DVFS Governor Interactive-choose_freq()函数解析

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本文详细解析了interactive策略中的choose_freq函数，该函数用于选择合适的CPU频率，确保工作负载低于或等于目标负载。核心因素包括平均频率loadadjfreq和设定的目标负载target_load。函数通过计算目标频率来决定升频或降频，以维持系统的负载平衡。文中通过实例分析了不同负载和频率选择情况，揭示了算法的精巧设计。

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一．choose_freq函数概述

在interative策略中，choose_freq函数用来选择一个合适的频率，使选频后系统的workload小于或等于target load. 其核心思想是：选取一个最小的频率，使在这个频率中的target load达到理想状态。

1. 影响选频的核心因素有两个：

1.两次统计时间内系统频率的平均频率loadadjfreq，
2.系统设定好的target load，在interative初始化的时候设定，tunables->target_loads = default_target_loads;

2. 先大概描述下两个核心因素的情况：

1）根据cpufreq_interactive_timer中对cpu当前负载的计算我们知道：

Cur_load = loadadjfreq / cur_freq

而在choose_freq函数中，计算target freq时:

target_freq = loadadjfreq / t1

其中t1为系统设定好的target load，默认为90。

因此，综合上述两个式子，可以得到：

Target_freq = cur_freq * (cur_load / target_load) ;

也就是说，如果当前cpu负载大于90%，期望从频率表选择一个大于当前的频率，从而减少负载，如果负载小于90%，则期望从频率表选择一个频率以提高当前负载。

2）在interative初始化时，会为每个cpu频率设定一个理想的target load，以负载+频率的键值对方式，保存在cpufreq_interactive_tunables结构中的target_loads[]数组，ntarget_loads记录一共有多少个键值对。比如，我们可以以下面的方式，指定对应cpu频率下，理想的cpu负载。

Target_loads[] = {90, 800, 85 ,900, 95, 1000};

意思是，如果目标频率在区间[800, 900)之间，则理想cpu负载应在90%左右，如果当前目标频率在区间[900, 100)，理想负载在85%左右，从访问方式可以看出，数组中频率最好以递增方式安排。

freq_to_targetload中获取target load:

for (i = 0; i < tunables->ntarget_loads - 1 &&

freq >= tunables->target_loads[i+1]; i += 2)

;

ret = tunables->target_loads[i];

在interative中只设定为90，因此对于所有频段，target的cpu负载都是90%。

二．choose_freq程序流程

三．结合具体样例分析频率的选择

例1

假如当前频率为800Mz，target_load默认为90，且有如下频率表:

{800Mz, 900Mz, 1000Mz, 1100Mz}

当前负载为91，根据Target_freq = cur_freq * (cur_load / target_load)

Target_freq = 800Mz * (91 / 90) = 808Mz.

根据cpufreq_frequency_table_target()传入参数，从频率表取出比target_freq大的最小频率，也就是900M。此时，freq > prevfreq，则fremin=prefreq，且freq不大于freqmax，因此会重新进入while循环。因为target_load默认值固定为90，因此第二次循环，从频率表取出来的频率不变，freq = prevfreq，循环结束，返回查找出来的900Mz。