Linux进程调度器通过分层调度域和pull/push机制实现多核负载均衡：在唤醒、定时器中断、空闲进出等关键路径触发，基于load_avg和缓存亲和性决策迁移，参数可调以平衡性能与开销。
Linux进程调度器在多核系统中通过动态迁移任务和均衡运行队列，确保各CPU核心负载相对均匀，避免部分核过载而其他核空闲。
负载均衡的触发时机
内核不是持续检查负载，而是按需在关键路径上触发均衡操作：
- 新进程唤醒时：尝试将进程放到当前CPU负载最低的空闲或轻载CPU上（wake_affine机制）
- 定时器中断（tick）中：周期性（默认每毫秒）检查本CPU运行队列是否过载，若发现明显不均，启动pull或push操作
- CPU空闲前（idle entry）：主动向邻居CPU“拉取”（pull）一个可运行任务，避免立即进入深度睡眠
- CPU从空闲唤醒时（load balance on wakeup）：检查是否有更合适的CPU可承载刚唤醒的任务
运行队列与调度域（sched_domain）结构
Linux将物理拓扑抽象为分层调度域，每一级对应不同粒度的负载共享范围：
- 最底层是SCHED_DOMAIN_CPU（单核），向上依次为SCHED_DOMAIN_CORE（同物理核的超线程）、SCHED_DOMAIN_PACKAGE（同封装/Socket）、SCHED_DOMAIN_NUMA（同NUMA节点）
- 每个CPU维护一套调度域树，均衡只在同级域内进行；跨NUMA迁移受严格限制（默认禁用远程内存访问代价高的迁移）
- 调度域定义了哪些CPU逻辑上“靠近”，决定任务迁移的开销阈值和频率（如package域比core域更少触发均衡）
核心均衡策略：pull 和 push
负载不均时，调度器主要通过两种方式再分配任务：
- Pull（拉取）：空闲或轻载CPU主动从重载CPU的运行队列中迁移一个可运行进程。这是最常见、开销较低的方式，由idle或tick上下文发起
- Push（推送）：重载CPU在自身tick处理中，将部分任务推送到当前空闲的邻居CPU。仅在满足一定过载条件（如rq->nr_running远超平均）时触发，且受迁移带宽限制
- 迁移决策基于load_avg（加权平均负载）而非瞬时runnable数，更平滑抗抖动；同时考虑缓存亲和性（cache_hot判断），避免频繁迁移导致TLB/CPU cache失效
影响均衡效果的关键参数
系统管理员可通过/sys/kernel/debug/sched_*/接口或内核启动参数微调行为：
- sched_migration_cost_ns：估算进程迁移带来的缓存惩罚，默认50万纳秒；值越大，越倾向保留进程在原CPU
- sched_nr_migrate：每次均衡最多迁移的任务数，默认32；增大可加快收敛，但增加开销
- sched_min_granularity_ns：调度周期最小粒度，影响负载统计精度；太小易抖动，太大则响应迟钝
- NUMA场景下，启用numa_balancing会额外跟踪内存访问模式，辅助进程与内存共置，但本身不属于传统CPU负载均衡范畴
