[LINUX] Comment implémenter un nouveau pilote de processeur CPUFreq

À l'origine, il fait partie du code source du noyau Linux, il sera donc traité comme GPLv2 (reconnaissance qu'il devrait l'être).

https://www.kernel.org/doc/html/latest/index.html

Licensing documentation

The following describes the license of the Linux kernel source code (GPLv2), how to properly mark the license of individual files in the source tree, as well as links to the full license text.

https://www.kernel.org/doc/html/latest/process/license-rules.html#kernel-licensing

https://www.kernel.org/doc/html/latest/cpu-freq/cpu-drivers.html Je lirai.


How to Implement a new CPUFreq Processor Driver Authors:

Dominik Brodowski [email protected] Rafael J. Wysocki [email protected] Viresh Kumar [email protected]

  1. What To Do?

So, you just got a brand-new CPU / chipset with datasheets and want to add cpufreq support for this CPU / chipset? Great. Here are some hints on what is necessary:

Maintenant, vous voulez obtenir un tout nouveau processeur / chipset et une nouvelle fiche technique et prendre en charge cpufreq pour ce chipset CPU, non? Très bien, voici quelques conseils dont vous avez besoin pour ce faire.

1.1 Initialization

First of all, in an __initcall level 7 (module_init()) or later function check whether this kernel runs on the right CPU and the right chipset. If so, register a struct cpufreq_driver with the CPUfreq core using cpufreq_register_driver()

Tout d'abord, vérifiez si ce noyau fonctionne sur le bon processeur et le bon chipset avec __initcall niveau 7 (module_init ()) et les fonctions ultérieures. Si tel est le cas, utilisez cpufreq_register_driver () pour enregistrer la structure cpufreq_driver pour le cœur CPUfreq.

What shall this struct cpufreq_driver contain?

Qu'est-ce qui est inclus dans cette structure cpufreq_driver?

.name - The name of this driver. .init - A pointer to the per-policy initialization function. .verify - A pointer to a “verification” function. .setpolicy or .fast_switch or .target or .target_index - See below on the differences.

--.name: Le nom de ce pilote -. init: chaque stratégie est un pointeur vers la fonction d'initialisation -. verify: pointeur vers la fonction "vérification" -. setpolicy, .fast_switch, .target ou .taget_index: Ces différences seront décrites plus loin.

And optionally

De plus, il comprend les options suivantes

.flags - Hints for the cpufreq core. .driver_data - cpufreq driver specific data. .resolve_freq - Returns the most appropriate frequency for a target frequency. Doesn’t change the frequency though. .get_intermediate and target_intermediate - Used to switch to stable frequency while changing CPU frequency. .get - Returns current frequency of the CPU. .bios_limit - Returns HW/BIOS max frequency limitations for the CPU. .exit - A pointer to a per-policy cleanup function called during CPU_POST_DEAD phase of cpu hotplug process. .stop_cpu - A pointer to a per-policy stop function called during CPU_DOWN_PREPARE phase of cpu hotplug process. .suspend - A pointer to a per-policy suspend function which is called with interrupts disabled and after the governor is stopped for the policy. .resume - A pointer to a per-policy resume function which is called with interrupts disabled and before the governor is started again. .ready - A pointer to a per-policy ready function which is called after the policy is fully initialized. .attr - A pointer to a NULL-terminated list of “struct freq_attr” which allow to export values to sysfs. .boost_enabled - If set, boost frequencies are enabled. .set_boost - A pointer to a per-policy function to enable/disable boost frequencies.

-. flags --Conseils pour cpufreq core -. driver_data --cpufreq données spécifiques au pilote

1.2 Per-CPU Initialization

Whenever a new CPU is registered with the device model, or after the cpufreq driver registers itself, the per-policy initialization function cpufreq_driver.init is called if no cpufreq policy existed for the CPU. Note that the .init() and .exit() routines are called only once for the policy and not for each CPU managed by the policy. It takes a struct cpufreq_policy *policy as argument. What to do now?

Si une politique cpufreq n'existe pas sur le CPU lorsqu'un nouveau CPU est enregistré avec le modèle de périphérique, ou après que le pilote cpufreq s'enregistre lui-même, la fonction d'initialisation par politique cpufreq_driver.init () est appelée. Notez que les routines .init () et .exit () ne sont appelées qu'une seule fois par la stratégie et non pour chaque processeur géré par la stratégie. L'argument prend une structure de politique cpufreq_policy *. Que dois-je faire alors?

If necessary, activate the CPUfreq support on your CPU.

Si possible, CPUfreq qui prend en charge votre CPU sera activé.

Then, the driver must fill in the following values:

Le conducteur doit alors saisir les valeurs suivantes:

policy->cpuinfo.min_freq and policy->cpuinfo.max_freq the minimum and maximum frequency (in kHz) which is supported by this CPU

policy-> cpuinfo.min_freq et policy-> cpuinfo.max_freq Fréquences minimum et maximum (en kHz) prises en charge par ce processeur

policy->cpuinfo.transition_latency the time it takes on this CPU to switch between two frequencies in nanoseconds (if appropriate, else specify CPUFREQ_ETERNAL)

Temps en nanosecondes requis pour la commutation de fréquence avec ce CPU (le cas échéant, spécifiez CPUFREQ_ETERNAL)

policy->cur The current operating frequency of this CPU (if appropriate)

Fréquence de fonctionnement actuelle exécutant cette CPU (le cas échéant)

policy->min, policy->max, policy->policy and, if necessary, policy->governor must contain the “default policy” for this CPU. A few moments later, cpufreq_driver.verify and either cpufreq_driver.setpolicy or cpufreq_driver.target/target_index is called with these values.

policy->min, policy->max, policy->policy and, if necessary, policy->governor Vous devez inclure la "politique standard" pour cette CPU. Après un certain temps, ces valeurs seront utilisées pour appeler cpufreq_driver.verify () et cpufreq_driver.setpolicy () ou cpufreq_driver.target () / target_index ().

policy->cpus Update this with the masks of the (online + offline) CPUs that do DVFS along with this CPU (i.e. that share clock/voltage rails with it).

(En ligne + hors ligne) Mise à jour du masque du processeur lors de l'exécution de DVFS sur ce processeur. (Autrement dit, il partage le rail horloge / tension avec le processeur).

For setting some of these values (cpuinfo.min[max]_freq, policy->min[max]), the frequency table helpers might be helpful. See the section 2 for more information on them.

La tabke de fréquence peut être utile pour définir les valeurs de cpuinfo. (Min / max) _freq et polict-> (min / max). Voir la section 2 pour plus d'informations à leur sujet.

1.3 verify

When the user decides a new policy (consisting of “policy,governor,min,max”) shall be set, this policy must be validated so that incompatible values can be corrected. For verifying these values cpufreq_verify_within_limits(struct cpufreq_policy *policy, unsigned int min_freq, unsigned int max_freq) function might be helpful. See section 2 for details on frequency table helpers.

Lorsqu'un utilisateur décide qu'une nouvelle politique composée d'une politique, d'un gouverneur, d'un minimum et d'un maximum doit être définie, cette politique doit être validée afin que les valeurs incompatibles puissent être corrigées. La fonction cpufreq_verify_within_limits (struct cpufreq_policy * policy, unsigned int min_freq, unsigned int max_freq) peut être utile pour valider ces valeurs. Voir la section 2 pour plus d'informations sur les assistants de table de fréquences.

You need to make sure that at least one valid frequency (or operating range) is within policy->min and policy->max. If necessary, increase policy->max first, and only if this is no solution, decrease policy->min.

Au moins une fréquence (ou portée) valide doit être comprise entre policy-> min to policy-> max. Si nécessaire, augmentez d'abord policy-> max, et si cela ne fonctionne pas, diminuez policy-> min.

1.4 target or target_index or setpolicy or fast_switch?

Most cpufreq drivers or even most cpu frequency scaling algorithms only allow the CPU frequency to be set to predefined fixed values. For these, you use the ->target(), ->target_index() or ->fast_switch() callbacks.

La plupart des pilotes cpufreq et des algorithmes de mise à l'échelle de la fréquence du processeur vous permettent uniquement de définir la fréquence du processeur sur une valeur fixe prédéfinie. Dans ce cas, utilisez la fonction suivante. -> target (), -> target_index () ou-> fast_switch () rappels.

Some cpufreq capable processors switch the frequency between certain limits on their own. These shall use the ->setpolicy() callback.

Le processeur activé cpufreq commute indépendamment les fréquences entre des limites spécifiques. Ils utilisent le rappel-> setpolicy ().

1.5. target/target_index

The target_index call has two arguments: struct cpufreq_policy *policy, and unsigned int index (into the exposed frequency table).

L'appel à target_index a deux arguments. struct cpufreq_policy * policy et unsigned int index (dans la table de fréquences exposée)

The CPUfreq driver must set the new frequency when called here. The actual frequency must be determined by freq_table[index].frequency.

Lorsqu'il est appelé ici, le pilote CPUfreq devra définir une nouvelle fréquence. La fréquence réelle doit être déterminée sur la base de freq_table [index] .frequency.

It should always restore to earlier frequency (i.e. policy->restore_freq) in case of errors, even if we switched to intermediate frequency earlier.

Si vous obtenez une erreur, vous devez toujours restaurer la fréquence précédente (policy-> restore_freq), même si vous passez à la fréquence précédente.

Obsolète

The target call has three arguments: struct cpufreq_policy *policy, unsigned int target_frequency, unsigned int relation.

La cible est appelée avec trois arguments. struct cpufreq_policy * policy, unsigned int target_frequency, relation int non signée.

The CPUfreq driver must set the new frequency when called here. The actual frequency must be determined using the following rules:

Lorsqu'il est appelé ici, le pilote CPUfreq devra définir une nouvelle fréquence. La fréquence réelle doit être déterminée en utilisant les règles suivantes:

  • keep close to “target_freq”

--Maintenez "target_freq" --policy-> min <= new_freq <= policy-> max (les restrictions doivent être respectées!)

Here again the frequency table helper might assist you - see section 2 for details.

Encore une fois, reportez-vous à la section 2 pour les assistants de table de fréquences.

1.6. fast_switch

This function is used for frequency switching from scheduler’s context. Not all drivers are expected to implement it, as sleeping from within this callback isn’t allowed. This callback must be highly optimized to do switching as fast as possible.

Cette fonction est utilisée pour changer les fréquences du contexte du planificateur. Dormir depuis ce rappel n'est pas autorisé, donc tous les pilotes ne l'implémentent pas. Ce rappel doit être hautement optimisé pour rendre le changement aussi rapide que possible.

This function has two arguments: struct cpufreq_policy *policy and unsigned int target_frequency.

Cette fonction a deux arguments. struct cpufreq_policy * policy et unsigned int target_frequency.

1.7 setpolicy

The setpolicy call only takes a struct cpufreq_policy *policy as argument. You need to set the lower limit of the in-processor or in-chipset dynamic frequency switching to policy->min, the upper limit to policy->max, and -if supported- select a performance-oriented setting when policy->policy is CPUFREQ_POLICY_PERFORMANCE, and a powersaving-oriented setting when CPUFREQ_POLICY_POWERSAVE. Also check the reference implementation in drivers/cpufreq/longrun.c

L'appel setpolicy prend uniquement la structure de politique cpufreq_policy * comme argument. La limite inférieure de la commutation de fréquence dynamique dans le processus ou le chipset doit être définie sur policy-> min et la limite supérieure doit être définie sur policy-> max. En outre, s'il est pris en charge, vous devez sélectionner le paramètre de réflexion sur les performances lorsque stratégie-> stratégie est défini sur CPUFREQ_POLICY_PERFORMANCE et orienté économie d'énergie sur CPUFREQ_POLICY_POWERSAVE. Vérifiez qu'il existe une implémentation de référence dans drivers / cpufreq / longrun.c.

1.8 get_intermediate and target_intermediate

Only for drivers with target_index() and CPUFREQ_ASYNC_NOTIFICATION unset.

Uniquement si CPUFREQ_ASYNC_NOTIFICATION n'est pas défini dans le pilote avec target_index ().

get_intermediate should return a stable intermediate frequency platform wants to switch to, and target_intermediate() should set CPU to that frequency, before jumping to the frequency corresponding to ‘index’. Core will take care of sending notifications and driver doesn’t have to handle them in target_intermediate() or target_index().

get_intermediate renvoie une fréquence intermédiaire stable vers laquelle la plate-forme souhaite basculer. target_intermediate () doit régler le CPU sur cette fréquence avant de passer à la fréquence correspondant à l'index. Core envoie une notification. Le pilote n'a pas besoin de les gérer dans target_intermediate () ou target_index ().

Drivers can return ‘0’ from get_intermediate() in case they don’t wish to switch to intermediate frequency for some target frequency. In that case core will directly call ->target_index().

Le pilote peut renvoyer 0 à get_intermediate () s'il n'a pas besoin d'être réglé sur une fréquence intermédiaire à la fréquence cible. Dans ce cas, core retourne directement target_index ().

NOTE: ->target_index() should restore to policy->restore_freq in case of failures as core would send notifications for that.

Remarque: En cas d'échec dans le cas où le noyau envoie une notification, policy-> restore_freq () doit être restauré par target_index ().

  1. Frequency Table Helpers

As most cpufreq processors only allow for being set to a few specific frequencies, a “frequency table” with some functions might assist in some work of the processor driver.

La plupart des processeurs cpufreq ne peuvent définir que quelques fréquences spécifiques, donc une "table de fréquences" contenant les fonctions de la devise dans laquelle vous vous rendez peut aider à travailler dans le pilote du processeur.

Such a “frequency table” consists of an array of struct cpufreq_frequency_table entries, with driver specific values in “driver_data”, the corresponding frequency in “frequency” and flags set.

La "table de fréquence" se compose d'un tableau d'entrées de structure cpufreq_frequency_table, avec des informations spécifiques au pilote dans "driver_data", des fréquences associées dans "frequency" et des indicateurs.

At the end of the table, you need to add a cpufreq_frequency_table entry with frequency set to CPUFREQ_TABLE_END.

À la fin du tableau, une entrée contenant la fréquence avec CPUFREQ_TABLE_END définie doit être ajoutée à l'entrée cpufreq frequency_table.

And if you want to skip one entry in the table, set the frequency to CPUFREQ_ENTRY_INVALID.

De plus, pour l'entrée que vous souhaitez connaître dans la table, définissez CPUFREQ_ENTRY_INVALID en fréquence.

The entries don’t need to be in sorted in any particular order, but if they are cpufreq core will do DVFS a bit quickly for them as search for best match is faster.

Les entrées ne doivent pas être triées dans un ordre particulier. Cependant, si le cœur de cpufreq utilise DVFS, la meilleure recherche peut être un peu plus rapide.

The cpufreq table is verified automatically by the core if the policy contains a valid pointer in its policy->freq_table field.

Si la politique contient un pointeur valide contenu dans le champ policy-> freq_table, la table cpufreq est automatiquement validée par core.

cpufreq_frequency_table_verify() assures that at least one valid frequency is within policy->min and policy->max, and all other criteria are met. This is helpful for the ->verify call.

cpufreq_frequency_table_verify () garantit qu'au moins un d'entre eux a une fréquence valide qui tombe entre policy-> min à policy-> max et que tous les critères sont remplis. Ceci est utile pour-> un appel très simple.

cpufreq_frequency_table_target() is the corresponding frequency table helper for the ->target stage.

cpufreq_frequency_table_target () est un helper qui correspond à la table de fréquence pour-> tait étape.

Just pass the values to this function, and this function returns the of the frequency table entry which contains the frequency the CPU shall be set to.

En définissant une valeur dans cette fonction, cette fonction renvoie une entrée de table de fréquences contenant la fréquence à définir.

The following macros can be used as iterators over cpufreq_frequency_table:

La macro suivante peut être utilisée comme itérateur pour cpufreq_frequency_table.

cpufreq_for_each_entry(pos, table) - iterates over all entries of frequency table.

cpufreq_for_each_valid_entry(pos, table) - iterates over all entries, excluding CPUFREQ_ENTRY_INVALID frequencies.

Use arguments “pos” - a cpufreq_frequency_table * as a loop cursor and “table” - the cpufreq_frequency_table * you want to iterate over.

pos spécifie cpufreq_frequency_table comme curseur de boucle. Ensuite, dans "table", définissez la fréquence_table pour laquelle vous souhaitez faire pivoter l'itération.

For example:

struct cpufreq_frequency_table *pos, *driver_freq_table;

cpufreq_for_each_entry(pos, driver_freq_table) {
        /* Do something with pos */
        pos->frequency = ...
}

If you need to work with the position of pos within driver_freq_table, do not subtract the pointers, as it is quite costly. Instead, use the macros cpufreq_for_each_entry_idx() and cpufreq_for_each_valid_entry_idx().

Si vous devez gérer la position de pos dans driver_freq_table, ne soustrayez pas le pointeur du point de vue du coût. À la place, utilisez les macros cpufreq_for_each_entry_idx () et cpufreq_for_each_valid_entry_idx ().

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