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!1996 Add documentation for enhanced scheduling features

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- [内核增强特性](kernel-standard-enhanced-features.md)
- [内存管理](kernel-standard-mm.md)
- [Enhanced SWAP特性介绍](kernel-standard-mm-eswap.md)
- [任务调度](kernel-standard-sched.md)
- [关联线程组调度](kernel-standard-sched-rtg.md)
- [CPU轻量级隔离](kernel-standard-sched-cpuisolation.md)
# 内核增强特性
- **[内存管理](kernel-standard-mm.md)**
- **[任务调度](kernel-standard-sched.md)**
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# CPU轻量级隔离特性介绍
## 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。
## 配置指导
### 使能CPU轻量级隔离特性
打开相关配置项及依赖
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:
```
CONFIG_CPU_ISOLATION_OPT=y
CONFIG_SCHED_CORE_CTRL=y
```
另有部分CONFIG被依赖:
```
CONFIG_SMP=y
CONFIG_SCHED_WALT=y
```
## 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`
| 功能分类 | 接口名 | 描述 |
| ---- | ------------ | ---------------------------------------- |
| 控制接口 | enable | 功能开关,1表示开启,0表示关闭 |
| | min_cpus | 设置活跃(未隔离)CPU最小值个数 |
| | max_cpus | 设置活跃(未隔离)CPU最大值个数,其中最大值为CPU cluster包含的CPU个数 |
| 状态接口 | active_cpus | 显示当前活跃(未隔离)的CPU个数 |
| | need_cpus | 显示当前需要解隔离的CPU个数 |
| | global_state | 记录系统所有CPU cluster的状态信息,包含CPU 隔离状态,online状态以及负载信息等。 |
# 关联线程组调度特性介绍
## 基本概念
关联线程组(related thread group)提供了对一组关键线程调度优化的能力,支持对关键线程组单独进行负载统计和预测,并且设置优选CPU cluster功能,从而达到为组内线程选择最优CPU运行并且根据分组负载选择合适的CPU调频点运行。
## 配置指导
### 使能关联线程组
打开相关配置项及依赖,启用关联线程组功能,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:
```
CONFIG_SCHED_RTG=y
CONFIG_SCHED_RTG_DEBUG=y
CONFIG_SCHED_RTG_FRAME=y
CONFIG_SCHED_RTG_RT_THREAD_LIMIT=y
```
另有部分CONFIG被依赖:
```
CONFIG_SCHED_WALT=y
```
### 添加进程/线程到关联线程组中
内核中默认创建出20个可用的关联线程组,其中group id=1的分组为预留分组,不支持添加进程/线程:
```Bash
// 将指定pid的进程添加到group id为2的关联线程组中
echo 2 > /proc/<pid>/sched_group_id
// 将指定pid的进程从group id为2的关联线程组中移出,其中group id=0表示非关联线程组
echo 0 > /proc/<pid>/sched_group_id
```
### 查看关联线程组信息
关联线程组信息包含group id,分组优选CPU cluster id,分组内线程信息等。
```Bash
cat /proc/sched_rtg_debug
// 例如执行后显示如下:
RTG_ID : 2 // 分组id
RTG_INTERVAL : UPDATE:8ms\#INVALID:4294ms // CPU调频间隔和负载有效时长
RTG_CLUSTER : -1 // CPU cluster id,其中-1表示未设置优选cluster
RTG_THREADS : 0/1 // 分组包含的线程总数
STATE COMM PID PRIO CPU // 线程信息(状态/名称/pid/优先级/所在CPU编号)
---------------------------------------------------------
S bash 436 120 1(0-3)
```
## 关联线程组相关接口
关联线程组提供了设备节点和ioctl接口用于查询和配置分组信息,其中设备节点路径为`/dev/sched_rtg_ctrl`
| 设备节点 | request | 描述 |
| ------------------- | ------------------- | ------------------- |
| /dev/sched_rtg_ctrl | CMD_ID_SET_RTG | 创建分组,添加/更新/删除分组中线程 |
| | CMD_ID_SET_CONFIG | 配置全局分组属性,例如最大实时分组个数 |
| | CMD_ID_SET_RTG_ATTR | 配置指定分组属性,例如分组线程优先级 |
| | CMD_ID_SET_MIN_UTIL | 设置分组最小utilization值 |
# 任务调度
- **[关联线程组调度特性介绍](kernel-standard-sched-rtg.md)**
- **[CPU轻量级隔离特性介绍](kernel-standard-sched-cpuisolation.md)**
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