include/linux/devfreq.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 /*
   3  * devfreq: Generic Dynamic Voltage and Frequency Scaling (DVFS) Framework
   4  *          for Non-CPU Devices.
   5  *
   6  * Copyright (C) 2011 Samsung Electronics
   7  *      MyungJoo Ham <myungjoo.ham@samsung.com>
   8  */
   9
  10 #ifndef __LINUX_DEVFREQ_H__
  11 #define __LINUX_DEVFREQ_H__
  12
  13 #include <linux/device.h>
  14 #include <linux/notifier.h>
  15 #include <linux/pm_opp.h>
  16 #include <linux/pm_qos.h>
  17
  18 #define DEVFREQ_NAME_LEN 16
  19
  20 /* DEVFREQ governor name */
  21 #define DEVFREQ_GOV_SIMPLE_ONDEMAND     "simple_ondemand"
  22 #define DEVFREQ_GOV_PERFORMANCE         "performance"
  23 #define DEVFREQ_GOV_POWERSAVE           "powersave"
  24 #define DEVFREQ_GOV_USERSPACE           "userspace"
  25 #define DEVFREQ_GOV_PASSIVE             "passive"
  26
  27 /* DEVFREQ notifier interface */
  28 #define DEVFREQ_TRANSITION_NOTIFIER     (0)
  29
  30 /* Transition notifiers of DEVFREQ_TRANSITION_NOTIFIER */
  31 #define DEVFREQ_PRECHANGE               (0)
  32 #define DEVFREQ_POSTCHANGE              (1)
  33
  34 struct devfreq;
  35 struct devfreq_governor;
  36
  37 /**
  38  * struct devfreq_dev_status - Data given from devfreq user device to
  39  *                           governors. Represents the performance
  40  *                           statistics.
  41  * @total_time:         The total time represented by this instance of
  42  *                      devfreq_dev_status
  43  * @busy_time:          The time that the device was working among the
  44  *                      total_time.
  45  * @current_frequency:  The operating frequency.
  46  * @private_data:       An entry not specified by the devfreq framework.
  47  *                      A device and a specific governor may have their
  48  *                      own protocol with private_data. However, because
  49  *                      this is governor-specific, a governor using this
  50  *                      will be only compatible with devices aware of it.
  51  */
  52 struct devfreq_dev_status {
  53         /* both since the last measure */
  54         unsigned long total_time;
  55         unsigned long busy_time;
  56         unsigned long current_frequency;
  57         void *private_data;
  58 };
  59
  60 /*
  61  * The resulting frequency should be at most this. (this bound is the
  62  * least upper bound; thus, the resulting freq should be lower or same)
  63  * If the flag is not set, the resulting frequency should be at most the
  64  * bound (greatest lower bound)
  65  */
  66 #define DEVFREQ_FLAG_LEAST_UPPER_BOUND          0x1
  67
  68 /**
  69  * struct devfreq_dev_profile - Devfreq's user device profile
  70  * @initial_freq:       The operating frequency when devfreq_add_device() is
  71  *                      called.
  72  * @polling_ms:         The polling interval in ms. 0 disables polling.
  73  * @target:             The device should set its operating frequency at
  74  *                      freq or lowest-upper-than-freq value. If freq is
  75  *                      higher than any operable frequency, set maximum.
  76  *                      Before returning, target function should set
  77  *                      freq at the current frequency.
  78  *                      The "flags" parameter's possible values are
  79  *                      explained above with "DEVFREQ_FLAG_*" macros.
  80  * @get_dev_status:     The device should provide the current performance
  81  *                      status to devfreq. Governors are recommended not to
  82  *                      use this directly. Instead, governors are recommended
  83  *                      to use devfreq_update_stats() along with
  84  *                      devfreq.last_status.
  85  * @get_cur_freq:       The device should provide the current frequency
  86  *                      at which it is operating.
  87  * @exit:               An optional callback that is called when devfreq
  88  *                      is removing the devfreq object due to error or
  89  *                      from devfreq_remove_device() call. If the user
  90  *                      has registered devfreq->nb at a notifier-head,
  91  *                      this is the time to unregister it.
  92  * @freq_table:         Optional list of frequencies to support statistics
  93  *                      and freq_table must be generated in ascending order.
  94  * @max_state:          The size of freq_table.
  95  */
  96 struct devfreq_dev_profile {
  97         unsigned long initial_freq;
  98         unsigned int polling_ms;
  99
 100         int (*target)(struct device *dev, unsigned long *freq, u32 flags);
 101         int (*get_dev_status)(struct device *dev,
 102                               struct devfreq_dev_status *stat);
 103         int (*get_cur_freq)(struct device *dev, unsigned long *freq);
 104         void (*exit)(struct device *dev);
 105
 106         unsigned long *freq_table;
 107         unsigned int max_state;
 108 };
 109
 110 /**
 111  * struct devfreq_stats - Statistics of devfreq device behavior
 112  * @total_trans:        Number of devfreq transitions.
 113  * @trans_table:        Statistics of devfreq transitions.
 114  * @time_in_state:      Statistics of devfreq states.
 115  * @last_update:        The last time stats were updated.
 116  */
 117 struct devfreq_stats {
 118         unsigned int total_trans;
 119         unsigned int *trans_table;
 120         u64 *time_in_state;
 121         u64 last_update;
 122 };
 123
 124 /**
 125  * struct devfreq - Device devfreq structure
 126  * @node:       list node - contains the devices with devfreq that have been
 127  *              registered.
 128  * @lock:       a mutex to protect accessing devfreq.
 129  * @dev:        device registered by devfreq class. dev.parent is the device
 130  *              using devfreq.
 131  * @profile:    device-specific devfreq profile
 132  * @governor:   method how to choose frequency based on the usage.
 133  * @governor_name:      devfreq governor name for use with this devfreq
 134  * @nb:         notifier block used to notify devfreq object that it should
 135  *              reevaluate operable frequencies. Devfreq users may use
 136  *              devfreq.nb to the corresponding register notifier call chain.
 137  * @work:       delayed work for load monitoring.
 138  * @previous_freq:      previously configured frequency value.
 139  * @last_status:        devfreq user device info, performance statistics
 140  * @data:       Private data of the governor. The devfreq framework does not
 141  *              touch this.
 142  * @user_min_freq_req:  PM QoS minimum frequency request from user (via sysfs)
 143  * @user_max_freq_req:  PM QoS maximum frequency request from user (via sysfs)
 144  * @scaling_min_freq:   Limit minimum frequency requested by OPP interface
 145  * @scaling_max_freq:   Limit maximum frequency requested by OPP interface
 146  * @stop_polling:        devfreq polling status of a device.
 147  * @suspend_freq:        frequency of a device set during suspend phase.
 148  * @resume_freq:         frequency of a device set in resume phase.
 149  * @suspend_count:       suspend requests counter for a device.
 150  * @stats:      Statistics of devfreq device behavior
 151  * @transition_notifier_list: list head of DEVFREQ_TRANSITION_NOTIFIER notifier
 152  * @nb_min:             Notifier block for DEV_PM_QOS_MIN_FREQUENCY
 153  * @nb_max:             Notifier block for DEV_PM_QOS_MAX_FREQUENCY
 154  *
 155  * This structure stores the devfreq information for a given device.
 156  *
 157  * Note that when a governor accesses entries in struct devfreq in its
 158  * functions except for the context of callbacks defined in struct
 159  * devfreq_governor, the governor should protect its access with the
 160  * struct mutex lock in struct devfreq. A governor may use this mutex
 161  * to protect its own private data in void *data as well.
 162  */
 163 struct devfreq {
 164         struct list_head node;
 165
 166         struct mutex lock;
 167         struct device dev;
 168         struct devfreq_dev_profile *profile;
 169         const struct devfreq_governor *governor;
 170         char governor_name[DEVFREQ_NAME_LEN];
 171         struct notifier_block nb;
 172         struct delayed_work work;
 173
 174         unsigned long previous_freq;
 175         struct devfreq_dev_status last_status;
 176
 177         void *data; /* private data for governors */
 178
 179         struct dev_pm_qos_request user_min_freq_req;
 180         struct dev_pm_qos_request user_max_freq_req;
 181         unsigned long scaling_min_freq;
 182         unsigned long scaling_max_freq;
 183         bool stop_polling;
 184
 185         unsigned long suspend_freq;
 186         unsigned long resume_freq;
 187         atomic_t suspend_count;
 188
 189         /* information for device frequency transitions */
 190         struct devfreq_stats stats;
 191
 192         struct srcu_notifier_head transition_notifier_list;
 193
 194         struct notifier_block nb_min;
 195         struct notifier_block nb_max;
 196 };
 197
 198 struct devfreq_freqs {
 199         unsigned long old;
 200         unsigned long new;
 201 };
 202
 203 #if defined(CONFIG_PM_DEVFREQ)
 204 extern struct devfreq *devfreq_add_device(struct device *dev,
 205                                   struct devfreq_dev_profile *profile,
 206                                   const char *governor_name,
 207                                   void *data);
 208 extern int devfreq_remove_device(struct devfreq *devfreq);
 209 extern struct devfreq *devm_devfreq_add_device(struct device *dev,
 210                                   struct devfreq_dev_profile *profile,
 211                                   const char *governor_name,
 212                                   void *data);
 213 extern void devm_devfreq_remove_device(struct device *dev,
 214                                   struct devfreq *devfreq);
 215
 216 /* Supposed to be called by PM callbacks */
 217 extern int devfreq_suspend_device(struct devfreq *devfreq);
 218 extern int devfreq_resume_device(struct devfreq *devfreq);
 219
 220 extern void devfreq_suspend(void);
 221 extern void devfreq_resume(void);
 222
 223 /**
 224  * update_devfreq() - Reevaluate the device and configure frequency
 225  * @devfreq:    the devfreq device
 226  *
 227  * Note: devfreq->lock must be held
 228  */
 229 extern int update_devfreq(struct devfreq *devfreq);
 230
 231 /* Helper functions for devfreq user device driver with OPP. */
 232 extern struct dev_pm_opp *devfreq_recommended_opp(struct device *dev,
 233                                            unsigned long *freq, u32 flags);
 234 extern int devfreq_register_opp_notifier(struct device *dev,
 235                                          struct devfreq *devfreq);
 236 extern int devfreq_unregister_opp_notifier(struct device *dev,
 237                                            struct devfreq *devfreq);
 238 extern int devm_devfreq_register_opp_notifier(struct device *dev,
 239                                               struct devfreq *devfreq);
 240 extern void devm_devfreq_unregister_opp_notifier(struct device *dev,
 241                                                 struct devfreq *devfreq);
 242 extern int devfreq_register_notifier(struct devfreq *devfreq,
 243                                         struct notifier_block *nb,
 244                                         unsigned int list);
 245 extern int devfreq_unregister_notifier(struct devfreq *devfreq,
 246                                         struct notifier_block *nb,
 247                                         unsigned int list);
 248 extern int devm_devfreq_register_notifier(struct device *dev,
 249                                 struct devfreq *devfreq,
 250                                 struct notifier_block *nb,
 251                                 unsigned int list);
 252 extern void devm_devfreq_unregister_notifier(struct device *dev,
 253                                 struct devfreq *devfreq,
 254                                 struct notifier_block *nb,
 255                                 unsigned int list);
 256 extern struct devfreq *devfreq_get_devfreq_by_phandle(struct device *dev,
 257                                                 int index);
 258
 259 #if IS_ENABLED(CONFIG_DEVFREQ_GOV_SIMPLE_ONDEMAND)
 260 /**
 261  * struct devfreq_simple_ondemand_data - void *data fed to struct devfreq
 262  *      and devfreq_add_device
 263  * @upthreshold:        If the load is over this value, the frequency jumps.
 264  *                      Specify 0 to use the default. Valid value = 0 to 100.
 265  * @downdifferential:   If the load is under upthreshold - downdifferential,
 266  *                      the governor may consider slowing the frequency down.
 267  *                      Specify 0 to use the default. Valid value = 0 to 100.
 268  *                      downdifferential < upthreshold must hold.
 269  *
 270  * If the fed devfreq_simple_ondemand_data pointer is NULL to the governor,
 271  * the governor uses the default values.
 272  */
 273 struct devfreq_simple_ondemand_data {
 274         unsigned int upthreshold;
 275         unsigned int downdifferential;
 276 };
 277 #endif
 278
 279 #if IS_ENABLED(CONFIG_DEVFREQ_GOV_PASSIVE)
 280 /**
 281  * struct devfreq_passive_data - void *data fed to struct devfreq
 282  *      and devfreq_add_device
 283  * @parent:     the devfreq instance of parent device.
 284  * @get_target_freq:    Optional callback, Returns desired operating frequency
 285  *                      for the device using passive governor. That is called
 286  *                      when passive governor should decide the next frequency
 287  *                      by using the new frequency of parent devfreq device
 288  *                      using governors except for passive governor.
 289  *                      If the devfreq device has the specific method to decide
 290  *                      the next frequency, should use this callback.
 291  * @this:       the devfreq instance of own device.
 292  * @nb:         the notifier block for DEVFREQ_TRANSITION_NOTIFIER list
 293  *
 294  * The devfreq_passive_data have to set the devfreq instance of parent
 295  * device with governors except for the passive governor. But, don't need to
 296  * initialize the 'this' and 'nb' field because the devfreq core will handle
 297  * them.
 298  */
 299 struct devfreq_passive_data {
 300         /* Should set the devfreq instance of parent device */
 301         struct devfreq *parent;
 302
 303         /* Optional callback to decide the next frequency of passvice device */
 304         int (*get_target_freq)(struct devfreq *this, unsigned long *freq);
 305
 306         /* For passive governor's internal use. Don't need to set them */
 307         struct devfreq *this;
 308         struct notifier_block nb;
 309 };
 310 #endif
 311
 312 #else /* !CONFIG_PM_DEVFREQ */
 313 static inline struct devfreq *devfreq_add_device(struct device *dev,
 314                                           struct devfreq_dev_profile *profile,
 315                                           const char *governor_name,
 316                                           void *data)
 317 {
 318         return ERR_PTR(-ENOSYS);
 319 }
 320
 321 static inline int devfreq_remove_device(struct devfreq *devfreq)
 322 {
 323         return 0;
 324 }
 325
 326 static inline struct devfreq *devm_devfreq_add_device(struct device *dev,
 327                                         struct devfreq_dev_profile *profile,
 328                                         const char *governor_name,
 329                                         void *data)
 330 {
 331         return ERR_PTR(-ENOSYS);
 332 }
 333
 334 static inline void devm_devfreq_remove_device(struct device *dev,
 335                                         struct devfreq *devfreq)
 336 {
 337 }
 338
 339 static inline int devfreq_suspend_device(struct devfreq *devfreq)
 340 {
 341         return 0;
 342 }
 343
 344 static inline int devfreq_resume_device(struct devfreq *devfreq)
 345 {
 346         return 0;
 347 }
 348
 349 static inline void devfreq_suspend(void) {}
 350 static inline void devfreq_resume(void) {}
 351
 352 static inline struct dev_pm_opp *devfreq_recommended_opp(struct device *dev,
 353                                            unsigned long *freq, u32 flags)
 354 {
 355         return ERR_PTR(-EINVAL);
 356 }
 357
 358 static inline int devfreq_register_opp_notifier(struct device *dev,
 359                                          struct devfreq *devfreq)
 360 {
 361         return -EINVAL;
 362 }
 363
 364 static inline int devfreq_unregister_opp_notifier(struct device *dev,
 365                                            struct devfreq *devfreq)
 366 {
 367         return -EINVAL;
 368 }
 369
 370 static inline int devm_devfreq_register_opp_notifier(struct device *dev,
 371                                                      struct devfreq *devfreq)
 372 {
 373         return -EINVAL;
 374 }
 375
 376 static inline void devm_devfreq_unregister_opp_notifier(struct device *dev,
 377                                                         struct devfreq *devfreq)
 378 {
 379 }
 380
 381 static inline int devfreq_register_notifier(struct devfreq *devfreq,
 382                                         struct notifier_block *nb,
 383                                         unsigned int list)
 384 {
 385         return 0;
 386 }
 387
 388 static inline int devfreq_unregister_notifier(struct devfreq *devfreq,
 389                                         struct notifier_block *nb,
 390                                         unsigned int list)
 391 {
 392         return 0;
 393 }
 394
 395 static inline int devm_devfreq_register_notifier(struct device *dev,
 396                                 struct devfreq *devfreq,
 397                                 struct notifier_block *nb,
 398                                 unsigned int list)
 399 {
 400         return 0;
 401 }
 402
 403 static inline void devm_devfreq_unregister_notifier(struct device *dev,
 404                                 struct devfreq *devfreq,
 405                                 struct notifier_block *nb,
 406                                 unsigned int list)
 407 {
 408 }
 409
 410 static inline struct devfreq *devfreq_get_devfreq_by_phandle(struct device *dev,
 411                                                         int index)
 412 {
 413         return ERR_PTR(-ENODEV);
 414 }
 415
 416 static inline int devfreq_update_stats(struct devfreq *df)
 417 {
 418         return -EINVAL;
 419 }
 420 #endif /* CONFIG_PM_DEVFREQ */
 421
 422 #endif /* __LINUX_DEVFREQ_H__ */