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 /* DEVFREQ governor name */
  19 #define DEVFREQ_GOV_SIMPLE_ONDEMAND     "simple_ondemand"
  20 #define DEVFREQ_GOV_PERFORMANCE         "performance"
  21 #define DEVFREQ_GOV_POWERSAVE           "powersave"
  22 #define DEVFREQ_GOV_USERSPACE           "userspace"
  23 #define DEVFREQ_GOV_PASSIVE             "passive"
  24
  25 /* DEVFREQ notifier interface */
  26 #define DEVFREQ_TRANSITION_NOTIFIER     (0)
  27
  28 /* Transition notifiers of DEVFREQ_TRANSITION_NOTIFIER */
  29 #define DEVFREQ_PRECHANGE               (0)
  30 #define DEVFREQ_POSTCHANGE              (1)
  31
  32 /* DEVFREQ work timers */
  33 enum devfreq_timer {
  34         DEVFREQ_TIMER_DEFERRABLE = 0,
  35         DEVFREQ_TIMER_DELAYED,
  36         DEVFREQ_TIMER_NUM,
  37 };
  38
  39 struct devfreq;
  40 struct devfreq_governor;
  41 struct devfreq_cpu_data;
  42 struct thermal_cooling_device;
  43
  44 /**
  45  * struct devfreq_dev_status - Data given from devfreq user device to
  46  *                           governors. Represents the performance
  47  *                           statistics.
  48  * @total_time:         The total time represented by this instance of
  49  *                      devfreq_dev_status
  50  * @busy_time:          The time that the device was working among the
  51  *                      total_time.
  52  * @current_frequency:  The operating frequency.
  53  * @private_data:       An entry not specified by the devfreq framework.
  54  *                      A device and a specific governor may have their
  55  *                      own protocol with private_data. However, because
  56  *                      this is governor-specific, a governor using this
  57  *                      will be only compatible with devices aware of it.
  58  */
  59 struct devfreq_dev_status {
  60         /* both since the last measure */
  61         unsigned long total_time;
  62         unsigned long busy_time;
  63         unsigned long current_frequency;
  64         void *private_data;
  65 };
  66
  67 /*
  68  * The resulting frequency should be at most this. (this bound is the
  69  * least upper bound; thus, the resulting freq should be lower or same)
  70  * If the flag is not set, the resulting frequency should be at most the
  71  * bound (greatest lower bound)
  72  */
  73 #define DEVFREQ_FLAG_LEAST_UPPER_BOUND          0x1
  74
  75 /**
  76  * struct devfreq_dev_profile - Devfreq's user device profile
  77  * @initial_freq:       The operating frequency when devfreq_add_device() is
  78  *                      called.
  79  * @polling_ms:         The polling interval in ms. 0 disables polling.
  80  * @timer:              Timer type is either deferrable or delayed timer.
  81  * @target:             The device should set its operating frequency at
  82  *                      freq or lowest-upper-than-freq value. If freq is
  83  *                      higher than any operable frequency, set maximum.
  84  *                      Before returning, target function should set
  85  *                      freq at the current frequency.
  86  *                      The "flags" parameter's possible values are
  87  *                      explained above with "DEVFREQ_FLAG_*" macros.
  88  * @get_dev_status:     The device should provide the current performance
  89  *                      status to devfreq. Governors are recommended not to
  90  *                      use this directly. Instead, governors are recommended
  91  *                      to use devfreq_update_stats() along with
  92  *                      devfreq.last_status.
  93  * @get_cur_freq:       The device should provide the current frequency
  94  *                      at which it is operating.
  95  * @exit:               An optional callback that is called when devfreq
  96  *                      is removing the devfreq object due to error or
  97  *                      from devfreq_remove_device() call. If the user
  98  *                      has registered devfreq->nb at a notifier-head,
  99  *                      this is the time to unregister it.
 100  * @freq_table:         Optional list of frequencies to support statistics
 101  *                      and freq_table must be generated in ascending order.
 102  * @max_state:          The size of freq_table.
 103  *
 104  * @is_cooling_device: A self-explanatory boolean giving the device a
 105  *                     cooling effect property.
 106  */
 107 struct devfreq_dev_profile {
 108         unsigned long initial_freq;
 109         unsigned int polling_ms;
 110         enum devfreq_timer timer;
 111         bool is_cooling_device;
 112
 113         int (*target)(struct device *dev, unsigned long *freq, u32 flags);
 114         int (*get_dev_status)(struct device *dev,
 115                               struct devfreq_dev_status *stat);
 116         int (*get_cur_freq)(struct device *dev, unsigned long *freq);
 117         void (*exit)(struct device *dev);
 118
 119         unsigned long *freq_table;
 120         unsigned int max_state;
 121 };
 122
 123 /**
 124  * struct devfreq_stats - Statistics of devfreq device behavior
 125  * @total_trans:        Number of devfreq transitions.
 126  * @trans_table:        Statistics of devfreq transitions.
 127  * @time_in_state:      Statistics of devfreq states.
 128  * @last_update:        The last time stats were updated.
 129  */
 130 struct devfreq_stats {
 131         unsigned int total_trans;
 132         unsigned int *trans_table;
 133         u64 *time_in_state;
 134         u64 last_update;
 135 };
 136
 137 /**
 138  * struct devfreq - Device devfreq structure
 139  * @node:       list node - contains the devices with devfreq that have been
 140  *              registered.
 141  * @lock:       a mutex to protect accessing devfreq.
 142  * @dev:        device registered by devfreq class. dev.parent is the device
 143  *              using devfreq.
 144  * @profile:    device-specific devfreq profile
 145  * @governor:   method how to choose frequency based on the usage.
 146  * @opp_table:  Reference to OPP table of dev.parent, if one exists.
 147  * @nb:         notifier block used to notify devfreq object that it should
 148  *              reevaluate operable frequencies. Devfreq users may use
 149  *              devfreq.nb to the corresponding register notifier call chain.
 150  * @work:       delayed work for load monitoring.
 151  * @previous_freq:      previously configured frequency value.
 152  * @last_status:        devfreq user device info, performance statistics
 153  * @data:       Private data of the governor. The devfreq framework does not
 154  *              touch this.
 155  * @user_min_freq_req:  PM QoS minimum frequency request from user (via sysfs)
 156  * @user_max_freq_req:  PM QoS maximum frequency request from user (via sysfs)
 157  * @scaling_min_freq:   Limit minimum frequency requested by OPP interface
 158  * @scaling_max_freq:   Limit maximum frequency requested by OPP interface
 159  * @stop_polling:        devfreq polling status of a device.
 160  * @suspend_freq:        frequency of a device set during suspend phase.
 161  * @resume_freq:         frequency of a device set in resume phase.
 162  * @suspend_count:       suspend requests counter for a device.
 163  * @stats:      Statistics of devfreq device behavior
 164  * @transition_notifier_list: list head of DEVFREQ_TRANSITION_NOTIFIER notifier
 165  * @cdev:       Cooling device pointer if the devfreq has cooling property
 166  * @nb_min:             Notifier block for DEV_PM_QOS_MIN_FREQUENCY
 167  * @nb_max:             Notifier block for DEV_PM_QOS_MAX_FREQUENCY
 168  *
 169  * This structure stores the devfreq information for a given device.
 170  *
 171  * Note that when a governor accesses entries in struct devfreq in its
 172  * functions except for the context of callbacks defined in struct
 173  * devfreq_governor, the governor should protect its access with the
 174  * struct mutex lock in struct devfreq. A governor may use this mutex
 175  * to protect its own private data in ``void *data`` as well.
 176  */
 177 struct devfreq {
 178         struct list_head node;
 179
 180         struct mutex lock;
 181         struct device dev;
 182         struct devfreq_dev_profile *profile;
 183         const struct devfreq_governor *governor;
 184         struct opp_table *opp_table;
 185         struct notifier_block nb;
 186         struct delayed_work work;
 187
 188         unsigned long previous_freq;
 189         struct devfreq_dev_status last_status;
 190
 191         void *data; /* private data for governors */
 192
 193         struct dev_pm_qos_request user_min_freq_req;
 194         struct dev_pm_qos_request user_max_freq_req;
 195         unsigned long scaling_min_freq;
 196         unsigned long scaling_max_freq;
 197         bool stop_polling;
 198
 199         unsigned long suspend_freq;
 200         unsigned long resume_freq;
 201         atomic_t suspend_count;
 202
 203         /* information for device frequency transitions */
 204         struct devfreq_stats stats;
 205
 206         struct srcu_notifier_head transition_notifier_list;
 207
 208         /* Pointer to the cooling device if used for thermal mitigation */
 209         struct thermal_cooling_device *cdev;
 210
 211         struct notifier_block nb_min;
 212         struct notifier_block nb_max;
 213 };
 214
 215 struct devfreq_freqs {
 216         unsigned long old;
 217         unsigned long new;
 218 };
 219
 220 #if defined(CONFIG_PM_DEVFREQ)
 221 struct devfreq *devfreq_add_device(struct device *dev,
 222                                 struct devfreq_dev_profile *profile,
 223                                 const char *governor_name,
 224                                 void *data);
 225 int devfreq_remove_device(struct devfreq *devfreq);
 226 struct devfreq *devm_devfreq_add_device(struct device *dev,
 227                                 struct devfreq_dev_profile *profile,
 228                                 const char *governor_name,
 229                                 void *data);
 230 void devm_devfreq_remove_device(struct device *dev, struct devfreq *devfreq);
 231
 232 /* Supposed to be called by PM callbacks */
 233 int devfreq_suspend_device(struct devfreq *devfreq);
 234 int devfreq_resume_device(struct devfreq *devfreq);
 235
 236 void devfreq_suspend(void);
 237 void devfreq_resume(void);
 238
 239 /* update_devfreq() - Reevaluate the device and configure frequency */
 240 int update_devfreq(struct devfreq *devfreq);
 241
 242 /* Helper functions for devfreq user device driver with OPP. */
 243 struct dev_pm_opp *devfreq_recommended_opp(struct device *dev,
 244                                 unsigned long *freq, u32 flags);
 245 int devfreq_register_opp_notifier(struct device *dev,
 246                                 struct devfreq *devfreq);
 247 int devfreq_unregister_opp_notifier(struct device *dev,
 248                                 struct devfreq *devfreq);
 249 int devm_devfreq_register_opp_notifier(struct device *dev,
 250                                 struct devfreq *devfreq);
 251 void devm_devfreq_unregister_opp_notifier(struct device *dev,
 252                                 struct devfreq *devfreq);
 253 int devfreq_register_notifier(struct devfreq *devfreq,
 254                                 struct notifier_block *nb,
 255                                 unsigned int list);
 256 int devfreq_unregister_notifier(struct devfreq *devfreq,
 257                                 struct notifier_block *nb,
 258                                 unsigned int list);
 259 int devm_devfreq_register_notifier(struct device *dev,
 260                                 struct devfreq *devfreq,
 261                                 struct notifier_block *nb,
 262                                 unsigned int list);
 263 void devm_devfreq_unregister_notifier(struct device *dev,
 264                                 struct devfreq *devfreq,
 265                                 struct notifier_block *nb,
 266                                 unsigned int list);
 267 struct devfreq *devfreq_get_devfreq_by_node(struct device_node *node);
 268 struct devfreq *devfreq_get_devfreq_by_phandle(struct device *dev,
 269                                 const char *phandle_name, int index);
 270
 271 #if IS_ENABLED(CONFIG_DEVFREQ_GOV_SIMPLE_ONDEMAND)
 272 /**
 273  * struct devfreq_simple_ondemand_data - ``void *data`` fed to struct devfreq
 274  *      and devfreq_add_device
 275  * @upthreshold:        If the load is over this value, the frequency jumps.
 276  *                      Specify 0 to use the default. Valid value = 0 to 100.
 277  * @downdifferential:   If the load is under upthreshold - downdifferential,
 278  *                      the governor may consider slowing the frequency down.
 279  *                      Specify 0 to use the default. Valid value = 0 to 100.
 280  *                      downdifferential < upthreshold must hold.
 281  *
 282  * If the fed devfreq_simple_ondemand_data pointer is NULL to the governor,
 283  * the governor uses the default values.
 284  */
 285 struct devfreq_simple_ondemand_data {
 286         unsigned int upthreshold;
 287         unsigned int downdifferential;
 288 };
 289 #endif
 290
 291 #if IS_ENABLED(CONFIG_DEVFREQ_GOV_PASSIVE)
 292 enum devfreq_parent_dev_type {
 293         DEVFREQ_PARENT_DEV,
 294         CPUFREQ_PARENT_DEV,
 295 };
 296
 297 /**
 298  * struct devfreq_passive_data - ``void *data`` fed to struct devfreq
 299  *      and devfreq_add_device
 300  * @parent:     the devfreq instance of parent device.
 301  * @get_target_freq:    Optional callback, Returns desired operating frequency
 302  *                      for the device using passive governor. That is called
 303  *                      when passive governor should decide the next frequency
 304  *                      by using the new frequency of parent devfreq device
 305  *                      using governors except for passive governor.
 306  *                      If the devfreq device has the specific method to decide
 307  *                      the next frequency, should use this callback.
 308  * @parent_type:        the parent type of the device.
 309  * @this:               the devfreq instance of own device.
 310  * @nb:                 the notifier block for DEVFREQ_TRANSITION_NOTIFIER or
 311  *                      CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER list.
 312  * @cpu_data_list:      the list of cpu frequency data for all cpufreq_policy.
 313  *
 314  * The devfreq_passive_data have to set the devfreq instance of parent
 315  * device with governors except for the passive governor. But, don't need to
 316  * initialize the 'this' and 'nb' field because the devfreq core will handle
 317  * them.
 318  */
 319 struct devfreq_passive_data {
 320         /* Should set the devfreq instance of parent device */
 321         struct devfreq *parent;
 322
 323         /* Optional callback to decide the next frequency of passvice device */
 324         int (*get_target_freq)(struct devfreq *this, unsigned long *freq);
 325
 326         /* Should set the type of parent device */
 327         enum devfreq_parent_dev_type parent_type;
 328
 329         /* For passive governor's internal use. Don't need to set them */
 330         struct devfreq *this;
 331         struct notifier_block nb;
 332         struct list_head cpu_data_list;
 333 };
 334 #endif
 335
 336 #else /* !CONFIG_PM_DEVFREQ */
 337 static inline struct devfreq *devfreq_add_device(struct device *dev,
 338                                         struct devfreq_dev_profile *profile,
 339                                         const char *governor_name,
 340                                         void *data)
 341 {
 342         return ERR_PTR(-ENOSYS);
 343 }
 344
 345 static inline int devfreq_remove_device(struct devfreq *devfreq)
 346 {
 347         return 0;
 348 }
 349
 350 static inline struct devfreq *devm_devfreq_add_device(struct device *dev,
 351                                         struct devfreq_dev_profile *profile,
 352                                         const char *governor_name,
 353                                         void *data)
 354 {
 355         return ERR_PTR(-ENOSYS);
 356 }
 357
 358 static inline void devm_devfreq_remove_device(struct device *dev,
 359                                         struct devfreq *devfreq)
 360 {
 361 }
 362
 363 static inline int devfreq_suspend_device(struct devfreq *devfreq)
 364 {
 365         return 0;
 366 }
 367
 368 static inline int devfreq_resume_device(struct devfreq *devfreq)
 369 {
 370         return 0;
 371 }
 372
 373 static inline void devfreq_suspend(void) {}
 374 static inline void devfreq_resume(void) {}
 375
 376 static inline struct dev_pm_opp *devfreq_recommended_opp(struct device *dev,
 377                                         unsigned long *freq, u32 flags)
 378 {
 379         return ERR_PTR(-EINVAL);
 380 }
 381
 382 static inline int devfreq_register_opp_notifier(struct device *dev,
 383                                         struct devfreq *devfreq)
 384 {
 385         return -EINVAL;
 386 }
 387
 388 static inline int devfreq_unregister_opp_notifier(struct device *dev,
 389                                         struct devfreq *devfreq)
 390 {
 391         return -EINVAL;
 392 }
 393
 394 static inline int devm_devfreq_register_opp_notifier(struct device *dev,
 395                                         struct devfreq *devfreq)
 396 {
 397         return -EINVAL;
 398 }
 399
 400 static inline void devm_devfreq_unregister_opp_notifier(struct device *dev,
 401                                         struct devfreq *devfreq)
 402 {
 403 }
 404
 405 static inline int devfreq_register_notifier(struct devfreq *devfreq,
 406                                         struct notifier_block *nb,
 407                                         unsigned int list)
 408 {
 409         return 0;
 410 }
 411
 412 static inline int devfreq_unregister_notifier(struct devfreq *devfreq,
 413                                         struct notifier_block *nb,
 414                                         unsigned int list)
 415 {
 416         return 0;
 417 }
 418
 419 static inline int devm_devfreq_register_notifier(struct device *dev,
 420                                         struct devfreq *devfreq,
 421                                         struct notifier_block *nb,
 422                                         unsigned int list)
 423 {
 424         return 0;
 425 }
 426
 427 static inline void devm_devfreq_unregister_notifier(struct device *dev,
 428                                         struct devfreq *devfreq,
 429                                         struct notifier_block *nb,
 430                                         unsigned int list)
 431 {
 432 }
 433
 434 static inline struct devfreq *devfreq_get_devfreq_by_node(struct device_node *node)
 435 {
 436         return ERR_PTR(-ENODEV);
 437 }
 438
 439 static inline struct devfreq *devfreq_get_devfreq_by_phandle(struct device *dev,
 440                                         const char *phandle_name, int index)
 441 {
 442         return ERR_PTR(-ENODEV);
 443 }
 444
 445 static inline int devfreq_update_stats(struct devfreq *df)
 446 {
 447         return -EINVAL;
 448 }
 449 #endif /* CONFIG_PM_DEVFREQ */
 450
 451 #endif /* __LINUX_DEVFREQ_H__ */