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CPUFREQ

介绍 CPUFREQ 的功能和使用方法。

模块介绍​

CPUFREQ 子系统负责在 CPU 运行时通过动态调整 CPU 运行频率与电压，在确保性能需求的前提下，将功耗降至最低。

功能介绍​

  1. cpufreq core： cpufreq framework 的核心模块，它主要实现三类功能：
    • 抽象调频调压的公共逻辑接口
    • 以 sysfs 的形式向用户空间提供统一的接口，以 notifier 的形式向其他 driver 提供频率变化的通知
    • 提供CPU频率和电压控制的驱动框架
  2. cpufreq governor： 负责调频调压的各种策略
  3. cpufreq driver： 负责平台相关调频调压机制的实现
  4. cpufreq stats： 负责调频信息和各频点运行事件统计，提供每个CPU的cpufreq有关的统计信息

源码结构介绍​

CPU 调频平台驱动目录如下：

drivers/cpufreq/
├── cpufreq.c
├── cpufreq_conservative.c
├── cpufreq-dt.c
├── cpufreq-dt.h
├── cpufreq-dt-platdev.c
├── cpufreq_governor_attr_set.c
├── cpufreq_governor.c
├── cpufreq_governor.h
├── cpufreq_ondemand.c
├── cpufreq_ondemand.h
├── cpufreq_performance.c
├── cpufreq_powersave.c
├── cpufreq_stats.c
├── cpufreq_userspace.c
├── freq_table.c
├── spacemit-cpufreq.c --> 平台驱动

关键特性​

特性​

特性特性说明
支持动态调频调压实时根据负载切换频率与电压
支持频率 boost 到1.8Ghz最高可瞬时提升至 1.8 GHz

性能参数​

支持频率档位频率档位对应电压
1600000000Hz1.05V
1228800000Hz0.95V
1000000000Hz0.95V
819000000Hz0.95V
614400000Hz0.95V

测试方法

  1. 将策略修改成 userspace 模式
echo userspace > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0/scaling_governor
  1. 查看所支持的频率列表
cat /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0/scaling_available_frequencies
614400 819000 1000000 1228800 1600000
  1. 设置cpu频率
echo 1228800 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0/scaling_setspeed
  1. 查看频率是否设置成功
cat /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0/scaling_cur_freq

配置介绍​

主要包括 驱动使能配置 和 DTS 配置

CONFIG 配置​

CPUFREQ 配置如下：

CONFIG_SPACEMIT_K1X_CPUFREQ:

 This adds the CPUFreq driver support for Freescale QorIQ SoCs
 which are capable of changing the CPU's frequency dynamically.
 
 Symbol: SPACEMIT_K1X_CPUFREQ [=y]
 Type  : tristate
 Defined at drivers/cpufreq/Kconfig:315
 Prompt: CPU frequency scaling driver for Spacemit K1X
 Depends on: CPU_FREQ [=y] && OF [=y] && COMMON_CLK [=y]
 Location:
  -> CPU Power Management
   -> CPU Frequency scaling
    -> CPU Frequency scaling (CPU_FREQ [=y])
     -> CPU frequency scaling driver for Spacemit K1X (SPACEMIT_K1X_CPUFREQ [=y])
 Selects: CPUFREQ_DT [=y] && CPUFREQ_DT_PLATDEV [=y]

DTS 配置​

完整 OPP 表位于 arch/riscv/boot/dts/spacemit/k1-x_opp_table.dtsi （文件较大，此处仅引用路径）

Debug 介绍​

sysfs​

所有节点位于： /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0/

节点作用说明
affected_cpus, related_cpus查看系统支持的策略
scaling_governor当前生效的调频策略
boost支持boost的节点
scaling_available_frequencies查看系统支持的频率点
scaling_max_freq软件允许的最大频率限制
cpuinfo_cur_freqCPU 硬件实时频率
scaling_available_governors查看系统支持的策略
scaling_min_freq软件允许的最小频率限制
cpuinfo_max_freq硬件支持的最大频率
scaling_boost_frequenciesboost 模式下 CPU 支持的频率
scaling_setspeeduserspace 模式是设置 CPU 频率的接口
cpuinfo_min_freq硬件支持的最小频率
scaling_cur_freq, cpuinfo_transition_latency查看当前CPU跑的频率
scaling_driver当前cpu调频驱动的名称

测试介绍​

测试调频调压，可以按照上述总结的 “Debug 方法” 循环测试设置不同频率的正确性

FAQ​