Documentation/translations/zh_CN/cpu-freq/cpu-drivers.rst - linux - Git at Google

 .. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0

 .. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst

 :Original: Documentation/cpu-freq/cpu-drivers.rst

 :翻译:

  司延腾 Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn>

 .. _cn_cpu-drivers.rst:

 =======================================
 如何实现一个新的CPUFreq处理器驱动程序？
 =======================================

 作者:


 	- Dominik Brodowski  <linux@brodo.de>
 	- Rafael J. Wysocki <rafael.j.wysocki@intel.com>
 	- Viresh Kumar <viresh.kumar@linaro.org>

 .. Contents

    1.   怎么做？
    1.1  初始化
    1.2  Per-CPU 初始化
    1.3  验证
    1.4  target/target_index 或 setpolicy?
    1.5  target/target_index
    1.6  setpolicy
    1.7  get_intermediate 与 target_intermediate
    2.   频率表助手


 1. 怎么做？
 ===========

 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
 支持？很好，这里有一些至关重要的提示：


 1.1 初始化
 ----------

 首先，在__initcall_level_7 (module_init())或更靠后的函数中检查这个内核是否
 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
 CPUfreq核心层注册一个cpufreq_driver结构体。

 结构体cpufreq_driver应该包含什么成员?

  .name - 驱动的名字。

  .init - 一个指向per-policy初始化函数的指针。

  .verify - 一个指向"verification"函数的指针。

  .setpolicy 或 .fast_switch 或 .target 或 .target_index - 差异见
  下文。

 并且可选择

  .flags - cpufreq核的提示。

  .driver_data - cpufreq驱动程序的特定数据。

  .get_intermediate 和 target_intermediate - 用于在改变CPU频率时切换到稳定
  的频率。

  .get - 返回CPU的当前频率。

  .bios_limit - 返回HW/BIOS对CPU的最大频率限制值。

  .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
  阶段被调用。

  .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
  后被调用。

  .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
  调用。

  .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
  sysfs。

  .boost_enabled - 如果设置，则启用提升(boost)频率。

  .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。


 1.2 Per-CPU 初始化
 ------------------

 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
 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
 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
 *policy`` 作为参数。现在该怎么做呢？

 如果有必要，请在你的CPU上激活CPUfreq功能支持。

 然后，驱动程序必须填写以下数值:

 +-----------------------------------+--------------------------------------+
 |policy->cpuinfo.min_freq 和	   |					  |
 |policy->cpuinfo.max_freq	    | 该CPU支持的最低和最高频率（kHz）     |
 |				    |                                      |
 |				    | 				           |
 +-----------------------------------+--------------------------------------+
 |policy->cpuinfo.transition_latency |                                      |
 |				    | CPU在两个频率之间切换所需的时间，以  |
 |				    | 纳秒为单位（如适用，否则指定         |
 |				    | CPUFREQ_ETERNAL）                    |
 +-----------------------------------+--------------------------------------+
 |policy->cur			    | 该CPU当前的工作频率(如适用)          |
 |				    |                                      |
 +-----------------------------------+--------------------------------------+
 |policy->min,			    |					   |
 |policy->max,			    |					   |
 |policy->policy and, if necessary,  |					   |
 |policy->governor		    | 必须包含该cpu的 “默认策略”。稍后     |
 |				    | 会用这些值调用                       |
 |				    | cpufreq_driver.verify and either     |
 |				    | cpufreq_driver.setpolicy or          |
 |				    | cpufreq_driver.target/target_index   |
 |				    | 		                           |
 +-----------------------------------+--------------------------------------+
 |policy->cpus			    | 用与这个CPU一起做DVFS的(在线+离线)   |
 |				    | CPU(即与它共享时钟/电压轨)的掩码更新 |
 |				    | 这个                                 |
 |				    |                                      |
 +-----------------------------------+--------------------------------------+

 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
 助。关于它们的更多信息，请参见第2节。


 1.3 验证
 --------

 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，
 以便纠正不兼容的值。为了验证这些值，cpufreq_verify_within_limits(``struct cpufreq_policy
 *policy``, ``unsigned int min_freq``, ``unsigned int max_freq``)函数可能会有帮助。
 关于频率表助手的详细内容请参见第2节。

 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
 要，先增加policy->max，只有在没有办法的情况下，才减少policy->min。


 1.4 target 或 target_index 或 setpolicy 或 fast_switch?
 -------------------------------------------------------

 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
 可以使用->target()，->target_index()或->fast_switch()回调。

 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。


 1.5. target/target_index
 ------------------------

 target_index调用有两个参数：``struct cpufreq_policy * policy``和``unsigned int``
 索引(于列出的频率表)。

 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。

 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。

 已弃用
 ----------
 目标调用有三个参数。``struct cpufreq_policy * policy``, unsigned int target_frequency,
 unsigned int relation.

 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。

 - 紧跟 "目标频率"。
 - policy->min <= new_freq <= policy->max (这必须是有效的!!!)
 - 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
   最低，但不能低于")
 - 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
   最高，但不能高于")

 这里，频率表助手可能会帮助你--详见第2节。

 1.6. fast_switch
 ----------------

 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
 个回调必须经过高度优化，以尽可能快地进行切换。

 这个函数有两个参数： ``struct cpufreq_policy *policy`` 和 ``unsigned int target_frequency``。


 1.7 setpolicy
 -------------

 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
 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
 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。
 也可以查看drivers/cpufreq/longrun.c中的参考实现。

 1.8 get_intermediate 和 target_intermediate
 --------------------------------------------

 仅适用于 target_index() 和 CPUFREQ_ASYNC_NOTIFICATION 未设置的驱动。

 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
 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
 target_index()中处理。

 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
 下，核心将直接调用->target_index()。

 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。


 2. 频率表助手
 =============

 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
 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
 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
 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
 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，
 因为搜索最佳匹配会更快。

 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。

 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
 标准都被满足。这对->verify调用很有帮助。

 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
 回包含CPU要设置的频率的频率表条目。

 以下宏可以作为cpufreq_frequency_table的迭代器。

 cpufreq_for_each_entry(pos, table) - 遍历频率表的所有条目。

 cpufreq_for_each_valid_entry(pos, table) - 该函数遍历所有条目，不包括CPUFREQ_ENTRY_INVALID频率。
 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
 的``cpufreq_frequency_table * `` 。

 例如::

 	struct cpufreq_frequency_table *pos, *driver_freq_table;

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

 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
 cpufreq_for_each_entry_idx() 和 cpufreq_for_each_valid_entry_idx() 。
	.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0

	.. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst

	:Original: Documentation/cpu-freq/cpu-drivers.rst

	:翻译:

	司延腾 Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn>

	.. _cn_cpu-drivers.rst:

	=======================================
	如何实现一个新的CPUFreq处理器驱动程序？
	=======================================

	作者:


	- Dominik Brodowski <linux@brodo.de>
	- Rafael J. Wysocki <rafael.j.wysocki@intel.com>
	- Viresh Kumar <viresh.kumar@linaro.org>

	.. Contents

	1. 怎么做？
	1.1 初始化
	1.2 Per-CPU 初始化
	1.3 验证
	1.4 target/target_index 或 setpolicy?
	1.5 target/target_index
	1.6 setpolicy
	1.7 get_intermediate 与 target_intermediate
	2. 频率表助手



	1. 怎么做？
	===========

	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
	支持？很好，这里有一些至关重要的提示：


	1.1 初始化
	----------

	首先，在__initcall_level_7 (module_init())或更靠后的函数中检查这个内核是否
	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
	CPUfreq核心层注册一个cpufreq_driver结构体。

	结构体cpufreq_driver应该包含什么成员?

	.name - 驱动的名字。

	.init - 一个指向per-policy初始化函数的指针。

	.verify - 一个指向"verification"函数的指针。

	.setpolicy 或 .fast_switch 或 .target 或 .target_index - 差异见
	下文。

	并且可选择

	.flags - cpufreq核的提示。

	.driver_data - cpufreq驱动程序的特定数据。

	.get_intermediate 和 target_intermediate - 用于在改变CPU频率时切换到稳定
	的频率。

	.get - 返回CPU的当前频率。

	.bios_limit - 返回HW/BIOS对CPU的最大频率限制值。

	.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
	阶段被调用。

	.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
	后被调用。

	.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
	调用。

	.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
	sysfs。

	.boost_enabled - 如果设置，则启用提升(boost)频率。

	.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。


	1.2 Per-CPU 初始化
	------------------

	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
	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
	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
	*policy`` 作为参数。现在该怎么做呢？

	如果有必要，请在你的CPU上激活CPUfreq功能支持。

	然后，驱动程序必须填写以下数值:

	+-----------------------------------+--------------------------------------+
	\|policy->cpuinfo.min_freq 和 \| \|
	\|policy->cpuinfo.max_freq \| 该CPU支持的最低和最高频率（kHz） \|
	\| \| \|
	\| \| \|
	+-----------------------------------+--------------------------------------+
	\|policy->cpuinfo.transition_latency \| \|
	\| \| CPU在两个频率之间切换所需的时间，以 \|
	\| \| 纳秒为单位（如适用，否则指定 \|
	\| \| CPUFREQ_ETERNAL） \|
	+-----------------------------------+--------------------------------------+
	\|policy->cur \| 该CPU当前的工作频率(如适用) \|
	\| \| \|
	+-----------------------------------+--------------------------------------+
	\|policy->min, \| \|
	\|policy->max, \| \|
	\|policy->policy and, if necessary, \| \|
	\|policy->governor \| 必须包含该cpu的 “默认策略”。稍后 \|
	\| \| 会用这些值调用 \|
	\| \| cpufreq_driver.verify and either \|
	\| \| cpufreq_driver.setpolicy or \|
	\| \| cpufreq_driver.target/target_index \|
	\| \| \|
	+-----------------------------------+--------------------------------------+
	\|policy->cpus \| 用与这个CPU一起做DVFS的(在线+离线) \|
	\| \| CPU(即与它共享时钟/电压轨)的掩码更新 \|
	\| \| 这个 \|
	\| \| \|
	+-----------------------------------+--------------------------------------+

	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
	助。关于它们的更多信息，请参见第2节。


	1.3 验证
	--------

	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，
	以便纠正不兼容的值。为了验证这些值，cpufreq_verify_within_limits(``struct cpufreq_policy
	*policy``, ``unsigned int min_freq``, ``unsigned int max_freq``)函数可能会有帮助。
	关于频率表助手的详细内容请参见第2节。

	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
	要，先增加policy->max，只有在没有办法的情况下，才减少policy->min。


	1.4 target 或 target_index 或 setpolicy 或 fast_switch?
	-------------------------------------------------------

	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
	可以使用->target()，->target_index()或->fast_switch()回调。

	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。


	1.5. target/target_index
	------------------------

	target_index调用有两个参数：``struct cpufreq_policy * policy``和``unsigned int``
	索引(于列出的频率表)。

	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。

	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。

	已弃用
	----------
	目标调用有三个参数。``struct cpufreq_policy * policy``, unsigned int target_frequency,
	unsigned int relation.

	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。

	- 紧跟 "目标频率"。
	- policy->min <= new_freq <= policy->max (这必须是有效的!!!)
	- 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
	最低，但不能低于")
	- 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
	最高，但不能高于")

	这里，频率表助手可能会帮助你--详见第2节。

	1.6. fast_switch
	----------------

	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
	个回调必须经过高度优化，以尽可能快地进行切换。

	这个函数有两个参数： ``struct cpufreq_policy *policy`` 和 ``unsigned int target_frequency``。


	1.7 setpolicy
	-------------

	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
	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
	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。
	也可以查看drivers/cpufreq/longrun.c中的参考实现。

	1.8 get_intermediate 和 target_intermediate
	--------------------------------------------

	仅适用于 target_index() 和 CPUFREQ_ASYNC_NOTIFICATION 未设置的驱动。

	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
	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
	target_index()中处理。

	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
	下，核心将直接调用->target_index()。

	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。


	2. 频率表助手
	=============

	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
	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
	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
	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
	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，
	因为搜索最佳匹配会更快。

	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。

	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
	标准都被满足。这对->verify调用很有帮助。

	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
	回包含CPU要设置的频率的频率表条目。

	以下宏可以作为cpufreq_frequency_table的迭代器。

	cpufreq_for_each_entry(pos, table) - 遍历频率表的所有条目。

	cpufreq_for_each_valid_entry(pos, table) - 该函数遍历所有条目，不包括CPUFREQ_ENTRY_INVALID频率。
	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
	的``cpufreq_frequency_table * `` 。

	例如::

	struct cpufreq_frequency_table pos, driver_freq_table;

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

	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
	cpufreq_for_each_entry_idx() 和 cpufreq_for_each_valid_entry_idx() 。