Quelle  cpuidle.h   Sprache: C

/*
 * cpuidle.h - a generic framework for CPU idle power management
 *
 * (C) 2007 Venkatesh Pallipadi <venkatesh.pallipadi@intel.com>
 *          Shaohua Li <shaohua.li@intel.com>
 *          Adam Belay <abelay@novell.com>
 *
 * This code is licenced under the GPL.
 */

#ifndef _LINUX_CPUIDLE_H
#define _LINUX_CPUIDLE_H

#include <linux/percpu.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/hrtimer.h>
#include <linux/context_tracking.h>

#define CPUIDLE_STATE_MAX 10
#define CPUIDLE_NAME_LEN 16
#define CPUIDLE_DESC_LEN 32

struct module;

struct cpuidle_device;
struct cpuidle_driver;


/****************************
 * CPUIDLE DEVICE INTERFACE *
 ****************************/

#define CPUIDLE_STATE_DISABLED_BY_USER  BIT(0)
#define CPUIDLE_STATE_DISABLED_BY_DRIVER BIT(1)

struct cpuidle_state_usage {
 unsigned long long disable;
 unsigned long long usage;
 u64   time_ns;
 unsigned long long above; /* Number of times it's been too deep */
 unsigned long long below; /* Number of times it's been too shallow */
 unsigned long long rejected; /* Number of times idle entry was rejected */
#ifdef CONFIG_SUSPEND
 unsigned long long s2idle_usage;
 unsigned long long s2idle_time; /* in US */
#endif
};

struct cpuidle_state {
 char  name[CPUIDLE_NAME_LEN];
 char  desc[CPUIDLE_DESC_LEN];

 s64  exit_latency_ns;
 s64  target_residency_ns;
 unsigned int flags;
 unsigned int exit_latency; /* in US */
 int  power_usage; /* in mW */
 unsigned int target_residency; /* in US */

 int (*enter) (struct cpuidle_device *dev,
   struct cpuidle_driver *drv,
   int index);

 void (*enter_dead) (struct cpuidle_device *dev, int index);

 /*
 * CPUs execute ->enter_s2idle with the local tick or entire timekeeping
 * suspended, so it must not re-enable interrupts at any point (even
 * temporarily) or attempt to change states of clock event devices.
 *
 * This callback may point to the same function as ->enter if all of
 * the above requirements are met by it.
 */
 int (*enter_s2idle)(struct cpuidle_device *dev,
       struct cpuidle_driver *drv,
       int index);
};

/* Idle State Flags */
#define CPUIDLE_FLAG_NONE        (0x00)
#define CPUIDLE_FLAG_POLLING  BIT(0) /* polling state */
#define CPUIDLE_FLAG_COUPLED  BIT(1) /* state applies to multiple cpus */
#define CPUIDLE_FLAG_TIMER_STOP  BIT(2) /* timer is stopped on this state */
#define CPUIDLE_FLAG_UNUSABLE  BIT(3) /* avoid using this state */
#define CPUIDLE_FLAG_OFF  BIT(4) /* disable this state by default */
#define CPUIDLE_FLAG_TLB_FLUSHED BIT(5) /* idle-state flushes TLBs */
#define CPUIDLE_FLAG_RCU_IDLE  BIT(6) /* idle-state takes care of RCU */

struct cpuidle_device_kobj;
struct cpuidle_state_kobj;
struct cpuidle_driver_kobj;

struct cpuidle_device {
 unsigned int  registered:1;
 unsigned int  enabled:1;
 unsigned int  poll_time_limit:1;
 unsigned int  cpu;
 ktime_t   next_hrtimer;

 int   last_state_idx;
 u64   last_residency_ns;
 u64   poll_limit_ns;
 u64   forced_idle_latency_limit_ns;
 struct cpuidle_state_usage states_usage[CPUIDLE_STATE_MAX];
 struct cpuidle_state_kobj *kobjs[CPUIDLE_STATE_MAX];
 struct cpuidle_driver_kobj *kobj_driver;
 struct cpuidle_device_kobj *kobj_dev;
 struct list_head  device_list;

#ifdef CONFIG_ARCH_NEEDS_CPU_IDLE_COUPLED
 cpumask_t  coupled_cpus;
 struct cpuidle_coupled *coupled;
#endif
};

DECLARE_PER_CPU(struct cpuidle_device *, cpuidle_devices);
DECLARE_PER_CPU(struct cpuidle_device, cpuidle_dev);

static __always_inline void ct_cpuidle_enter(void)
{
 lockdep_assert_irqs_disabled();
 /*
 * Idle is allowed to (temporary) enable IRQs. It
 * will return with IRQs disabled.
 *
 * Trace IRQs enable here, then switch off RCU, and have
 * arch_cpu_idle() use raw_local_irq_enable(). Note that
 * ct_idle_enter() relies on lockdep IRQ state, so switch that
 * last -- this is very similar to the entry code.
 */
 trace_hardirqs_on_prepare();
 lockdep_hardirqs_on_prepare();
 instrumentation_end();
 ct_idle_enter();
 lockdep_hardirqs_on(_RET_IP_);
}

static __always_inline void ct_cpuidle_exit(void)
{
 /*
 * Carefully undo the above.
 */
 lockdep_hardirqs_off(_RET_IP_);
 ct_idle_exit();
 instrumentation_begin();
}

/****************************
 * CPUIDLE DRIVER INTERFACE *
 ****************************/

struct cpuidle_driver {
 const char  *name;
 struct module   *owner;

        /* used by the cpuidle framework to setup the broadcast timer */
 unsigned int            bctimer:1;
 /* states array must be ordered in decreasing power consumption */
 struct cpuidle_state states[CPUIDLE_STATE_MAX];
 int   state_count;
 int   safe_state_index;

 /* the driver handles the cpus in cpumask */
 struct cpumask  *cpumask;

 /* preferred governor to switch at register time */
 const char  *governor;
};

#ifdef CONFIG_CPU_IDLE
extern void disable_cpuidle(void);
extern bool cpuidle_not_available(struct cpuidle_driver *drv,
      struct cpuidle_device *dev);

extern int cpuidle_select(struct cpuidle_driver *drv,
     struct cpuidle_device *dev,
     bool *stop_tick);
extern int cpuidle_enter(struct cpuidle_driver *drv,
    struct cpuidle_device *dev, int index);
extern void cpuidle_reflect(struct cpuidle_device *dev, int index);
extern u64 cpuidle_poll_time(struct cpuidle_driver *drv,
        struct cpuidle_device *dev);

extern int cpuidle_register_driver(struct cpuidle_driver *drv);
extern struct cpuidle_driver *cpuidle_get_driver(void);
extern void cpuidle_driver_state_disabled(struct cpuidle_driver *drv, int idx,
     bool disable);
extern void cpuidle_unregister_driver(struct cpuidle_driver *drv);
extern int cpuidle_register_device(struct cpuidle_device *dev);
extern void cpuidle_unregister_device(struct cpuidle_device *dev);
extern int cpuidle_register(struct cpuidle_driver *drv,
       const struct cpumask *const coupled_cpus);
extern void cpuidle_unregister(struct cpuidle_driver *drv);
extern void cpuidle_pause_and_lock(void);
extern void cpuidle_resume_and_unlock(void);
extern void cpuidle_pause(void);
extern void cpuidle_resume(void);
extern int cpuidle_enable_device(struct cpuidle_device *dev);
extern void cpuidle_disable_device(struct cpuidle_device *dev);
extern int cpuidle_play_dead(void);

extern struct cpuidle_driver *cpuidle_get_cpu_driver(struct cpuidle_device *dev);
static inline struct cpuidle_device *cpuidle_get_device(void)
{return __this_cpu_read(cpuidle_devices); }
#else
static inline void disable_cpuidle(void) { }
static inline bool cpuidle_not_available(struct cpuidle_driver *drv,
      struct cpuidle_device *dev)
{return true; }
static inline int cpuidle_select(struct cpuidle_driver *drv,
     struct cpuidle_device *dev, bool *stop_tick)
{return -ENODEV; }
static inline int cpuidle_enter(struct cpuidle_driver *drv,
    struct cpuidle_device *dev, int index)
{return -ENODEV; }
static inline void cpuidle_reflect(struct cpuidle_device *dev, int index) { }
static inline u64 cpuidle_poll_time(struct cpuidle_driver *drv,
        struct cpuidle_device *dev)
{return 0; }
static inline int cpuidle_register_driver(struct cpuidle_driver *drv)
{return -ENODEV; }
static inline struct cpuidle_driver *cpuidle_get_driver(void) {return NULL; }
static inline void cpuidle_driver_state_disabled(struct cpuidle_driver *drv,
            int idx, bool disable) { }
static inline void cpuidle_unregister_driver(struct cpuidle_driver *drv) { }
static inline int cpuidle_register_device(struct cpuidle_device *dev)
{return -ENODEV; }
static inline void cpuidle_unregister_device(struct cpuidle_device *dev) { }
static inline int cpuidle_register(struct cpuidle_driver *drv,
       const struct cpumask *const coupled_cpus)
{return -ENODEV; }
static inline void cpuidle_unregister(struct cpuidle_driver *drv) { }
static inline void cpuidle_pause_and_lock(void) { }
static inline void cpuidle_resume_and_unlock(void) { }
static inline void cpuidle_pause(void) { }
static inline void cpuidle_resume(void) { }
static inline int cpuidle_enable_device(struct cpuidle_device *dev)
{return -ENODEV; }
static inline void cpuidle_disable_device(struct cpuidle_device *dev) { }
static inline int cpuidle_play_dead(void) {return -ENODEV; }
static inline struct cpuidle_driver *cpuidle_get_cpu_driver(
 struct cpuidle_device *dev) {return NULL; }
static inline struct cpuidle_device *cpuidle_get_device(void) {return NULL; }
#endif

#ifdef CONFIG_CPU_IDLE
extern int cpuidle_find_deepest_state(struct cpuidle_driver *drv,
          struct cpuidle_device *dev,
          u64 latency_limit_ns);
extern int cpuidle_enter_s2idle(struct cpuidle_driver *drv,
    struct cpuidle_device *dev);
extern void cpuidle_use_deepest_state(u64 latency_limit_ns);
#else
static inline int cpuidle_find_deepest_state(struct cpuidle_driver *drv,
          struct cpuidle_device *dev,
          u64 latency_limit_ns)
{return -ENODEV; }
static inline int cpuidle_enter_s2idle(struct cpuidle_driver *drv,
           struct cpuidle_device *dev)
{return -ENODEV; }
static inline void cpuidle_use_deepest_state(u64 latency_limit_ns)
{
}
#endif

/* kernel/sched/idle.c */
extern void sched_idle_set_state(struct cpuidle_state *idle_state);
extern void default_idle_call(void);

#ifdef CONFIG_ARCH_NEEDS_CPU_IDLE_COUPLED
void cpuidle_coupled_parallel_barrier(struct cpuidle_device *dev, atomic_t *a);
#else
static inline void cpuidle_coupled_parallel_barrier(struct cpuidle_device *dev, atomic_t *a)
{
}
#endif

#if defined(CONFIG_CPU_IDLE) && defined(CONFIG_ARCH_HAS_CPU_RELAX)
void cpuidle_poll_state_init(struct cpuidle_driver *drv);
#else
static inline void cpuidle_poll_state_init(struct cpuidle_driver *drv) {}
#endif

/******************************
 * CPUIDLE GOVERNOR INTERFACE *
 ******************************/

struct cpuidle_governor {
 char   name[CPUIDLE_NAME_LEN];
 struct list_head  governor_list;
 unsigned int  rating;

 int  (*enable)  (struct cpuidle_driver *drv,
     struct cpuidle_device *dev);
 void (*disable)  (struct cpuidle_driver *drv,
     struct cpuidle_device *dev);

 int  (*select)  (struct cpuidle_driver *drv,
     struct cpuidle_device *dev,
     bool *stop_tick);
 void (*reflect)  (struct cpuidle_device *dev, int index);
};

extern int cpuidle_register_governor(struct cpuidle_governor *gov);
extern s64 cpuidle_governor_latency_req(unsigned int cpu);

#define __CPU_PM_CPU_IDLE_ENTER(low_level_idle_enter,   \
    idx,     \
    state,     \
    is_retention, is_rcu)   \
({         \
 int __ret = 0;       \
         \
 if (!idx) {       \
  cpu_do_idle();      \
  return idx;      \
 }        \
         \
 if (!is_retention)      \
  __ret =  cpu_pm_enter();    \
 if (!__ret) {       \
  if (!is_rcu)      \
   ct_cpuidle_enter();    \
  __ret = low_level_idle_enter(state);   \
  if (!is_rcu)      \
   ct_cpuidle_exit();    \
  if (!is_retention)     \
   cpu_pm_exit();     \
 }        \
         \
 __ret ? -1 : idx;      \
})

#define CPU_PM_CPU_IDLE_ENTER(low_level_idle_enter, idx) \
 __CPU_PM_CPU_IDLE_ENTER(low_level_idle_enter, idx, idx, 0, 0)

#define CPU_PM_CPU_IDLE_ENTER_RETENTION(low_level_idle_enter, idx) \
 __CPU_PM_CPU_IDLE_ENTER(low_level_idle_enter, idx, idx, 1, 0)

#define CPU_PM_CPU_IDLE_ENTER_PARAM(low_level_idle_enter, idx, state) \
 __CPU_PM_CPU_IDLE_ENTER(low_level_idle_enter, idx, state, 0, 0)

#define CPU_PM_CPU_IDLE_ENTER_PARAM_RCU(low_level_idle_enter, idx, state) \
 __CPU_PM_CPU_IDLE_ENTER(low_level_idle_enter, idx, state, 0, 1)

#define CPU_PM_CPU_IDLE_ENTER_RETENTION_PARAM(low_level_idle_enter, idx, state) \
 __CPU_PM_CPU_IDLE_ENTER(low_level_idle_enter, idx, state, 1, 0)

#define CPU_PM_CPU_IDLE_ENTER_RETENTION_PARAM_RCU(low_level_idle_enter, idx, state) \
 __CPU_PM_CPU_IDLE_ENTER(low_level_idle_enter, idx, state, 1, 1)

#endif /* _LINUX_CPUIDLE_H */