linux 实时调度实现

调度入口__schedule() 主要做了几件事:

deactivate_task() -> pick_next_task() -> context_switch()

pick_next_task 的实现中主要两个步骤: 

(IN __pick_next_task)
 
put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
 
for_each_class(class) {
	p = class->pick_next_task(rq);
	if (p)
		return p;
}

put_prev_task_balance 会从高优先级向低优先级搜索可调度的task，优先级的顺序是：

stop > deadline > real time > fair > idle

在 balance_rt 中如果 pushable_tasks 队列的最高优先级的task比当前优先级要小，且当前任务队列的load 很大了，则尝试为它们决定应该调度到哪个cpu上pull_rt_task()大概过程是：

• for cpu in 调度域中的其它cpus:
  • 找到pushable_tasks的优先级比自己高的cpu2的pushable_tasks.
  •  取出那个cpu2的pushable_tasks中优先级最高的task2.2
  • 如果它比当前cpu1上task1优先级高，但没有那个cpu2上正执行的task2.1优先级高，则尝试迁移过来，执行resched_curr()     
    • 一个特殊情况是那个task不支持迁移，则为它加一个push_cpu_stop的stop级别的任务(我看的版本代码里要求添加stop任务要求cpu2 == smp_processor_id()，那按说一定不会添加成功，可能是历史原因吧)     
    • 当这个任务在那个cpu2上被调度时，会暂停cpu2正在执行的task2.1，为它找到合适的cpu去执行（有可能给到我当前的cpu1，也可能给到别人），从而给这个task2.2一个被pick的机会.

之后执行 put_prev_task_rt，这里会更新统计信息，如果发现有 task 已经超出了队列的时间片（sched_rt_runtime_exceeded），则尝试从调度域中其它的cpu瓜分时间片过来（do_balance_runtime）。如果成功的话，且这个任务还没结束，则把它放到可调度pushable_tasks队列上（enqueue_pushable_task）。如果无济于事的话，则从各层active 队列里摘除，并尝试插入到上面某个时间片充足的层级的group的active 队列中（dequeue_rt_entity），并重新调度这个实时队列（resched_curr）。

现在假设active队列上还有其它 active 的任务，执行 pick_next_task，找出下一个active 的最高优先级任务：

static struct task_struct *pick_next_task_rt(struct rq *rq)
{
	struct task_struct *p = pick_task_rt(rq);
 
	if (p)
		set_next_task_rt(rq, p, true);
 
	return p;
}

pick_task_rt 会根据bitmap 找到最高优先级的队列，从中拿出第一个task，作为要执行的task。set_next_task_rt 会把这个选中的task从pushable_tasks中摘除下来，并注册一个push_rt_tasks的callback，并在active队列上任务全耗尽时通过__balance_callbacks来调度pushable_tasks中剩下的task。

如果执行过程中有抢占或time_tick到达，则可能会把task 放回 active 队列（requeue_task_rt）。