高端文?|?CPU負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)

在《一文讀懂 | 進(jìn)程怎么綁定 CPU》這篇文章中介紹過，在 Linux 內(nèi)核中會(huì)為每個(gè) CPU 創(chuàng)建一個(gè)可運(yùn)行進(jìn)程隊(duì)列，由于每個(gè) CPU 都擁有一個(gè)可運(yùn)行進(jìn)程隊(duì)列，那么就有可能會(huì)出現(xiàn)每個(gè)可運(yùn)行進(jìn)程隊(duì)列之間的進(jìn)程數(shù)不一樣的問題，這就是所謂的?負(fù)載不均衡?問題，如下圖所示：

（圖1）

最極端的情況是，一個(gè) CPU 的可運(yùn)行進(jìn)程隊(duì)列擁有非常多的進(jìn)程，而其他 CPU 的可運(yùn)行進(jìn)程隊(duì)列為空，這就是著名的?一核有難，多核圍觀，如下圖：

（圖2）

為了避免這個(gè)問題的出現(xiàn)，Linux 內(nèi)核實(shí)現(xiàn)了 CPU 可運(yùn)行進(jìn)程隊(duì)列之間的負(fù)載均衡。接下來，我們將會(huì)介紹 CPU 間的負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)原理。

本文使用的內(nèi)核版本為：Linux-2.6.23

CPU 間負(fù)載均衡原理

CPU 間負(fù)載不均衡的根本原因就是，CPU 的可運(yùn)行進(jìn)程隊(duì)列中的進(jìn)程數(shù)量不均衡導(dǎo)致的。所以，要解決 CPU 間負(fù)載不均衡的方法就是：將最繁忙的 CPU 可運(yùn)行進(jìn)程隊(duì)列的一些進(jìn)程遷移到其他比較空閑的 CPU 中，從而達(dá)到 CPU 間負(fù)載均衡的目的。

當(dāng)然，在 2.6.0 版本的內(nèi)核的確是這樣實(shí)現(xiàn)的，我們可以看看其實(shí)現(xiàn)代碼：

static?void?
load_balance(runqueue_t?*this_rq,?int?idle,?cpumask_t?cpumask)
{
????int?imbalance,?idx,?this_cpu?=?smp_processor_id();
????runqueue_t?*busiest;
????prio_array_t?*array;
????struct?list_head?*head,?*curr;
????task_t?*tmp;

????//?1.?找到最繁忙的?CPU?運(yùn)行隊(duì)列
????busiest?=?find_busiest_queue(this_rq,?this_cpu,?idle,?