Linux CFS 調度器時間片機制：進程提前結束剩餘時間如何處理？

Linux 現代調度器 (CFS, Completely Fair Scheduler) **不使用固定時間片**，而是基於虛擬運行時間 vruntime 實現「完全公平」。

核心機制

• 每個進程擁有 vruntime，單位納秒，表示「已佔用 CPU 的虛擬時間」。
• 紅黑樹按 vruntime 排序，最左節點 (最小 vruntime) 下一個獲得 CPU。
• 時間片動態計算：timeslice = sched_latency * (weight / total_weight)，權重由 nice 值決定。

進程提前結束 (睡眠/阻塞/退出)

1. 進程主動放棄 CPU (調用 schedule())。
2. 調度器立即選取紅黑樹最左節點運行，**不存在「剩餘時間」概念**—— CFS 是連續流式調度，非固定時隙輪轉。
3. 已消耗的 vruntime 保留，下次入隊繼續累加。

被搶佔場景

• 更高優先級進程就緒 (實時調度類 SCHED_FIFO/RR)。
• 當前進程 vruntime 超過下一個進程太多 (觸發 resched_task)。
• 時間片用盡：內核定時器中斷周期性檢查 need_resched 標誌。

參考資料

• Linux 進程調度詳解 (CFS 篇)
• CFS 虛擬運行時間原理
• 內核源碼：kernel/sched/fair.c、kernel/sched/core.c

「剩下的時間片是繼續運行下一個進程還是計時器清零」—— 兩者都不是，CFS 沒有固定時間片，只有動態 vruntime 排隊。