一、調度策略

調度進程

單個 CPU一次只能執行一個進程，雖然 Linux 系統通過使用多任務同時處理多個進程，但當多個進程同時運行在一個CPU 上時，它通過交錯執行這些進程。

內核使用進程調度器來決定在某一時間點上哪個進程在運行。調度器必須平衡幾個選項：

快速決定下一個該運行的進程

進程可以公平的活動 CPU 時間，但高優先級的進程會活動更多的運行時間并且可以搶占低優先級的進程。

響應有力的交互式應用程序

在各種工作負載下可預測和可擴展

進程優先級

在 Linux 中，調度器根據分配給每個線程或進程的調度策略和優先級來控制執行順序。

這些調度策略分為:實時策略和非實時策略。

調度策略

RHEL提供六種調度策略，分為實時調度策略和非實時調度策略。

1、實時
SCHED FIFO：不帶時間分片的先進先出策略。擁有該策略的進程會一直運行，直到被I/O 阻塞或是更改優先級的進程搶占。
SCHED RR：該策略使用時間片循環調度算法，具體同樣優先級的任務輪詢執行，直到耗盡預定的時間片。

2、非實時
SCHED_NORMAL(OTHER)：linux 系統中大多數進程使用的默認策略。
SCHED BATCH：適合批量處理的進程。
SCHED IDLE：該策略有利于運行低優先級應用程序,

CFS 調度
從 2.6.23 版本的內核開始，CFS 就成為默認的調度程序。CFS 使用紅黑樹來管理可運行的進程。它是基于虛擬時間(virtualtime)。
擁有虛擬時間最長，等待時間最長的進程將獲得使用 CPU。該進程在執行期間，虛擬時間將開始減少。

DEADLINE 調度
在 RHEL8 中，引入了一個新的調度策略 SCHED DEADLINE。該調度主要應用在實時系統中，保證實時任務的有效調度。

Deadline 調度使用三個參數:周期、期限和運行時間(最壞情況的運行時間)

周期：如果一個視頻處理任務必須每秒處理60幀，新的幀每隔 16ms(毫秒)會到來，則周期為 16ms。

期限：指任務需要交付結果的最長時間，必須在這個期限結束前完成任務。

運行時間：表示處理一個任務的最長時間。

注意:單位都為 ns。
上面的例子表示:該任務將在每 16.6ms內確保得到 5ms的CPU 時間來運行，并且5ms 的 CPU 運行時間都可以在 10ms 期限內保證可用。

使用命令行方式更改調度選項

管理員可以使用 chrt 命令查看某個進程(-p)的策略和優先級。同時當使用 chrt 開啟一個新程序時，需要制定策略和優先級，如果未指定策略，默認是 SCHED RR.

策略選項:

-b 指定為 SCHED BATCH
-f 指定為 SCHED FIFO
-i 指定為 SCHED IDLE
-o 指定為 SCHED NORMAL(OTHER)
-r 指定為 SCHED RR
-d 指定為 SCHED DEADLINE

例如為某個新進程指定策略和優先級:

使用 systemd 的方式更改調度選項

在服務啟動時指定調度策略和優先級，需要在[Service]段落中指定:

CPUSchedulingPolicy：設置服務的CPU 調度策略。other,batch,idle,fifo,rr。(當前不支持 deadline 策略)

CPUSchedulingPriority：設置優先級，對于實時調度策略，范圍是1(最低)-99(最高)

完成后，需要重啟 systemctl daemon-reload，然后再重啟服務

二、CPU親和性

Pinning 進程

默認情況下，調度策略可以將進程放置在任何一個CPU上去執行，但為了增加效率，可以將某個進程與哪些 CPU 進行綁定，提供了緩存命中率，提供了整體性能。

基于 systemd 的服務提供了一種方便的方式，可以在服務單元中的[Service]段落中使用CPUAffinity,設置，該參數接受一個以空格為分隔符的 CPU 索引列表，例如 0 代表第-個CPU，1代表第二個CPU。

使用 tuna 命令查看CPU 綁定
yum install tuna

選頂: -t -P (大寫)查看特定線程的信息，例如調度策略，優先級，CPU綁定等

使用 cgroup 管理 CPU 親和性

在 NUMA 架構中，一個 NUMA 節點上包含了連接在該節點上的 CPU，內存等硬件設備。由此也引出了 CPU 親和性的概念。即CPU 訪問同一個節點中的內存速度最快效率最高。利用 lscpu 命令查看 CPU 處于哪個 NUMA 節點中。

NUMA

NUMA，非一致性內存訪問。將不同的CPU核心劃分到不同的 node 節點。每個 node都有自己的內存控制器，允許不同 node 中的 CPU 只訪問屬于同一個 node 的內存區域。
而不同的 node 節點通過 QPI進行通信，如圖:

利用 cpuset cgroup 控制器可以將程序綁定到特定的核心上。cuset 目錄已經被掛載到了/sys/fs/cgroup 目錄下。管理員可以手工對該目錄下的文件進行讀寫(修改)。

cpuset.cpus：指定 cgroup 中任務可以訪問的CPU 數。“-”代表連續的 CPU 數。

Cpuset.mems：指定 cgroup 中的任務可以訪問的 NUMA 內存節點。

鏈接：https://www.cnblogs.com/OpenSourceSite/p/18567209