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在前一篇文章中，我們探討了 Gthulhu 如何利用 plugin 擴充實作上的靈活性。在這篇文章中，我們會嘗試實作一個符合 plugin 介面的簡易排程器。

Gthulhu 的 eBPF 排程器有兩種 DSQ，分別是：

• SHARED DSQ：所有 CPU 共享這個 DSQ，優先權較 LOCAL DSQ 更低。
• LOCAL DSQ：每一個 CPU 都會有一個。

我們可以利用 SHARED DSQ 實作 FIFO 或是簡單的 weighted deadline 排程器。

type CustomScheduler interface {
	// Drain the queued task from eBPF and return the number of tasks drained
	DrainQueuedTask(s Sched) int
	// Select a task from the queued tasks and return it
	SelectQueuedTask(s Sched) *models.QueuedTask
	// Select a CPU for the given queued task, After selecting the CPU, the task will be dispatched to that CPU by Scheduler
	SelectCPU(s Sched, t *models.QueuedTask) (error, int32)
	// Determine the time slice for the given task
	DetermineTimeSlice(s Sched, t *models.QueuedTask) uint64
	// Get the number of objects in the pool (waiting to be dispatched)
	// GetPoolCount will be called by the scheduler to notify the number of tasks waiting to be dispatched (NotifyComplete)
	GetPoolCount() uint64
}

讓我們逐一探討該如何實作這些 Hook：

// DrainQueuedTask drains tasks from the scheduler queue into the task pool
func (s *SimplePlugin) DrainQueuedTask(sched plugin.Sched) int {
	count := 0

	// Keep draining until the pool is full or no more tasks available
	for {
		var queuedTask models.QueuedTask
		sched.DequeueTask(&queuedTask)

		// Validate task before processing to prevent corruption
		if queuedTask.Pid <= 0 {
			// Skip invalid tasks
			return count
		}

		// Create task and enqueue it
		task := s.enqueueTask(&queuedTask)
		s.insertTaskToPool(task)

		count++
		s.globalQueueCount++
	}
}

將任務從 RingBuffer eBPF Map 取出，直到沒有可被排程的任務（queuedTask.Pid <= 0）可以取得。
取出來的任務會被按順序插入至 global slice，如此一來，當 Scheduler 呼叫 SelectQueuedTask() 時就能按插入順序取得任務，也就實現了 FIFO 的效果：

// getTaskFromPool retrieves the next task from the pool
func (s *SimplePlugin) getTaskFromPool() *models.QueuedTask {
	if len(s.taskPool) == 0 {
		return nil
	}

	// Get the first task
	task := &s.taskPool[0]

	// Remove the first task from slice
	selectedTask := task.QueuedTask
	s.taskPool = s.taskPool[1:]

	// Update running task vtime (for weighted vtime scheduling)
	if !s.fifoMode {
		// Ensure task vtime is never 0 before updating global vtime
		if selectedTask.Vtime == 0 {
			selectedTask.Vtime = 1
		}
		s.updateRunningTask(selectedTask)
	}

	return selectedTask
}

再來就是選擇 CPU 的部分，我希望將任務都放入 SHARED DSQ 之中，讓空閑的 CPU 能夠從 SHARED DSQ 取得任務，所以 CPU selection 一率會回應 ANY CPU（1<<20）：

// SelectCPU selects a CPU for the given task
func (s *SimplePlugin) SelectCPU(sched plugin.Sched, task *models.QueuedTask) (error, int32) {
	return nil, 1 << 20
}

再來看為任務分配 time slice 的部分，simple scheduler 一率會回應預設的 time slice：

// DetermineTimeSlice determines the time slice for the given task
func (s *SimplePlugin) DetermineTimeSlice(sched plugin.Sched, task *models.QueuedTask) uint64 {
	// Always return default slice
	return s.sliceDefault
}

總結

透過 plugin 的機制，我們只要使用約 200 行的程式碼即可實作一個排程器，並且不需要撰寫任何一行 eBPF code。如果大家有興趣也歡迎一同參與貢獻！