cpu调度器

1、含义
在可执行的任务集合中选出一个，并分配一定时间片。
（可执行集合比如linux里进程或线程 task_struct\ 进程组cgroup）

2、流程与目标
不同选举策略选举一个可执行任务（公平CFS、短任务、优先级） -》 分配时间片（考虑均衡，太长伤延时，太短伤吞吐） -》 何时切换（自愿切换、时钟/唤醒抢占）
对于cpu调度，我们可以频繁做不同决策，但具体切换应当谨慎；通过need_reach标志位，对任务先打标，在执行；此外，目标是需要均衡，（吞吐、延迟、公平、实时）

3、选举策略与其数据结构
选举-- 就是从集合中取出一个任务，对于集合的功能来说，它具备入队，出队操作、选出最优任务；策略不同，其数据结构也不同；

• 短任务， 通过键 = 预计撞钟时间或剩余撞钟时间， 最小的应当优先出队， 往往最小堆-》底层是同态数组维护的完全二叉树， 入队出队 O（log2N） 选出O（1）；

• 优先级FIFO/RR， 将任务分不同档位， 0档最优先，后依次增大；用位图bitmap标记该档位下是否有任务， 用FIFO队列存储每个任务， 选最优，先选档位在去对头任务 O（1）; 入队，找到档位的队列，挂在队尾； 出队从链表中摘掉 《O（log2N）

• 公平CFS : LINUX常用的， key = vruntime 虚拟运行时间， 它根据权重 nice计算， nice越高虚拟运行时间增长快； 为实现公平，选出vruntime 最小先执行，执行一段时间后，vruntime 增长不再是最小，当前任务切出，新的最优任务运行。 这要求所有任务必须是有序的，而不是相对有序。
  因此 红黑树最合适 入队出队O（log2 N） 选举 是树左下角；；

4、linux下怎么调度
Linux 的 CPU 调度并不是一个单一算法，而是按调度类分层实现的。每个 CPU 核心都对应一个运行队列 struct rq，里面分别存放不同调度类的就绪队列，调度时按优先级从高到低依次检查。
有很多调度策略 从高优先级到低优先级 分别是 stop deadline rt FIFO/RR fair idle
stop 是 用于执行内核内部的特殊任务，比如 CPU 热插拔、迁移任务、关闭 CPU 等。
Deadline 调度类对应 SCHED_DEADLINE 策略，用于需要严格时限保证的实时任务。
RT 调度类 队列加BITMAP SCHED_FIFO 和 SCHED_RR 两种实时策略
Fair 调度类 红黑树维护任务 按虚拟运行时间 vruntime 选择 这是绝大多数用户进程使用的调度类。
Idle 调度类 当没有其他任务可运行时，CPU 执行 idle 任务 , 空闲线程 。