include/linux/cpufreq.h

   1 /*
   2  * linux/include/linux/cpufreq.h
   3  *
   4  * Copyright (C) 2001 Russell King
   5  *           (C) 2002 - 2003 Dominik Brodowski <linux@brodo.de>
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  */
  11 #ifndef _LINUX_CPUFREQ_H
  12 #define _LINUX_CPUFREQ_H
  13
  14 #include <linux/clk.h>
  15 #include <linux/cpumask.h>
  16 #include <linux/completion.h>
  17 #include <linux/kobject.h>
  18 #include <linux/notifier.h>
  19 #include <linux/sysfs.h>
  20
  21 /*********************************************************************
  22  *                        CPUFREQ INTERFACE                          *
  23  *********************************************************************/
  24 /*
  25  * Frequency values here are CPU kHz
  26  *
  27  * Maximum transition latency is in nanoseconds - if it's unknown,
  28  * CPUFREQ_ETERNAL shall be used.
  29  */
  30
  31 #define CPUFREQ_ETERNAL                 (-1)
  32 #define CPUFREQ_NAME_LEN                16
  33 /* Print length for names. Extra 1 space for accomodating '\n' in prints */
  34 #define CPUFREQ_NAME_PLEN               (CPUFREQ_NAME_LEN + 1)
  35
  36 struct cpufreq_governor;
  37
  38 struct cpufreq_freqs {
  39         unsigned int cpu;       /* cpu nr */
  40         unsigned int old;
  41         unsigned int new;
  42         u8 flags;               /* flags of cpufreq_driver, see below. */
  43 };
  44
  45 struct cpufreq_cpuinfo {
  46         unsigned int            max_freq;
  47         unsigned int            min_freq;
  48
  49         /* in 10^(-9) s = nanoseconds */
  50         unsigned int            transition_latency;
  51 };
  52
  53 struct cpufreq_real_policy {
  54         unsigned int            min;    /* in kHz */
  55         unsigned int            max;    /* in kHz */
  56         unsigned int            policy; /* see above */
  57         struct cpufreq_governor *governor; /* see below */
  58 };
  59
  60 struct cpufreq_policy {
  61         /* CPUs sharing clock, require sw coordination */
  62         cpumask_var_t           cpus;   /* Online CPUs only */
  63         cpumask_var_t           related_cpus; /* Online + Offline CPUs */
  64
  65         unsigned int            shared_type; /* ACPI: ANY or ALL affected CPUs
  66                                                 should set cpufreq */
  67         unsigned int            cpu;    /* cpu nr of CPU managing this policy */
  68         unsigned int            last_cpu; /* cpu nr of previous CPU that managed
  69                                            * this policy */
  70         struct clk              *clk;
  71         struct cpufreq_cpuinfo  cpuinfo;/* see above */
  72
  73         unsigned int            min;    /* in kHz */
  74         unsigned int            max;    /* in kHz */
  75         unsigned int            cur;    /* in kHz, only needed if cpufreq
  76                                          * governors are used */
  77         unsigned int            suspend_freq; /* freq to set during suspend */
  78
  79         unsigned int            policy; /* see above */
  80         struct cpufreq_governor *governor; /* see below */
  81         void                    *governor_data;
  82         bool                    governor_enabled; /* governor start/stop flag */
  83
  84         struct work_struct      update; /* if update_policy() needs to be
  85                                          * called, but you're in IRQ context */
  86
  87         struct cpufreq_real_policy      user_policy;
  88         struct cpufreq_frequency_table  *freq_table;
  89
  90         struct list_head        policy_list;
  91         struct kobject          kobj;
  92         struct completion       kobj_unregister;
  93
  94         /*
  95          * The rules for this semaphore:
  96          * - Any routine that wants to read from the policy structure will
  97          *   do a down_read on this semaphore.
  98          * - Any routine that will write to the policy structure and/or may take away
  99          *   the policy altogether (eg. CPU hotplug), will hold this lock in write
 100          *   mode before doing so.
 101          *
 102          * Additional rules:
 103          * - Lock should not be held across
 104          *     __cpufreq_governor(data, CPUFREQ_GOV_POLICY_EXIT);
 105          */
 106         struct rw_semaphore     rwsem;
 107 };
 108
 109 /* Only for ACPI */
 110 #define CPUFREQ_SHARED_TYPE_NONE (0) /* None */
 111 #define CPUFREQ_SHARED_TYPE_HW   (1) /* HW does needed coordination */
 112 #define CPUFREQ_SHARED_TYPE_ALL  (2) /* All dependent CPUs should set freq */
 113 #define CPUFREQ_SHARED_TYPE_ANY  (3) /* Freq can be set from any dependent CPU*/
 114
 115 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
 116 struct cpufreq_policy *cpufreq_cpu_get(unsigned int cpu);
 117 void cpufreq_cpu_put(struct cpufreq_policy *policy);
 118 #else
 119 static inline struct cpufreq_policy *cpufreq_cpu_get(unsigned int cpu)
 120 {
 121         return NULL;
 122 }
 123 static inline void cpufreq_cpu_put(struct cpufreq_policy *policy) { }
 124 #endif
 125
 126 static inline bool policy_is_shared(struct cpufreq_policy *policy)
 127 {
 128         return cpumask_weight(policy->cpus) > 1;
 129 }
 130
 131 /* /sys/devices/system/cpu/cpufreq: entry point for global variables */
 132 extern struct kobject *cpufreq_global_kobject;
 133 int cpufreq_get_global_kobject(void);
 134 void cpufreq_put_global_kobject(void);
 135 int cpufreq_sysfs_create_file(const struct attribute *attr);
 136 void cpufreq_sysfs_remove_file(const struct attribute *attr);
 137
 138 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
 139 unsigned int cpufreq_get(unsigned int cpu);
 140 unsigned int cpufreq_quick_get(unsigned int cpu);
 141 unsigned int cpufreq_quick_get_max(unsigned int cpu);
 142 void disable_cpufreq(void);
 143
 144 u64 get_cpu_idle_time(unsigned int cpu, u64 *wall, int io_busy);
 145 int cpufreq_get_policy(struct cpufreq_policy *policy, unsigned int cpu);
 146 int cpufreq_update_policy(unsigned int cpu);
 147 bool have_governor_per_policy(void);
 148 struct kobject *get_governor_parent_kobj(struct cpufreq_policy *policy);
 149 #else
 150 static inline unsigned int cpufreq_get(unsigned int cpu)
 151 {
 152         return 0;
 153 }
 154 static inline unsigned int cpufreq_quick_get(unsigned int cpu)
 155 {
 156         return 0;
 157 }
 158 static inline unsigned int cpufreq_quick_get_max(unsigned int cpu)
 159 {
 160         return 0;
 161 }
 162 static inline void disable_cpufreq(void) { }
 163 #endif
 164
 165 /*********************************************************************
 166  *                      CPUFREQ DRIVER INTERFACE                     *
 167  *********************************************************************/
 168
 169 #define CPUFREQ_RELATION_L 0  /* lowest frequency at or above target */
 170 #define CPUFREQ_RELATION_H 1  /* highest frequency below or at target */
 171
 172 struct freq_attr {
 173         struct attribute attr;
 174         ssize_t (*show)(struct cpufreq_policy *, char *);
 175         ssize_t (*store)(struct cpufreq_policy *, const char *, size_t count);
 176 };
 177
 178 #define cpufreq_freq_attr_ro(_name)             \
 179 static struct freq_attr _name =                 \
 180 __ATTR(_name, 0444, show_##_name, NULL)
 181
 182 #define cpufreq_freq_attr_ro_perm(_name, _perm) \
 183 static struct freq_attr _name =                 \
 184 __ATTR(_name, _perm, show_##_name, NULL)
 185
 186 #define cpufreq_freq_attr_rw(_name)             \
 187 static struct freq_attr _name =                 \
 188 __ATTR(_name, 0644, show_##_name, store_##_name)
 189
 190 struct global_attr {
 191         struct attribute attr;
 192         ssize_t (*show)(struct kobject *kobj,
 193                         struct attribute *attr, char *buf);
 194         ssize_t (*store)(struct kobject *a, struct attribute *b,
 195                          const char *c, size_t count);
 196 };
 197
 198 #define define_one_global_ro(_name)             \
 199 static struct global_attr _name =               \
 200 __ATTR(_name, 0444, show_##_name, NULL)
 201
 202 #define define_one_global_rw(_name)             \
 203 static struct global_attr _name =               \
 204 __ATTR(_name, 0644, show_##_name, store_##_name)
 205
 206
 207 struct cpufreq_driver {
 208         char                    name[CPUFREQ_NAME_LEN];
 209         u8                      flags;
 210
 211         /* needed by all drivers */
 212         int     (*init)         (struct cpufreq_policy *policy);
 213         int     (*verify)       (struct cpufreq_policy *policy);
 214
 215         /* define one out of two */
 216         int     (*setpolicy)    (struct cpufreq_policy *policy);
 217         int     (*target)       (struct cpufreq_policy *policy, /* Deprecated */
 218                                  unsigned int target_freq,
 219                                  unsigned int relation);
 220         int     (*target_index) (struct cpufreq_policy *policy,
 221                                  unsigned int index);
 222
 223         /* should be defined, if possible */
 224         unsigned int    (*get)  (unsigned int cpu);
 225
 226         /* optional */
 227         int     (*bios_limit)   (int cpu, unsigned int *limit);
 228
 229         int     (*exit)         (struct cpufreq_policy *policy);
 230         int     (*suspend)      (struct cpufreq_policy *policy);
 231         int     (*resume)       (struct cpufreq_policy *policy);
 232         struct freq_attr        **attr;
 233
 234         /* platform specific boost support code */
 235         bool                    boost_supported;
 236         bool                    boost_enabled;
 237         int     (*set_boost)    (int state);
 238 };
 239
 240 /* flags */
 241 #define CPUFREQ_STICKY          (1 << 0)        /* driver isn't removed even if
 242                                                    all ->init() calls failed */
 243 #define CPUFREQ_CONST_LOOPS     (1 << 1)        /* loops_per_jiffy or other
 244                                                    kernel "constants" aren't
 245                                                    affected by frequency
 246                                                    transitions */
 247 #define CPUFREQ_PM_NO_WARN      (1 << 2)        /* don't warn on suspend/resume
 248                                                    speed mismatches */
 249
 250 /*
 251  * This should be set by platforms having multiple clock-domains, i.e.
 252  * supporting multiple policies. With this sysfs directories of governor would
 253  * be created in cpu/cpu<num>/cpufreq/ directory and so they can use the same
 254  * governor with different tunables for different clusters.
 255  */
 256 #define CPUFREQ_HAVE_GOVERNOR_PER_POLICY (1 << 3)
 257
 258 /*
 259  * Driver will do POSTCHANGE notifications from outside of their ->target()
 260  * routine and so must set cpufreq_driver->flags with this flag, so that core
 261  * can handle them specially.
 262  */
 263 #define CPUFREQ_ASYNC_NOTIFICATION  (1 << 4)
 264
 265 /*
 266  * Set by drivers which want cpufreq core to check if CPU is running at a
 267  * frequency present in freq-table exposed by the driver. For these drivers if
 268  * CPU is found running at an out of table freq, we will try to set it to a freq
 269  * from the table. And if that fails, we will stop further boot process by
 270  * issuing a BUG_ON().
 271  */
 272 #define CPUFREQ_NEED_INITIAL_FREQ_CHECK (1 << 5)
 273
 274 int cpufreq_register_driver(struct cpufreq_driver *driver_data);
 275 int cpufreq_unregister_driver(struct cpufreq_driver *driver_data);
 276
 277 const char *cpufreq_get_current_driver(void);
 278
 279 static inline void cpufreq_verify_within_limits(struct cpufreq_policy *policy,
 280                 unsigned int min, unsigned int max)
 281 {
 282         if (policy->min < min)
 283                 policy->min = min;
 284         if (policy->max < min)
 285                 policy->max = min;
 286         if (policy->min > max)
 287                 policy->min = max;
 288         if (policy->max > max)
 289                 policy->max = max;
 290         if (policy->min > policy->max)
 291                 policy->min = policy->max;
 292         return;
 293 }
 294
 295 static inline void
 296 cpufreq_verify_within_cpu_limits(struct cpufreq_policy *policy)
 297 {
 298         cpufreq_verify_within_limits(policy, policy->cpuinfo.min_freq,
 299                         policy->cpuinfo.max_freq);
 300 }
 301
 302 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
 303 void cpufreq_suspend(void);
 304 void cpufreq_resume(void);
 305 int cpufreq_generic_suspend(struct cpufreq_policy *policy);
 306 #else
 307 static inline void cpufreq_suspend(void) {}
 308 static inline void cpufreq_resume(void) {}
 309 #endif
 310
 311 /*********************************************************************
 312  *                     CPUFREQ NOTIFIER INTERFACE                    *
 313  *********************************************************************/
 314
 315 #define CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER     (0)
 316 #define CPUFREQ_POLICY_NOTIFIER         (1)
 317
 318 /* Transition notifiers */
 319 #define CPUFREQ_PRECHANGE               (0)
 320 #define CPUFREQ_POSTCHANGE              (1)
 321 #define CPUFREQ_RESUMECHANGE            (8)
 322 #define CPUFREQ_SUSPENDCHANGE           (9)
 323
 324 /* Policy Notifiers  */
 325 #define CPUFREQ_ADJUST                  (0)
 326 #define CPUFREQ_INCOMPATIBLE            (1)
 327 #define CPUFREQ_NOTIFY                  (2)
 328 #define CPUFREQ_START                   (3)
 329 #define CPUFREQ_UPDATE_POLICY_CPU       (4)
 330 #define CPUFREQ_CREATE_POLICY           (5)
 331 #define CPUFREQ_REMOVE_POLICY           (6)
 332
 333 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
 334 int cpufreq_register_notifier(struct notifier_block *nb, unsigned int list);
 335 int cpufreq_unregister_notifier(struct notifier_block *nb, unsigned int list);
 336
 337 void cpufreq_notify_transition(struct cpufreq_policy *policy,
 338                 struct cpufreq_freqs *freqs, unsigned int state);
 339 void cpufreq_notify_post_transition(struct cpufreq_policy *policy,
 340                 struct cpufreq_freqs *freqs, int transition_failed);
 341
 342 #else /* CONFIG_CPU_FREQ */
 343 static inline int cpufreq_register_notifier(struct notifier_block *nb,
 344                                                 unsigned int list)
 345 {
 346         return 0;
 347 }
 348 static inline int cpufreq_unregister_notifier(struct notifier_block *nb,
 349                                                 unsigned int list)
 350 {
 351         return 0;
 352 }
 353 #endif /* !CONFIG_CPU_FREQ */
 354
 355 /**
 356  * cpufreq_scale - "old * mult / div" calculation for large values (32-bit-arch
 357  * safe)
 358  * @old:   old value
 359  * @div:   divisor
 360  * @mult:  multiplier
 361  *
 362  *
 363  * new = old * mult / div
 364  */
 365 static inline unsigned long cpufreq_scale(unsigned long old, u_int div,
 366                 u_int mult)
 367 {
 368 #if BITS_PER_LONG == 32
 369         u64 result = ((u64) old) * ((u64) mult);
 370         do_div(result, div);
 371         return (unsigned long) result;
 372
 373 #elif BITS_PER_LONG == 64
 374         unsigned long result = old * ((u64) mult);
 375         result /= div;
 376         return result;
 377 #endif
 378 }
 379
 380 /*********************************************************************
 381  *                          CPUFREQ GOVERNORS                        *
 382  *********************************************************************/
 383
 384 /*
 385  * If (cpufreq_driver->target) exists, the ->governor decides what frequency
 386  * within the limits is used. If (cpufreq_driver->setpolicy> exists, these
 387  * two generic policies are available:
 388  */
 389 #define CPUFREQ_POLICY_POWERSAVE        (1)
 390 #define CPUFREQ_POLICY_PERFORMANCE      (2)
 391
 392 /* Governor Events */
 393 #define CPUFREQ_GOV_START       1
 394 #define CPUFREQ_GOV_STOP        2
 395 #define CPUFREQ_GOV_LIMITS      3
 396 #define CPUFREQ_GOV_POLICY_INIT 4
 397 #define CPUFREQ_GOV_POLICY_EXIT 5
 398
 399 struct cpufreq_governor {
 400         char    name[CPUFREQ_NAME_LEN];
 401         int     initialized;
 402         int     (*governor)     (struct cpufreq_policy *policy,
 403                                  unsigned int event);
 404         ssize_t (*show_setspeed)        (struct cpufreq_policy *policy,
 405                                          char *buf);
 406         int     (*store_setspeed)       (struct cpufreq_policy *policy,
 407                                          unsigned int freq);
 408         unsigned int max_transition_latency; /* HW must be able to switch to
 409                         next freq faster than this value in nano secs or we
 410                         will fallback to performance governor */
 411         struct list_head        governor_list;
 412         struct module           *owner;
 413 };
 414
 415 /* Pass a target to the cpufreq driver */
 416 int cpufreq_driver_target(struct cpufreq_policy *policy,
 417                                  unsigned int target_freq,
 418                                  unsigned int relation);
 419 int __cpufreq_driver_target(struct cpufreq_policy *policy,
 420                                    unsigned int target_freq,
 421                                    unsigned int relation);
 422 int cpufreq_register_governor(struct cpufreq_governor *governor);
 423 void cpufreq_unregister_governor(struct cpufreq_governor *governor);
 424
 425 /* CPUFREQ DEFAULT GOVERNOR */
 426 /*
 427  * Performance governor is fallback governor if any other gov failed to auto
 428  * load due latency restrictions
 429  */
 430 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_GOV_PERFORMANCE
 431 extern struct cpufreq_governor cpufreq_gov_performance;
 432 #endif
 433 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_DEFAULT_GOV_PERFORMANCE
 434 #define CPUFREQ_DEFAULT_GOVERNOR        (&cpufreq_gov_performance)
 435 #elif defined(CONFIG_CPU_FREQ_DEFAULT_GOV_POWERSAVE)
 436 extern struct cpufreq_governor cpufreq_gov_powersave;
 437 #define CPUFREQ_DEFAULT_GOVERNOR        (&cpufreq_gov_powersave)
 438 #elif defined(CONFIG_CPU_FREQ_DEFAULT_GOV_USERSPACE)
 439 extern struct cpufreq_governor cpufreq_gov_userspace;
 440 #define CPUFREQ_DEFAULT_GOVERNOR        (&cpufreq_gov_userspace)
 441 #elif defined(CONFIG_CPU_FREQ_DEFAULT_GOV_ONDEMAND)
 442 extern struct cpufreq_governor cpufreq_gov_ondemand;
 443 #define CPUFREQ_DEFAULT_GOVERNOR        (&cpufreq_gov_ondemand)
 444 #elif defined(CONFIG_CPU_FREQ_DEFAULT_GOV_CONSERVATIVE)
 445 extern struct cpufreq_governor cpufreq_gov_conservative;
 446 #define CPUFREQ_DEFAULT_GOVERNOR        (&cpufreq_gov_conservative)
 447 #endif
 448
 449 /*********************************************************************
 450  *                     FREQUENCY TABLE HELPERS                       *
 451  *********************************************************************/
 452
 453 #define CPUFREQ_ENTRY_INVALID ~0
 454 #define CPUFREQ_TABLE_END     ~1
 455 #define CPUFREQ_BOOST_FREQ    ~2
 456
 457 struct cpufreq_frequency_table {
 458         unsigned int    driver_data; /* driver specific data, not used by core */
 459         unsigned int    frequency; /* kHz - doesn't need to be in ascending
 460                                     * order */
 461 };
 462
 463 int cpufreq_frequency_table_cpuinfo(struct cpufreq_policy *policy,
 464                                     struct cpufreq_frequency_table *table);
 465
 466 int cpufreq_frequency_table_verify(struct cpufreq_policy *policy,
 467                                    struct cpufreq_frequency_table *table);
 468 int cpufreq_generic_frequency_table_verify(struct cpufreq_policy *policy);
 469
 470 int cpufreq_frequency_table_target(struct cpufreq_policy *policy,
 471                                    struct cpufreq_frequency_table *table,
 472                                    unsigned int target_freq,
 473                                    unsigned int relation,
 474                                    unsigned int *index);
 475 int cpufreq_frequency_table_get_index(struct cpufreq_policy *policy,
 476                 unsigned int freq);
 477
 478 ssize_t cpufreq_show_cpus(const struct cpumask *mask, char *buf);
 479
 480 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
 481 int cpufreq_boost_trigger_state(int state);
 482 int cpufreq_boost_supported(void);
 483 int cpufreq_boost_enabled(void);
 484 #else
 485 static inline int cpufreq_boost_trigger_state(int state)
 486 {
 487         return 0;
 488 }
 489 static inline int cpufreq_boost_supported(void)
 490 {
 491         return 0;
 492 }
 493 static inline int cpufreq_boost_enabled(void)
 494 {
 495         return 0;
 496 }
 497 #endif
 498 /* the following funtion is for cpufreq core use only */
 499 struct cpufreq_frequency_table *cpufreq_frequency_get_table(unsigned int cpu);
 500
 501 /* the following are really really optional */
 502 extern struct freq_attr cpufreq_freq_attr_scaling_available_freqs;
 503 extern struct freq_attr *cpufreq_generic_attr[];
 504 int cpufreq_table_validate_and_show(struct cpufreq_policy *policy,
 505                                       struct cpufreq_frequency_table *table);
 506
 507 unsigned int cpufreq_generic_get(unsigned int cpu);
 508 int cpufreq_generic_init(struct cpufreq_policy *policy,
 509                 struct cpufreq_frequency_table *table,
 510                 unsigned int transition_latency);
 511 static inline int cpufreq_generic_exit(struct cpufreq_policy *policy)
 512 {
 513         return 0;
 514 }
 515
 516 #endif /* _LINUX_CPUFREQ_H */