一点点读懂cpufreq（一）

目录

1、内核频率管理策略

1.1 performance 

1.2 powersave 

1.3 Userspace

1.4 ondemand 

1.5 conservative 

1.6 Interactive 

2、频率和电压调整顺序

3、模块之间关系

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1、内核频率管理策略

       Linux针对CPU的DVFS，主要在cpufreq中实现，Linux内部共有6种对频率的管理策略userspace，conservative，ondemand，powersave ，performance和Interactive

1.1 performance 

       CPU会固定工作在其支持的最高运行频率上；

1.2 powersave 

        CPU会固定工作在其支持的最低运行频率上。因此这两种 governors 都属于静态 governor ，即在使用它们时 CPU 的运行频率不会根据系统运行时负载的变化动态作出调整。这两种 governors 对应的是两种极端的应用场景，使用 performance governor 体现的是对系统高性能的最大追求，而使用 powersave governor 则是对系统低功耗的最大追求。

1.3 Userspace

        最早的 cpufreq 子系统通过 userspace governor 为用户提供了这种灵活性。系统将变频策略的决策权交给了用户态应用程序，并提供了相应的接口供用户态应用程序调节 CPU 运行频率使用。用户态程序通过向/sys/devices/system/cpu/cpux/cpufreq/scaling_setspeed写入指定的频率来设置CPU的运行频率（x表示cpu序号，和/proc/cpuinfo中对应），写入的频率必须是同目录下scaling_available_frequencies中支持的频率。

1.4 ondemand 

        每隔一定时间间隔对系统负载进行一次计算，并且计算出CPU使用率，若高于门限值的话，CPU频率会被直接调至最高频率；若使用率低于设定值的话，就根据使用率计算出目标频率。

1.5 conservative 

        和Ondemand相比，Conservative是随着负载逐步的往上调整CPU频率。当某个APP在启动瞬间比较耗费CPU，而正常运行则不耗费CPU的情况下，Conservative显然会影响APP的启动速度和系统性能。Ondemand降频更加激进，conservative降频比较缓慢保守，事实使用ondemand的效果也是比较好的。和ondemand管理器不同的是，在CPU负载高的时候conservative并不直接跳上最高的主频，而是采用步进的方式来升高主频。

1.6 Interactive 

        由Android提出的机制，未被linux kernel社区接纳，在AOSP的linux分支上存在了较长时间。它针对CPU密集的任务的调频策略会比较激进。因为它在每一个 CPU 上都注册了一个 idle notifier。当 CPU 退出 idle 时，去检查然后决策是否需要调整频率，非idle时仍然需要依赖timer去定时采样，才能知道系统负载信息。

2、频率和电压调整顺序

针对DVFS来说：

1）在需要增加Freq，over drive的情况下：软件首先决定最小的clock frequency，再决定最小的voltage供应。

（1）cpu program power supply to new voltage。(cpu可以换为其他逻辑)

（2）cpu继续工作在现有freq，直到voltage稳定。

（3）cpu program新的freq，可以是clock divider或者PLL，如果是PLL，则需要花费更多时间等待PLL稳定。

2）如果是要降低Freq，则执行顺序：

（1）cpu program新的freq。

（2）等待clock divider或者PLL稳定。

（3）cpu program新的voltage。

总之Freq只有在voltage增加之后，才能提高，Freq必须在voltage减小前，先降低。

3、模块之间关系

cpufreq.c、cpufreq_governor、cpufreq_driver、cpufreq_ondemand之间的调用关系如下，在cpu加入到系统中和移除系统时，cpufreq之间的调用关系：