制作公司网页官网,惠州seo外包服务,wordpress 增加注册页面,建筑网站大全导航目录 Linux devfreq 简介核心数据结构devfreq_dev_profile 结构体devfreq_governor 结构体devfreq 结构体 工作流程devFreq framework 初始化governor 初始化devfreq Device 注册动态变频的实现device_unregister 流程 用户空间节点参考文章 Linux devfreq 简介
现在的 Soc 由… 目录 Linux devfreq 简介核心数据结构devfreq_dev_profile 结构体devfreq_governor 结构体devfreq 结构体 工作流程devFreq framework 初始化governor 初始化devfreq Device 注册动态变频的实现device_unregister 流程 用户空间节点参考文章 Linux devfreq 简介
现在的 Soc 由众多的子模块构成比如CNNDSPISPCPU等在不同的场景下并非所有的模块都要保持最高的性能因此SoC 设计的时候会划分一些电压域这些电压域内的模块可以根据具体需要调整电压和频率从而达到既能实现功能又能降低功耗的目的
不过频率电压并不是随意搭配的一般情况下高频对应着高压低频对应着低压这是由于晶体管的电器特性决定的
Linux 内核用 OPP(Operation Performance Point) 对这些设备支持的频率和电压进行描述和管理CPU 的 DVFS 也就是 cpufreq 也是基于 OPP 实现的但是仅仅支持 CPU 设备的调频和调压这里主要介绍的是设备的 DVFS也是基于 OPP 实现的Linux 内核实现了一个 devfreq framework 用于实现和管理 device 的 dvfs用于支持非CPU设备的调频调压并且设备可以匹配自己的 governor 策略
devFreq framework 规范了设备调频调压的过程也标准化了用户空间的控制接口通过设备的需求利用 governor 策略控制频率进而根据 opp table 选择对应的电压
核心数据结构
devfreq_dev_profile 结构体
devfreq_dev_profile 结构体, 是OPP device 注册到 devfreq framework 的数据结构主要包含 OPP 设备的频率信息和相关的回调函数是 devfreq framework 和 OPP device 的交互接口将 OPP device driver 对 devfreq 的使用简化为对 devfreq profile 结构体的填充
// drivers/devfreq/devfreq.c
// include/linux/devfreq.h
struct devfreq_dev_profile {// devfreq 注册的初始化频率unsigned long initial_freq;// governor polling 的时间间隔单位 msunsigned int polling_ms;// devfreq framework用于设定 OPP device frequency的回调函数int (*target)(struct device *dev, unsigned long *freq, u32 flags);// devfreq framework 用于获取 OPP device 负载状态的回调函数int (*get_dev_status)(struct device *dev, struct devfreq_dev_status *stat);// devfreq framework 用于获取当前频率的回调函数int (*get_cur_freq)(struct device *dev, unsigned long *freq);// 当 devfreq 设备从 devfreq framework 移除的时候调用// 调用时机是 error 或者 devfreq_remove_device() callvoid (*exit)(struct device *dev);unsigned long *freq_table;unsigned int max_state;
};devfreq_governor 结构体
devfreq_governor 是 governor 注册到devfreq framework 的数据结构主要包含 governor 的相关属性和具体的函数实现是devfreq framework 和 governor 的交互接口
struct devfreq_governor {// 将 devfreq_governor 作为链表节点进行管理struct list_head node;// governor nameconst char name[DEVFREQ_NAME_LEN];// 是否可以切换为其他 governor 1:不能切换const unsigned int immutable;// governor 注册到 devfreq framework 的算法实现函数返回调整后的频率int (*get_target_freq)(struct devfreq *this, unsigned long *freq);// governor 注册到 devfreq framework 的 event 处理函数处理 start,stop,suspend,resume 等 eventint (*event_handler)(struct devfreq *devfreq,unsigned int event, void *data);
};其中的 get_target_freq 一般会调用 devfreq_dev_profile.get_dev_status() 获取当前 OPP device 的负载情况 (load busy_time / total_time)
devfreq 结构体
devfreq 结构体是 devfreq device 的核心结构每个注册的设备都会新建一个 devfreq 结构体 作用是将上述 OPP device 的 devfreq_dev_profile 和 governor 的 devfreq_governor 连接到一起 并通过设备模型的 device 类为user空间提供接口
struct devfreq {struct list_head node;struct mutex lock;// device 属于 devfreq_class, 父节点就是使用 devfreq 的 device 比如 GPUDDR等struct device dev;// OPP device 注册到 devfreq framework 的配置信息struct devfreq_dev_profile *profile;// governor注册到devfreq framework的配置信息const struct devfreq_governor *governor;char governor_name[DEVFREQ_NAME_LEN];struct notifier_block nb;// 用于监控负载情况的 delayed workstruct delayed_work work;unsigned long previous_freq;struct devfreq_dev_status last_status;void *data; /* private data for governors */// 限制用户请求的最小频率unsigned long min_freq;// 限制用户请求的最大频率unsigned long max_freq;bool stop_polling;/* information for device frequency transition */// 记录 devfreq 中 frequency 的转移信息unsigned int total_trans;unsigned int *trans_table;unsigned long *time_in_state;unsigned long last_stat_updated;struct srcu_notifier_head transition_notifier_list;
};工作流程
devFreq framework 初始化
逻辑非常简单主要完成下面的任务
创建 devfreq_class 设备类创建 delayed work是用于监控负载的工作队列加入到 subsys_initcall系统启动时进行初始化
static int __init devfreq_init(void)
{devfreq_class class_create(THIS_MODULE, devfreq);devfreq_wq create_freezable_workqueue(devfreq_wq);devfreq_class-dev_groups devfreq_groups;return 0;
}
subsys_initcall(devfreq_init);governor 初始化
系统中可以支持多个 governor在系统启动时就会进行初始化并注册到 devFreq framework 中后续的 OPP device 创建 devFreq 设备 会根据 governor name 从已经初始化的 governor 列表中查找对应的 governor 实例
// driver/devfreq 目录下 governor_performance.c
// driver/devfreq 目录下 governor_simpleondemand.cstatic struct devfreq_governor devfreq_performance {.name performance,.get_target_freq devfreq_performance_func,.event_handler devfreq_performance_handler,
};static int __init devfreq_performance_init(void)
{return devfreq_add_governor(devfreq_performance);
}
subsys_initcall(devfreq_performance_init);主要流程
填充 devfreq_governor 结构体不同类型的结构体对 get_target_freq 和 event_handler 会有不同的实现调用 devfreq_add_governor 加入到 devfreq framework 的 governor 列表中加入到 subsys_initcall系统启动时进行初始化
目前系统支持下面几种 governor
Simple_ondemand: 按需调整模式根据负载动态频率平衡性能和功耗Performance: 性能优先模式调整到最大频率Powersave: 功耗优先模式调整到最小频率Userspace: 用户指定模式根据用于 sysfs 节点写入进行调整Passive: 被动模式使用设备指定方法做调整或者跟随father devfreq 设备的governor
devfreq Device 注册
这里以开源的 mali gpu midgard 内核为例
配置正常的OPP table确定正常的 OPP 电压和频率获取 OPP device 的频率信息完善正确的回调函数最后填充 devfreq profile 结构体调用 devfreq_add_device 函数将 devfreq profile 结构governor name 添加到 devfreq 框架
int kbase_devfreq_init(struct kbase_device *kbdev)
{struct devfreq_dev_profile *dp;dp-initial_freq kbdev-current_freqs[0];dp-polling_ms 100;dp-target kbase_devfreq_target;dp-get_dev_status kbase_devfreq_status;dp-get_cur_freq kbase_devfreq_cur_freq;dp-exit kbase_devfreq_exit;kbdev-devfreq devfreq_add_device(kbdev-dev, dp, simple_ondemand, NULL);
}动态变频的实现
devfreq framework 负责监控程序的运行governor 提供算法OPP device 提供自身负载状态和频率设置放的实现系统中有不同的 governor不同的 governor 有不同的管理算法
devfreq_add_device 时发送 DEVFEQ_GOV_START 事件
struct devfreq *devfreq_add_device(struct device *dev,struct devfreq_dev_profile *profile,const char *governor_name,void *data) {......devfreq-governor governor;err devfreq-governor-event_handler(devfreq, DEVFREQ_GOV_START,NULL);goto err_init;
}governor 的 event_handler 收到 DEVFREQ_GOV_START事件调度工作队列运行负载监控程序 Note: 这里以 simple_ondemand governor 为例 static int devfreq_simple_ondemand_handler(struct devfreq *devfreq,unsigned int event, void *data) {switch (event) {case DEVFREQ_GOV_START:devfreq_monitor_start(devfreq);break;......
}负载监控程序
调用 governor 的 get_target_freq 方法获取下一次的调频目标值调用 OPP device 注册到 devfreq_framework 的 target 函数设置新的频率信息调度延迟工作队列延迟 OPP device 设置的轮询间隔再次运行
static void devfreq_monitor(struct work_struct *work)
{int err;struct devfreq *devfreq container_of(work,struct devfreq, work.work);mutex_lock(devfreq-lock);// monitor 程序的核心函数err update_devfreq(devfreq);/* 以 poolling_ms 为周期进行周期监控 */queue_delayed_work(devfreq_wq, devfreq-work,msecs_to_jiffies(devfreq-profile-polling_ms));mutex_unlock(devfreq-lock);
}int update_devfreq(struct devfreq *devfreq)
{/*获取要调频到的结果频率*/devfreq-governor-get_target_freq(devfreq, freq);/*在调频前后都有通知发出来*/devfreq_notify_transition(devfreq, freqs, DEVFREQ_PRECHANGE);/*调用 OPP devices的 target 函数设置目标频率*/devfreq-profile-target(devfreq-dev.parent, freq, flags);devfreq_notify_transition(devfreq, freqs, DEVFREQ_POSTCHANGE);
}device_unregister 流程
device_unregister 注销过程中会调用 devfreq_dev_release 函数完成下面的事务:
发送 DEVFREQ_GOV_STOP eventgovernor停止运行回调 OPP device 注册到 devfreq framework 的exit函数释放 devfreq device 申请的资源
static void devfreq_dev_release(struct device *dev)
{struct devfreq *devfreq to_devfreq(dev);......if (devfreq-governor)devfreq-governor-event_handler(devfreq,DEVFREQ_GOV_STOP, NULL);用户空间节点
在 devfreq framework 初始化时会创建下面的节点:
static struct attribute *devfreq_attrs[] {dev_attr_governor.attr, dev_attr_available_governors.attr, // 可用的 governordev_attr_cur_freq.attr, //当前频率dev_attr_available_frequencies.attr,// 可用频率列表dev_attr_target_freq.attr, // 目标频率dev_attr_polling_interval.attr, // 调度间隔dev_attr_min_freq.attr, // 最小频率dev_attr_max_freq.attr, // 最大频率dev_attr_trans_stat.attr, // 状态调整记录表NULL,
};
ATTRIBUTE_GROUPS(devfreq);available_frequencies: 可用的频率列表 available_governors可用的governor cur_freq当前频率 governor: 当前governor max_freq最大频率 min_freq 最小频率 polling_intervalgovernor调度的时间间隔单位是ms. target_freq目标频率 trans_stat状态调整表记录
参考文章
https://mp.weixin.qq.com/s/TI3ryUewRgt9LFKr-tDkJQ https://www.cnblogs.com/hellokitty2/p/13061707.html
