Modem2G/3G/4G/5G：功耗管理：高通Thermal架构与配置方法(一)：Thermal Zone与Cooling Device

By：GentlemanTsao

Thermal框架概览

认识thermal sysfs

Thermal sysfs是UE中的文件节点，暴露了thermal sensor，可以通过adb读取和修改。

在UE的/sys/class/thermal目录下查看，可以得到cooling_device和thermal zone列表，如下所示：

每个cooling_device都有自己的类型（type），以区分其他device。我们可以cat cooling_device11 ~14,看到这几个属于modem，依次对应于：

PA
Modem proc
Modem VDD
Modem current

如下所示:

Cooling_device结构，如下所示：

Thermal zone结构，如下所示：

接下来分别阐述这两者及其关系。

Cooling device

定义：

任何可以通过节流/限频以实现降温的设备。

Cooling device包含下面几部分：

如何生效：

每个cooling device都关联一个thermal zone的 trip。
具体实现请参考下面一段代码（位于kernel中）：
Thermal_core.c
(amss\linux\android\kernel\msm-4.9\drivers\thermal)

/**

 *thermal_zone_bind_cooling_device() - bind a cooling device to a thermal zone
 *@tz:             pointer to struct thermal_zone_device
 * @trip: indicates which trip point the cooling devices is
 *              associated with in this thermal zone.
 *@cdev:        pointer to struct thermal_cooling_device
 * @upper:      the Maximum cooling state for this trip point.
 *              THERMAL_NO_LIMIT means no upper limit,
 *              and the cooling device can be in max_state.

 * @lower:      the Minimum cooling state can be used for this trip point.
 *              THERMAL_NO_LIMIT means no lower limit,
 *              and the cooling device can be in cooling state 0.
 *@weight:    The weight of the cooling device to be bound to the
 *              thermal zone. Use THERMAL_WEIGHT_DEFAULT for the
 *              default value
 *
 *This interface function bind a thermal cooling device to the certain trip
 *point of a thermal zone device.
 *This function is usually called in the thermal zone device .bind callback.
 *
 *Return: 0 on success, the proper error value otherwise.
 */
int thermal_zone_bind_cooling_device(struct thermal_zone_device *tz,
                                          int trip,
                                          struct thermal_cooling_device *cdev,
                                          unsigned long upper, unsigned long lower,
                                          unsigned int weight)

该方法将cooling device绑定到thermal zone并关联trip point。
参数upper和lower设置了trip point的上下限。

Thermal Zone

定义与功能

1. 在sysfs（cat/sys/class/thermal/）中暴露出thermal sensor.

2. 并且可以配置thermal sensor规则.

配置方法

Thermal Zone在DTSI文件中配置，我们以8937平台为例，了解thermal
zone的形式。

文件路径：
/kernel/msm-4.9/arch/arm64/boot/dts/qcom/msm8937-thermal.dtsi

下面摘取的是GPU的thermal（右侧注释了每一项的含义）：

gpu-step {          // thermal zone 名称
  polling-delay-passive = <250>;    // 中断触发后的检查延时（频率）
  polling-delay = <0>;       // 非中断触发的检查延时
  thermal-sensors = <&tsens0 10>;    // 监测的sensor
  thermal-governor = "step_wise";    // 限制cooling device的thermal 算法
  wake-capable-sensor;
  trips {         // 关联的trip（闸）
   gpu_step_trip: gpu-step-trip {   //  trip的名称
    temperature = <95000>;    //  trip的值
    hysteresis = <0>;
    type = "passive";
   };
  };
  cooling-maps {        // 定义了cooling要做的动作
   gpu_cdev0 {       // cooling map名称
    trip = <&gpu_step_trip>;   // 对应的trip，也就是上面的
    cooling-device =     // cooling动作，限制GPU
     <&msm_gpu THERMAL_NO_LIMIT  //没有下限
      THERMAL_NO_LIMIT>;  // 没有上限
   };
  };
 };

接下来具体看看两个配置项：
thermal-governor
cooling-device

thermal governor

thermal governor是一个温度监测算法，通过限制thermal zone中的cooling device，以达到控制thermal zone温度在一定范围内。

三个选项

Step-wise:

可用于thermal引擎的算法。
该governor可监测trip point阈值并限制多个cooling device。
当超过trip所设置的阈值时，govenor将限制等级往上或往下调整一级。
Cooling device可以指定最大和最小负载，对应govenor限制等级。

监测三种类型的trip点：
l PASSIVE：
被动，即依靠被动降温的设备，例如CPU。

l ACTIVE：
主动，能够主动散热的设备，例如风扇。

l CRITICAL：
严重，触发关机。

User space:

将阈值通知给thermal引擎。
所有由thermal egine管理的sensor，都必须使用userspace governor。

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