Linux : CPU Idle

2019-11-09 18:27:54

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供稿：网友

CPU Idle状态可以分为很多种Idle状态，在CPU准备进入idle的时候在很多状态中进行选择以达到省电的目的。

CPU Idle相关的软件架构可以分以下几种：

CPUIDLE core：CPUIdle的内核驱动，在kernel/drivers/cpuidle目录下。

CPUIDLE sysfs：这部分向用户层提供CPUIDLE的相关节点，以提供信息给用户。在/sys/devices/system/cpu/cpuidle下可以查到当前的CPUIdle的驱动的名字和governor的种类。在/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpuidle下可以看到几种CPUIDLE状态，在相应的目录下有lantency，名字等信息。

CPUIdle govenor：根据latency,residency等，根据某种算法选择一个合适的CPUIDLE状态。比如cpuidle governor里边的menu algorithm会根据之前的idle time的统计结果来预测接下来的idle time，并从中选择合适的idle state。

CPUIdle状态

以S5PC210为例，它有以下几种CPUIdle状态

NORMAL : IDLE (Wait For Interrupt)AFTR : ARM Off and TOP RunningLPA : Low Power AudioDEEP-STOPSLEEP

每种状态关闭的模块以及latency，power saving也是各有不同。

这里写图片描述

进入CPUIdle，选择CPUIdle state的过程

这里写图片描述

Governor

以下以menu governor为例说明在众多Idle state中选择合适的idle state必须要考虑

Energy break event pointPerformance impactLatency tolerance(from pmqos infrastructure) ?

Energy break event point

1.target_residency

进入每个IDLE mode的时候，都是会产生energy cost所以在”target_residency”里写入进入每个IDLE state所需的energy cost。governor->select()选择合适的idle state所要满足的条件为 target_residency > PRedicted idle duration的时候，governor->select()不会选择这个IDLE State！！这里predicted idle duration表示预测的下一个idle state可以持续的时间

2.correction_factor[] 为了提交预测下一个idle state所停留的时间而导入的内容

Performance Impact

exit_latency 각 IDLE state(C state)는 종료될 때 요구되는 exit_latency 가 존재하며, exit_latency는 Performace impact로 작용 됨“exit_latency“ 필드에 각 IDLE state의 예상 종료시 요구되는 latency를 명시 함 개발자에 의해서 정의되며, C0에서 C7으로 갈 수록 latency는 점점 커짐struct cpuidle_state { unsigned int exit_latency; /* in US */ int power_usage; /* in mW */ unsigned int target_residency; /* in US */ bool disabled; /* disabled on all CPUs */}

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