【WALT】scale_exec_time() 代码详解

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代码版本：Linux4.9 android-msm-crosshatch-4.9-android12

(相关资料图)

static inline u64 scale_exec_time(u64 delta, struct rq *rq){u32 freq;// ⑴ 将 CPU cycles 转换为 CPU 当前频率freq = cpu_cycles_to_freq(rq->cc.cycles, rq->cc.time);// ⑵ 归一化 deltadelta = DIV64_U64_ROUNDUP(delta * freq, max_possible_freq);delta *= rq->cluster->exec_scale_factor;delta >>= 10;return delta;}

scale_exec_time()函数用于给任务的运行时间 delta 进行归一化。

EAS 主要针对异构 CPU 架构，如 Arm big.LITTLE，因为这种架构有不同性能和功耗的 CPU 核心，不同 CPU 的最大算力、最大频率等都不同。假定一个任务在当前窗口中运行了 5ms，对不同频率的两个 CPU 来说，5ms 带来的负载是截然不同的。

WALT 算法引入了一种类似权重的方法，根据 CPU 的频率（frequency）和 最大每周期指令数（efficiency）来对任务的运行时间进行归一化。（注：此处 efficiency 的定义并不确定，在内核文档中出现过这个定义。）

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);}

在这里 freq = rq->cc.cycles / rq->cc.time。其中，rq->cc.cycles 和 rq->cc.time 在函数 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);}

delta = DIV64_U64_ROUNDUP(delta * freq, max_possible_freq);即 delta = delta * freq/max_possible_freq。

freq 是当前 CPU 的频率，由 ⑴ 计算而得：freq = rq->cc.cycles / rq->cc.time。

max_possible_freq 就是 max(policy->cpuinfo.max_freq)。policy 可以浅显地认为是簇号，如不同的 policy 指向小核簇、大核簇和超大核：

在运行该版本内核的 pixel 3xl 中，8 个 CPU 分为小核簇与大核簇，他们的最大频率分别是 381 和 1024。

delta *= rq->cluster->exec_scale_factor;cluster->exec_scale_factor = 1024 * cluster->efficiency/max_possible_efficiency

cluster->efficiency 可能指运行任务的 CPU 的每周期指令数 (IPC)。

max_possible_efficiency 可能指系统中任何 CPU 提供的最大 IPC。这个值在设备树中给定，在运行该版本内核的 pixel 3xl 中，小核簇和大核簇的 max_possible_efficiency 分别是 1024 和 1740。

delta >>= 10;即 delta = delta / 1024。

将三句代码一起看，能得出一个等式：\(delta\_s = delta\times\dfrac{curr\_freq}{max\_possible\_freq}\times\dfrac{cluster->efficiency}{max\_possible\_efficiency}\)

点击此处回到 WALT 入口函数 update_task_ravg()

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