Linux内核中sched_avg的作用

在 Linux 内核中，struct sched_avg 是一个用于跟踪进程或调度实体负载情况的数据结构，主要用于完全公平调度器（CFS）的负载均衡和调度决策。以下是 struct sched_avg 的定义及其主要字段的作用：

定义

struct sched_avg {
    u64             last_update_time;       // 上次更新时间
    u64             load_sum;               // 负载总和
    u64             runnable_load_sum;      // 可运行负载总和
    u32             util_sum;               // CPU利用率总和
    u32             period_contrib;         // 周期内的贡献值
    unsigned long   load_avg;               // 平均负载
    unsigned long   runnable_load_avg;      // 可运行负载平均值
    unsigned long   util_avg;               // CPU利用率平均值
    struct util_est util_est;               // 用于估计进程的利用率
} ____cacheline_aligned;

字段作用

1. last_update_time

   • 记录上次更新负载的时间戳，用于计算负载变化。

2. load_sum

   • 累计的负载总和，表示过去一段时间内所有任务的负载贡献。

3. runnable_load_sum

   • 可运行负载总和，表示当前可运行任务的负载贡献。

4. util_sum

   • CPU利用率总和，表示过去一段时间内任务的CPU利用率。

5. period_contrib

   • 周期内的贡献值，用于计算负载的衰减。

6. load_avg

   • 平均负载，表示当前任务对系统负载的平均影响。

7. runnable_load_avg

   • 可运行负载平均值，表示当前可运行任务的平均负载。

8. util_avg

   • CPU利用率平均值，表示任务在过去一段时间内的CPU利用率。

9. util_est

   • 用于估计进程的利用率，特别是在进程被唤醒时，帮助调度器更准确地评估进程的负载。

作用

• 负载追踪：sched_avg 结构体用于追踪每个调度实体的负载情况，帮助调度器了解任务的运行状态。
• 负载均衡：通过 load_avg 和 util_avg 等字段，调度器可以评估任务的负载，并在多核CPU上进行负载均衡。
• 调度决策：调度器利用这些负载信息来决定任务的优先级和调度时机，从而实现更公平的CPU时间分配。

总之，struct sched_avg 是 Linux 内核调度器中用于负载追踪和调度决策的重要数据结构，它通过统计和更新负载信息，帮助调度器更好地管理任务的运行。