在 Linux 的 CFS（Completely Fair Scheduler） 調度器中，確實存在兩種調度類型：普通調度 和 組調度。這兩種調度類型分別適用于不同的場景，并通過三個關鍵維度（權重、搶占優先級、最大配額）來影響程序對 CPU 資源的使用。以下是對這些概念的詳細解析：

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1. 普通調度與組調度

（1）普通調度

• 普通調度是指直接針對單個任務（進程或線程）進行調度。
• 不涉及 cgroup（Control Group），即沒有將任務分組管理。
• 適合簡單的應用場景，比如運行獨立的任務。

（2）組調度

• 組調度是基于 cgroup 的調度方式，允許多個任務被組織到一個組中，并以組為單位分配 CPU 資源。
• 這種方式特別適合需要資源隔離或按組分配資源的場景，例如容器化環境（如 Docker、Kubernetes）。
• 在 cgroup 中，可以定義組級別的資源限制和優先級，從而實現更精細的資源管理。

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2. 影響 CPU 資源使用的三個維度

在 CFS 調度器中，無論使用普通調度還是組調度，都會通過以下三個維度來影響任務對 CPU 資源的使用：

（1）權重（CPU Weight）

• 含義
  權重決定了任務或組在 CPU 時間分配中的比例。權重越高，任務獲得的 CPU 時間越多。
• 實現機制
  • 在普通調度中，權重由任務的 nice 值 決定，范圍為 -20（最高優先級，權重最高）到 +19（最低優先級，權重最低）。
  • 在組調度中，權重由 cgroup 的 cpu.weight 參數控制，范圍為 1 到 10000，默認值為 100。
• 示例
  如果有兩個任務，A 的權重為 200，B 的權重為 100，則 A 獲得的 CPU 時間是 B 的兩倍。

（2）搶占優先級（CPU Latency）

• 含義
  搶占優先級決定了任務之間的響應時間，或者說調度器允許任務等待的最大延遲。
• 實現機制
  • 在 CFS 中，調度器會根據任務的歷史行為動態調整其搶占優先級。
  • 對于 I/O 密集型任務（如文件讀寫），調度器會優先讓它們運行，因為它們通常會快速釋放 CPU。
  • 對于 CPU 密集型任務（如計算密集型任務），調度器會讓它們運行更長時間，減少上下文切換的開銷。
• 影響
  • 較低的 CPU Latency 表示調度器會更頻繁地切換任務，從而提高響應速度。
  • 較高的 CPU Latency 表示調度器會讓任務運行更長時間，減少上下文切換，但可能會降低響應速度。

（3）最大配額（CPU Quota）

• 含義
  最大配額限制了任務或組在一定時間周期內可以使用的最大 CPU 時間。
• 實現機制
  • 在普通調度中，最大配額通常不直接設置，而是通過系統的整體負載動態調整。
  • 在組調度中，最大配額由 cgroup 的 cpu.cfs_quota_us 和 cpu.cfs_period_us 參數控制：
    • cpu.cfs_quota_us：指定一個周期內任務或組最多可以使用的微秒數。
    • cpu.cfs_period_us：指定時間周期的長度（默認為 100ms）。
  • 示例：
    • 如果 cpu.cfs_quota_us = 50000，cpu.cfs_period_us = 100000，則該任務或組每 100ms 最多可以使用 50ms 的 CPU 時間。
• 用途
  • 用于限制任務或組的 CPU 使用量，防止某個任務或組占用過多資源。
  • 在容器化環境中，最大配額常用于保證不同容器之間的資源公平性。

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3. 總結對比

維度	描述	適用場景
權重（CPU Weight）	決定任務或組在 CPU 時間分配中的比例，權重越高，分配的 CPU 時間越多。	需要按比例分配資源的場景，如多個容器共享 CPU。
搶占優先級（CPU Latency）	決定任務之間的響應時間，動態調整任務的運行時間，優先響應 I/O 密集型任務。	需要平衡響應速度和系統效率的場景，如桌面系統。
最大配額（CPU Quota）	限制任務或組在一定時間周期內可以使用的最大 CPU 時間，防止資源過度占用。	需要資源隔離或限制的場景，如容器化環境。

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4. 總結

• 普通調度
  直接針對單個任務進行調度，適合簡單的應用場景。通過權重、搶占優先級和最大配額來動態分配 CPU 資源。

• 組調度
  基于 cgroup 的調度方式，允許多個任務被組織到一個組中，并以組為單位分配 CPU 資源。通過 cgroup 的參數（如 cpu.weight、cpu.cfs_quota_us 和 cpu.cfs_period_us）來實現精細化的資源管理。

• 三個維度

  • 權重：決定資源分配的比例。
  • 搶占優先級：決定任務的響應速度。
  • 最大配額：限制資源的使用上限。

通過這三個維度，CFS 調度器能夠在多任務環境下實現高效的資源分配，同時滿足不同場景的需求（如響應速度、資源隔離等）。