理解linux PELT算法

理解PELT算法最重要的是理解负载贡献的计算方法。

1.物理时间被分为了1024us。即一个统计的周期(period)

2.如果统计的周期不足1024us被补齐。

3.每经历一个周期需要衰减1次，衰减系数为y。

我们常常看到给出的公式：

L = L0 + L1 * y + L2 * y^2 + L3 * y^3 + ... + Ln * y^n                 公式1

L0表示当前周期，不需要衰减。

L1表示前1个周期的负载。

Ln表示前n个周期的负载。

linux内核给出的公式：

            d1          d2           d3
            ^           ^            ^
            |           |            |
          |<->|<----------------->|<--->|
  ... |---x---|------| ... |------|-----x (now)
                            p-1
  u' = (u + d1) y^p + 1024 \Sum y^n + d3 y^0
                            n=1
     = u y^p +                    (Step 1)
                      p-1
       d1 y^p + 1024 \Sum y^n + d3 y^0        (Step 2)
                      n=1


公式2

假设上一时刻负载贡献是u，经历d时间后的负载贡献如何计算呢？根据上面的例子，我们可以把时间d分成3和部分：d1是离当前时间最远（不完整的）period 的剩余部分，d2 是完整period时间，而d3是（不完整的）当前 period 的剩余部分。假设时间d是经过p个周期（d=d1+d2+d3, p=1+d2/1024）。d1，d2，d3 的示意图如上。

公式1和公式2是相等的。用来计算负载总和。

公式2中的step1是用来计算之前的负载衰减总和。step2用来计算当前的负载衰减。

很明显step1比较简单。step2比较复杂一些，因为需要展开求和。

下面是step2的计算函数：

static u32 __accumulate_pelt_segments(u64 periods, u32 d1, u32 d3)
{
    u32 c1, c2, c3 = d3; /* y^0 == 1 */

    /*
     * c1 = d1 y^p
     */
    c1 = decay_load((u64)d1, periods);

    /*
     *            p-1
     * c2 = 1024 \Sum y^n
     *            n=1
     *
     *              inf        inf
     *    = 1024 ( \Sum y^n - \Sum y^n - y^0 )
     *              n=0        n=p
     */
    c2 = LOAD_AVG_MAX - decay_load(LOAD_AVG_MAX, periods) - 1024;

    return c1 + c2 + c3;
}

此函数的参数是periods为公式2中的p，d1和d3可以对应起来。

这里主要看c2如何计算：

在linux中最大负载贡献定义为了LOAD_AVG_MAX

参考：

CFS调度器（4）-PELT(per entity load tracking)CFS调度器-PELThttp://www.wowotech.net/process_management/450.htmlper-entity load tracking一、为何需要per-entity load tracking？http://www.wowotech.net/process_management/PELT.html