CPU动态调频（linux 3.14.0）一

最近做了一个关于CPU动态调频的project，边工作边学习，在此记录一下。
code版本：3.14.0（在linxu目录顶层Makefile中可看到版本号）
设备：基于安卓4.4原生系统的某厂商的手机（以下用XXX代表设备）
网上有不少关于动态调频的博文，都是先介绍整体框架，然后理解数据结构，最后分析关键代码，这是一种非常适合学习的循序渐进的过程。
而我在接触这个项目的时候，是先有需求后看代码，之前对动态调频一无所知，所以写笔记的话按照我自己的学习过程来会更自然一些。
即本文的思路是——遇到特定的问题，学习相关的代码，最后整体总结。

遇到的第一个问题是：用户如何直观的看到CPU的频率？
这个问题百度一下就知道了：通过sysfs文件系统，具体的目录是：
/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/
该目录下有以下的属性文件（不同设备可能略有差别）：
affected_cpus
cpuinfo_cur_freq
cpuinfo_max_freq
cpuinfo_min_freq
cpuinfo_transition_latency
interactive
related_cpus
scaling_available_frequencies
scaling_available_governors
scaling_cur_freq
scaling_driver
scaling_governor
scaling_max_freq
scaling_min_freq
scaling_setspeed
stats
我们只看自己比较关注和常用的一些，其中前缀是scaling的属性文件表示软件可调节的几种属性，前缀是cpuinfo的属性文件表示硬件支持的几种属性。
关于软件调节和硬件支持，应该是这样的一个关系：设备的最终工作频率是由软件调节后决定的，而软件调节的工作频率必须是硬件（即CPU）所支持的，进一步说，软件调节的范围必须是硬件支持的频率范围的一个子集。
假设：
cpuinfo_max_freq 的值为1901000，硬件支持的最大频率
cpuinfo_min_freq 的值为900000，硬件支持的最小频率
那么软件调节的范围只能是在900000～1901000之间，并且是其中的某几个值，用scaling_avaliable_frequencies可查看。

我们在sysfs下还看到诸如scaling_available_governors、scaling_driver等interface，在cpufreq子系统中（以下简称cpufreq）， policy 、governor、driver是几个比较核心的概念。cpufreq的最终目的是动态调节频率，在前面提到，软件调节是有一定范围的，并且该范围（可以称为频率表）是硬件支持的一个子集，这个频率表的最大值和最小值是由policy决定的，当然不同的policy采用的频率表的范围不同。OK，现在我们用policy制定了频率表的范围，对应sysfs下的scaling_min_freq和scaling_max_freq，governor会从频率表中选择一个值最为CPU的最终工作频率。governor可以理解为“调节器“，查看scaling_available_governors可以知道设备支持哪些governor，比如我的设备支持ondemand userspace interactive performance等，每种governor有着不同的选频标准，比如ondemand会根据系统的workload来选频，如果当前workload超过某一阀值，则选择频率表中的最大频率，其他的几种governor后面有机会再介绍。假设某个governor根据一定的机制从频率表中选择了某个频率，接下来driver负责将governor选择的频率设置为CPU的工作频率。

policy、governor、driver是cpufreq中的核心模块，对应源码中的结构体cpufreq_policy、cpufreq_governor、cpufreq_driver，这里不打算对结构体的成员进行一一解释。

总结一下：
1、硬件有一个频率表，表示硬件支持的所有频率（与硬件平台相关）；
我在对应的DTS文件中应该找到了 xxx,cpufreq-table = <111 222 333>; (xxx是厂商名,table中的数字无意义)
2、policy规定了软件调节的最大和最小频率，更新了1中的频率表（与硬件平台无关）；
3、governor从cpufreq table中选择一个频率作为cpu将要工作的频率（与硬件平台无关）；
4、把脏活累活交给driver，driver负责设置CPU的工作频率。（与硬件平台相关）