调度器Linux CFS调度器：实现多任务管理的优先级分配（linuxcfs）

Linux CFS调度器(Completely Fair Scheduler,完全公正调度器)是Linux内核中采用的一种调度器，它旨在实现在操作系统中多任务的管理，它让操作系统根据优先级及其它多种因素来决定每一块CPU处理哪个任务，以实现根据每个任务的特性选择最合适的CPU调度策略。Linux CFS调度器向操作系统中的运行的任务分配表示 CPU 运行时间的时间片，每个任务都会按照其优先级和运行时间从而分配 CPU 时间片，这样就能充分利用 CPU 便于任务的调度，以达到负载均衡的效果，以保证系统低延迟、高效率和稳定运行。

Linux CFS调度器按照 “Actual Finish Time” (ACT) 的形式来管理进程和对象，它使用一种基于红黑数求根树 (RB-Tree) 的数据结构（参见下图）来进行管理，这是一种有效管理多任务的数据结构。


RB-Tree 的特点：(1) 根据它的秩 (degree) 来排序运行任务，根据优先级排序，(2) 支持动态的插入、删除、搜索等操作，(3) 时间复杂度为 O (logn)，即几乎不会发生阻塞，从而可以保证进程在实时性方面更稳定，具有更好的响应速度。

下面这段代码是 Linux CFS 调度器的优先级转换函数：

static inline void __prio_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
                                  int oldprio)
{
    if (rq->curr == p) {
        set_rq_task(rq, p);
        rq->aff_info.flags |= RQCF_ACTIVE_BALANCE;
    }
    if (p->prio 
        insert_task_rbtree(rq, p);
    else
        delete_task_rbtree(rq, p);
}```
它会根据传入的参数调用相关的函数来改变任务的优先级，以实现每一次优先级的变化，并修改RB-Tree数据结构。
Linux CFS调度器可使操作系统充分利用CPU，它支持动态的插入、删除、搜索操作，这样每个任务都能被优先分配好自己应得的资源，从而实现多任务管理的优先级分配。

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