电源管理入门-什么是OPP？怎么用？

之前的文章设置clock的时候多次提到了（Operating Performance Point）OPP，例如DEVFreq、CPUFreq等，在现代SoC上存在有Power Domain，也可以以Power Domain为单位进行OPP的电压频率定义。

1. 什么是OPP，怎么用？

在SoC内，某些domain可以运行在较低的频率和电压下，而其他domain可以运行在较高的频率和电压下，某个domain所支持的<频率，电压>对的集合被称为Operating Performance Point，缩写OPP。

在DTS中配置后自动有OPP框架驱动加载使用，例如CPU的OPP，从设备树文件arch/arm/boot/dts/imx6ull.dtsi中找到

 

cpu0: cpu@0 {
        compatible = "arm,cortex-a7";
        device_type = "cpu";
        reg = <0>;
        clock-latency = <61036>; /* two CLK32 periods */
        operating-points = <
                /* kHz        uV */
                900000        1275000
                792000        1225000
                528000        1175000
                396000        1025000
                198000        950000
        >;
        fsl,soc-operating-points = <
                /* KHz        uV */
                900000        1175000
                792000        1175000
                528000        1175000
                396000        1175000
                198000        1175000
        >;

 

2. 系统初始化加载OPP信息

 

DT_MACHINE_START

--》imx6ul_init_late

--》imx6ul_opp_init

--》_of_add_opp_table_v1(dev);

--》_opp_add_v1

--》_opp_add

 

_of_add_opp_table_v1中会根据DTS中信息找到对应的信息：

_opp_add_v1中会把DTS中信息提取出来，存入struct dev_pm_opp *new_opp;

这里struct dev_pm_opp如下：

 

struct dev_pm_opp {
struct list_head node;

bool available;
unsigned long rate;
unsigned long u_volt;

struct device_opp *dev_opp;
struct rcu_head head;
};

 

node: 用于链表管理此设备下的opp。 

available: 用于判断此opp使能可以使用。

rate: 频率，单位Hz 

u_volt: 电压。 

dev_opp: struct device_opp类型指针，指向此opp所属的设备。

3. 触发使用

例如输入命令：

 

echo 700000 > /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_setspeed

 

__cpufreq_driver_target->__target_index->cpufreq_driver->target_index

 

static int set_target(struct cpufreq_policy *policy, unsigned int index)
{
        struct private_data *priv = policy->driver_data;

        return dev_pm_opp_set_rate(priv->cpu_dev,
            policy->freq_table[index].frequency * 1000);
}

 

dev_pm_opp_set_rate（）函数在drivers/base/power/opp/core.c中定义

 

        opp_table = _find_opp_table(dev);
        
        clk = opp_table->clk;
        freq = clk_round_rate(clk, target_freq);
        if ((long)freq <= 0)
                freq = target_freq;

        old_freq = clk_get_rate(clk);
        
  ret = _generic_set_opp_clk_only(dev, clk, old_freq, freq);

 

clk_set_rate进行频率设置。

4. API介绍

dev_pm_opp_add ：( WARNING: Do not use this function in interrupt context.)

向指定的设备添加一个频率/电压（opp table）组合，频率和电压的单位分别是Hz和uV。

dev_pm_opp_remove:

remove an opp from opp table.

dev_pm_opp_get:

increment the reference count of opp.

dev_pm_opp_enable：

用于使能指定的OPP，调用dev_pm_opp_add添加进去的OPP，默认是enable的。

dev_pm_opp_disable：

虽然设备支持某些OPP，但driver有可能觉得比较危险，不想使用，则可以调用dev_pm_opp_disable接口，禁止该OPP。

dev_pm_opp_get_voltage：

获得电压。

dev_pm_opp_get_freq：

获得频率。

dev_pm_opp_set_regulators：

进行voltage scaling

dev_pm_opp_put_regulators：

free the resources acquired by the OPP core

dev_pm_opp_set_rate：

This routine configures the device for the OPP with the lowest frequency greater than or equal to the target frequency.

dev_pm_opp_get_opp_count：

获取opp table opps numbers

dev_pm_opp_of_add_table ：

解析并初始化一个设备的opp table。

OPP的查询接口包括：

dev_pm_opp_find_freq_floor，查询小于或者等于指定freq的OPP，在返回OPP的同时，从freq指针中返回实际的freq值；

dev_pm_opp_find_freq_ceil，查询大于或者等于指定freq的OPP，在返回OPP的同时，从freq指针中返回实际的freq值；

dev_pm_opp_find_freq_exact，精确查找指定freq的OPP，同时通过available变量，可以控制是否查找处于disable状态的OPP。上面两个查找接口，是不查找处于disable状态的OPP的。

后记：

Linux驱动的套路其实就是DTS里面有个compatible，然后内核启动的时候走各种平台设备初始化就会去寻找加载，然后变成链表结构体。在使用的时候：用户通过设备节点或者中断产生或者内核进程触发就可以运行。

审核编辑：刘清