drivers/cpufreq/cpufreq_stats.c

   1 /*
   2  *  drivers/cpufreq/cpufreq_stats.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2003-2004 Venkatesh Pallipadi <venkatesh.pallipadi@intel.com>.
   5  *  (C) 2004 Zou Nan hai <nanhai.zou@intel.com>.
   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
  12 #include <linux/kernel.h>
  13 #include <linux/slab.h>
  14 #include <linux/cpu.h>
  15 #include <linux/sysfs.h>
  16 #include <linux/cpufreq.h>
  17 #include <linux/module.h>
  18 #include <linux/jiffies.h>
  19 #include <linux/percpu.h>
  20 #include <linux/kobject.h>
  21 #include <linux/spinlock.h>
  22 #include <linux/notifier.h>
  23 #include <asm/cputime.h>
  24 #ifdef CONFIG_BL_SWITCHER
  25 #include <asm/bL_switcher.h>
  26 #endif
  27
  28 static spinlock_t cpufreq_stats_lock;
  29
  30 struct cpufreq_stats {
  31         unsigned int cpu;
  32         unsigned int total_trans;
  33         unsigned long long  last_time;
  34         unsigned int max_state;
  35         unsigned int state_num;
  36         unsigned int last_index;
  37         u64 *time_in_state;
  38         unsigned int *freq_table;
  39 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_STAT_DETAILS
  40         unsigned int *trans_table;
  41 #endif
  42 };
  43
  44 static DEFINE_PER_CPU(struct cpufreq_stats *, cpufreq_stats_table);
  45
  46 struct cpufreq_stats_attribute {
  47         struct attribute attr;
  48         ssize_t(*show) (struct cpufreq_stats *, char *);
  49 };
  50
  51 static int cpufreq_stats_update(unsigned int cpu)
  52 {
  53         struct cpufreq_stats *stat;
  54         unsigned long long cur_time;
  55
  56         cur_time = get_jiffies_64();
  57         spin_lock(&cpufreq_stats_lock);
  58         stat = per_cpu(cpufreq_stats_table, cpu);
  59         if (stat->time_in_state)
  60                 stat->time_in_state[stat->last_index] +=
  61                         cur_time - stat->last_time;
  62         stat->last_time = cur_time;
  63         spin_unlock(&cpufreq_stats_lock);
  64         return 0;
  65 }
  66
  67 static ssize_t show_total_trans(struct cpufreq_policy *policy, char *buf)
  68 {
  69         struct cpufreq_stats *stat = per_cpu(cpufreq_stats_table, policy->cpu);
  70         if (!stat)
  71                 return 0;
  72         return sprintf(buf, "%d\n",
  73                         per_cpu(cpufreq_stats_table, stat->cpu)->total_trans);
  74 }
  75
  76 static ssize_t show_time_in_state(struct cpufreq_policy *policy, char *buf)
  77 {
  78         ssize_t len = 0;
  79         int i;
  80         struct cpufreq_stats *stat = per_cpu(cpufreq_stats_table, policy->cpu);
  81         if (!stat)
  82                 return 0;
  83         cpufreq_stats_update(stat->cpu);
  84         for (i = 0; i < stat->state_num; i++) {
  85                 len += sprintf(buf + len, "%u %llu\n", stat->freq_table[i],
  86                         (unsigned long long)
  87                         cputime64_to_clock_t(stat->time_in_state[i]));
  88         }
  89         return len;
  90 }
  91
  92 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_STAT_DETAILS
  93 static ssize_t show_trans_table(struct cpufreq_policy *policy, char *buf)
  94 {
  95         ssize_t len = 0;
  96         int i, j;
  97
  98         struct cpufreq_stats *stat = per_cpu(cpufreq_stats_table, policy->cpu);
  99         if (!stat)
 100                 return 0;
 101         cpufreq_stats_update(stat->cpu);
 102         len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "   From  :    To\n");
 103         len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "         : ");
 104         for (i = 0; i < stat->state_num; i++) {
 105                 if (len >= PAGE_SIZE)
 106                         break;
 107                 len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "%9u ",
 108                                 stat->freq_table[i]);
 109         }
 110         if (len >= PAGE_SIZE)
 111                 return PAGE_SIZE;
 112
 113         len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "\n");
 114
 115         for (i = 0; i < stat->state_num; i++) {
 116                 if (len >= PAGE_SIZE)
 117                         break;
 118
 119                 len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "%9u: ",
 120                                 stat->freq_table[i]);
 121
 122                 for (j = 0; j < stat->state_num; j++)   {
 123                         if (len >= PAGE_SIZE)
 124                                 break;
 125                         len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "%9u ",
 126                                         stat->trans_table[i*stat->max_state+j]);
 127                 }
 128                 if (len >= PAGE_SIZE)
 129                         break;
 130                 len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "\n");
 131         }
 132         if (len >= PAGE_SIZE)
 133                 return PAGE_SIZE;
 134         return len;
 135 }
 136 cpufreq_freq_attr_ro(trans_table);
 137 #endif
 138
 139 cpufreq_freq_attr_ro(total_trans);
 140 cpufreq_freq_attr_ro(time_in_state);
 141
 142 static struct attribute *default_attrs[] = {
 143         &total_trans.attr,
 144         &time_in_state.attr,
 145 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_STAT_DETAILS
 146         &trans_table.attr,
 147 #endif
 148         NULL
 149 };
 150 static struct attribute_group stats_attr_group = {
 151         .attrs = default_attrs,
 152         .name = "stats"
 153 };
 154
 155 static int freq_table_get_index(struct cpufreq_stats *stat, unsigned int freq)
 156 {
 157         int index;
 158         for (index = 0; index < stat->max_state; index++)
 159                 if (stat->freq_table[index] == freq)
 160                         return index;
 161         return -1;
 162 }
 163
 164 /* should be called late in the CPU removal sequence so that the stats
 165  * memory is still available in case someone tries to use it.
 166  */
 167 static void cpufreq_stats_free_table(unsigned int cpu)
 168 {
 169         struct cpufreq_stats *stat = per_cpu(cpufreq_stats_table, cpu);
 170
 171         if (stat) {
 172                 pr_debug("%s: Free stat table\n", __func__);
 173                 kfree(stat->time_in_state);
 174                 kfree(stat);
 175                 per_cpu(cpufreq_stats_table, cpu) = NULL;
 176         }
 177 }
 178
 179 /* must be called early in the CPU removal sequence (before
 180  * cpufreq_remove_dev) so that policy is still valid.
 181  */
 182 static void cpufreq_stats_free_sysfs(unsigned int cpu)
 183 {
 184         struct cpufreq_policy *policy = cpufreq_cpu_get(cpu);
 185
 186         if (!policy)
 187                 return;
 188
 189         if (!cpufreq_frequency_get_table(cpu))
 190                 goto put_ref;
 191
 192         if (!policy_is_shared(policy)) {
 193                 pr_debug("%s: Free sysfs stat\n", __func__);
 194                 sysfs_remove_group(&policy->kobj, &stats_attr_group);
 195         }
 196
 197 put_ref:
 198         cpufreq_cpu_put(policy);
 199 }
 200
 201 static int cpufreq_stats_create_table(struct cpufreq_policy *policy,
 202                 struct cpufreq_frequency_table *table)
 203 {
 204         unsigned int i, j, count = 0, ret = 0;
 205         struct cpufreq_stats *stat;
 206         struct cpufreq_policy *data;
 207         unsigned int alloc_size;
 208         unsigned int cpu = policy->cpu;
 209         if (per_cpu(cpufreq_stats_table, cpu))
 210                 return -EBUSY;
 211         stat = kzalloc(sizeof(struct cpufreq_stats), GFP_KERNEL);
 212         if ((stat) == NULL)
 213                 return -ENOMEM;
 214
 215         data = cpufreq_cpu_get(cpu);
 216         if (data == NULL) {
 217                 ret = -EINVAL;
 218                 goto error_get_fail;
 219         }
 220
 221         ret = sysfs_create_group(&data->kobj, &stats_attr_group);
 222         if (ret)
 223                 goto error_out;
 224
 225         stat->cpu = cpu;
 226         per_cpu(cpufreq_stats_table, cpu) = stat;
 227
 228         for (i = 0; table[i].frequency != CPUFREQ_TABLE_END; i++) {
 229                 unsigned int freq = table[i].frequency;
 230                 if (freq == CPUFREQ_ENTRY_INVALID)
 231                         continue;
 232                 count++;
 233         }
 234
 235         alloc_size = count * sizeof(int) + count * sizeof(u64);
 236
 237 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_STAT_DETAILS
 238         alloc_size += count * count * sizeof(int);
 239 #endif
 240         stat->max_state = count;
 241         stat->time_in_state = kzalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
 242         if (!stat->time_in_state) {
 243                 ret = -ENOMEM;
 244                 goto error_out;
 245         }
 246         stat->freq_table = (unsigned int *)(stat->time_in_state + count);
 247
 248 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_STAT_DETAILS
 249         stat->trans_table = stat->freq_table + count;
 250 #endif
 251         j = 0;
 252         for (i = 0; table[i].frequency != CPUFREQ_TABLE_END; i++) {
 253                 unsigned int freq = table[i].frequency;
 254                 if (freq == CPUFREQ_ENTRY_INVALID)
 255                         continue;
 256                 if (freq_table_get_index(stat, freq) == -1)
 257                         stat->freq_table[j++] = freq;
 258         }
 259         stat->state_num = j;
 260         spin_lock(&cpufreq_stats_lock);
 261         stat->last_time = get_jiffies_64();
 262         stat->last_index = freq_table_get_index(stat, policy->cur);
 263         spin_unlock(&cpufreq_stats_lock);
 264         cpufreq_cpu_put(data);
 265         return 0;
 266 error_out:
 267         cpufreq_cpu_put(data);
 268 error_get_fail:
 269         kfree(stat);
 270         per_cpu(cpufreq_stats_table, cpu) = NULL;
 271         return ret;
 272 }
 273
 274 static void cpufreq_stats_update_policy_cpu(struct cpufreq_policy *policy)
 275 {
 276         struct cpufreq_stats *stat = per_cpu(cpufreq_stats_table,
 277                         policy->last_cpu);
 278
 279         pr_debug("Updating stats_table for new_cpu %u from last_cpu %u\n",
 280                         policy->cpu, policy->last_cpu);
 281         per_cpu(cpufreq_stats_table, policy->cpu) = per_cpu(cpufreq_stats_table,
 282                         policy->last_cpu);
 283         per_cpu(cpufreq_stats_table, policy->last_cpu) = NULL;
 284         stat->cpu = policy->cpu;
 285 }
 286
 287 static int cpufreq_stat_notifier_policy(struct notifier_block *nb,
 288                 unsigned long val, void *data)
 289 {
 290         int ret;
 291         struct cpufreq_policy *policy = data;
 292         struct cpufreq_frequency_table *table;
 293         unsigned int cpu = policy->cpu;
 294
 295         if (val == CPUFREQ_UPDATE_POLICY_CPU) {
 296                 cpufreq_stats_update_policy_cpu(policy);
 297                 return 0;
 298         }
 299
 300         if (val != CPUFREQ_NOTIFY)
 301                 return 0;
 302         table = cpufreq_frequency_get_table(cpu);
 303         if (!table)
 304                 return 0;
 305         ret = cpufreq_stats_create_table(policy, table);
 306         if (ret)
 307                 return ret;
 308         return 0;
 309 }
 310
 311 static int cpufreq_stat_notifier_trans(struct notifier_block *nb,
 312                 unsigned long val, void *data)
 313 {
 314         struct cpufreq_freqs *freq = data;
 315         struct cpufreq_stats *stat;
 316         int old_index, new_index;
 317
 318         if (val != CPUFREQ_POSTCHANGE)
 319                 return 0;
 320
 321         stat = per_cpu(cpufreq_stats_table, freq->cpu);
 322         if (!stat)
 323                 return 0;
 324
 325         old_index = stat->last_index;
 326         new_index = freq_table_get_index(stat, freq->new);
 327
 328         /* We can't do stat->time_in_state[-1]= .. */
 329         if (old_index == -1 || new_index == -1)
 330                 return 0;
 331
 332         cpufreq_stats_update(freq->cpu);
 333
 334         if (old_index == new_index)
 335                 return 0;
 336
 337         spin_lock(&cpufreq_stats_lock);
 338         stat->last_index = new_index;
 339 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_STAT_DETAILS
 340         stat->trans_table[old_index * stat->max_state + new_index]++;
 341 #endif
 342         stat->total_trans++;
 343         spin_unlock(&cpufreq_stats_lock);
 344         return 0;
 345 }
 346
 347 static int cpufreq_stats_create_table_cpu(unsigned int cpu)
 348 {
 349         struct cpufreq_policy *policy;
 350         struct cpufreq_frequency_table *table;
 351         int ret = -ENODEV;
 352
 353         policy = cpufreq_cpu_get(cpu);
 354         if (!policy)
 355                 return -ENODEV;
 356
 357         table = cpufreq_frequency_get_table(cpu);
 358         if (!table)
 359                 goto out;
 360
 361         ret = cpufreq_stats_create_table(policy, table);
 362
 363 out:
 364         cpufreq_cpu_put(policy);
 365         return ret;
 366 }
 367
 368 static int __cpuinit cpufreq_stat_cpu_callback(struct notifier_block *nfb,
 369                                                unsigned long action,
 370                                                void *hcpu)
 371 {
 372         unsigned int cpu = (unsigned long)hcpu;
 373
 374         switch (action) {
 375         case CPU_ONLINE:
 376         case CPU_ONLINE_FROZEN:
 377                 cpufreq_update_policy(cpu);
 378                 break;
 379         case CPU_DOWN_PREPARE:
 380         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
 381                 cpufreq_stats_free_sysfs(cpu);
 382                 break;
 383         case CPU_DEAD:
 384         case CPU_DEAD_FROZEN:
 385                 cpufreq_stats_free_table(cpu);
 386                 break;
 387         case CPU_DOWN_FAILED:
 388         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
 389                 cpufreq_stats_create_table_cpu(cpu);
 390                 break;
 391         }
 392         return NOTIFY_OK;
 393 }
 394
 395 /* priority=1 so this will get called before cpufreq_remove_dev */
 396 static struct notifier_block cpufreq_stat_cpu_notifier __refdata = {
 397         .notifier_call = cpufreq_stat_cpu_callback,
 398         .priority = 1,
 399 };
 400
 401 static struct notifier_block notifier_policy_block = {
 402         .notifier_call = cpufreq_stat_notifier_policy
 403 };
 404
 405 static struct notifier_block notifier_trans_block = {
 406         .notifier_call = cpufreq_stat_notifier_trans
 407 };
 408
 409 static int cpufreq_stats_setup(void)
 410 {
 411         int ret;
 412         unsigned int cpu;
 413
 414         spin_lock_init(&cpufreq_stats_lock);
 415         ret = cpufreq_register_notifier(&notifier_policy_block,
 416                                 CPUFREQ_POLICY_NOTIFIER);
 417         if (ret)
 418                 return ret;
 419
 420         register_hotcpu_notifier(&cpufreq_stat_cpu_notifier);
 421         for_each_online_cpu(cpu)
 422                 cpufreq_update_policy(cpu);
 423
 424         ret = cpufreq_register_notifier(&notifier_trans_block,
 425                                 CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER);
 426         if (ret) {
 427                 cpufreq_unregister_notifier(&notifier_policy_block,
 428                                 CPUFREQ_POLICY_NOTIFIER);
 429                 unregister_hotcpu_notifier(&cpufreq_stat_cpu_notifier);
 430                 for_each_online_cpu(cpu)
 431                         cpufreq_stats_free_table(cpu);
 432                 return ret;
 433         }
 434
 435         return 0;
 436 }
 437
 438 static void cpufreq_stats_cleanup(void)
 439 {
 440         unsigned int cpu;
 441
 442         cpufreq_unregister_notifier(&notifier_policy_block,
 443                         CPUFREQ_POLICY_NOTIFIER);
 444         cpufreq_unregister_notifier(&notifier_trans_block,
 445                         CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER);
 446         unregister_hotcpu_notifier(&cpufreq_stat_cpu_notifier);
 447         for_each_online_cpu(cpu) {
 448                 cpufreq_stats_free_table(cpu);
 449                 cpufreq_stats_free_sysfs(cpu);
 450         }
 451 }
 452
 453 #ifdef CONFIG_BL_SWITCHER
 454 static int cpufreq_stats_switcher_notifier(struct notifier_block *nfb,
 455                                         unsigned long action, void *_arg)
 456 {
 457         switch (action) {
 458         case BL_NOTIFY_PRE_ENABLE:
 459         case BL_NOTIFY_PRE_DISABLE:
 460                 cpufreq_stats_cleanup();
 461                 break;
 462
 463         case BL_NOTIFY_POST_ENABLE:
 464         case BL_NOTIFY_POST_DISABLE:
 465                 cpufreq_stats_setup();
 466                 break;
 467
 468         default:
 469                 return NOTIFY_DONE;
 470         }
 471
 472         return NOTIFY_OK;
 473 }
 474
 475 static struct notifier_block switcher_notifier = {
 476         .notifier_call = cpufreq_stats_switcher_notifier,
 477 };
 478 #endif
 479
 480 static int __init cpufreq_stats_init(void)
 481 {
 482         int ret;
 483         spin_lock_init(&cpufreq_stats_lock);
 484
 485         ret = cpufreq_stats_setup();
 486 #ifdef CONFIG_BL_SWITCHER
 487         if (!ret)
 488                 bL_switcher_register_notifier(&switcher_notifier);
 489 #endif
 490         return ret;
 491 }
 492
 493 static void __exit cpufreq_stats_exit(void)
 494 {
 495 #ifdef CONFIG_BL_SWITCHER
 496         bL_switcher_unregister_notifier(&switcher_notifier);
 497 #endif
 498         cpufreq_stats_cleanup();
 499 }
 500
 501 MODULE_AUTHOR("Zou Nan hai <nanhai.zou@intel.com>");
 502 MODULE_DESCRIPTION("'cpufreq_stats' - A driver to export cpufreq stats "
 503                                 "through sysfs filesystem");
 504 MODULE_LICENSE("GPL");
 505
 506 module_init(cpufreq_stats_init);
 507 module_exit(cpufreq_stats_exit);