CPU 轻量级隔离特性

基本概念

• CPU 轻量级隔离特性提供了根据系统负载和用户配置来选择合适的 CPU 进行动态隔离的能力。

• 内核会将被隔离 CPU 上的任务和中断迁移到其他合适的 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目标。同时提供用户态的配置和查询接口来实现更好的系统调优。

ilde 状态： 现代处理器通常能够进入这样的状态——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/html/v5.10/admin-guide/pm/cpuidle.html

配置指导

使能 CPU 轻量级隔离特性

• 启用 CPU 轻量级隔离，需要通过编译内核时打开相应的配置项及依赖，相关 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=yCONFIG_SCHED_CORE_CTRL=y# 另有部分CONFIG被依赖CONFIG_SMP=yCONFIG_SCHED_WALT=y

引入动态核隔离的内核基础设施以及对应的用户态接口

• CPU 轻量级隔离特性与kernel_linux_5.10引入动态核隔离的内核基础设施以及对应的用户态接口相关。

• 支持隔离核场景和解除隔离核场景。

• 隔离核：内核根据接口配置值对隔离核上非绑定在本核上的任务进行迁移，放到 affinity 中其它隔离核上执行。

• 解除隔离核：内核根据接口配置值以及系统负载解除核隔离，任务可以在该核上执行。

• 合入的相关 issues 如下：https://gitee.com/openharmony/kernel_linux_5.10/issues/I4SRVK?from=project-issue

• 合入的内核部分代码如下：https://gitee.com/openharmony/kernel_linux_5.10/pulls/54/files 涉及文件如下

• 

相关接口

CPU 轻量级隔离提供了一些接口用于控制 CPU 隔离核的个数以及记录当前状态，支持以 CPU cluster 层级进行配置，这些接口位于每个 CPU cluster 的首个 CPU 设备信息目录中，如/sys/devices/system/cpu/cpu0/core_ctl

使用 CPU 轻量级隔离接口

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

• 查看 CPU 轻量级隔离功能开关状态

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

• 开关 CPU 轻量级隔离功能

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

• 设置活跃 CPU 最小核数和最大核数

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

• 显示当前已经动态隔离的 CPU 核

cat /sys/devices/system/cpu/core_ctl_isolated

• 显示当前未隔离和 CPU cluster 最终计算需要的 CPU 核数

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

• 显示系统记录的所有 CPU cluster 的状态信息

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

OpenHarmony 标准系统内核支持的其它特性

OpenHarmony 标准系统内核支持统计各个进程的 dma-buf 占用

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

• 展示：新增以下两个内核节点用于展示，显示每个进程占用的 dmabuf objects 信息：包括 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 两个节点功能相同。

OpenHarmony 标准系统内核支持 Blackbox

• rk3568 上 DFX 支持了 Blackbox 功能，大部分情况下，可以记录重启前最后时刻的内核日志，路径为/data/log/bbox

• Blackbox 的功能会在设备挂掉的时候保存现场，内核相关的 config：

• 

内核编译选项查看:zcat /proc/config.gz/proc/config.gz 就是标准系统内核配置文件，用 gzip 格式压缩过。只有当内核配置 CONFIG_IKCONFIG 和 CONFIG_IKCONFIG_PROC 为 y，才会在 /proc 中出现 config.gz 文件。

• 相关 issues：https://gitee.com/openharmony/kernel_linux_config/issues/I4WRTR

trace 目录

/sys/kernel/debug/tracing

cpuset 与 cpu 热插拔解耦

https://gitee.com/openharmony/kernel_linux_5.10/issues/I4LKQ0?from=project-issue

# cd/ dev/cpuset# lsbackground              cpuset.memory_pressure_enabledcgroup.clone_children   cpuset.memory_spread_pagecgroup.procs            cpuset.memory_spread_slabcgroup.sane_behavior    cpuset.memscpuset.cpu_exclusive    cpuset.sched_load_balancecpuset.cpus             cpuset.sched_relax_domain_levelcpuset.effective_cpus   foregroundcpuset.effective_mems   notify_on_releasecpuset.mem_exclusive    release_agentcpuset.mem_hardwall     system-backgroundcpuset.memory_migrate   taskscpuset.memory_pressure  top-app# cat cpuset.cpus0-3

知识点附送

• 查看系统支持的 CPU 核心与在线的核心数

cat /sys/devices/system/cpu/presentcat /sys/devices/system/cpu/online

• 查看系统支持的 CPU 离线的状态

cat /sys/devices/system/cpu/offline

• 查看系统支持的 CPU 在线的状态

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

• 开关 CPU 核心

echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpu0/onlineecho 1 > /sys/devices/system/cpu/cpu1/onlineecho 0 > /sys/devices/system/cpu/cpu2/onlineecho 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 相关接口

• 

# cd /sys/devices/system/cpu# lscore_ctl_isolated  cpu3     isolated    online    smtcpu0               cpufreq  kernel_max  possible  ueventcpu1               cpuidle  modalias    power     vulnerabilitiescpu2               hotplug  offline     present

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