在Linux操作系统中，进程调度是操作系统内核的一个重要组成部分，它负责决定哪个进程应该获得CPU时间以及它们将获得多长时间。Linux内核使用一种称为CFS（Completely Fair Scheduler，完全公平调度器）的算法来实现公平分配CPU时间给各个进程。
CFS的基本思想是为每个进程分配一个时间片（time slice），这个时间片是进程可以连续运行的最长时间。当进程的时间片用完时，如果它还没有完成执行，它会被放回就绪队列的末尾，等待下一次调度。这样，每个进程都有机会运行，并且长时间运行的进程会被更频繁地抢占，从而实现公平性。
CFS通过以下几个关键组件实现公平分配：
虚拟运行时间（vruntime）：每个进程都有一个虚拟运行时间，它是进程实际运行时间的加权值，权重与进程的优先级成反比。优先级高的进程会有较低的vruntime，这意味着它们会更频繁地获得CPU时间。
红黑树：CFS使用红黑树来组织就绪队列中的进程。红黑树是一种自平衡二叉查找树，它可以快速地插入、删除和查找进程。在红黑树中，进程按照vruntime排序，这样内核就可以快速找到vruntime最小的进程，即下一个应该运行的进程。
时间片轮转：CFS为每个进程分配一个时间片，这个时间片通常是动态计算的，取决于进程的优先级和系统负载。当进程的时间片用完时，它会被放回红黑树的末尾。
负载均衡：CFS还会考虑系统的整体负载，通过将进程迁移到不同的CPU核心上来平衡负载，从而提高系统的整体性能。
优先级调整：Linux内核允许用户和系统管理员调整进程的优先级，这可以通过nice值来实现。nice值的范围通常是-20（最高优先级）到19（最低优先级）。通过调整nice值，可以影响进程在CFS中的调度顺序。
CFS的目标是确保所有进程都能公平地访问CPU资源，同时保持高响应性和高吞吐量。它通过动态调整进程的优先级和时间片来实现这一点，以适应不同的工作负载和系统条件。
