一点点读懂cpufreq(一)
目录
1、内核频率管理策略
1.1 performance
1.2 powersave
1.3 Userspace
1.4 ondemand
1.5 conservative
1.6 Interactive
2、频率和电压调整顺序
3、模块之间关系
1、内核频率管理策略
Linux针对CPU的DVFS,主要在cpufreq中实现,Linux内部共有6种对频率的管理策略userspace,conservative,ondemand,powersave ,performance和Interactive
1.1 performance
CPU会固定工作在其支持的最高运行频率上;
1.2 powersave
CPU会固定工作在其支持的最低运行频率上。因此这两种 governors 都属于静态 governor ,即在使用它们时 CPU 的运行频率不会根据系统运行时负载的变化动态作出调整。这两种 governors 对应的是两种极端的应用场景,使用 performance governor 体现的是对系统高性能的最大追求,而使用 powersave governor 则是对系统低功耗的最大追求。
1.3 Userspace
最早的 cpufreq 子系统通过 userspace governor 为用户提供了这种灵活性。系统将变频策略的决策权交给了用户态应用程序,并提供了相应的接口供用户态应用程序调节 CPU 运行频率使用。用户态程序通过向/sys/devices/system/cpu/cpux/cpufreq/scaling_setspeed写入指定的频率来设置CPU的运行频率(x表示cpu序号,和/proc/cpuinfo中对应),写入的频率必须是同目录下scaling_available_frequencies中支持的频率。
1.4 ondemand
每隔一定时间间隔对系统负载进行一次计算,并且计算出CPU使用率,若高于门限值的话,CPU频率会被直接调至最高频率;若使用率低于设定值的话,就根据使用率计算出目标频率。
1.5 conservative
和Ondemand相比,Conservative是随着负载逐步的往上调整CPU频率。当某个APP在启动瞬间比较耗费CPU,而正常运行则不耗费CPU的情况下,Conservative显然会影响APP的启动速度和系统性能。Ondemand降频更加激进,conservative降频比较缓慢保守,事实使用ondemand的效果也是比较好的。和ondemand管理器不同的是,在CPU负载高的时候conservative并不直接跳上最高的主频,而是采用步进的方式来升高主频。
1.6 Interactive
由Android提出的机制,未被linux kernel社区接纳,在AOSP的linux分支上存在了较长时间。它针对CPU密集的任务的调频策略会比较激进。因为它在每一个 CPU 上都注册了一个 idle notifier。当 CPU 退出 idle 时,去检查然后决策是否需要调整频率,非idle时仍然需要依赖timer去定时采样,才能知道系统负载信息。
2、频率和电压调整顺序
针对DVFS来说:
1)在需要增加Freq,over drive的情况下:软件首先决定最小的clock frequency,再决定最小的voltage供应。
(1)cpu program power supply to new voltage。(cpu可以换为其他逻辑)
(2)cpu继续工作在现有freq,直到voltage稳定。
(3)cpu program新的freq,可以是clock divider或者PLL,如果是PLL,则需要花费更多时间等待PLL稳定。
2)如果是要降低Freq,则执行顺序:
(1)cpu program新的freq。
(2)等待clock divider或者PLL稳定。
(3)cpu program新的voltage。
总之Freq只有在voltage增加之后,才能提高,Freq必须在voltage减小前,先降低。
3、模块之间关系
cpufreq.c、cpufreq_governor、cpufreq_driver、cpufreq_ondemand之间的调用关系如下,在cpu加入到系统中和移除系统时,cpufreq之间的调用关系:
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