那么为什么这样的进程甚至会获得处理器？

正如我所读到的，规则很简单:选择最左边的叶子，这是运行时间最短的进程。

谢谢!

Answer 1

kernel documentation for CFS有点掩饰你的问题的答案，但简要提及:

In practice, the virtual runtime of a task is its actual runtime normalized to the total number of running tasks.

所以，vruntime 实际上是规范化的。但是文档没有详细说明。

它实际上是如何完成的？

规范化通过 min_vruntime 值发生。此 min_vruntime 值记录在 CFS 运行队列 (struct cfs_rq) 中。 min_vruntime 值是 rbtree 中所有任务的最小 vruntime。该值还用于跟踪 cfs_rq 完成的所有工作。

您可以观察在 CFS 的 enqueue_entity() 中执行规范化的示例代码:

2998 static void
2999 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
3000 {
3001         /*
3002          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
3003          * through calling update_curr().
3004          */
3005         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
3006                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
3007 
3008         /*
3009          * Update run-time statistics of the 'current'.
3010          */
3011         update_curr(cfs_rq);
...
3031 }

您也可以在update_curr()中观察vruntime 和 min_vruntime 如何保持更新:

701 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
702 {
703         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
...
713 
714         curr->exec_start = now;
... 
719         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
... 
722         curr->vruntime += calc_delta_fair(delta_exec, curr);
723         update_min_vruntime(cfs_rq);
... 
733         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
734 }

min_vruntime 的实际更新发生在恰当命名的 update_min_vruntime() 中功能:

457 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
458 {
459         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
460 
461         if (cfs_rq->curr)
462                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
463 
464         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
465                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
466                                                    struct sched_entity,
467                                                    run_node);
468 
469                 if (!cfs_rq->curr)
470                         vruntime = se->vruntime;
471                 else
472                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
473         }
474 
475         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
476         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
...
481 }

通过确保 min_vruntime 得到正确更新，基于 min_vruntime 的规范化将保持一致。 (您可以通过在 fair.c 中查找“normalize”或“min_vruntime”来查看更多基于 min_vruntime 的规范化示例。)

所以简单来说，所有 CFS 任务的 vruntime 值都根据当前 min_vruntime 进行规范化，这确保在您的示例中，较新任务的 vruntime 将快速接近与旧任务的 vruntime 的平衡。 (我们知道这一点是因为文档指出 min_vruntime 是单调递增的。)