# sched_ext(3): Write a scheduler to bomb a CPU core
## Overview
利用 sched_ext 作為框架撰寫一個將所有任務全部塞給指定 CPU core 執行的排程器！參考 `scx_central` 與 `scx_simple` 。
## Implementation
在初始化函式 `randmigrate_init` 當中只需要做兩件事，讓該排程器排程所有任務以及建立一個 FALLBACK_DSQ 。
```c
int BPF_STRUCT_OPS_SLEEPABLE(randmigrate_init)
{
int ret;
__COMPAT_scx_bpf_switch_all();
ret = scx_bpf_create_dsq(FALLBACK_DSQ_ID, -1);
return ret;
}
```
挑選 CPU 處則是任意挑選即可，此處不是最後真正任務被分配到的 CPU 。
```c
s32 BPF_STRUCT_OPS(randmigrate_select_cpu, struct task_struct *p,
s32 prev_cpu, u64 wake_flags)
{
s32 cpu = bpf_get_prandom_u32() % nr_cpus;
return cpu;
}
```
select_cpu 當中沒有利用到 `scx_bpf_dispatch()` 也就意味著 `ops.enqueue()` 一定會被呼叫，我們實作自己的 `enqueue()` ，概念和 `select_cpu()` 類似，若任務是 kthread 的任務則分配到 `SCX_LOCAL` 當中，若不是則放到 `FALLBACK_DSQ_ID` 當中並喚醒挑選到的 CPU 。
```c
void BPF_STRUCT_OPS(randmigrate_enqueue, struct task_struct *p, u64 enq_flags)
{
__sync_fetch_and_add(&nr_total, 1);
if ((p->flags & PF_KTHREAD) && p->nr_cpus_allowed == 1) {
__sync_fetch_and_add(&nr_locals, 1);
scx_bpf_dispatch(p, SCX_DSQ_LOCAL, SCX_SLICE_INF, enq_flags | SCX_ENQ_PREEMPT);
return;
}
s32 cpu = bpf_get_prandom_u32() % nr_cpus;
__sync_fetch_and_add(&nr_queued, 1);
scx_bpf_dispatch(p, FALLBACK_DSQ_ID , SCX_SLICE_INF, enq_flags);
if (!scx_bpf_task_running(p))
scx_bpf_kick_cpu(cpu, SCX_KICK_PREEMPT);
}
```
`dispatch()` 則是在 CPU 發現自己的 local dsq 當中沒有任務可執行時會呼叫的函式，我們實作的原理也很簡單，若非我們指定要轟炸的 CPU ，則不做任何事讓它回到 idle state 。若是的話則從 `FALLBACK_DSQ_ID` 當中拿任務出來。
```c
void BPF_STRUCT_OPS(randmigrate_dispatch, s32 cpu, struct task_struct *prev)
{
if (cpu == central_cpu) {
__sync_fetch_and_add(&nr_dispatches, 1);
if (scx_bpf_consume(FALLBACK_DSQ_ID))
return;
s32 wake_cpu = bpf_get_prandom_u32() % nr_cpus;
scx_bpf_kick_cpu(wake_cpu, SCX_KICK_PREEMPT);
}
}
```
到此處為止就大功告成了！
## Test
編譯後將排程器掛載至我們的系統當中，此時應該可以發現你的電腦反應變得很慢，因為只有一顆 CPU 在做事。利用 `htop` 命令可以觀察到類似以下結果
只有一顆 CPU core 也就是 5 在工作而已，若是此時還利用 `stress-ng` 等工具產生大量 workload ，可以看到以下有趣的結果
```
$ stress-ng --cpu 12 --timeout 60s --metrics-brief
```
整台電腦或者 server 會陷入嚴重卡頓的狀況，若使用 ssh 連線也會中斷，想停下 `stress-ng` 命令也需要等待很長的時間，非常有趣的過程！
## Sources
原始程式碼在我的 github repo 的 scx_randmigrate 分支底下，按照原本 `scx` 的安裝方式即可在 `build/scheds/c/scx_randmigrate` 處使用此排程器！
* [vax-r/scx:scx_randmigrate](https://github.com/vax-r/scx/tree/scx_randmigrate)
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