CFS通过虚拟运行时间（vruntime）实现按权重的公平调度，公式为vruntime=实际运行时间×1024÷进程权重，权重由nice值映射（nice=0对应1024，nice=-20最高88761，nice=19最低15），高优先级进程vruntime增长慢、更易被选中；所有进程按vruntime组织成红黑树，始终选择最左节点（最小vruntime）运行，支持O(log n)高效调度，并结合目标延迟与最小粒度保障响应性与效率。
CFS不是靠“轮流分时间片”来调度的，而是用一套动态归一化的虚拟时间系统，让每个进程按权重“匀速追赶”，最终实现长期意义上的CPU时间公平分配。
vruntime：决定谁先跑的核心指标
每个进程维护一个 vruntime（虚拟运行时间），单位是纳秒。它不等于真实运行时间，而是经过权重缩放后的“公平时钟”。公式为：
vruntime = 实际运行时间 × 1024 ÷ 进程权重
权重由nice值决定：nice=0对应权重1024；nice越小（如-20），权重越大（最高88761）；nice越大（如19），权重越小（最低15）。因此：
- 高优先级进程（nice低、权重高）——vruntime增长慢，更容易保持最小值，被频繁选中
- 低优先级进程（nice高、权重小）——vruntime增长快，但不会无限累积，仍能获得保障性执行机会
- 所有可运行进程的vruntime被持续更新，调度器永远挑当前最小的那个
红黑树：高效查找最小vruntime的容器
CFS不用链表遍历，也不用数组轮询，而是把所有可运行进程按vruntime值组织成一棵红黑树。这带来两个关键优势：
- 最左节点（leftmost）天然对应vruntime最小的进程，O(1)即可定位下一个要运行的任务
- 插入、删除、更新节点都控制在O(log n)复杂度，即便上千进程也能快速响应
- 树本身不保存“等待队列顺序”，只表达“谁欠得最少”，彻底摆脱传统调度器的时间片包袱
调度周期与最小粒度：平衡响应与开销
CFS设定了两个关键参数来约束调度行为：
- 目标延迟（target latency）：默认约6ms，表示系统希望所有可运行进程在该窗口内至少轮到一次
- 最小调度粒度（min granularity）：默认约0.75ms，防止进程太多时时间片过短、上下文切换爆炸
当进程数增加，单个进程分到的时间片会自动缩小，但不会低于最小粒度；超出部分会被累积到vruntime里，留待后续补偿——这保证了交互进程的响应性，也避免了CPU密集型任务被过度打断。
权重归一化与组调度：从进程到任务组的延伸
原始CFS按单个进程调度，但现代Linux支持任务组（task group），比如按用户、容器或cgroup划分资源配额。这时：
- 每个组有自己的cfs_rq和vruntime，组间按配置权重分配CPU总份额
- 组内进程再按各自权重二次分配，形成两级公平：组间公平 + 组内公平
- min_vruntime被全局跟踪，新唤醒或新创建的进程会被“摆正”到接近当前队列水平的位置，防止插队式抢占
