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  • cpu capacity、task_util、cpu_util是如何计算的?

    在进程调度中使用到了一些比较关键的参数,用来作为调度、cpu调频、EAS等关键功能的前提。

    并且在相关模块中经常交替出现,比较容易混淆,这里单独将这些参数拎出来,做个记录。

    cpu_capacity

    cpu_capacity是作为cpu算力的量化体现,代表着cpu性能的大小。数字越大,性能越高。

    cpu的性能和cpu的运行频率是正相关的,频率越高,性能也越好。所以,在大cluster内cpu的max_capacity比小cluster内的cpu max_capacity更大。

    计算公式有2个,一个是cpu最大的capacity:cpu_max_capacity;另一个是当前freq下的cpu capacity。

    如下:

     获取cpu capacity的代码:

    static inline unsigned long capacity_of(int cpu)    //cpu_capacity_orig基础上去掉rt、dl以及irq util后的capacity
    {                                //计算:(capacity_orig - rt_util - dl_util)*(capacity_orig - irq_util) / capacity_orig
        return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity;
    }
    
    static inline unsigned long capacity_orig_of(int cpu)  //获取当前policy_max_freq下的capacity(可能被thermal影响而缩小) { return cpu_rq(cpu)->cpu_capacity_orig; }

    Task util 

    task util是用来表示一个task大小,它会占用cpu多少算力,或者说是给cpu造成多少负载的体现。task util的监控是通过WALT得到,所以公式中一些参数也与WALT的配置有关。

    task util = demand *1024 / window_size  ---其中demand为WALT机制中sum_history数组得到的max(latest值,平均值),window_size则是WALT机制中window的大小(默认为20ms)

         = (delta / window_size) * (cur_freq / max_freq) * cpu_max_capacity ---delta是task在一个window中运行的真实时间;cur_freq为cpu当前频率;max_freq为cpu最大频率;

    特别地,打开了schedtune的boost之后,task util也会进行变化。公式如下:

    boosted task util = task_util +(1024 - task_util)* boost_percent ---boost_percent是schedtune中配置的boost百分比

    获取task util代码:

    static inline unsigned long task_util(struct task_struct *p)
    {
    #ifdef CONFIG_SCHED_WALT
        return p->ravg.demand_scaled;
    #endif
        return READ_ONCE(p->se.avg.util_avg);
    }

    CPU util

    cpu util则表示当前有多少工作量在该cpu上,是cpu负载的体现。也是通过WALT机制监控得到:cumulative_runnable_avg_scaled

    它是统计了当前一个WALT window中on_rq ==1的所有task util的总和

    cpu util = ∑ task_util(x) ---表示所有on_rq的task util总和

        ∑demand(x) * 1024 / window_size ---∑demand(x) 表示cpu rq中所有runnable的task demand

    获取cpu_util的代码:

    static inline unsigned long cpu_util(int cpu)
    {
        struct cfs_rq *cfs_rq;
        unsigned int util;
    
    #ifdef CONFIG_SCHED_WALT
        u64 walt_cpu_util =
            cpu_rq(cpu)->walt_stats.cumulative_runnable_avg_scaled;  //cpu负载
    
        return min_t(unsigned long, walt_cpu_util, capacity_orig_of(cpu));
    #endif
    
        cfs_rq = &cpu_rq(cpu)->cfs;
        util = READ_ONCE(cfs_rq->avg.util_avg);
    
        if (sched_feat(UTIL_EST))
            util = max(util, READ_ONCE(cfs_rq->avg.util_est.enqueued));
    
        return min_t(unsigned long, util, capacity_orig_of(cpu));
    }

    最后提一下schedutil的调频怎么计算的:

             1.25 * cpuinfo.max_freq
    f = ———————————————————————————————— * boosted_util
                cpu_max_capacity
    
             1.25 * cpuinfo.max_freq
      = ———————————————————————————————— * [util + (1024 - util) * boost_percent],(boost_percent是schedtune配置的boost值)
                cpu_max_capacity
    

    其中util计算公式如下:
    prev_runnable_sum
    * (100 + sched_load_boost) util = ———————————————————————————————————————————————————————, (prev_runnable_sum是WALT统计的值,window_size默认20ms) window_size >> 10 * 100

    cpuinfo.max_freq现在还有点混淆,之后有空再check清楚到底是不是cpu最大freq?

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lingjiajun/p/13047395.html
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