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   4
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   8
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  18
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  28     (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  29     OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  30
  31 Power Management
  32 ================
  33
  34 The DPDK Power Management feature allows users space applications to save power
  35 by dynamically adjusting CPU frequency or entering into different C-States.
  36
  37 *   Adjusting the CPU frequency dynamically according to the utilization of RX queue.
  38
  39 *   Entering into different deeper C-States according to the adaptive algorithms to speculate
  40     brief periods of time suspending the application if no packets are received.
  41
  42 The interfaces for adjusting the operating CPU frequency are in the power management library.
  43 C-State control is implemented in applications according to the different use cases.
  44
  45 CPU Frequency Scaling
  46 ---------------------
  47
  48 The Linux kernel provides a cpufreq module for CPU frequency scaling for each lcore.
  49 For example, for cpuX, /sys/devices/system/cpu/cpuX/cpufreq/ has the following sys files for frequency scaling:
  50
  51 *   affected_cpus
  52
  53 *   bios_limit
  54
  55 *   cpuinfo_cur_freq
  56
  57 *   cpuinfo_max_freq
  58
  59 *   cpuinfo_min_freq
  60
  61 *   cpuinfo_transition_latency
  62
  63 *   related_cpus
  64
  65 *   scaling_available_frequencies
  66
  67 *   scaling_available_governors
  68
  69 *   scaling_cur_freq
  70
  71 *   scaling_driver
  72
  73 *   scaling_governor
  74
  75 *   scaling_max_freq
  76
  77 *   scaling_min_freq
  78
  79 *   scaling_setspeed
  80
  81 In the DPDK, scaling_governor is configured in user space.
  82 Then, a user space application can prompt the kernel by writing scaling_setspeed to adjust the CPU frequency
  83 according to the strategies defined by the user space application.
  84
  85 Core-load Throttling through C-States
  86 -------------------------------------
  87
  88 Core state can be altered by speculative sleeps whenever the specified lcore has nothing to do.
  89 In the DPDK, if no packet is received after polling,
  90 speculative sleeps can be triggered according the strategies defined by the user space application.
  91
  92 Per-core Turbo Boost
  93 --------------------
  94
  95 Individual cores can be allowed to enter a Turbo Boost state on a per-core
  96 basis. This is achieved by enabling Turbo Boost Technology in the BIOS, then
  97 looping through the relevant cores and enabling/disabling Turbo Boost on each
  98 core.
  99
 100 Use of Power Library in a Hyper-Threaded Environment
 101 ----------------------------------------------------
 102
 103 In the case where the power library is in use on a system with Hyper-Threading enabled,
 104 the frequency on the physical core is set to the highest frequency of the Hyper-Thread siblings.
 105 So even though an application may request a scale down, the core frequency will
 106 remain at the highest frequency until all Hyper-Threads on that core request a scale down.
 107
 108 API Overview of the Power Library
 109 ---------------------------------
 110
 111 The main methods exported by power library are for CPU frequency scaling and include the following:
 112
 113 *   **Freq up**: Prompt the kernel to scale up the frequency of the specific lcore.
 114
 115 *   **Freq down**: Prompt the kernel to scale down the frequency of the specific lcore.
 116
 117 *   **Freq max**: Prompt the kernel to scale up the frequency of the specific lcore to the maximum.
 118
 119 *   **Freq min**: Prompt the kernel to scale down the frequency of the specific lcore to the minimum.
 120
 121 *   **Get available freqs**: Read the available frequencies of the specific lcore from the sys file.
 122
 123 *   **Freq get**: Get the current frequency of the specific lcore.
 124
 125 *   **Freq set**: Prompt the kernel to set the frequency for the specific lcore.
 126
 127 *   **Enable turbo**: Prompt the kernel to enable Turbo Boost for the specific lcore.
 128
 129 *   **Disable turbo**: Prompt the kernel to disable Turbo Boost for the specific lcore.
 130
 131 User Cases
 132 ----------
 133
 134 The power management mechanism is used to save power when performing L3 forwarding.
 135
 136 References
 137 ----------
 138
 139 *   l3fwd-power: The sample application in DPDK that performs L3 forwarding with power management.
 140
 141 *   The "L3 Forwarding with Power Management Sample Application" chapter in the *DPDK Sample Application's User Guide*.