一、简述
调度程序负责决定将哪个进程投入运行，何时运行以及运行多长时间，进度调度可看做在可运行进程之间分配有限的处理器时间资源的内核子系统。
二、调度器介绍
（1）调度器概念
调度器的一个重要目标是有效的分配CPU时间片，同时提供很好的用户体验。调度器的一般原理是按需分配的计算能力，向系统中每个进程提供最大的公正性。
（2）调度器分类
> CFS调度器（Completely Fair Scheduler 完全公平调度）
同一个调度周期内每个进程的虚拟运行时间一致，虚拟运行时间 = 实际运行时间 / 比重值（后续补充）；
> 实时调度器
（3）调度器框架
当前linux调度程序由两个调度器组成：主调度器和周期性调度器。
> 主调度器schedule
1. 完成必要检查，设置进程状态，处理进程所在的就绪队列；
2. 调度全局的pick_next_task选择抢占的进程：
> 如果当前CPU上所有进程都是CFS调度的普通非实时进程，则直接用CFS调度，如果无程序调度则调度idle进程；
> 否则从优先级最高的调度器类sched_class_highest开始依次遍历所有的调度器类的pick_next_task函数，选择最优进程执行；
3. context_switch完成进程上下文切换：
> 调度switch_mm，把虚拟内存从一个进程映射切换到新进程中；
> 调度switch_to，从上一个进程处理器状态切换到新进程的处理器状态，包括保存、恢复栈信息和寄存器信息；
> 周期性调度器scheduler_tick
周期性调度器scheduler_tick由内核时钟中断周期性的触发, 周期性调度器以固定的频率激活负责当前进程调度类的周期性调度方法。
三、进程调度相关
（1）进程分类
传统上把进程分为“I/O受限”和“CPU受限”
另外也有把进程分为三类：
（2）调度策略
linux内核目前实现了6种调度策略：
（3）5个调度器类
优先级顺序为：
stop > dl > rt > fair > idle
（4）3个调度实体
调度器不限于调度进程，还可以调度更大的实体，比如实现组调度。
四、schedule调度流程内核分析
内核版本：3.10.11 （/kernel/sched/core.c）的__schedule函数：
static void __sched __schedule(void)
{
struct task_struct *prev, *next;
unsigned long *switch_count;
struct rq *rq;
int cpu;
need_resched:
preempt_disable();
/* 禁止抢占 */
rq = cpu_rq(cpu);
rcu_note_context_switch(cpu);
prev = rq->curr;
schedule_debug(prev);
if (sched_feat(HRTICK))
hrtick_clear(rq);
raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
switch_count = &prev->nivcsw;
if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
prev->state = TASK_RUNNING;
} else {
deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
prev->on_rq = 0;
/*
* If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
* whether it wants to wake up a task to maintain
* concurrency.
*/
if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
struct task_struct *to_wakeup;
to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
if (to_wakeup)
try_to_wake_up_local(to_wakeup);
}
}
switch_count = &prev->nvcsw;
}；
pre_schedule(rq, prev);
/* 调度前处理：设置优先级等操作 */
if (unlikely(!rq->nr_running))
idle_balance(cpu, rq);
put_prev_task(rq, prev);
/* 将先前进程任务放入队列 */
next = pick_next_task(rq);
/* 从队列中选取下一个进程任务 */
rq->skip_clock_update = 0;
if (likely(prev != next)) {
rq->nr_switches++;
rq->curr = next;
++*switch_count;
context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
/* 上下文切换 */
* The context switch have flipped the stack from under us
* and restored the local variables which were saved when
* this task called schedule() in the past. prev == current
* is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
*/
cpu = smp_processor_id();
rq = cpu_rq(cpu);
} else
raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
post_schedule(rq);
sched_preempt_enable_no_resched();
if (need_resched())
goto need_resched;
}
后续补充调度过程。
参考：https://blog.csdn.net/gatieme/article/details/51699889