管理 CPU 空闲电源状态以提高能效 - Qualcomm Dragonwing Documentation

CPU 空闲电源管理(即空闲电源管理)在设备空闲时使 CPU 核心保持在适当的睡眠状态,以高效利用能源。

CPU 睡眠状态

CPU 核心支持多种睡眠状态。每种睡眠状态都有相关的进入和退出延迟以及不同的功耗水平。核心睡眠状态的选择取决于该核心多久之后需要再次执行任务。每个 CPU 睡眠状态由一个 C-state 编号表示。每个 C-state 关联两个关键参数:

省电:选择更高的 C-state 时,CPU 的省电效果会增加,但会导致唤醒延迟增加。
唤醒延迟:这是 CPU 核心从睡眠状态转换到运行状态所需的时间。

例如,更深的睡眠状态(C4)具有更高的唤醒延迟和更低的功耗,如下图所示。

图:功耗与延迟之间的权衡

使用以下命令查看 CPU 睡眠状态的延迟:

cat /sys/devices/system/cpu/cpu<X>/cpuidle/state<Y>/latency

注意这里,<X> 表示核心 ID,范围为 0 到 7,<Y> 是 Linux 电源状态的索引(0、1、2)。下表定义了 Linux 电源状态。您可以研究和配置睡眠状态,以调优应用程序,实现功耗和性能的平衡。下表列出了支持的 CPU 睡眠状态及其关联的 C-state 编号: 注意 CPU 睡眠状态默认启用。

表:QCS6490/QCS5430 支持的核心电源状态

CPU 睡眠状态	描述	Linux 电源状态
C1	CPU 核心时钟域关闭电源域 `VDD_APC0/ VDD_APC1` 开启通用中断控制器(GIC)时钟开启	State0 (S0)
C3	CPU 核心时钟域关闭核心电源塌陷,L1 和 L2 缓存被刷新电源域 `VDD_APC0/ VDD_APC1` 开启	State1 (S1)
C4	C3 + Silver 集群的 PLL 关闭 C3+ Gold 和 Prime 集群的 PLL 电源域关闭	State2 (S2)

表:IQ-9075 支持的核心电源状态

CPU 睡眠状态	描述	Linux 电源状态
C1	CPU 核心时钟域关闭电源域 `VDD_APC0/ VDD_APC1` 开启 GIC 时钟开启	State0 (S0)
C4	C3 + Silver 集群的 PLL 关闭 C3+ Gold 和 Prime 集群的 PLL 电源域关闭	State1 (S1)

表:IQ-8275 支持的核心电源状态

CPU 睡眠状态	描述	Linux 电源状态
C1	CPU 核心时钟域关闭电源域 `VDD_APC0/ VDD_APC1` 开启 GIC 时钟开启	State0 (S0)
C4	C3 + Silver 集群的 PLL 关闭 C3+ Gold 和 Prime 集群的 PLL 电源域关闭	State1 (S1)

表:IQ-615 支持的核心电源状态

CPU 睡眠状态	描述	Linux 电源状态
C1	CPU 核心时钟域关闭电源域 `VDD_APC0/ VDD_APC1` 开启 GIC 时钟开启	State0 (S0)
C3	CPU 核心时钟域关闭核心电源塌陷,L1 和 L2 缓存被刷新电源域 `VDD_APC0/ VDD_APC1` 开启	State1 (S1)
C4	C3 + Silver 集群的 PLL 关闭 C3+ Gold 和 Prime 集群的 PLL 电源域关闭	State2 (S2)

表:IQ-X7181 支持的核心电源状态

CPU 睡眠状态	描述	Linux 电源状态
C2	CPU 核心处于时钟门控低功耗模式电源域 `VDD_CLUSTERi_CX` 开启 i = 0,1,2	State0 (S0)
C4	刷新 L1D + 保存 CPU 上下文 + 电源门控	State1 (S1)

表:IQ-X5121 支持的核心电源状态

CPU 睡眠状态	描述	Linux 电源状态
C2	CPU 核心处于时钟门控低功耗模式电源域 `VDD_CLUSTERi_CX` 开启 i = 0,1	State0 (S0)
C4	刷新 L1D + 保存 CPU 上下文 + 电源门控	State1 (S1)

表:CQ-2390 支持的核心电源状态

CPU 睡眠状态	描述	Linux 电源状态
C1	CPU 核心时钟域关闭电源域 `VDD_APC0` 开启 GIC 时钟开启	State0 (S0)
C3	CPU 核心时钟域关闭核心电源塌陷,L1 和 L2 缓存被刷新电源域 `VDD_APC0` 开启	State1 (S1)
C4	C3 + Silver 和 Gold 核心的 PLL 关闭	State2 (S2)

表:IQ-X10 支持的核心电源状态

CPU 睡眠状态	描述	Linux 电源状态
C2	CPU 核心处于时钟门控低功耗模式电源域 `VDD_CLUSTERi_CX` 开启 i = 0,1,2	State0 (S0)
C4	刷新 L1D + 保存 CPU 上下文 + 电源门控	State1 (S1)

启用和禁用低功耗管理状态

下表列出了如何配置 CPU 睡眠状态: 注意如果更改睡眠状态的配置,应检查对设备功耗的影响。 表:启用/禁用 CPU 电源状态的命令

CPU 睡眠状态	描述	Linux 电源状态
S0	禁用	`echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpuX/cpuidle/state0/disable`
S0	启用	`echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpuX/cpuidle/state0/disable`
S1	禁用	`echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpuX/cpuidle/state1/disable`
S1	启用	`echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpuX/cpuidle/state1/disable`
S2	禁用	`echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpuX/cpuidle/state2/disable`
S2	启用	`echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpuX/cpuidle/state2/disable`

注意 <X> 表示核心 ID,范围为 0 到 11。

验证 CPU 空闲统计信息

要检查 CPU 核心睡眠状态的统计信息,请运行以下命令:

cat /sys/devices/system/cpu/cpu<X>/cpuidle/state<Y>/usage

这里,<X> 是核心 ID,范围为 0 到 7,<Y> 是 Linux 电源状态的索引(0、1 和 2)。以下是输出示例:

cd /sys/devices/system/cpu

grep -r "" cpu\*/cpuidle/\*/usage

cpu0/cpuidle/state0/usage:97681

cpu0/cpuidle/state1/usage:95

cpu1/cpuidle/state0/usage:180055

cpu1/cpuidle/state1/usage:59

注意 usage 计数表示 cpu<X> 进入某个 Linux 电源状态的次数。

后续步骤

监控挂起电源管理

​CPU 睡眠状态

​启用和禁用低功耗管理状态

​验证 CPU 空闲统计信息

​后续步骤

CPU 睡眠状态

启用和禁用低功耗管理状态

验证 CPU 空闲统计信息

后续步骤