1 .. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
3 .. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst
5 :Original: Documentation/cpu-freq/cpu-drivers.rst
9 司延腾 Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn>
11 .. _cn_cpu-drivers.rst:
13 =======================================
14 如何实现一个新的CPUFreq处理器驱动程序?
15 =======================================
20 - Dominik Brodowski <linux@brodo.de>
21 - Rafael J. Wysocki <rafael.j.wysocki@intel.com>
22 - Viresh Kumar <viresh.kumar@linaro.org>
30 1.4 target/target_index 或 setpolicy?
31 1.5 target/target_index
33 1.7 get_intermediate 与 target_intermediate
41 如此,你刚刚得到了一个全新的CPU/芯片组及其数据手册,并希望为这个CPU/芯片组添加cpufreq
48 首先,在__initcall_level_7 (module_init())或更靠后的函数中检查这个内核是否
49 运行在正确的CPU和正确的芯片组上。如果是,则使用cpufreq_register_driver()向
50 CPUfreq核心层注册一个cpufreq_driver结构体。
52 结构体cpufreq_driver应该包含什么成员?
56 .init - 一个指向per-policy初始化函数的指针。
58 .verify - 一个指向"verification"函数的指针。
60 .setpolicy 或 .fast_switch 或 .target 或 .target_index - 差异见
67 .driver_data - cpufreq驱动程序的特定数据。
69 .get_intermediate 和 target_intermediate - 用于在改变CPU频率时切换到稳定
74 .bios_limit - 返回HW/BIOS对CPU的最大频率限制值。
76 .exit - 一个指向per-policy清理函数的指针,该函数在cpu热插拔过程的CPU_POST_DEAD
79 .suspend - 一个指向per-policy暂停函数的指针,该函数在关中断且在该策略的调节器停止
82 .resume - 一个指向per-policy恢复函数的指针,该函数在关中断且在调节器再一次开始前被
85 .ready - 一个指向per-policy准备函数的指针,该函数在策略完全初始化之后被调用。
87 .attr - 一个指向NULL结尾的"struct freq_attr"列表的指针,该函数允许导出值到
90 .boost_enabled - 如果设置,则启用提升(boost)频率。
92 .set_boost - 一个指向per-policy函数的指针,该函数用来开启/关闭提升(boost)频率功能。
98 每当一个新的CPU被注册到设备模型中,或者在cpufreq驱动注册自己之后,如果此CPU的cpufreq策
99 略不存在,则会调用per-policy的初始化函数cpufreq_driver.init。请注意,.init()和.exit()程序
100 只对策略调用一次,而不是对策略管理的每个CPU调用一次。它需要一个 ``struct cpufreq_policy
101 *policy`` 作为参数。现在该怎么做呢?
103 如果有必要,请在你的CPU上激活CPUfreq功能支持。
107 +-----------------------------------+--------------------------------------+
108 |policy->cpuinfo.min_freq 和 | |
109 |policy->cpuinfo.max_freq | 该CPU支持的最低和最高频率(kHz) |
112 +-----------------------------------+--------------------------------------+
113 |policy->cpuinfo.transition_latency | |
114 | | CPU在两个频率之间切换所需的时间,以 |
116 | | CPUFREQ_ETERNAL) |
117 +-----------------------------------+--------------------------------------+
118 |policy->cur | 该CPU当前的工作频率(如适用) |
120 +-----------------------------------+--------------------------------------+
123 |policy->policy and, if necessary, | |
124 |policy->governor | 必须包含该cpu的 “默认策略”。稍后 |
126 | | cpufreq_driver.verify and either |
127 | | cpufreq_driver.setpolicy or |
128 | | cpufreq_driver.target/target_index |
130 +-----------------------------------+--------------------------------------+
131 |policy->cpus | 用与这个CPU一起做DVFS的(在线+离线) |
132 | | CPU(即与它共享时钟/电压轨)的掩码更新 |
135 +-----------------------------------+--------------------------------------+
137 对于设置其中的一些值(cpuinfo.min[max]_freq, policy->min[max]),频率表助手可能会有帮
144 当用户决定设置一个新的策略(由 “policy,governor,min,max组成”)时,必须对这个策略进行验证,
145 以便纠正不兼容的值。为了验证这些值,cpufreq_verify_within_limits(``struct cpufreq_policy
146 *policy``, ``unsigned int min_freq``, ``unsigned int max_freq``)函数可能会有帮助。
149 您需要确保至少有一个有效频率(或工作范围)在 policy->min 和 policy->max 范围内。如果有必
150 要,先增加policy->max,只有在没有办法的情况下,才减少policy->min。
153 1.4 target 或 target_index 或 setpolicy 或 fast_switch?
154 -------------------------------------------------------
156 大多数cpufreq驱动甚至大多数cpu频率升降算法只允许将CPU频率设置为预定义的固定值。对于这些,你
157 可以使用->target(),->target_index()或->fast_switch()回调。
159 有些cpufreq功能的处理器可以自己在某些限制之间切换频率。这些应使用->setpolicy()回调。
162 1.5. target/target_index
163 ------------------------
165 target_index调用有两个参数:``struct cpufreq_policy * policy``和``unsigned int``
168 当调用这里时,CPUfreq驱动必须设置新的频率。实际频率必须由freq_table[index].frequency决定。
170 它应该总是在错误的情况下恢复到之前的频率(即policy->restore_freq),即使我们之前切换到中间频率。
174 目标调用有三个参数。``struct cpufreq_policy * policy``, unsigned int target_frequency,
175 unsigned int relation.
177 CPUfreq驱动在调用这里时必须设置新的频率。实际的频率必须使用以下规则来确定。
180 - policy->min <= new_freq <= policy->max (这必须是有效的!!!)
181 - 如果 relation==CPUFREQ_REL_L,尝试选择一个高于或等于 target_freq 的 new_freq。("L代表
183 - 如果 relation==CPUFREQ_REL_H,尝试选择一个低于或等于 target_freq 的 new_freq。("H代表
186 这里,频率表助手可能会帮助你--详见第2节。
191 这个函数用于从调度器的上下文进行频率切换。并非所有的驱动都要实现它,因为不允许在这个回调中睡眠。这
192 个回调必须经过高度优化,以尽可能快地进行切换。
194 这个函数有两个参数: ``struct cpufreq_policy *policy`` 和 ``unsigned int target_frequency``。
200 setpolicy调用只需要一个``struct cpufreq_policy * policy``作为参数。需要将处理器内或芯片组内动态频
201 率切换的下限设置为policy->min,上限设置为policy->max,如果支持的话,当policy->policy为
202 CPUFREQ_POLICY_PERFORMANCE时选择面向性能的设置,当CPUFREQ_POLICY_POWERSAVE时选择面向省电的设置。
203 也可以查看drivers/cpufreq/longrun.c中的参考实现。
205 1.8 get_intermediate 和 target_intermediate
206 --------------------------------------------
208 仅适用于 target_index() 和 CPUFREQ_ASYNC_NOTIFICATION 未设置的驱动。
210 get_intermediate应该返回一个平台想要切换到的稳定的中间频率,target_intermediate()应该将CPU设置为
211 该频率,然后再跳转到'index'对应的频率。核心会负责发送通知,驱动不必在target_intermediate()或
214 在驱动程序不想因为某个目标频率切换到中间频率的情况下,它们可以从get_intermediate()中返回'0'。在这种情况
215 下,核心将直接调用->target_index()。
217 注意:->target_index()应该在失败的情况下恢复到policy->restore_freq,因为core会为此发送通知。
223 由于大多数cpufreq处理器只允许被设置为几个特定的频率,因此,一个带有一些函数的 “频率表”可能会辅助处理器驱动
224 程序的一些工作。这样的 "频率表" 由一个cpufreq_frequency_table条目构成的数组组成,"driver_data" 中包
225 含了驱动程序的具体数值,"frequency" 中包含了相应的频率,并设置了标志。在表的最后,需要添加一个
226 cpufreq_frequency_table条目,频率设置为CPUFREQ_TABLE_END。而如果想跳过表中的一个条目,则将频率设置为
227 CPUFREQ_ENTRY_INVALID。这些条目不需要按照任何特定的顺序排序,但如果它们是cpufreq 核心会对它们进行快速的DVFS,
230 如果策略在其policy->freq_table字段中包含一个有效的指针,cpufreq表就会被核心自动验证。
232 cpufreq_frequency_table_verify()保证至少有一个有效的频率在policy->min和policy->max范围内,并且所有其他
233 标准都被满足。这对->verify调用很有帮助。
235 cpufreq_frequency_table_target()是对应于->target阶段的频率表助手。只要把数值传递给这个函数,这个函数就会返
238 以下宏可以作为cpufreq_frequency_table的迭代器。
240 cpufreq_for_each_entry(pos, table) - 遍历频率表的所有条目。
242 cpufreq_for_each_valid_entry(pos, table) - 该函数遍历所有条目,不包括CPUFREQ_ENTRY_INVALID频率。
243 使用参数 "pos"-一个``cpufreq_frequency_table * `` 作为循环变量,使用参数 "table"-作为你想迭代
244 的``cpufreq_frequency_table * `` 。
248 struct cpufreq_frequency_table *pos, *driver_freq_table;
250 cpufreq_for_each_entry(pos, driver_freq_table) {
251 /* Do something with pos */
255 如果你需要在driver_freq_table中处理pos的位置,不要减去指针,因为它的代价相当高。相反,使用宏
256 cpufreq_for_each_entry_idx() 和 cpufreq_for_each_valid_entry_idx() 。