cpu-drivers.rst (10854B)
1.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 2 3.. include:: ../disclaimer-zh_TW.rst 4 5:Original: :doc:`../../../cpu-freq/cpu-drivers` 6:Translator: Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn> 7 Hu Haowen <src.res@email.cn> 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 <linux@brodo.de> 20 - Rafael J. Wysocki <rafael.j.wysocki@intel.com> 21 - Viresh Kumar <viresh.kumar@linaro.org> 22 23.. Contents 24 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 35 36 371. 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 43 441.1 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 49CPUfreq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 93 941.2 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 1401.3 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 1521.4 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 1611.5. target/target_index 162------------------------ 163 164target_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, 174unsigned int relation. 175 176CPUfreq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 1871.6. 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 1961.7 setpolicy 197------------- 198 199setpolicy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 201CPUFREQ_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 2041.8 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 209get_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 211target_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 2192. 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 225cpufreq_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 226CPUFREQ_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 231cpufreq_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 234cpufreq_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 239cpufreq_for_each_entry(pos, table) - 遍歷頻率表的所有條目。 240 241cpufreq_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 255cpufreq_for_each_entry_idx() 和 cpufreq_for_each_valid_entry_idx() 。 256