一、ksamplingd 线程概述

在内核中新建 ksamplingd 用于采样硬件性能事件的线程：

• 从 Perf Events 的 ring buffer 里读取样本
• 处理样本数据
• 根据自身实际 CPU 时间占用率，动态调整采样频率
  这篇文章的介绍将略过采样和处理样本的部分，因为采样在之前博客里详细分析过。这里主要调整的参数是struct perf_event_attr sample_period

二、线程初始化

1. CPU 线程给定

const struct cpumask *cpumask = cpumask_of_node(0);
if (!cpumask_empty(cpumask))
	do_set_cpus_allowed(access_sampling, cpumask);

• cpumask_of_node(0) 获取节点 0 所有 CPU 的 mask。
• 通过 do_set_cpus_allowed() 把采样线程给定运行在某些 CPU 上。看需求，因为在笔者的场景中，只关注 socket0 的冷数据和热数据，而socket0 虽然 NUMA 有两个，实际物理核心只是 NUMA0 的。

2. 时间变量初始化

trace_runtime = total_runtime = exec_runtime = t->se.sum_exec_runtime;
trace_cputime = total_cputime = elapsed_cputime = jiffies;
sleep_timeout = usecs_to_jiffies(2000);

• t->se.sum_exec_runtime ：是内核调度实体 task_struct的 struct sched_entity 中记录该进程历史上总共运行的 CPU 耗时（单位 ns）。原本用于计算 CFS 调度器中优先级和时间分配。
• jiffies ：内核时钟计数器
• sleep_timeout ：指定最短采样间隔

三、CPU 占用率计算

1. 时间差值

exec_runtime = t->se.sum_exec_runtime - exec_runtime; // ns
elapsed_cputime = jiffies_to_usecs(cur - elapsed_cputime); // us

• exec_runtime ：本次周期内采样线程耗时
• elapsed_cputime ：本次周期内当前增量时间

2. 占用率计算

需要单位符合：把 ns -> us

u64 cur_cputime = div64_u64(exec_runtime / 1000, elapsed_cputime); // permil

最终得到 cputime ：

• 单位是 permil (％ 的 10倍)
• 如果 cputime = 300 ，即 CPU 占用 30%

四、动态调整采样频率

1. 调整规则

关键参数：
ksampled_soft_cpu_quota 目标 CPU 占用率上限（permil，千分比）
cputime 实际测得的 CPU 时间占用率
sample_period 当前 LLC 采样周期（控制采样间隔）
sample_inst_period 当前指令采样周期
pcount 宏定义的上限

增加采样周期（降低采样频率）:
当 cputime 超过目标占用率 ksampled_soft_cpu_quota + 5(防止频繁调整)，且 sample_period 没有达到上限 pcount，调用 increase_sample_period 使采样周期增加，从而降低采样频率。如果周期有变化，应用新的采样周期。

减少采样周期（提高采样频率）：
当 cputime 低于目标占用率 ksampled_soft_cpu_quota - 5，并且 sample_period 大于 pinstcount，可以调用 decrease_sample_period 减小采样周期，增加采样频率。同样如果采样周期发生变化，需要更新 pebs 采样器的配置。

2. 调整函数实现细节

• 线性调整：每次增加或减少采样周期，只调整一个单位。确保不会超过预定义的上下限 pcount 和 pinstcount。响应慢但足够稳定。
• 通过查表（预先定义一个已经排序的数组，数组中每个值表示周期）进行非线性调整，适合对不同采样周期有特殊设计的应用场景。

五、线程休眠机制

schedule_timeout_interruptible(sleep_timeout);

• 休眠控制线程激活频率
• 配合采样周期，避免忙等和超时间