24. 电源管理

DPDK电源管理功能允许用户空间应用程序通过动态调整CPU频率或进入不同的C-State来节省功耗。

  • 根据RX队列的利用率动态调整CPU频率。
  • 根据自适应算法进入不同层次的C-State，以推测在没有收到数据包的情况下暂停应用的短暂时间段。

调整CPU频率的接口位于电源管理库中。C-State控制是根据不同用例实现的。

24.1. CPU频率缩放

Linux内核提供了一个用于每个lcore的CPU频率缩放的cpufreq模块。 例如，对于cpuX, /sys/devices/system/cpu/cpuX/cpufreq/具有以下用于频率缩放的sys文件：

  • affected_cpus
  • bios_limit
  • cpuinfo_cur_freq
  • cpuinfo_max_freq
  • cpuinfo_min_freq
  • cpuinfo_transition_latency
  • related_cpus
  • scaling_available_frequencies
  • scaling_available_governors
  • scaling_cur_freq
  • scaling_driver
  • scaling_governor
  • scaling_max_freq
  • scaling_min_freq
  • scaling_setspeed

在DPDK中，scaling_governor在用户空间中配置。然后，用户空间应用程序可以通过写入scaling_setspeed来提示内核以根据用户空间应用程序定义的策略来调整CPU频率。

24.2. 通过C-States调节Core负载

只要指定的lcore无任务执行，可以通过设置睡眠来改变Core状态。 在DPDK中，如果在轮询后没有接收到分组，则可以根据用户空间应用定义的策略来触发睡眠。

24.3. 电源管理库API概述

电源管理库导出的主要方法是CPU频率缩放，包括:

  • 频率上升: 提示内核扩大特定lcore的频率。
  • 频率下降: 提示内核缩小特定lcore的频率。
  • 频率最大: 提示内核将特定lcore的频率最大化。
  • 频率最小: 提示内核将特定lcore的频率降至最低。
  • 获取有效的频率: 从sys文件中读取特定lcore的可用频率。
  • Freq获取: 获取当前的特定lcore的频率。
  • 频率设置: 提示内核为特定的lcore设置频率。

24.4. 示例

电源管理机制可用于在进行L3转发时节省功耗。

24.5. 参考

  • l3fwd-power: DPDK提供的示例应用程序，实现功耗管理下的L3转发。
  • “功耗管理下的L3转发”章节请参阅《DPDK Sample Application’s User Guide》。