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