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psci電源狀態(tài)基礎知識介紹

麥辣雞腿堡 ? 來源:TrustZone ? 作者:Hcoco ? 2023-12-05 16:41 ? 次閱讀

power state由于aarch64架構有多種不用的電源狀態(tài),不同電源狀態(tài)的功耗和喚醒延遲不同。

如standby狀態(tài)會關閉power domain的clock,但并不關閉電源。因此它雖然消除了門電路翻轉引起的動態(tài)功耗,但依然存在漏電流等引起的靜態(tài)功耗。故其功耗相對較大,但相應地喚醒延遲就比較低。

而對于power down狀態(tài),會斷開對應power domain的電源,因此其不僅消除了動態(tài)功耗,還消除了靜態(tài)功耗,相應地其喚醒延遲就比較高了。

psci一共為power domain定義了四種power state:

(1)run:電源和時鐘都打開,該domain正常工作

(2)standby:關閉時鐘,但電源處于打開狀態(tài)。其寄存器狀態(tài)得到保存,打開時鐘后就可繼續(xù)運行。功耗相對較大,但喚醒延遲較低。arm執(zhí)行wfi或wfe指令會進入該狀態(tài)。

(3)retention:它將core的狀態(tài),包括調試設置都保存在低功耗結構中,并使其部分關閉。其狀態(tài)在從低功耗變?yōu)檫\行時能自動恢復。從操作系統(tǒng)角度看,除了進入方法、延遲等有區(qū)別外,其它都與standby相同。它的功耗和喚醒延遲都介于standby和power down之間。

(4)power down:關閉時鐘和電源。power domain掉電后,所有狀態(tài)都丟失,上電以后軟件必須重新恢復其狀態(tài)。它的功耗最低,但喚醒延遲也相應地最高。

(這里我很好奇怎么和linux的s3、s4對應的。當時測試s3的時候,對應的是suspend。這里的對于cpu的有off、on、suspend三種,我覺得這里應該就是對于的standby,因為有wfi或wfe這些指令。那s4就是CPU off了?可以看一下這個有點認識,突然想到psci里面的狀態(tài)是對于的cpu為對象,但是linux的電源管理應該是對整個設備。)

顯然,power state的睡眠程度從run到power down逐步加深。而高層級power domain的power
state不應低于低層級power domain。

如以上例子中core 0 – core 2都為power down狀態(tài),而core 3為standby狀態(tài),則cluster 0不能為retention或power down狀態(tài)。同樣若cluster 0為standby狀態(tài),而cluster 1為run狀態(tài),則整個系統(tǒng)必須為run狀態(tài)。

為了達到上述約束,不同power domain之間的power state具有以下關系:

圖片

這里解釋了psci那個源碼文檔里電源樹的概念。

psci實現(xiàn)了父leve與子level之間的電源關系協(xié)調,如cluster 0中最后一個core被設置為power
down狀態(tài)后,psci就會將該cluster也設置為power donw狀態(tài)。若其某一個core被設置為run狀態(tài),則psci會先將其對應cluster的狀態(tài)設置為run,然后再設置對應core的電源狀態(tài),這也是psci名字的由來(power state coordinate interface)

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