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/cpu.h>
  13 #include <linux/cpufreq.h>
  14 #include <linux/module.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <asm/cputime.h>
  17
  18 static spinlock_t cpufreq_stats_lock;
  19
  20 struct cpufreq_stats {
  21         unsigned int cpu;
  22         unsigned int total_trans;
  23         unsigned long long  last_time;
  24         unsigned int max_state;
  25         unsigned int state_num;
  26         unsigned int last_index;
  27         u64 *time_in_state;
  28         unsigned int *freq_table;
  29 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_STAT_DETAILS
  30         unsigned int *trans_table;
  31 #endif
  32 };
  33
  34 static DEFINE_PER_CPU(struct cpufreq_stats *, cpufreq_stats_table);
  35
  36 struct cpufreq_stats_attribute {
  37         struct attribute attr;
  38         ssize_t(*show) (struct cpufreq_stats *, char *);
  39 };
  40
  41 static int cpufreq_stats_update(unsigned int cpu)
  42 {
  43         struct cpufreq_stats *stat;
  44         unsigned long long cur_time;
  45
  46         cur_time = get_jiffies_64();
  47         spin_lock(&cpufreq_stats_lock);
  48         stat = per_cpu(cpufreq_stats_table, cpu);
  49         if (!stat) {
  50                 spin_unlock(&cpufreq_stats_lock);
  51                 return 0;
  52         }
  53
  54         if (stat->time_in_state && stat->last_index >= 0)
  55                 stat->time_in_state[stat->last_index] +=
  56                         cur_time - stat->last_time;
  57         stat->last_time = cur_time;
  58         spin_unlock(&cpufreq_stats_lock);
  59         return 0;
  60 }
  61
  62 static ssize_t show_total_trans(struct cpufreq_policy *policy, char *buf)
  63 {
  64         struct cpufreq_stats *stat = per_cpu(cpufreq_stats_table, policy->cpu);
  65         if (!stat)
  66                 return 0;
  67         return sprintf(buf, "%d\n",
  68                         per_cpu(cpufreq_stats_table, stat->cpu)->total_trans);
  69 }
  70
  71 static ssize_t show_time_in_state(struct cpufreq_policy *policy, char *buf)
  72 {
  73         ssize_t len = 0;
  74         int i;
  75         struct cpufreq_stats *stat = per_cpu(cpufreq_stats_table, policy->cpu);
  76         if (!stat)
  77                 return 0;
  78         cpufreq_stats_update(stat->cpu);
  79         for (i = 0; i < stat->state_num; i++) {
  80                 len += sprintf(buf + len, "%u %llu\n", stat->freq_table[i],
  81                         (unsigned long long)
  82                         cputime64_to_clock_t(stat->time_in_state[i]));
  83         }
  84         return len;
  85 }
  86
  87 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_STAT_DETAILS
  88 static ssize_t show_trans_table(struct cpufreq_policy *policy, char *buf)
  89 {
  90         ssize_t len = 0;
  91         int i, j;
  92
  93         struct cpufreq_stats *stat = per_cpu(cpufreq_stats_table, policy->cpu);
  94         if (!stat)
  95                 return 0;
  96         cpufreq_stats_update(stat->cpu);
  97         len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "   From  :    To\n");
  98         len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "         : ");
  99         for (i = 0; i < stat->state_num; i++) {
 100                 if (len >= PAGE_SIZE)
 101                         break;
 102                 len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "%9u ",
 103                                 stat->freq_table[i]);
 104         }
 105         if (len >= PAGE_SIZE)
 106                 return PAGE_SIZE;
 107
 108         len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "\n");
 109
 110         for (i = 0; i < stat->state_num; i++) {
 111                 if (len >= PAGE_SIZE)
 112                         break;
 113
 114                 len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "%9u: ",
 115                                 stat->freq_table[i]);
 116
 117                 for (j = 0; j < stat->state_num; j++)   {
 118                         if (len >= PAGE_SIZE)
 119                                 break;
 120                         len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "%9u ",
 121                                         stat->trans_table[i*stat->max_state+j]);
 122                 }
 123                 if (len >= PAGE_SIZE)
 124                         break;
 125                 len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "\n");
 126         }
 127         if (len >= PAGE_SIZE)
 128                 return PAGE_SIZE;
 129         return len;
 130 }
 131 cpufreq_freq_attr_ro(trans_table);
 132 #endif
 133
 134 cpufreq_freq_attr_ro(total_trans);
 135 cpufreq_freq_attr_ro(time_in_state);
 136
 137 static struct attribute *default_attrs[] = {
 138         &total_trans.attr,
 139         &time_in_state.attr,
 140 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_STAT_DETAILS
 141         &trans_table.attr,
 142 #endif
 143         NULL
 144 };
 145 static struct attribute_group stats_attr_group = {
 146         .attrs = default_attrs,
 147         .name = "stats"
 148 };
 149
 150 static int freq_table_get_index(struct cpufreq_stats *stat, unsigned int freq)
 151 {
 152         int index;
 153         for (index = 0; index < stat->state_num; index++)
 154                 if (stat->freq_table[index] > freq)
 155                         break;
 156         return index - 1; /* below lowest freq in table: return -1 */
 157 }
 158
 159 /* should be called late in the CPU removal sequence so that the stats
 160  * memory is still available in case someone tries to use it.
 161  */
 162 static void cpufreq_stats_free_table(unsigned int cpu)
 163 {
 164         struct cpufreq_stats *stat;
 165
 166         spin_lock(&cpufreq_stats_lock);
 167         stat = per_cpu(cpufreq_stats_table, cpu);
 168         per_cpu(cpufreq_stats_table, cpu) = NULL;
 169         spin_unlock(&cpufreq_stats_lock);
 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, k, l, 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
 257                 /* Insert in sorted stat->freq_table */
 258                 for (k = 0; k < j && stat->freq_table[k] < freq; k++)
 259                         ;
 260                 if (stat->freq_table[k] == freq)
 261                         continue;
 262                 for (l = j; l > k; l--)
 263                         stat->freq_table[l] = stat->freq_table[l - 1];
 264                 stat->freq_table[k] = freq;
 265                 j++;
 266         }
 267         stat->state_num = j;
 268         spin_lock(&cpufreq_stats_lock);
 269         stat->last_time = get_jiffies_64();
 270         stat->last_index = freq_table_get_index(stat, policy->cur);
 271         spin_unlock(&cpufreq_stats_lock);
 272         cpufreq_cpu_put(data);
 273         return 0;
 274 error_out:
 275         cpufreq_cpu_put(data);
 276 error_get_fail:
 277         kfree(stat);
 278         per_cpu(cpufreq_stats_table, cpu) = NULL;
 279         return ret;
 280 }
 281
 282 static void cpufreq_stats_update_policy_cpu(struct cpufreq_policy *policy)
 283 {
 284         struct cpufreq_stats *stat = per_cpu(cpufreq_stats_table,
 285                         policy->last_cpu);
 286
 287         pr_debug("Updating stats_table for new_cpu %u from last_cpu %u\n",
 288                         policy->cpu, policy->last_cpu);
 289         per_cpu(cpufreq_stats_table, policy->cpu) = per_cpu(cpufreq_stats_table,
 290                         policy->last_cpu);
 291         per_cpu(cpufreq_stats_table, policy->last_cpu) = NULL;
 292         stat->cpu = policy->cpu;
 293 }
 294
 295 static int cpufreq_stat_notifier_policy(struct notifier_block *nb,
 296                 unsigned long val, void *data)
 297 {
 298         int ret;
 299         struct cpufreq_policy *policy = data;
 300         struct cpufreq_frequency_table *table;
 301         unsigned int cpu = policy->cpu;
 302
 303         if (val == CPUFREQ_UPDATE_POLICY_CPU) {
 304                 cpufreq_stats_update_policy_cpu(policy);
 305                 return 0;
 306         }
 307
 308         if (val != CPUFREQ_NOTIFY)
 309                 return 0;
 310         table = cpufreq_frequency_get_table(cpu);
 311         if (!table)
 312                 return 0;
 313         ret = cpufreq_stats_create_table(policy, table);
 314         if (ret)
 315                 return ret;
 316         return 0;
 317 }
 318
 319 static int cpufreq_stat_notifier_trans(struct notifier_block *nb,
 320                 unsigned long val, void *data)
 321 {
 322         struct cpufreq_freqs *freq = data;
 323         struct cpufreq_stats *stat;
 324         int old_index, new_index;
 325
 326         if (val != CPUFREQ_POSTCHANGE)
 327                 return 0;
 328
 329         cpufreq_stats_update(freq->cpu);
 330
 331         spin_lock(&cpufreq_stats_lock);
 332         stat = per_cpu(cpufreq_stats_table, freq->cpu);
 333         if (!stat) {
 334                 spin_unlock(&cpufreq_stats_lock);
 335                 return 0;
 336         }
 337
 338         old_index = stat->last_index;
 339         new_index = freq_table_get_index(stat, freq->new);
 340
 341         if (old_index == new_index) {
 342                 spin_unlock(&cpufreq_stats_lock);
 343                 return 0;
 344         }
 345
 346         stat->last_index = new_index;
 347 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_STAT_DETAILS
 348         if (old_index >= 0 && new_index >= 0)
 349                 stat->trans_table[old_index * stat->max_state + new_index]++;
 350 #endif
 351         stat->total_trans++;
 352         spin_unlock(&cpufreq_stats_lock);
 353         return 0;
 354 }
 355
 356 static int cpufreq_stats_create_table_cpu(unsigned int cpu)
 357 {
 358         struct cpufreq_policy *policy;
 359         struct cpufreq_frequency_table *table;
 360         int ret = -ENODEV;
 361
 362         policy = cpufreq_cpu_get(cpu);
 363         if (!policy)
 364                 return -ENODEV;
 365
 366         table = cpufreq_frequency_get_table(cpu);
 367         if (!table)
 368                 goto out;
 369
 370         ret = cpufreq_stats_create_table(policy, table);
 371
 372 out:
 373         cpufreq_cpu_put(policy);
 374         return ret;
 375 }
 376
 377 static int __cpuinit cpufreq_stat_cpu_callback(struct notifier_block *nfb,
 378                                                unsigned long action,
 379                                                void *hcpu)
 380 {
 381         unsigned int cpu = (unsigned long)hcpu;
 382
 383         switch (action) {
 384         case CPU_ONLINE:
 385         case CPU_ONLINE_FROZEN:
 386                 cpufreq_update_policy(cpu);
 387                 break;
 388         case CPU_DOWN_PREPARE:
 389         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
 390                 cpufreq_stats_free_sysfs(cpu);
 391                 break;
 392         case CPU_DEAD:
 393         case CPU_DEAD_FROZEN:
 394                 cpufreq_stats_free_table(cpu);
 395                 break;
 396         case CPU_DOWN_FAILED:
 397         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
 398                 cpufreq_stats_create_table_cpu(cpu);
 399                 break;
 400         }
 401         return NOTIFY_OK;
 402 }
 403
 404 /* priority=1 so this will get called before cpufreq_remove_dev */
 405 static struct notifier_block cpufreq_stat_cpu_notifier __refdata = {
 406         .notifier_call = cpufreq_stat_cpu_callback,
 407         .priority = 1,
 408 };
 409
 410 static struct notifier_block notifier_policy_block = {
 411         .notifier_call = cpufreq_stat_notifier_policy
 412 };
 413
 414 static struct notifier_block notifier_trans_block = {
 415         .notifier_call = cpufreq_stat_notifier_trans
 416 };
 417
 418 static int __init cpufreq_stats_init(void)
 419 {
 420         int ret;
 421         unsigned int cpu;
 422
 423         spin_lock_init(&cpufreq_stats_lock);
 424         ret = cpufreq_register_notifier(&notifier_policy_block,
 425                                 CPUFREQ_POLICY_NOTIFIER);
 426         if (ret)
 427                 return ret;
 428
 429         register_hotcpu_notifier(&cpufreq_stat_cpu_notifier);
 430         for_each_online_cpu(cpu)
 431                 cpufreq_update_policy(cpu);
 432
 433         ret = cpufreq_register_notifier(&notifier_trans_block,
 434                                 CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER);
 435         if (ret) {
 436                 cpufreq_unregister_notifier(&notifier_policy_block,
 437                                 CPUFREQ_POLICY_NOTIFIER);
 438                 unregister_hotcpu_notifier(&cpufreq_stat_cpu_notifier);
 439                 for_each_online_cpu(cpu)
 440                         cpufreq_stats_free_table(cpu);
 441                 return ret;
 442         }
 443
 444         return 0;
 445 }
 446 static void __exit cpufreq_stats_exit(void)
 447 {
 448         unsigned int cpu;
 449
 450         cpufreq_unregister_notifier(&notifier_policy_block,
 451                         CPUFREQ_POLICY_NOTIFIER);
 452         cpufreq_unregister_notifier(&notifier_trans_block,
 453                         CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER);
 454         unregister_hotcpu_notifier(&cpufreq_stat_cpu_notifier);
 455         for_each_online_cpu(cpu) {
 456                 cpufreq_stats_free_table(cpu);
 457                 cpufreq_stats_free_sysfs(cpu);
 458         }
 459 }
 460
 461 MODULE_AUTHOR("Zou Nan hai <nanhai.zou@intel.com>");
 462 MODULE_DESCRIPTION("'cpufreq_stats' - A driver to export cpufreq stats "
 463                                 "through sysfs filesystem");
 464 MODULE_LICENSE("GPL");
 465
 466 module_init(cpufreq_stats_init);
 467 module_exit(cpufreq_stats_exit);