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目錄【WALT】scale_exec_time() 代碼詳解代碼展示代碼邏輯:為什么歸一化?⑴將 CPU cycles 轉換為 CPU 當前頻率⑵歸一化 delta【WALT】scale_exec_time() 代碼詳解代碼版本:Linux4.9 android-msm-crosshatch-4.9-android12
(相關資料圖)
代碼展示static inline u64 scale_exec_time(u64 delta, struct rq *rq){u32 freq;// ⑴ 將 CPU cycles 轉換為 CPU 當前頻率freq = cpu_cycles_to_freq(rq->cc.cycles, rq->cc.time);// ⑵ 歸一化 deltadelta = DIV64_U64_ROUNDUP(delta * freq, max_possible_freq);delta *= rq->cluster->exec_scale_factor;delta >>= 10;return delta;}
代碼邏輯:scale_exec_time()
函數用于給任務的運行時間 delta 進行歸一化。
EAS 主要針對異構 CPU 架構,如 Arm big.LITTLE,因為這種架構有不同性能和功耗的 CPU 核心,不同 CPU 的最大算力、最大頻率等都不同。假定一個任務在當前窗口中運行了 5ms,對不同頻率的兩個 CPU 來說,5ms 帶來的負載是截然不同的。
WALT 算法引入了一種類似權重的方法,根據 CPU 的頻率(frequency)和 最大每周期指令數(efficiency)來對任務的運行時間進行歸一化。(注:此處 efficiency 的定義并不確定,在內核文檔中出現過這個定義。)
⑴將 CPU cycles 轉換為 CPU 當前頻率freq = cpu_cycles_to_freq(rq->cc.cycles, rq->cc.time);
static inline u32 cpu_cycles_to_freq(u64 cycles, u64 period){return div64_u64(cycles, period);}
在這里 freq = rq->cc.cycles / rq->cc.time。其中,rq->cc.cycles 和 rq->cc.time 在函數 update_task_rq_cpu_cycles()
中更新:
static voidupdate_task_rq_cpu_cycles(struct task_struct *p, struct rq *rq, int event, u64 wallclock, u64 irqtime){u64 cur_cycles;int cpu = cpu_of(rq);lockdep_assert_held(&rq->lock);if (!use_cycle_counter) {rq->cc.cycles = cpu_cur_freq(cpu);rq->cc.time = 1;return;}cur_cycles = read_cycle_counter(cpu, wallclock);/* * If current task is idle task and irqtime == 0 CPU was * indeed idle and probably its cycle counter was not * increasing. We still need estimatied CPU frequency * for IO wait time accounting. Use the previously * calculated frequency in such a case. */if (!is_idle_task(rq->curr) || irqtime) {if (unlikely(cur_cycles < p->cpu_cycles))rq->cc.cycles = cur_cycles + (U64_MAX - p->cpu_cycles);elserq->cc.cycles = cur_cycles - p->cpu_cycles;rq->cc.cycles = rq->cc.cycles * NSEC_PER_MSEC;if (event == IRQ_UPDATE && is_idle_task(p))/* * Time between mark_start of idle task and IRQ handler * entry time is CPU cycle counter stall period. * Upon IRQ handler entry sched_account_irqstart() * replenishes idle task"s cpu cycle counter so * rq->cc.cycles now represents increased cycles during * IRQ handler rather than time between idle entry and * IRQ exit. Thus use irqtime as time delta. */rq->cc.time = irqtime;elserq->cc.time = wallclock - p->ravg.mark_start;BUG_ON((s64)rq->cc.time < 0);}p->cpu_cycles = cur_cycles;trace_sched_get_task_cpu_cycles(cpu, event, rq->cc.cycles, rq->cc.time, p);}
⑵歸一化 deltadelta = DIV64_U64_ROUNDUP(delta * freq, max_possible_freq);
即 delta = delta * freq/max_possible_freq。
freq 是當前 CPU 的頻率,由 ⑴ 計算而得:freq = rq->cc.cycles / rq->cc.time。
max_possible_freq 就是 max(policy->cpuinfo.max_freq)。policy 可以淺顯地認為是簇號,如不同的 policy 指向小核簇、大核簇和超大核:
對于擁有多個 CPU 的簇來說,頻率的計算在 sugov_update_shared() 中進行,簇內每個 CPU 的頻率都是一致的,因此一個簇會擁有一個當前頻率和一個最大頻率,即 policy->cpuinfo.max_freq;對于單個 CPU 來說,頻率的計算在 sugov_update_single() 中進行,它也會有一個最大頻率 policy->cpuinfo.max_freq。在運行該版本內核的 pixel 3xl 中,8 個 CPU 分為小核簇與大核簇,他們的最大頻率分別是 381 和 1024。
delta *= rq->cluster->exec_scale_factor;
cluster->exec_scale_factor = 1024 * cluster->efficiency/max_possible_efficiency
cluster->efficiency 可能指運行任務的 CPU 的每周期指令數 (IPC)。
max_possible_efficiency 可能指系統中任何 CPU 提供的最大 IPC。這個值在設備樹中給定,在運行該版本內核的 pixel 3xl 中,小核簇和大核簇的 max_possible_efficiency 分別是 1024 和 1740。
delta >>= 10;
即 delta = delta / 1024。
將三句代碼一起看,能得出一個等式:\(delta\_s = delta\times\dfrac{curr\_freq}{max\_possible\_freq}\times\dfrac{cluster->efficiency}{max\_possible\_efficiency}\)
點擊此處回到 WALT 入口函數 update_task_ravg()
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