【WALT】scale_exec_time() 代碼詳解

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代碼版本：Linux4.9 android-msm-crosshatch-4.9-android12

(相關資料圖)

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;}

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。）

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);}

delta = 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：

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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