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关于openharmony:OpenHarmony标准系统内核学习2CPU轻量级隔离特性

jiezi

CPU 轻量级隔离个性

基本概念

  • CPU 轻量级隔离个性 提供了 依据零碎负载和用户配置来抉择适合的 CPU 进行动静隔离 的能力。

    • 内核会将被隔离 CPU 上的工作和中断迁徙到其余适合的 CPU 上执行
    • 被隔离的 CPU 会进入 ilde 状态，以此来达到功耗优化的指标。同时提供用户态的配置和查问接口来实现更好的零碎调优。

ilde 状态：古代处理器通常可能进入这样的状态——程序的执行被暂停，而且属于它的指令不从内存中提取或执行。
参考文档：https://www.kernel.org/doc/ht…

配置领导

使能 CPU 轻量级隔离个性

  • 启用 CPU 轻量级隔离，须要通过编译内核时关上相应的配置项及依赖，相干 CONFIG 如下：
    rk3568 芯片组件 config：kernel/linux/config/linux-5.10/arch/arm64/configs/rk3568_standard_defconfig
CONFIG_CPU_ISOLATION_OPT=y
CONFIG_SCHED_CORE_CTRL=y
# 另有局部 CONFIG 被依赖
CONFIG_SMP=y
CONFIG_SCHED_WALT=y

引入动静核隔离的内核基础设施以及对应的用户态接口

  • CPU 轻量级隔离个性与 kernel_linux_5.10 引入 动静核隔离的内核基础设施 以及 对应的用户态接口 相干。

  • 反对隔离核场景和解除隔离核场景。

    • 隔离核：内核依据接口配置值对隔离核上非绑定在本核上的工作进行迁徙，放到 affinity 中其它隔离核上执行。
    • 解除隔离核：内核依据接口配置值以及零碎负载解除核隔离，工作能够在该核上执行。

  • 合入的相干 issues 如下：https://gitee.com/openharmony…

    • 合入的内核局部代码如下：https://gitee.com/openharmony… 波及文件如下

相干接口

CPU 轻量级隔离提供了一些接口用于管制 CPU 隔离核的个数以及记录以后状态，反对以 CPU cluster 层级进行配置，这些接口位于每个 CPU cluster 的首个 CPU 设施信息目录中，如/sys/devices/system/cpu/cpu0/core_ctl

性能分类 接口名 形容
管制接口 enable 性能开关，1 示意开启，0 示意敞开
min_cpus 设置沉闷（未隔离）CPU 最小核数
max_cpus 设置沉闷（未隔离）CPU 最大核数，其中最大值为 CPU cluster 蕴含的 CPU 个数
状态接口 active_cpus 显示 CPU cluster 最终计算须要的 CPU 核数
need_cpus 显示以后须要解隔离的 CPU 核数
global_state 记录零碎所有 CPU cluster 的状态信息，蕴含 CPU 隔离状态，online 状态以及负载信息等。

应用 CPU 轻量级隔离接口

应用 hdc_std 工具进入 rk3568 开发板终端，RK3568 CPU 为四核 A55

  • 查看 CPU 轻量级隔离性能开关状态

    cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/core_ctl/enable

  • 开关 CPU 轻量级隔离性能

    echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpu0/core_ctl/enable
echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpu0/core_ctl/enable

  • 设置沉闷 CPU 最小核数和最大核数

    echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpu0/core_ctl/min_cpus
echo 4 > /sys/devices/system/cpu/cpu0/core_ctl/max_cpus

  • 显示以后曾经动静隔离的 CPU 核

    cat /sys/devices/system/cpu/core_ctl_isolated

  • 显示以后未隔离和 CPU cluster 最终计算须要的 CPU 核数

    cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/core_ctl/active_cpus    
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/core_ctl/need_cpus

  • 显示零碎记录的所有 CPU cluster 的状态信息

    cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/core_ctl/global_state

OpenHarmony 规范零碎内核反对的其它个性

OpenHarmony 规范零碎内核反对统计各个过程的 dma-buf 占用

  • 数据收集：在 dmabuf export 的时候（创立时），记录 exporter（申请者）的 pid、过程名等信息。

  • 展现：新增以下两个内核节点用于展现，显示每个过程占用的 dmabuf objects 信息：包含 dmabuf object 的大小、对应 inode、申请者、exp_name 等所需信息。

    • /proc/process_dmabuf_info 与 /sys/kernel/debug/dma_buf/process_bufinfo 两个节点性能雷同。

OpenHarmony 规范零碎内核反对 Blackbox

    • rk3568 上 DFX 反对了 Blackbox 性能，大部分状况下，能够记录重启前最初时刻的内核日志，门路为 /data/log/bbox

  • Blackbox 的性能会在设施挂掉的时候保留现场，内核相干的 config：

    内核编译选项查看:zcat /proc/config.gz
    /proc/config.gz 就是规范零碎内核配置文件，用 gzip 格局压缩过。
    只有当内核配置 CONFIG_IKCONFIG 和 CONFIG_IKCONFIG_PROC 为 y，才会在 /proc 中呈现 config.gz 文件。

  • 相干 issues：https://gitee.com/openharmony…

trace 目录

/sys/kernel/debug/tracing

cpuset 与 cpu 热插拔解耦

https://gitee.com/openharmony…

# cd/ dev/cpuset
# ls
background              cpuset.memory_pressure_enabled
cgroup.clone_children   cpuset.memory_spread_page
cgroup.procs            cpuset.memory_spread_slab
cgroup.sane_behavior    cpuset.mems
cpuset.cpu_exclusive    cpuset.sched_load_balance
cpuset.cpus             cpuset.sched_relax_domain_level
cpuset.effective_cpus   foreground
cpuset.effective_mems   notify_on_release
cpuset.mem_exclusive    release_agent
cpuset.mem_hardwall     system-background
cpuset.memory_migrate   tasks
cpuset.memory_pressure  top-app
# cat cpuset.cpus
0-3

知识点附送

  • 查看零碎反对的 CPU 外围与在线的外围数
cat /sys/devices/system/cpu/present
cat /sys/devices/system/cpu/online

  • 查看零碎反对的 CPU 离线的状态

    cat /sys/devices/system/cpu/offline

  • 查看零碎反对的 CPU 在线的状态

    cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/online

  • 开关 CPU 外围

    echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpu0/online
echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpu1/online
echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpu2/online
echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpu3/online

  • 查看 CPU 信息

    cat /proc/cpuinfo

  • 查看计算机名

    hostname

  • 查看内核 / 操作系统 /CPU 信息

    uname -a

  • 查看网卡信息

    dmesg | grep -i eth

  • cpu 相干接口

    # cd /sys/devices/system/cpu
# ls
core_ctl_isolated  cpu3     isolated    online    smt
cpu0               cpufreq  kernel_max  possible  uevent
cpu1               cpuidle  modalias    power     vulnerabilities
cpu2               hotplug  offline     present

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