Linux|龙蜥开源Plugsched：首次实现 Linux kernel 调度器热升级( 二 ) rpm|CPU|x86|操作系统

快速开发、验证、上线新特性，稳定后放入内核主线针对不同业务场景做定制优化，以 RPM 包的形式发布和维护非通用调度器特性统一管理调度器热补丁，避免多个热补丁之间的冲突而引发故障应用案例 1：新增 Group Identity 调度特性
Group Identity 是阿里云用于混部场景的调度特性，它基于 CFS 调度器增加了一颗存储低优先级任务的红黑树，而且会对每一个 cgroup 分配一个默认优先级，用户也可自行配置其优先级，当队列中存在高优先级任务时，低优先级任务会停止运行。我们利用 plugsched 对 anck 4.19 的一个老版本内核（没有该调度特性）进行调度器热升级，并将 Group Identity 调度特性移植到生成的调度器模块中，涉及 7 个文件， 2500+ 行的修改量。
安装该调度器模块后，在系统中创建两个 cpu cgroup A 和 B ，并绑定同一个 CPU ，分别设置最高和最低优先级，然后各自创建一个 busy loop 任务。理论上，当 A 中有任务执行时， B 中的任务会停止运行。此时用 top 工具查看该 CPU 利用率，发现只有一个利用率是 100% 的 busy loop 任务，说明模块中的 Group Identity 特性已生效；而动态卸载该模块后，出现了两个各占 50% CPU 的 busy loop 任务，说明模块已经失效。
应用案例 2：与内核发布解耦及定制化调度器
阿里云某客户使用的旧版本内核，由于该内核调度器对 load 的统计算法不合理，导致 CPU 利用率过高，虽然修复补丁已经合入内核主线，但是新内核版本还未发布，而且业务方也不打算更换内核，因为集群中部署了大量的业务，升级内核成本较高。
除此之外，客户的内核开发人员对其混部业务场景（Group Identity 调度特性）进行了针对性的优化，想将优化内容合入内核主线。但是，阿里云内核开发人员发现，该优化内容在其它场景中有性能回退，属于非通用优化，因此不允许将优化内容合入主线。于是，客户的内核开发人员使用 plugsched 将优化修复内容全部移植到调度器模块中，最后规模部署。该案例可以体现出 plugsched 的与内核发布解耦、定制化调度器的优势。
那么 Plugsched 该如何使用？目前， plugsched 默认支持 Anolis OS 7（内核ANCK-4.19版本）系统，其它操作系统需要调整边界配置。为了减轻搭建运行环境的复杂度，我们提供了容器镜像和 Dockerfile ，开发人员不需要自己去搭建开发环境。为了方便演示，这里购买了一台阿里云 ECS（64CPU + 128GB），并安装 Anolis OS 7.9 ANCK 系统发行版，我们将演示对其内核调度器进行热升级的过程。
1、登陆云服务器后，先安装一些必要的基础软件包：
# yum install anolis-repos -y # yum install podman kernel-debuginfo-$(uname -r) kernel-devel-$(uname -r) --enablerepo=Plus-debuginfo --enablerepo=Plus -y 2、创建临时工作目录，下载系统内核的 SRPM 包：
# mkdir /tmp/work # uname -r 4.19.91-25.2.an7.x86_64 # cd /tmp/work # wget https://mirrors.openanolis.cn/anolis/7.9/Plus/source/Packages/kernel-4.19.91-25.2.an7.src.rpm 3、启动并进入容器：
# podman run -itd --name=plugsched -v /tmp/work:/tmp/work -v /usr/src/kernels:/usr/src/kernels -v /usr/lib/debug/lib/modules:/usr/lib/debug/lib/modules docker.io/plugsched/plugsched-sdk # podman exec -it plugsched bash # cd /tmp/work 4、提取 4.19.91-25.1.al7.x86_64 内核源码：
# plugsched-cli extract_src kernel-4.19.91-25.2.an7.src.rpm ./kernel 5、进行边界划分与提取：
# plugsched-cli init 4.19.91-25.2.an7.x86_64 ./kernel ./scheduler 6、提取后的调度器模块代码在 ./scheduler/kernel/sched/mod 中，简单修改 __schedule 函数，然后编译打包成调度器 rpm 包：