Представлен новый вариант планировщика задач BFS

В списке рассылки разработчиков ядра Linux представлен новый планировщик задач, основанный на коде планировщика BFS (Brain Fuck Scheduler), но отличающийся возможностью использования нескольких очередей выполнения (runqueue). Патчи с реализацией нового планировщика подготовлены для ядра 3.6.2.

Планировщик BFS ориентирован на обеспечение оптимальной отзывчивости, интерактивности и пропускной способности при решении типичных пользовательских задач на обычных компьютерах. Основная реализация BFS, поддерживаемая Коном Коливасом (Con Kolivas), манипулирует процессами в рамках одной глобальной очереди задач для всех CPU, что позволяет свести к минимуму паразитную нагрузку от работы планировщика, но приводит к проблемам с масштабируемостью на многоядерных системах (BFS эффективен на системах, имеющих менее 16 ядер). Маттиас Кёлер (Matthias Kohler), автор нового варианта BFS, переработал архитектуру планировщика для обеспечения его оптимальной работы на многоядерных системах.

Суть внесённых изменений сводится к добавлению нескольких очередей выполнения, каждая из которых привязывается к одному или нескольким ядрам CPU и отвечает за планирование выполнения процессов только для указанных ядер CPU. Таким образом, удаётся обойти проблемы с масштабируемостью BFS на системах с большим числом процессорных ядер.
Ценой наличия нескольких очередей является необходимость поддержания дополнительных механизмов для балансировки нагрузки между очередями, что снижает эффективность.

В качестве выхода предоставлена возможность гибкой настройки числа очередей, что позволяет выбрать оптимальное число очередей для имеющегося числа процессорных ядер или особенностей рабочей нагрузки на систему. Например, возможно использование одной глобальной очереди как в классическом BFS (для максимальной отзывчивости), использование отдельной очереди для каждого ядра CPU (для максимальной масштабируемости) или привязка одной очереди к паре ядер CPU.

По заявлению автора проекта разработка пока находится на стадии начального прототипа и ещё требует проведения доработки и оптимизации алгоритма балансировки нагрузки. В будущем в проект планируется добавить некоторые возможности из используемого по умолчанию в ядре Linux планировщика CFS, в основном связанные с управлением пропускной способностью и обеспечением минимальных задержек. При этом, разработка сохранит минималистичный характер и как BFS будет содержать гораздо меньше строк кода, чем в CFS.

Также по теме: