Translate scheduler/sched-capacity.rst into Chinese.
Signed-off-by: Tang Yizhou <tangyizhou@xxxxxxxxxx>
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create mode 100644 Documentation/translations/zh_CN/scheduler/sched-capacity.rst
diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/scheduler/index.rst b/Documentation/translations/zh_CN/scheduler/index.rst
index 4c4deca4302a..e97ad7781088 100644
--- a/Documentation/translations/zh_CN/scheduler/index.rst
+++ b/Documentation/translations/zh_CN/scheduler/index.rst
@@ -20,6 +20,7 @@ Linux调度器
completion
sched-arch
sched-bwc
+ sched-capacity
TODOList:
@@ -28,7 +29,6 @@ TODOList:
sched-deadline
sched-design-CFS
sched-domains
- sched-capacity
sched-energy
sched-nice-design
sched-rt-group
diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/scheduler/sched-capacity.rst b/Documentation/translations/zh_CN/scheduler/sched-capacity.rst
new file mode 100644
index 000000000000..25dbecc49499
--- /dev/null
+++ b/Documentation/translations/zh_CN/scheduler/sched-capacity.rst
@@ -0,0 +1,390 @@
+.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
+.. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst
+
+:Original: Documentation/scheduler/sched-capacity.rst
+
+:翻译:
+
+ 唐艺舟 Tang Yizhou <tangyeechou@xxxxxxxxx>
+
+:校译:
+
+ 时奎亮 Alex Shi <alexs@xxxxxxxxxx>
+
+=============
+算力感知调度
+=============
+
+1. CPU算力
+==========
+
+1.1 简介
+--------
+
+一般来说，同构的SMP平台由完全相同的CPU构成。异构的平台则由性能特征不同的CPU构成，在这样的
+平台中，CPU不能被认为是相同的。
+
+我们引入CPU算力（capacity）的概念来测量每个CPU能达到的性能，它的值相对系统中性能最强的CPU
+做过归一化处理。异构系统也被称为非对称CPU算力系统，因为它们由不同算力的CPU组成。
+
+最大可达性能（换言之，最大CPU算力）的差异有两个主要来源:
+
+- 不是所有CPU的微架构都相同。
+- 在动态电压频率升降（Dynamic Voltage and Frequency Scaling，DVFS）框架中，不是所有的CPU都
+ 能达到一样高的操作性能值（Operating Performance Points，OPP。译注，也就是“频率-电压”对）。
+
+Arm大小核（big.LITTLE）系统是同时具有两种差异的一个例子。相较小核，大核面向性能（拥有更多的
+流水线层级，更大的缓存，更智能的分支预测器等），通常可以达到更高的操作性能值。
+
+CPU性能通常由每秒百万指令（Millions of Instructions Per Second，MIPS）表示，也可表示为
+per Hz能执行的指令数，故::
+
+ capacity(cpu) = work_per_hz(cpu) * max_freq(cpu)
+
+1.2 调度器术语
+--------------
+
+调度器使用了两种不同的算力值。CPU的 ``capacity_orig`` 是它的最大可达算力，即最大可达性能等级。
+CPU的 ``capacity`` 是 ``capacity_orig`` 扣除了一些性能损失（比如处理中断的耗时）的值。
+
+注意CPU的 ``capacity`` 仅仅被设计用于CFS调度类，而 ``capacity_orig`` 是不感知调度类的。为
+简洁起见，本文档的剩余部分将不加区分的使用术语 ``capacity`` 和 ``capacity_orig`` 。
+
+1.3 平台示例
+------------
+
+1.3.1 操作性能值相同
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+考虑一个假想的双核非对称CPU算力系统，其中
+
+- work_per_hz(CPU0) = W
+- work_per_hz(CPU1) = W/2
+- 所有CPU以相同的固定频率运行
+
+根据上文对算力的定义:
+
+- capacity(CPU0) = C
+- capacity(CPU1) = C/2
+
+若这是Arm大小核系统，那么CPU0是大核，而CPU1是小核。
+
+考虑一种周期性产生固定工作量的工作负载，你将会得到类似下图的执行轨迹::
+
+ CPU0 work ^
+ | ____ ____ ____
+ | | | | | | |
+ +----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+-> time
+
+ CPU1 work ^
+ | _________ _________ ____
+ | | | | | |
+ +----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+-> time
+
+CPU0在系统中具有最高算力（C），它使用T个单位时间完成固定工作量W。另一方面，CPU1只有CPU0一半
+算力，因此在T个单位时间内仅完成工作量W/2。
+
+1.3.2 最大操作性能值不同
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+具有不同算力值的CPU，通常来说最大操作性能值也不同。考虑上一小节提到的CPU（也就是说，
+work_per_hz()相同）:
+
+- max_freq(CPU0) = F
+- max_freq(CPU1) = 2/3 * F
+
+这将推出：
+
+- capacity(CPU0) = C
+- capacity(CPU1) = C/3
+
+执行1.3.1节描述的工作负载，每个CPU按最大频率运行，结果为::
+
+ CPU0 work ^
+ | ____ ____ ____
+ | | | | | | |
+ +----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+-> time
+
+ workload on CPU1
+ CPU1 work ^
+ | ______________ ______________ ____
+ | | | | | |
+ +----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+-> time
+
+1.4 关于计算方式的注意事项
+--------------------------
+
+需要注意的是，使用单一值来表示CPU性能的差异是有些争议的。两个不同的微架构的相对性能差异应该
+描述为：X%整数运算差异，Y%浮点数运算差异，Z%分支跳转差异，等等。尽管如此，使用简单计算方式
+的结果目前还是令人满意的。
+
+2. 任务使用率
+=============
+
+2.1 简介
+--------
+
+算力感知调度要求描述任务需求，描述方式要和CPU算力相关。每个调度类可以用不同的方式描述它。
+任务使用率是CFS独有的描述方式，不过在这里介绍它有助于引入更多一般性的概念。
+
+任务使用率是一种用百分比来描述任务吞吐率需求的方式。一个简单的近似是任务的占空比，也就是说::
+
+ task_util(p) = duty_cycle(p)
+
+在频率固定的SMP系统中，100%的利用率意味着任务是忙等待循环。反之，10%的利用率暗示这是一个
+小周期任务，它在睡眠上花费的时间比执行更多。
+
+2.2 频率不变性
+--------------
+
+一个需要考虑的议题是，工作负载的占空比受CPU正在运行的操作性能值直接影响。考虑以给定的频率F
+执行周期性工作负载::
+
+ CPU work ^
+ | ____ ____ ____
+ | | | | | | |
+ +----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+-> time
+
+可以算出 duty_cycle(p) == 25%。
+
+现在，考虑以给定频率F/2执行 *同一个* 工作负载::
+
+ CPU work ^
+ | _________ _________ ____
+ | | | | | |
+ +----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+-> time
+
+可以算出 duty_cycle(p) == 50%，尽管两次执行中，任务的行为完全一致（也就是说，执行的工作量
+相同）。
+
+任务利用率信号可按下面公式处理成频率不变的（译注：这里的术语用到了信号与系统的概念）::
+
+ task_util_freq_inv(p) = duty_cycle(p) * (curr_frequency(cpu) / max_frequency(cpu))
+
+对上面两个例子运用该公式，可以算出频率不变的任务利用率均为25%。
+
+2.3 CPU不变性
+-------------
+
+CPU算力与任务利用率具有类型的效应，在算力不同的CPU上执行完全相同的工作负载，将算出不同的
+占空比。
+
+考虑1.3.2节提到的系统，也就是说::
+
+- capacity(CPU0) = C
+- capacity(CPU1) = C/3
+
+每个CPU按最大频率执行指定周期性工作负载，结果为::
+
+ CPU0 work ^
+ | ____ ____ ____
+ | | | | | | |
+ +----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+-> time
+
+ CPU1 work ^
+ | ______________ ______________ ____
+ | | | | | |
+ +----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+-> time
+
+也就是说，
+
+- duty_cycle(p) == 25%，如果任务p在CPU0上按最大频率运行。
+- duty_cycle(p) == 75%，如果任务p在CPU1上按最大频率运行。
+
+任务利用率信号可按下面公式处理成CPU容量不变的::
+
+ task_util_cpu_inv(p) = duty_cycle(p) * (capacity(cpu) / max_capacity)
+
+其中 ``max_capacity`` 是系统中最高的CPU算力。对上面的例子运用该公式，可以算出CPU算力不变
+的任务利用率均为25%。
+
+2.4 任务利用率不变量
+--------------------
+
+频率和CPU算力不变性都需要被应用到任务利用率的计算中，以便求出真正的不变信号。
+任务利用率的伪计算公式是同时具备CPU和频率不变性的，也就是说，对于指定任务p::
+
+ curr_frequency(cpu) capacity(cpu)
+ task_util_inv(p) = duty_cycle(p) * ------------------- * -------------
+ max_frequency(cpu) max_capacity
+
+也就是说，任务利用率不变量假定任务在系统中最高算力CPU上以最高频率运行，以此描述任务的行为。
+
+在接下来的章节中提到的任何任务利用率，均是不变量的形式。
+
+2.5 利用率估算
+--------------
+
+由于预测未来的水晶球不存在，当任务第一次变成可运行时，任务的行为和任务利用率均不能被准确预测。
+CFS调度类基于实体负载跟踪机制（Per-Entity Load Tracking, PELT）维护了少量CPU和任务信号，
+其中之一可以算出平均利用率（与瞬时相反）。
+
+这意味着，尽管运用“真实的”任务利用率（凭借水晶球）写出算力感知调度的准则，但是它的实现将只能
+用任务利用率的估算值。
+
+3. 算力感知调度的需求
+=====================
+
+3.1 CPU算力
+-----------
+
+当前，Linux无法凭自身算出CPU算力，因此必须要有把这个信息传递给Linux的方式。每个架构必须为此
+定义arch_scale_cpu_capacity()函数。
+
+arm和arm64架构直接把这个信息映射到arch_topology驱动的CPU scaling数据中（译注：参考
+arch_topology.h的percpu变量cpu_scale），它是从capacity-dmips-mhz CPU binding中衍生计算
+出来的。参见Documentation/devicetree/bindings/arm/cpu-capacity.txt。
+
+3.2 频率不变性
+--------------
+
+如2.2节所述，算力感知调度需要频率不变的任务利用率。每个架构必须为此定义
+arch_scale_freq_capacity(cpu)函数。
+
+实现该函数要求计算出每个CPU当前以什么频率在运行。实现它的一种方式是利用硬件计数器（x86的
+APERF/MPERF，arm64的AMU），它能按CPU当前频率动态可扩展地升降递增计数器的速率。另一种方式是
+在cpufreq频率变化时直接使用钩子函数，内核此时感知到将要被切换的频率（也被arm/arm64实现了）。
+
+4. 调度器拓扑结构
+=================
+
+在构建调度域时，调度器将会发现系统是否表现为非对称CPU算力。如果是，那么：
+
+- sched_asym_cpucapacity静态键（static key）将使能。
+- SD_ASYM_CPUCAPACITY_FULL标志位将在尽量最低调度域层级中被设置，同时要满足条件：调度域恰好
+ 完整包含某个CPU算力值的全部CPU。
+- SD_ASYM_CPUCAPACITY标志将在所有包含非对称CPU的调度域中被设置。
+
+sched_asym_cpucapacity静态键的设计意图是，保护为非对称CPU算力系统所准备的代码。不过要注意的
+是，这个键是系统范围可见的。想象下面使用了cpuset的步骤::
+
+ capacity C/2 C
+ ________ ________
+ / \ / \
+ CPUs 0 1 2 3 4 5 6 7
+ \__/ \______________/
+ cpusets cs0 cs1
+
+可以通过下面的方式创建：
+
+.. code-block:: sh
+
+ mkdir /sys/fs/cgroup/cpuset/cs0
+ echo 0-1 > /sys/fs/cgroup/cpuset/cs0/cpuset.cpus
+ echo 0 > /sys/fs/cgroup/cpuset/cs0/cpuset.mems
+
+ mkdir /sys/fs/cgroup/cpuset/cs1
+ echo 2-7 > /sys/fs/cgroup/cpuset/cs1/cpuset.cpus
+ echo 0 > /sys/fs/cgroup/cpuset/cs1/cpuset.mems
+
+ echo 0 > /sys/fs/cgroup/cpuset/cpuset.sched_load_balance
+
+由于“这是”非对称CPU算力系统，sched_asym_cpucapacity静态键将使能。然而，CPU 0--1对应的
+调度域层级，算力值仅有一个，该层级中SD_ASYM_CPUCAPACITY未被设置，它描述的是一个SMP区域，也
+应该被以此处理。
+
+因此，“典型的”保护非对称CPU算力代码路径的代码模式是：
+
+- 检查sched_asym_cpucapacity静态键
+- 如果它被使能，接着检查调度域层级中SD_ASYM_CPUCAPACITY标志位是否出现
+
+5. 算力感知调度的实现
+=====================
+
+5.1 CFS
+-------
+
+5.1.1 算力适应性（fitness）
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+CFS最主要的算力调度准则是::
+
+ task_util(p) < capacity(task_cpu(p))
+
+它通常被称为算力适应性准则。也就是说，CFS必须保证任务“适合”在某个CPU上运行。如果准则被违反，
+任务将要更长地消耗该CPU，任务是CPU受限的（CPU-bound）。
+
+此外，uclamp允许用户空间指定任务的最小和最大利用率，要么以sched_setattr()的方式，要么以
+cgroup接口的方式（参阅Documentation/admin-guide/cgroup-v2.rst）。如其名字所暗示，uclamp
+可以被用在前一条准则中限制task_util()。
+
+5.1.2 被唤醒任务的CPU选择
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+CFS任务唤醒的CPU选择，遵循上面描述的算力适应性准则。在此之上，uclamp被用来限制任务利用率，
+这令用户空间对CFS任务的CPU选择有更多的控制。也就是说，CFS被唤醒任务的CPU选择，搜索满足以下
+条件的CPU::
+
+ clamp(task_util(p), task_uclamp_min(p), task_uclamp_max(p)) < capacity(cpu)
+
+通过使用uclamp，举例来说，用户空间可以允许忙等待循环（100%使用率）在任意CPU上运行，只要给
+它设置低的uclamp.max值。相反，uclamp能强制一个小的周期性任务（比如，10%利用率）在最高性能
+的CPU上运行，只要给它设置高的uclamp.min值。
+
+.. note::
+
+ CFS的被唤醒的任务的CPU选择，可被能耗感知调度（Energy Aware Scheduling，EAS）覆盖，在
+ Documentation/scheduler/sched-energy.rst中描述。
+
+5.1.3 负载均衡
+~~~~~~~~~~~~~~
+
+被唤醒任务的CPU选择的一个病理性的例子是，任务几乎不睡眠，那么也几乎不发生唤醒。考虑::
+
+ w == wakeup event
+
+ capacity(CPU0) = C
+ capacity(CPU1) = C / 3
+
+ workload on CPU0
+ CPU work ^
+ | _________ _________ ____
+ | | | | | |
+ +----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+-> time
+ w w w
+
+ workload on CPU1
+ CPU work ^
+ | ____________________________________________
+ | |
+ +----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+->
+ w
+
+该工作负载应该在CPU0上运行，不过如果任务满足以下条件之一：
+
+- 一开始发生不合适的调度（不准确的初始利用率估计）
+- 一开始调度正确，但突然需要更多的处理器功率
+
+则任务可能变为CPU受限的，也就是说 ``task_util(p) > capacity(task_cpu(p))`` ；CPU算力
+调度准则被违反，将不会有任何唤醒事件来修复这个错误的CPU选择。
+
+这种场景下的任务被称为“不合适的”（misfit）任务，处理这个场景的机制同样也以此命名。Misfit
+任务迁移借助CFS负载均衡器，更明确的说，是主动负载均衡的部分（用来迁移正在运行的任务）。
+当发生负载均衡时，如果一个misfit任务可以被迁移到一个相较当前运行的CPU具有更高算力的CPU上，
+那么misfit任务的主动负载均衡将被触发。
+
+5.2 实时调度
+------------
+
+5.2.1 被唤醒任务的CPU选择
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+实时任务唤醒时的CPU选择，搜索满足以下条件的CPU::
+
+ task_uclamp_min(p) <= capacity(task_cpu(cpu))
+
+同时仍然允许接着使用常规的优先级限制。如果没有CPU能满足这个算力准则，那么将使用基于严格
+优先级的调度，CPU算力将被忽略。
+
+5.3 最后期限调度
+----------------
+
+5.3.1 被唤醒任务的CPU选择
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+最后期限任务唤醒时的CPU选择，搜索满足以下条件的CPU::
+
+ task_bandwidth(p) < capacity(task_cpu(p))
+
+同时仍然允许接着使用常规的带宽和截止期限限制。如果没有CPU能满足这个算力准则，那么任务依然
+在当前CPU队列中。
--
2.17.1
