sched PELT

这组实验不是为了“证明调度器怎么选进程”，而是为了直接观察 PELT 的 3 类核心信号:

最直接的观察入口是:

• /proc/<pid>/sched
• /sys/kernel/debug/sched/debug

通用观察命令

程序跑起来后，先记下输出中的 pid 和 tid。

watch -n 0.2 "grep -E 'se.avg|load_avg|runnable_avg|util_avg|util_est' /proc/<tid>/sched"

(不过的确，是需要理解这个输出的)

🧀  grep -E 'se.avg|load_avg|runnable_avg|util_avg|util_est' /proc/self/sched
se.avg.load_sum                              :                47355
se.avg.runnable_sum                          :             24223524
se.avg.util_sum                              :             24223524
se.avg.load_avg                              :                 1024
se.avg.runnable_avg                          :                  510
se.avg.util_avg                              :                  510
se.avg.last_update_time                      :      452700891902976
se.avg.util_est                              :                    0

实验 1: 一直跑

./pelt-busy-demo.out 10 1

这个程序会把自己绑到一个 CPU 上持续忙跑 10 秒。

预期现象:

• util_avg 持续升高并接近高值
• runnable_avg 也接近高值
• load_avg 也会上升

要点:

• 这是最接近“稳定 CPU-bound”任务的样子
• 对单线程满载来说，runnable_avg 和 util_avg 会比较接近

实验 2: 跑一会，睡一会

./pelt-burst-demo.out 10 1 5 20

参数含义:

• 10: 运行 10 秒
• 1: 绑到 CPU1
• 5: 每轮忙跑 5ms
• 20: 每轮睡眠 20ms

预期现象:

• util_avg 比 busy-demo 明显低
• 任务睡眠后，util_avg 不会瞬间掉到 0，而是平滑衰减
• runnable_avg 和 util_avg 都会体现出“bursty”特征

要点:

• 这个实验最适合感受 PELT 的指数衰减
• 如果把 sleep_ms 改大，信号会降得更明显
• 如果把 work_ms 改大，信号会更像 CPU-bound

实验 3: 两个线程抢一个 CPU

./pelt-contention-demo.out 10 1

这个程序会创建两个 SCHED_OTHER 线程，绑到同一个 CPU，同时忙跑。

预期现象:

• 两个线程的 runnable_avg 都会比较高，因为它们几乎一直想跑
• 但每个线程的 util_avg 会低于单线程 busy-demo，因为它们只能轮流拿 CPU
• 从 runqueue 角度看，cfs_rq 的 runnable_avg 往往比单个 task 更能体现 contention

这个实验最想说明的是:

• runnable 不等于 running
• “经常想跑” 和 “真的跑到了多少” 是两回事
• 这正是 runnable_avg 和 util_avg 要分开的原因

一个好用的对照顺序

按下面顺序跑，最容易建立直觉:

1. ./pelt-busy-demo.out 10 1
2. ./pelt-burst-demo.out 10 1 5 20
3. ./pelt-contention-demo.out 10 1

对照关系:

• 实验 1 看“持续满载”
• 实验 2 看“睡眠后的平滑衰减”
• 实验 3 看“runnable 和 running 的分离”

几个容易混的点

• /proc/loadavg 不是 PELT，它是另一套系统 load average 统计
• load_avg 受权重影响，util_avg 更接近真实 CPU 使用强度
• 看 task 的时候优先看 /proc/<tid>/sched，因为线程级 PELT 更直观
• 新创建的任务信号不会瞬间到位，PELT 本来就是“慢慢收敛”的

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