1 .. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 .. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst
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4 :Original: Documentation/scheduler/schedutil.r
5
6 :翻译:
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8 唐艺舟 Tang Yizhou <tangyeechou@gmail.com>
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10 =========
11 Schedutil
12 =========
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14 .. note::
15
16 本文所有内容都假设频率和工作
17 但这是最可行的近似处理。
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19 PELT（实体负载跟踪，Per Entity Load Tr
20 ==============================================
21
22 通过PELT，我们跟踪了各种调度器实
23 运行队列。我们使用指数加权移动
24 EWMA）作为其基础，每个周期（1024us
25 也就是说，最近的32ms贡献负载的一
26
27 具体而言：
28
29 ewma_sum(u) := u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ...
30
31 ewma(u) = ewma_sum(u) / ewma_sum(1)
32
33 由于这本质上是一个无限几何级数
34 这个属性是关键，因为它提供了在
35
36 请注意，阻塞态的任务仍然对累加
37 它们在恢复运行后的预期贡献。
38
39 利用这一点，我们跟踪2个关键指标
40 在CPU上花费的时间，而“可运行”
41 一个任务时，这两个指标是相同的
42 任务在CPU上花费的时间，而“可运
43
44 更多细节见：kernel/sched/pelt.c
45
46
47 频率 / CPU不变性
48 ================
49
50 因为CPU频率在1GHz时利用率为50%和CPU
51 在小核上运行时利用率为50%和在大
52 以两个比率来伸缩时间差，其中一
53 Frequency Scaling，DVFS）比率，另一个
54
55 对于简单的DVFS架构（软件有完全控
56
57 f_cur
58 r_dvfs := -----
59 f_max
60
61 对于由硬件控制DVFS的更多动态系统
62 ARMv8.4-AMU）来计算这一比率。具体
63
64 APERF
65 f_cur := ----- * P0
66 MPERF
67
68 4C-turbo; 如果可用并且使
69 f_max := { 1C-turbo; 如果使能了turbo
70 P0; 其它情况
71
72 f_cur
73 r_dvfs := min( 1, ----- )
74 f_max
75
76 我们选择4C turbo而不是1C turbo，以使
77
78 r_cpu被定义为当前CPU的最高性能水
79
80 r_tot = r_dvfs * r_cpu
81
82 其结果是，上述“运行”和“可运
83 我们可以在CPU之间转移和比较它们
84
85 更多细节见:
86
87 - kernel/sched/pelt.h:update_rq_clock_pelt()
88 - arch/x86/kernel/smpboot.c:"APERF/MPERF freq
89 - Documentation/translations/zh_CN/scheduler/
90
91
92 UTIL_EST
93 ========
94
95 由于周期性任务的平均数在睡眠时
96 因此它们在再次运行后会面临（DVFS
97
98 为了缓解这个问题，（一个默认使
99 （Infinite Impulse Response，IIR）的EWMA
100 UTIL_EST滤波使其在遇到更高值时立
101
102 进一步，运行队列的（可运行任务
103
104 util_est := \Sum_t max( t_running, t_util_es
105
106 更多细节见: kernel/sched/fair.c:util_est_
107
108
109 UCLAMP
110 ======
111
112 可以在每个CFS或RT任务上设置有效
113 为类似滤波器的能力，它定义了有
114 运行的任务保持这些clamp的最大聚
115
116 更多细节见: include/uapi/linux/sched/type
117
118
119 Schedutil / DVFS
120 ================
121
122 每当调度器的负载跟踪被更新时（
123 schedutil来更新硬件DVFS状态。
124
125 其基础是CPU运行队列的“运行”指
126 估计值。由此我们计算出一个期望
127
128 max( running, util_est ); 如果
129 u_cfs := { running; 其它
130
131 clamp( u_cfs + u_rt, u_min, u_m
132 u_clamp := { u_cfs + u_rt;
133
134 u := u_clamp + u_irq + u_dl; [估
135
136 f_des := min( f_max, 1.25 u * f_max )
137
138 关于IO-wait的说明：当发生更新是因
139
140 然后，这个频率被用来选择一个P-st
141 请求。
142
143 关于截止期限调度器的说明: 截止
144 工作负荷所需的硬f_min值。
145
146 因为这些回调函数是直接来自调度
147 在硬件交互缓慢和昂贵的时候，sche
148
149 更多信息见: kernel/sched/cpufreq_scheduti
150
151
152 注意
153 ====
154
155 - 在低负载场景下，DVFS是最相关的
156
157 - 在负载饱和的场景下，任务迁移
158 CPU，有4个任务占用导致其饱和，
159 旧的CPU的“运行”值将为0.75，而
160 时间流逝将自动修正。另注，由
161
162 - 上述大部分内容是关于避免DVFS下
163 重新学习/提升频率。
164
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