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/config.h>
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/sysdev.h>
  15 #include <linux/cpu.h>
  16 #include <linux/sysfs.h>
  17 #include <linux/cpufreq.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 #define CPUFREQ_STATDEVICE_ATTR(_name,_mode,_show) \
  28 static struct freq_attr _attr_##_name = {\
  29         .attr = {.name = __stringify(_name), .owner = THIS_MODULE, \
  30                 .mode = _mode, }, \
  31         .show = _show,\
  32 };
  33
  34 struct cpufreq_stats {
  35         unsigned int cpu;
  36         unsigned int total_trans;
  37         unsigned long long  last_time;
  38         unsigned int max_state;
  39         unsigned int state_num;
  40         unsigned int last_index;
  41         cputime64_t *time_in_state;
  42         unsigned int *freq_table;
  43 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_STAT_DETAILS
  44         unsigned int *trans_table;
  45 #endif
  46 };
  47
  48 static struct cpufreq_stats *cpufreq_stats_table[NR_CPUS];
  49
  50 struct cpufreq_stats_attribute {
  51         struct attribute attr;
  52         ssize_t(*show) (struct cpufreq_stats *, char *);
  53 };
  54
  55 static int
  56 cpufreq_stats_update (unsigned int cpu)
  57 {
  58         struct cpufreq_stats *stat;
  59         unsigned long long cur_time;
  60
  61         cur_time = get_jiffies_64();
  62         spin_lock(&cpufreq_stats_lock);
  63         stat = cpufreq_stats_table[cpu];
  64         if (stat->time_in_state)
  65                 stat->time_in_state[stat->last_index] =
  66                         cputime64_add(stat->time_in_state[stat->last_index],
  67                                       cputime_sub(cur_time, stat->last_time));
  68         stat->last_time = cur_time;
  69         spin_unlock(&cpufreq_stats_lock);
  70         return 0;
  71 }
  72
  73 static ssize_t
  74 show_total_trans(struct cpufreq_policy *policy, char *buf)
  75 {
  76         struct cpufreq_stats *stat = cpufreq_stats_table[policy->cpu];
  77         if(!stat)
  78                 return 0;
  79         return sprintf(buf, "%d\n",
  80                         cpufreq_stats_table[stat->cpu]->total_trans);
  81 }
  82
  83 static ssize_t
  84 show_time_in_state(struct cpufreq_policy *policy, char *buf)
  85 {
  86         ssize_t len = 0;
  87         int i;
  88         struct cpufreq_stats *stat = cpufreq_stats_table[policy->cpu];
  89         if(!stat)
  90                 return 0;
  91         cpufreq_stats_update(stat->cpu);
  92         for (i = 0; i < stat->state_num; i++) {
  93                 len += sprintf(buf + len, "%u %llu\n", stat->freq_table[i],
  94                         (unsigned long long)cputime64_to_clock_t(stat->time_in_state[i]));
  95         }
  96         return len;
  97 }
  98
  99 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_STAT_DETAILS
 100 static ssize_t
 101 show_trans_table(struct cpufreq_policy *policy, char *buf)
 102 {
 103         ssize_t len = 0;
 104         int i, j;
 105
 106         struct cpufreq_stats *stat = cpufreq_stats_table[policy->cpu];
 107         if(!stat)
 108                 return 0;
 109         cpufreq_stats_update(stat->cpu);
 110         len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "   From  :    To\n");
 111         len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "         : ");
 112         for (i = 0; i < stat->state_num; i++) {
 113                 if (len >= PAGE_SIZE)
 114                         break;
 115                 len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "%9u ",
 116                                 stat->freq_table[i]);
 117         }
 118         if (len >= PAGE_SIZE)
 119                 return len;
 120
 121         len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "\n");
 122
 123         for (i = 0; i < stat->state_num; i++) {
 124                 if (len >= PAGE_SIZE)
 125                         break;
 126
 127                 len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "%9u: ",
 128                                 stat->freq_table[i]);
 129
 130                 for (j = 0; j < stat->state_num; j++)   {
 131                         if (len >= PAGE_SIZE)
 132                                 break;
 133                         len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "%9u ",
 134                                         stat->trans_table[i*stat->max_state+j]);
 135                 }
 136                 len += snprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len, "\n");
 137         }
 138         return len;
 139 }
 140 CPUFREQ_STATDEVICE_ATTR(trans_table,0444,show_trans_table);
 141 #endif
 142
 143 CPUFREQ_STATDEVICE_ATTR(total_trans,0444,show_total_trans);
 144 CPUFREQ_STATDEVICE_ATTR(time_in_state,0444,show_time_in_state);
 145
 146 static struct attribute *default_attrs[] = {
 147         &_attr_total_trans.attr,
 148         &_attr_time_in_state.attr,
 149 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_STAT_DETAILS
 150         &_attr_trans_table.attr,
 151 #endif
 152         NULL
 153 };
 154 static struct attribute_group stats_attr_group = {
 155         .attrs = default_attrs,
 156         .name = "stats"
 157 };
 158
 159 static int
 160 freq_table_get_index(struct cpufreq_stats *stat, unsigned int freq)
 161 {
 162         int index;
 163         for (index = 0; index < stat->max_state; index++)
 164                 if (stat->freq_table[index] == freq)
 165                         return index;
 166         return -1;
 167 }
 168
 169 static void
 170 cpufreq_stats_free_table (unsigned int cpu)
 171 {
 172         struct cpufreq_stats *stat = cpufreq_stats_table[cpu];
 173         struct cpufreq_policy *policy = cpufreq_cpu_get(cpu);
 174         if (policy && policy->cpu == cpu)
 175                 sysfs_remove_group(&policy->kobj, &stats_attr_group);
 176         if (stat) {
 177                 kfree(stat->time_in_state);
 178                 kfree(stat);
 179         }
 180         cpufreq_stats_table[cpu] = NULL;
 181         if (policy)
 182                 cpufreq_cpu_put(policy);
 183 }
 184
 185 static int
 186 cpufreq_stats_create_table (struct cpufreq_policy *policy,
 187                 struct cpufreq_frequency_table *table)
 188 {
 189         unsigned int i, j, count = 0, ret = 0;
 190         struct cpufreq_stats *stat;
 191         struct cpufreq_policy *data;
 192         unsigned int alloc_size;
 193         unsigned int cpu = policy->cpu;
 194         if (cpufreq_stats_table[cpu])
 195                 return -EBUSY;
 196         if ((stat = kmalloc(sizeof(struct cpufreq_stats), GFP_KERNEL)) == NULL)
 197                 return -ENOMEM;
 198         memset(stat, 0, sizeof (struct cpufreq_stats));
 199
 200         data = cpufreq_cpu_get(cpu);
 201         if ((ret = sysfs_create_group(&data->kobj, &stats_attr_group)))
 202                 goto error_out;
 203
 204         stat->cpu = cpu;
 205         cpufreq_stats_table[cpu] = stat;
 206
 207         for (i=0; table[i].frequency != CPUFREQ_TABLE_END; i++) {
 208                 unsigned int freq = table[i].frequency;
 209                 if (freq == CPUFREQ_ENTRY_INVALID)
 210                         continue;
 211                 count++;
 212         }
 213
 214         alloc_size = count * sizeof(int) + count * sizeof(cputime64_t);
 215
 216 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_STAT_DETAILS
 217         alloc_size += count * count * sizeof(int);
 218 #endif
 219         stat->max_state = count;
 220         stat->time_in_state = kmalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
 221         if (!stat->time_in_state) {
 222                 ret = -ENOMEM;
 223                 goto error_out;
 224         }
 225         memset(stat->time_in_state, 0, alloc_size);
 226         stat->freq_table = (unsigned int *)(stat->time_in_state + count);
 227
 228 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_STAT_DETAILS
 229         stat->trans_table = stat->freq_table + count;
 230 #endif
 231         j = 0;
 232         for (i = 0; table[i].frequency != CPUFREQ_TABLE_END; i++) {
 233                 unsigned int freq = table[i].frequency;
 234                 if (freq == CPUFREQ_ENTRY_INVALID)
 235                         continue;
 236                 if (freq_table_get_index(stat, freq) == -1)
 237                         stat->freq_table[j++] = freq;
 238         }
 239         stat->state_num = j;
 240         spin_lock(&cpufreq_stats_lock);
 241         stat->last_time = get_jiffies_64();
 242         stat->last_index = freq_table_get_index(stat, policy->cur);
 243         spin_unlock(&cpufreq_stats_lock);
 244         cpufreq_cpu_put(data);
 245         return 0;
 246 error_out:
 247         cpufreq_cpu_put(data);
 248         kfree(stat);
 249         cpufreq_stats_table[cpu] = NULL;
 250         return ret;
 251 }
 252
 253 static int
 254 cpufreq_stat_notifier_policy (struct notifier_block *nb, unsigned long val,
 255                 void *data)
 256 {
 257         int ret;
 258         struct cpufreq_policy *policy = data;
 259         struct cpufreq_frequency_table *table;
 260         unsigned int cpu = policy->cpu;
 261         if (val != CPUFREQ_NOTIFY)
 262                 return 0;
 263         table = cpufreq_frequency_get_table(cpu);
 264         if (!table)
 265                 return 0;
 266         if ((ret = cpufreq_stats_create_table(policy, table)))
 267                 return ret;
 268         return 0;
 269 }
 270
 271 static int
 272 cpufreq_stat_notifier_trans (struct notifier_block *nb, unsigned long val,
 273                 void *data)
 274 {
 275         struct cpufreq_freqs *freq = data;
 276         struct cpufreq_stats *stat;
 277         int old_index, new_index;
 278
 279         if (val != CPUFREQ_POSTCHANGE)
 280                 return 0;
 281
 282         stat = cpufreq_stats_table[freq->cpu];
 283         if (!stat)
 284                 return 0;
 285         old_index = freq_table_get_index(stat, freq->old);
 286         new_index = freq_table_get_index(stat, freq->new);
 287
 288         cpufreq_stats_update(freq->cpu);
 289         if (old_index == new_index)
 290                 return 0;
 291
 292         spin_lock(&cpufreq_stats_lock);
 293         stat->last_index = new_index;
 294 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ_STAT_DETAILS
 295         stat->trans_table[old_index * stat->max_state + new_index]++;
 296 #endif
 297         stat->total_trans++;
 298         spin_unlock(&cpufreq_stats_lock);
 299         return 0;
 300 }
 301
 302 static int __cpuinit cpufreq_stat_cpu_callback(struct notifier_block *nfb,
 303                                         unsigned long action, void *hcpu)
 304 {
 305         unsigned int cpu = (unsigned long)hcpu;
 306
 307         switch (action) {
 308         case CPU_ONLINE:
 309                 cpufreq_update_policy(cpu);
 310                 break;
 311         case CPU_DEAD:
 312                 cpufreq_stats_free_table(cpu);
 313                 break;
 314         }
 315         return NOTIFY_OK;
 316 }
 317
 318 static struct notifier_block cpufreq_stat_cpu_notifier =
 319 {
 320         .notifier_call = cpufreq_stat_cpu_callback,
 321 };
 322
 323 static struct notifier_block notifier_policy_block = {
 324         .notifier_call = cpufreq_stat_notifier_policy
 325 };
 326
 327 static struct notifier_block notifier_trans_block = {
 328         .notifier_call = cpufreq_stat_notifier_trans
 329 };
 330
 331 static int
 332 __init cpufreq_stats_init(void)
 333 {
 334         int ret;
 335         unsigned int cpu;
 336
 337         spin_lock_init(&cpufreq_stats_lock);
 338         if ((ret = cpufreq_register_notifier(&notifier_policy_block,
 339                                 CPUFREQ_POLICY_NOTIFIER)))
 340                 return ret;
 341
 342         if ((ret = cpufreq_register_notifier(&notifier_trans_block,
 343                                 CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER))) {
 344                 cpufreq_unregister_notifier(&notifier_policy_block,
 345                                 CPUFREQ_POLICY_NOTIFIER);
 346                 return ret;
 347         }
 348
 349         register_cpu_notifier(&cpufreq_stat_cpu_notifier);
 350         lock_cpu_hotplug();
 351         for_each_online_cpu(cpu) {
 352                 cpufreq_stat_cpu_callback(&cpufreq_stat_cpu_notifier, CPU_ONLINE,
 353                         (void *)(long)cpu);
 354         }
 355         unlock_cpu_hotplug();
 356         return 0;
 357 }
 358 static void
 359 __exit cpufreq_stats_exit(void)
 360 {
 361         unsigned int cpu;
 362
 363         cpufreq_unregister_notifier(&notifier_policy_block,
 364                         CPUFREQ_POLICY_NOTIFIER);
 365         cpufreq_unregister_notifier(&notifier_trans_block,
 366                         CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER);
 367         unregister_cpu_notifier(&cpufreq_stat_cpu_notifier);
 368         lock_cpu_hotplug();
 369         for_each_online_cpu(cpu) {
 370                 cpufreq_stat_cpu_callback(&cpufreq_stat_cpu_notifier, CPU_DEAD,
 371                         (void *)(long)cpu);
 372         }
 373         unlock_cpu_hotplug();
 374 }
 375
 376 MODULE_AUTHOR ("Zou Nan hai <nanhai.zou@intel.com>");
 377 MODULE_DESCRIPTION ("'cpufreq_stats' - A driver to export cpufreq stats through sysfs filesystem");
 378 MODULE_LICENSE ("GPL");
 379
 380 module_init(cpufreq_stats_init);
 381 module_exit(cpufreq_stats_exit);