unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
// 参考：
// SMP负载均衡
// http://soft.chinabyte.com/os/22/12359522.shtml
// linux组调度浅析
// http://hi.baidu.com/_kouu/item/0fe32610e493314be75e06d1
// 进程调度和组调度
// http://blog.chinaunix.net/uid-27052262-id-3239263.html
// CF调度器
// http://blog.csdn.net/wudongxu/article/details/8574749
// FIFO调度器
// http://lwn.net/Articles/296419/
// 调度初始化
// 函数任务：
// 1.初始化rootdomain
// rootdomain指示rq可运行的cpu集合
// 2.初始化real-time task对cpu的占有率
// sysctl_sched_rt_period代表rt进程的调度周期
// sysctl_sched_rt_runtime代表rt进程在调度周期中可运行的时间
// 3.初始化per-cpu rq
// 3.1 初始化公平调度队列，实时调度队列
// 3.2 初始化cpu负载记录数组
// 3.3 初始化cpu使用的tick hrtimer
// 4.初始化current(init_task)为idle task
// 4.1 设置current由公平调度管理
1.1 void __init sched_init(void)
{
int i, j;
#ifdef CONFIG_SMP
//初始化默认的调度域
init_defrootdomain();
#endif
//rt_bandwidth表示实时进程对cpu的占有率
init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
global_rt_period(), global_rt_runtime());
//初始化per-cpu rq
for_each_possible_cpu(i) {
struct rq *rq;
//per-cpu 运行队列
rq = cpu_rq(i);
raw_spin_lock_init(&rq->lock);
rq->nr_running = 0;
rq->calc_load_active = 0;
rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
//初始化公平调度策略、实时调度策略队列
init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
init_rt_rq(&rq->rt, rq);
//调度队列中，实时进程对cpu的占有率
rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
//分5个等级记录cpu的负载情况
for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
rq->cpu_load[j] = 0;
#ifdef CONFIG_SMP
rq->sd = NULL;
rq->rd = NULL;
rq->post_schedule = 0;
rq->active_balance = 0;
rq->next_balance = jiffies;
rq->push_cpu = 0;
//rq运行的cpu
rq->cpu = i;
rq->online = 0;
rq->migration_thread = NULL;
rq->idle_stamp = 0;
rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
#endif
//初始化rq使用的hrtimer
init_rq_hrtick(rq);
atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
}
set_load_weight(&init_task);
//load balancing软中断
#ifdef CONFIG_SMP
open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
#endif
atomic_inc(&init_mm.mm_count);
//通知底层体系结构不需要切换虚拟地址空间的用户空间部分
enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
//将当前进程，即init_task更新为idle thread
init_idle(current, smp_processor_id());
//下次进行load balancing的时间戳
calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
//当前进程关联的调度累
current->sched_class = &fair_sched_class;
perf_event_init();
//标识调度器开始运行
scheduler_running = 1;
}
// rq结构分析
// 参考 http://blog.csdn.net/bullbat/article/details/7160246
1.2 struct rq {
raw_spinlock_t lock;
//就绪队列中进程数
unsigned long nr_running;
#define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
//分5个等级记录就绪队列的负载情况
//在系统初始化的时候sched_init把rq的cpu_load array初始化为0，之后通过函数update_cpu_load
//公式如下：
// cpu_load[0]等于rq中load.weight的值
// cpu_load[1]=(cpu_load[1]*(2-1)+cpu_load[0])/2
// cpu_load[2]=(cpu_load[2]*(4-1)+cpu_load[0])/4
// cpu_load[3]=(cpu_load[3]*(8-1)+cpu_load[0])/8
// cpu_load[4]=(cpu_load[4]*(16-1)+cpu_load[0]/16
//通过this_cpu_load返回的cpu load值是cpu_load[0]
//进行cpu blance或migration时，通过调用source_load target_load取得对该处理器cpu_load index值。
unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
//本schedule entity的load->weight的总和
struct load_weight load;
//scheduler tick中调用update_cpu_load时,这个值就增加一，可以用来反馈目前cpu load更新的次数。
unsigned long nr_load_updates;
//统计处理器context switch次数
// schedule进行累加，并可以通过函数nr_context_switches统计目前所有处理器总共的context switch次数
// 或是可以查看/proc/stat中的ctxt获取目前整个系统触发context switch的次数。
u64 nr_switches;
//公平调度队列
struct cfs_rq cfs;
//实时调度队列
struct rt_rq rt;
//支持group cfs tasks的机制
#ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
//1.fair group scheduling，
// 将cfs rq中若干task组织成若干task group，即子cfs_rq，属于这group的task所使用到的处理器时间就会以个group总共所分的的时间为上限。
//2.基于cgroup的fair group scheduling 架构
// 2.1 可以创造出有阶层性的task组织，根据不同task的功能群组化。
// 2.2 在配置给该群组对应的处理器资源，让属于该群组下的task可以通过rq机制使用属于该群组下的资源。
//3.加入、退出、遍历leaf_cfs_rq_list
// 3.1 加入：list_add_leaf_cfs_rq把一个group cfs rq加入。
// 3.2 退出：list_del_leaf_cfs_rq把一个group cfs rq退出。
// 3.3 遍历：for_each_leaf_cfs_rq遍历rq上得所有leaf cfs_rq
struct list_head leaf_cfs_rq_list;
#endif
#ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
//类似leaf_cfs_rq_list，只是这里是针对属于real-time的task,对应的操作函数有list_add_leaf_rt_rq,
//list_del_leaf_rt_rq, for_each_leaf_rt_rq.
struct list_head leaf_rt_rq_list;
#endif
//统计目前rq中有多少task属于TASK_UNINTERRUPTIBLE的状态.
unsigned long nr_uninterruptible;
//指向目前处理器正在执行的task; 没有可运行task时，运行idle task.
struct task_struct *curr, *idle;
//基于处理器的jiffies值，用以记录下次进行处理器balancing的时间点.
unsigned long next_balance;
//用以存储context-switch发生时，前一个task的memory management结构.
struct mm_struct *prev_mm;
//记录目前rq的clock值
// 该值等于调用sched_clock_cpu(cpu_of(rq))的返回值，在scheduler_tick中通过函数update_rq_clock更新.
u64 clock;
//记录目前rq中处于等待i/o状态的task数。
// 例如当driver接受来自task的调用，但处于等待i/o阶段时，为了充分利用处理器的执行资源，
// 这时就可以在driver中调用函数io_schedule，此时就会把目前rq中的nr_iowait加一，
// 并设定目前task的io_wait为1, 然后触发scheduling 让其他task有机会可以得到处理器执行时间。
atomic_t nr_iowait;
#ifdef CONFIG_SMP
//root domain是基于多核心架构下的机制，
//其中包括了:
// cpu mask(包括span,online,rt overload),
// reference count
// cpupri
//1.当root domain被rq引用时，refcount加一，反之就减一。
//2.cpu mask span表示rq可运行的cpu mask、 noline为已经被rq安排了进程的cpu
//3.当rq中real-time的task执行完毕时，会调用函数pull_rt_task从该rq rto_mask中标识的cpu上，
// 查找是否有处理器有大于一个以上的real-time task，若有就会迁移到本cpu执行。
//4.cpupri不同于task的优先级，cpupri本身有102个优先级：
// -1 invalid,
// 0 idle
// 1 normal
// 2-101对应real-time priority 0-99
//参考convert_prio, task priority如果是140就会对应到cpu idle，如果是大于等于100就会对应到cpu normal,
// 若是task priority介于0-99之间,就会对应到cpu real-time priority 101-2 之间。
//在实际的操作上, 可以调用cpupri_find传入一个real-time task结构，此时就会依据cpupri中pri_to_cpu选择
// 一个目前执行real-time task且该task的优先级比目前要插入的task更低的处理器, 并通过cpu mask(lowest_mask)
// 返回目前可以选择的处理器mask。
//参考 kernel/sched_cpupri.c.
//在初始化的过程中,通过sched_init调用init_defrootdomain对root domain与cpu priority机制进行初始化。
struct root_domain *rd;
//schedule domain是基于多核心架构下的机制。
//每个处理器都会有一个默认的scheduling domain.
// 1.scheduling domain的层次结构：
// 通过parent找到上一层的domain。
// 通过child找到下一层的domain(NULL表示结尾)。
// 2.scheduling domain覆盖的处理器：
// 通过span掩码，表示这个domain所覆盖的处理器范围。
// 3.scheduling domain的根：
// base domain涵盖系统中所有处理器。
// 4.scheduling doma的cpu group：
// 4.1 schedule domain都会包括一个或一个以上的cpu groups(结构为struct sched_group),并通过next指针把cpu groups串联在一起(成为一个单向的circular linked list)。
// 4.2 cpu group都通过cpumask来定义其所涵盖的处理器，并且cpu group所包括的处理器范围必需涵盖在所属的schedule domain处理器范围中。
// 4.3 当scheduling domain在balancing时,会以其下的cpu groups为单位,通过cpu_power(该group所涵盖的处理器的tasks loading
// 总和)来比较不同的cpu groups的负荷来进行tasks的移动,达到balancing的目的。
// 5.loadbalance时机：
// 5.1 在sched_init中, 通过open_softirq注册SCHED_SOFTIRQ软中断\
// 5.2 在scheduler_tick中，通过trigger_load_balance确认目前的jiffies值是否大于要触发load balance的时间戳，并通过raise_softirq触发SCHED_SOFTIRQ。
// 5.3 在load balance软中断中，通过run_rebalance_domains进行scheduling domain load balance.
// 有关scheduling domain进一步的內容,参考
// Documentation/scheduler/sched-domains.txt.
struct sched_domain *sd;
//为1表示目前cpu rq中执行的为idle task
//为0表示执行非idle task
unsigned char idle_at_tick;
int post_schedule;
//为1表示这个rq正在运行fair scheduling的load balance,此时会调用stop_one_cpu_nowait暂停该cpu的进程
//然后通过调用active_load_balance_cpu_stop把tasks从最忙碌的处理器移到idle的处理器上执行
int active_balance;
//用以存储目前进入idle状态并且进行load balance流程的处理器id。
//整个流程为
// 进程调用schedule时, 若该处理器rq的nr_running为0(也就是目前没有正在执行的task),就会调用idle_balance并
// 触发后续load balance流程
int push_cpu;
//用以存储目前运作这个rq的处理器id
int cpu;
int online;
//如果rq中目前有task正在执行,这个值会等于目前该rq的load weight除以目前rq中task数目的均值
unsigned long avg_load_per_task;
struct task_struct *migration_thread;
struct list_head migration_queue;
//统计目前real-time task执行时间的均值, 反应目前系统中real-time task平均被分配到的执行时间值
u64 rt_avg;
u64 age_stamp;
//表示cpu进入idle状态的时间
u64 idle_stamp;
u64 avg_idle;
#endif
//用以记录下一次计算cpu load的时间,初始值为当前的jiffies加上五秒与1次的scheduling tick的间隔
unsigned long calc_load_update;
long calc_load_active;
#ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
#ifdef CONFIG_SMP
int hrtick_csd_pending;
struct call_single_data hrtick_csd;
#endif
struct hrtimer hrtick_timer;
#endif
};
