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| 1 | +.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 |
| 2 | +
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| 3 | +.. include:: ../disclaimer-zh_TW.rst |
| 4 | + |
| 5 | +:Original: :doc:`../../../cpu-freq/cpu-drivers` |
| 6 | +:Translator: Yanteng Si < [email protected]> |
| 7 | + |
| 8 | + |
| 9 | +.. _tw_cpu-drivers.rst: |
| 10 | + |
| 11 | + |
| 12 | +======================================= |
| 13 | +如何實現一個新的CPUFreq處理器驅動程序? |
| 14 | +======================================= |
| 15 | + |
| 16 | +作者: |
| 17 | + |
| 18 | + |
| 19 | + - Dominik Brodowski < [email protected]> |
| 20 | + - Rafael J. Wysocki < [email protected]> |
| 21 | + - Viresh Kumar < [email protected]> |
| 22 | + |
| 23 | +.. Contents |
| 24 | +
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| 25 | + 1. 怎麼做? |
| 26 | + 1.1 初始化 |
| 27 | + 1.2 Per-CPU 初始化 |
| 28 | + 1.3 驗證 |
| 29 | + 1.4 target/target_index 或 setpolicy? |
| 30 | + 1.5 target/target_index |
| 31 | + 1.6 setpolicy |
| 32 | + 1.7 get_intermediate 與 target_intermediate |
| 33 | + 2. 頻率表助手 |
| 34 | +
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| 35 | +
|
| 36 | +
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| 37 | +1. 怎麼做? |
| 38 | +=========== |
| 39 | + |
| 40 | +如此,你剛剛得到了一個全新的CPU/晶片組及其數據手冊,並希望爲這個CPU/晶片組添加cpufreq |
| 41 | +支持?很好,這裡有一些至關重要的提示: |
| 42 | + |
| 43 | + |
| 44 | +1.1 初始化 |
| 45 | +---------- |
| 46 | + |
| 47 | +首先,在__initcall_level_7 (module_init())或更靠後的函數中檢查這個內核是否 |
| 48 | +運行在正確的CPU和正確的晶片組上。如果是,則使用cpufreq_register_driver()向 |
| 49 | +CPUfreq核心層註冊一個cpufreq_driver結構體。 |
| 50 | + |
| 51 | +結構體cpufreq_driver應該包含什麼成員? |
| 52 | + |
| 53 | + .name - 驅動的名字。 |
| 54 | + |
| 55 | + .init - 一個指向per-policy初始化函數的指針。 |
| 56 | + |
| 57 | + .verify - 一個指向"verification"函數的指針。 |
| 58 | + |
| 59 | + .setpolicy 或 .fast_switch 或 .target 或 .target_index - 差異見 |
| 60 | + 下文。 |
| 61 | + |
| 62 | +並且可選擇 |
| 63 | + |
| 64 | + .flags - cpufreq核的提示。 |
| 65 | + |
| 66 | + .driver_data - cpufreq驅動程序的特定數據。 |
| 67 | + |
| 68 | + .get_intermediate 和 target_intermediate - 用於在改變CPU頻率時切換到穩定 |
| 69 | + 的頻率。 |
| 70 | + |
| 71 | + .get - 返回CPU的當前頻率。 |
| 72 | + |
| 73 | + .bios_limit - 返回HW/BIOS對CPU的最大頻率限制值。 |
| 74 | + |
| 75 | + .exit - 一個指向per-policy清理函數的指針,該函數在cpu熱插拔過程的CPU_POST_DEAD |
| 76 | + 階段被調用。 |
| 77 | + |
| 78 | + .suspend - 一個指向per-policy暫停函數的指針,該函數在關中斷且在該策略的調節器停止 |
| 79 | + 後被調用。 |
| 80 | + |
| 81 | + .resume - 一個指向per-policy恢復函數的指針,該函數在關中斷且在調節器再一次開始前被 |
| 82 | + 調用。 |
| 83 | + |
| 84 | + .ready - 一個指向per-policy準備函數的指針,該函數在策略完全初始化之後被調用。 |
| 85 | + |
| 86 | + .attr - 一個指向NULL結尾的"struct freq_attr"列表的指針,該函數允許導出值到 |
| 87 | + sysfs。 |
| 88 | + |
| 89 | + .boost_enabled - 如果設置,則啓用提升(boost)頻率。 |
| 90 | + |
| 91 | + .set_boost - 一個指向per-policy函數的指針,該函數用來開啓/關閉提升(boost)頻率功能。 |
| 92 | + |
| 93 | + |
| 94 | +1.2 Per-CPU 初始化 |
| 95 | +------------------ |
| 96 | + |
| 97 | +每當一個新的CPU被註冊到設備模型中,或者在cpufreq驅動註冊自己之後,如果此CPU的cpufreq策 |
| 98 | +略不存在,則會調用per-policy的初始化函數cpufreq_driver.init。請注意,.init()和.exit()程序 |
| 99 | +只對策略調用一次,而不是對策略管理的每個CPU調用一次。它需要一個 ``struct cpufreq_policy |
| 100 | +*policy`` 作爲參數。現在該怎麼做呢? |
| 101 | + |
| 102 | +如果有必要,請在你的CPU上激活CPUfreq功能支持。 |
| 103 | + |
| 104 | +然後,驅動程序必須填寫以下數值: |
| 105 | + |
| 106 | ++-----------------------------------+--------------------------------------+ |
| 107 | +|policy->cpuinfo.min_freq 和 | | |
| 108 | +|policy->cpuinfo.max_freq | 該CPU支持的最低和最高頻率(kHz) | |
| 109 | +| | | |
| 110 | +| | | |
| 111 | ++-----------------------------------+--------------------------------------+ |
| 112 | +|policy->cpuinfo.transition_latency | | |
| 113 | +| | CPU在兩個頻率之間切換所需的時間,以 | |
| 114 | +| | 納秒爲單位(如適用,否則指定 | |
| 115 | +| | CPUFREQ_ETERNAL) | |
| 116 | ++-----------------------------------+--------------------------------------+ |
| 117 | +|policy->cur | 該CPU當前的工作頻率(如適用) | |
| 118 | +| | | |
| 119 | ++-----------------------------------+--------------------------------------+ |
| 120 | +|policy->min, | | |
| 121 | +|policy->max, | | |
| 122 | +|policy->policy and, if necessary, | | |
| 123 | +|policy->governor | 必須包含該cpu的 「默認策略」。稍後 | |
| 124 | +| | 會用這些值調用 | |
| 125 | +| | cpufreq_driver.verify and either | |
| 126 | +| | cpufreq_driver.setpolicy or | |
| 127 | +| | cpufreq_driver.target/target_index | |
| 128 | +| | | |
| 129 | ++-----------------------------------+--------------------------------------+ |
| 130 | +|policy->cpus | 用與這個CPU一起做DVFS的(在線+離線) | |
| 131 | +| | CPU(即與它共享時鐘/電壓軌)的掩碼更新 | |
| 132 | +| | 這個 | |
| 133 | +| | | |
| 134 | ++-----------------------------------+--------------------------------------+ |
| 135 | + |
| 136 | +對於設置其中的一些值(cpuinfo.min[max]_freq, policy->min[max]),頻率表助手可能會有幫 |
| 137 | +助。關於它們的更多信息,請參見第2節。 |
| 138 | + |
| 139 | + |
| 140 | +1.3 驗證 |
| 141 | +-------- |
| 142 | + |
| 143 | +當用戶決定設置一個新的策略(由 「policy,governor,min,max組成」)時,必須對這個策略進行驗證, |
| 144 | +以便糾正不兼容的值。爲了驗證這些值,cpufreq_verify_within_limits(``struct cpufreq_policy |
| 145 | +*policy``, ``unsigned int min_freq``, ``unsigned int max_freq``)函數可能會有幫助。 |
| 146 | +關於頻率表助手的詳細內容請參見第2節。 |
| 147 | + |
| 148 | +您需要確保至少有一個有效頻率(或工作範圍)在 policy->min 和 policy->max 範圍內。如果有必 |
| 149 | +要,先增加policy->max,只有在沒有辦法的情況下,才減少policy->min。 |
| 150 | + |
| 151 | + |
| 152 | +1.4 target 或 target_index 或 setpolicy 或 fast_switch? |
| 153 | +------------------------------------------------------- |
| 154 | + |
| 155 | +大多數cpufreq驅動甚至大多數cpu頻率升降算法只允許將CPU頻率設置爲預定義的固定值。對於這些,你 |
| 156 | +可以使用->target(),->target_index()或->fast_switch()回調。 |
| 157 | + |
| 158 | +有些cpufreq功能的處理器可以自己在某些限制之間切換頻率。這些應使用->setpolicy()回調。 |
| 159 | + |
| 160 | + |
| 161 | +1.5. target/target_index |
| 162 | +------------------------ |
| 163 | + |
| 164 | +target_index調用有兩個參數:``struct cpufreq_policy * policy``和``unsigned int`` |
| 165 | +索引(於列出的頻率表)。 |
| 166 | + |
| 167 | +當調用這裡時,CPUfreq驅動必須設置新的頻率。實際頻率必須由freq_table[index].frequency決定。 |
| 168 | + |
| 169 | +它應該總是在錯誤的情況下恢復到之前的頻率(即policy->restore_freq),即使我們之前切換到中間頻率。 |
| 170 | + |
| 171 | +已棄用 |
| 172 | +---------- |
| 173 | +目標調用有三個參數。``struct cpufreq_policy * policy``, unsigned int target_frequency, |
| 174 | +unsigned int relation. |
| 175 | + |
| 176 | +CPUfreq驅動在調用這裡時必須設置新的頻率。實際的頻率必須使用以下規則來確定。 |
| 177 | + |
| 178 | +- 緊跟 "目標頻率"。 |
| 179 | +- policy->min <= new_freq <= policy->max (這必須是有效的!!!) |
| 180 | +- 如果 relation==CPUFREQ_REL_L,嘗試選擇一個高於或等於 target_freq 的 new_freq。("L代表 |
| 181 | + 最低,但不能低於") |
| 182 | +- 如果 relation==CPUFREQ_REL_H,嘗試選擇一個低於或等於 target_freq 的 new_freq。("H代表 |
| 183 | + 最高,但不能高於") |
| 184 | + |
| 185 | +這裡,頻率表助手可能會幫助你--詳見第2節。 |
| 186 | + |
| 187 | +1.6. fast_switch |
| 188 | +---------------- |
| 189 | + |
| 190 | +這個函數用於從調度器的上下文進行頻率切換。並非所有的驅動都要實現它,因爲不允許在這個回調中睡眠。這 |
| 191 | +個回調必須經過高度優化,以儘可能快地進行切換。 |
| 192 | + |
| 193 | +這個函數有兩個參數: ``struct cpufreq_policy *policy`` 和 ``unsigned int target_frequency``。 |
| 194 | + |
| 195 | + |
| 196 | +1.7 setpolicy |
| 197 | +------------- |
| 198 | + |
| 199 | +setpolicy調用只需要一個``struct cpufreq_policy * policy``作爲參數。需要將處理器內或晶片組內動態頻 |
| 200 | +率切換的下限設置爲policy->min,上限設置爲policy->max,如果支持的話,當policy->policy爲 |
| 201 | +CPUFREQ_POLICY_PERFORMANCE時選擇面向性能的設置,當CPUFREQ_POLICY_POWERSAVE時選擇面向省電的設置。 |
| 202 | +也可以查看drivers/cpufreq/longrun.c中的參考實現。 |
| 203 | + |
| 204 | +1.8 get_intermediate 和 target_intermediate |
| 205 | +-------------------------------------------- |
| 206 | + |
| 207 | +僅適用於 target_index() 和 CPUFREQ_ASYNC_NOTIFICATION 未設置的驅動。 |
| 208 | + |
| 209 | +get_intermediate應該返回一個平台想要切換到的穩定的中間頻率,target_intermediate()應該將CPU設置爲 |
| 210 | +該頻率,然後再跳轉到'index'對應的頻率。核心會負責發送通知,驅動不必在target_intermediate()或 |
| 211 | +target_index()中處理。 |
| 212 | + |
| 213 | +在驅動程序不想因爲某個目標頻率切換到中間頻率的情況下,它們可以從get_intermediate()中返回'0'。在這種情況 |
| 214 | +下,核心將直接調用->target_index()。 |
| 215 | + |
| 216 | +注意:->target_index()應該在失敗的情況下恢復到policy->restore_freq,因爲core會爲此發送通知。 |
| 217 | + |
| 218 | + |
| 219 | +2. 頻率表助手 |
| 220 | +============= |
| 221 | + |
| 222 | +由於大多數cpufreq處理器只允許被設置爲幾個特定的頻率,因此,一個帶有一些函數的 「頻率表」可能會輔助處理器驅動 |
| 223 | +程序的一些工作。這樣的 "頻率表" 由一個cpufreq_frequency_table條目構成的數組組成,"driver_data" 中包 |
| 224 | +含了驅動程序的具體數值,"frequency" 中包含了相應的頻率,並設置了標誌。在表的最後,需要添加一個 |
| 225 | +cpufreq_frequency_table條目,頻率設置爲CPUFREQ_TABLE_END。而如果想跳過表中的一個條目,則將頻率設置爲 |
| 226 | +CPUFREQ_ENTRY_INVALID。這些條目不需要按照任何特定的順序排序,但如果它們是cpufreq 核心會對它們進行快速的DVFS, |
| 227 | +因爲搜索最佳匹配會更快。 |
| 228 | + |
| 229 | +如果策略在其policy->freq_table欄位中包含一個有效的指針,cpufreq表就會被核心自動驗證。 |
| 230 | + |
| 231 | +cpufreq_frequency_table_verify()保證至少有一個有效的頻率在policy->min和policy->max範圍內,並且所有其他 |
| 232 | +標準都被滿足。這對->verify調用很有幫助。 |
| 233 | + |
| 234 | +cpufreq_frequency_table_target()是對應於->target階段的頻率表助手。只要把數值傳遞給這個函數,這個函數就會返 |
| 235 | +回包含CPU要設置的頻率的頻率表條目。 |
| 236 | + |
| 237 | +以下宏可以作爲cpufreq_frequency_table的疊代器。 |
| 238 | + |
| 239 | +cpufreq_for_each_entry(pos, table) - 遍歷頻率表的所有條目。 |
| 240 | + |
| 241 | +cpufreq_for_each_valid_entry(pos, table) - 該函數遍歷所有條目,不包括CPUFREQ_ENTRY_INVALID頻率。 |
| 242 | +使用參數 "pos"-一個``cpufreq_frequency_table * `` 作爲循環變量,使用參數 "table"-作爲你想疊代 |
| 243 | +的``cpufreq_frequency_table * `` 。 |
| 244 | + |
| 245 | +例如:: |
| 246 | + |
| 247 | + struct cpufreq_frequency_table *pos, *driver_freq_table; |
| 248 | + |
| 249 | + cpufreq_for_each_entry(pos, driver_freq_table) { |
| 250 | + /* Do something with pos */ |
| 251 | + pos->frequency = ... |
| 252 | + } |
| 253 | + |
| 254 | +如果你需要在driver_freq_table中處理pos的位置,不要減去指針,因爲它的代價相當高。相反,使用宏 |
| 255 | +cpufreq_for_each_entry_idx() 和 cpufreq_for_each_valid_entry_idx() 。 |
| 256 | + |
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