drm/log: select CONFIG_FONT_SUPPORT
[drm/drm-misc.git] / Documentation / hwmon / pmbus-core.rst
blob686a00265bf71231c684afad6df41d6266303919
1 ==================================
2 PMBus core driver and internal API
3 ==================================
5 Introduction
6 ============
8 [from pmbus.org] The Power Management Bus (PMBus) is an open standard
9 power-management protocol with a fully defined command language that facilitates
10 communication with power converters and other devices in a power system. The
11 protocol is implemented over the industry-standard SMBus serial interface and
12 enables programming, control, and real-time monitoring of compliant power
13 conversion products. This flexible and highly versatile standard allows for
14 communication between devices based on both analog and digital technologies, and
15 provides true interoperability which will reduce design complexity and shorten
16 time to market for power system designers. Pioneered by leading power supply and
17 semiconductor companies, this open power system standard is maintained and
18 promoted by the PMBus Implementers Forum (PMBus-IF), comprising 30+ adopters
19 with the objective to provide support to, and facilitate adoption among, users.
21 Unfortunately, while PMBus commands are standardized, there are no mandatory
22 commands, and manufacturers can add as many non-standard commands as they like.
23 Also, different PMBUs devices act differently if non-supported commands are
24 executed. Some devices return an error, some devices return 0xff or 0xffff and
25 set a status error flag, and some devices may simply hang up.
27 Despite all those difficulties, a generic PMBus device driver is still useful
28 and supported since kernel version 2.6.39. However, it was necessary to support
29 device specific extensions in addition to the core PMBus driver, since it is
30 simply unknown what new device specific functionality PMBus device developers
31 come up with next.
33 To make device specific extensions as scalable as possible, and to avoid having
34 to modify the core PMBus driver repeatedly for new devices, the PMBus driver was
35 split into core, generic, and device specific code. The core code (in
36 pmbus_core.c) provides generic functionality. The generic code (in pmbus.c)
37 provides support for generic PMBus devices. Device specific code is responsible
38 for device specific initialization and, if needed, maps device specific
39 functionality into generic functionality. This is to some degree comparable
40 to PCI code, where generic code is augmented as needed with quirks for all kinds
41 of devices.
43 PMBus device capabilities auto-detection
44 ========================================
46 For generic PMBus devices, code in pmbus.c attempts to auto-detect all supported
47 PMBus commands. Auto-detection is somewhat limited, since there are simply too
48 many variables to consider. For example, it is almost impossible to autodetect
49 which PMBus commands are paged and which commands are replicated across all
50 pages (see the PMBus specification for details on multi-page PMBus devices).
52 For this reason, it often makes sense to provide a device specific driver if not
53 all commands can be auto-detected. The data structures in this driver can be
54 used to inform the core driver about functionality supported by individual
55 chips.
57 Some commands are always auto-detected. This applies to all limit commands
58 (lcrit, min, max, and crit attributes) as well as associated alarm attributes.
59 Limits and alarm attributes are auto-detected because there are simply too many
60 possible combinations to provide a manual configuration interface.
62 PMBus internal API
63 ==================
65 The API between core and device specific PMBus code is defined in
66 drivers/hwmon/pmbus/pmbus.h. In addition to the internal API, pmbus.h defines
67 standard PMBus commands and virtual PMBus commands.
69 Standard PMBus commands
70 -----------------------
72 Standard PMBus commands (commands values 0x00 to 0xff) are defined in the PMBUs
73 specification.
75 Virtual PMBus commands
76 ----------------------
78 Virtual PMBus commands are provided to enable support for non-standard
79 functionality which has been implemented by several chip vendors and is thus
80 desirable to support.
82 Virtual PMBus commands start with command value 0x100 and can thus easily be
83 distinguished from standard PMBus commands (which can not have values larger
84 than 0xff). Support for virtual PMBus commands is device specific and thus has
85 to be implemented in device specific code.
87 Virtual commands are named PMBUS_VIRT_xxx and start with PMBUS_VIRT_BASE. All
88 virtual commands are word sized.
90 There are currently two types of virtual commands.
92 - READ commands are read-only; writes are either ignored or return an error.
93 - RESET commands are read/write. Reading reset registers returns zero
94   (used for detection), writing any value causes the associated history to be
95   reset.
97 Virtual commands have to be handled in device specific driver code. Chip driver
98 code returns non-negative values if a virtual command is supported, or a
99 negative error code if not. The chip driver may return -ENODATA or any other
100 Linux error code in this case, though an error code other than -ENODATA is
101 handled more efficiently and thus preferred. Either case, the calling PMBus
102 core code will abort if the chip driver returns an error code when reading
103 or writing virtual registers (in other words, the PMBus core code will never
104 send a virtual command to a chip).
106 PMBus driver information
107 ------------------------
109 PMBus driver information, defined in struct pmbus_driver_info, is the main means
110 for device specific drivers to pass information to the core PMBus driver.
111 Specifically, it provides the following information.
113 - For devices supporting its data in Direct Data Format, it provides coefficients
114   for converting register values into normalized data. This data is usually
115   provided by chip manufacturers in device datasheets.
116 - Supported chip functionality can be provided to the core driver. This may be
117   necessary for chips which react badly if non-supported commands are executed,
118   and/or to speed up device detection and initialization.
119 - Several function entry points are provided to support overriding and/or
120   augmenting generic command execution. This functionality can be used to map
121   non-standard PMBus commands to standard commands, or to augment standard
122   command return values with device specific information.
124 PEC Support
125 ===========
127 Many PMBus devices support SMBus PEC (Packet Error Checking). If supported
128 by both the I2C adapter and by the PMBus chip, it is by default enabled.
129 If PEC is supported, the PMBus core driver adds an attribute named 'pec' to
130 the I2C device. This attribute can be used to control PEC support in the
131 communication with the PMBus chip.
133 API functions
134 =============
136 Functions provided by chip driver
137 ---------------------------------
139 All functions return the command return value (read) or zero (write) if
140 successful. A return value of -ENODATA indicates that there is no manufacturer
141 specific command, but that a standard PMBus command may exist. Any other
142 negative return value indicates that the commands does not exist for this
143 chip, and that no attempt should be made to read or write the standard
144 command.
146 As mentioned above, an exception to this rule applies to virtual commands,
147 which *must* be handled in driver specific code. See "Virtual PMBus Commands"
148 above for more details.
150 Command execution in the core PMBus driver code is as follows::
152         if (chip_access_function) {
153                 status = chip_access_function();
154                 if (status != -ENODATA)
155                         return status;
156         }
157         if (command >= PMBUS_VIRT_BASE) /* For word commands/registers only */
158                 return -EINVAL;
159         return generic_access();
161 Chip drivers may provide pointers to the following functions in struct
162 pmbus_driver_info. All functions are optional.
166   int (*read_byte_data)(struct i2c_client *client, int page, int reg);
168 Read byte from page <page>, register <reg>.
169 <page> may be -1, which means "current page".
174   int (*read_word_data)(struct i2c_client *client, int page, int phase,
175                         int reg);
177 Read word from page <page>, phase <phase>, register <reg>. If the chip does not
178 support multiple phases, the phase parameter can be ignored. If the chip
179 supports multiple phases, a phase value of 0xff indicates all phases.
183   int (*write_word_data)(struct i2c_client *client, int page, int reg,
184                          u16 word);
186 Write word to page <page>, register <reg>.
190   int (*write_byte)(struct i2c_client *client, int page, u8 value);
192 Write byte to page <page>, register <reg>.
193 <page> may be -1, which means "current page".
197   int (*identify)(struct i2c_client *client, struct pmbus_driver_info *info);
199 Determine supported PMBus functionality. This function is only necessary
200 if a chip driver supports multiple chips, and the chip functionality is not
201 pre-determined. It is currently only used by the generic pmbus driver
202 (pmbus.c).
204 Functions exported by core driver
205 ---------------------------------
207 Chip drivers are expected to use the following functions to read or write
208 PMBus registers. Chip drivers may also use direct I2C commands. If direct I2C
209 commands are used, the chip driver code must not directly modify the current
210 page, since the selected page is cached in the core driver and the core driver
211 will assume that it is selected. Using pmbus_set_page() to select a new page
212 is mandatory.
216   int pmbus_set_page(struct i2c_client *client, u8 page, u8 phase);
218 Set PMBus page register to <page> and <phase> for subsequent commands.
219 If the chip does not support multiple phases, the phase parameter is
220 ignored. Otherwise, a phase value of 0xff selects all phases.
224   int pmbus_read_word_data(struct i2c_client *client, u8 page, u8 phase,
225                            u8 reg);
227 Read word data from <page>, <phase>, <reg>. Similar to
228 i2c_smbus_read_word_data(), but selects page and phase first. If the chip does
229 not support multiple phases, the phase parameter is ignored. Otherwise, a phase
230 value of 0xff selects all phases.
234   int pmbus_write_word_data(struct i2c_client *client, u8 page, u8 reg,
235                             u16 word);
237 Write word data to <page>, <reg>. Similar to i2c_smbus_write_word_data(), but
238 selects page first.
242   int pmbus_read_byte_data(struct i2c_client *client, int page, u8 reg);
244 Read byte data from <page>, <reg>. Similar to i2c_smbus_read_byte_data(), but
245 selects page first. <page> may be -1, which means "current page".
249   int pmbus_write_byte(struct i2c_client *client, int page, u8 value);
251 Write byte data to <page>, <reg>. Similar to i2c_smbus_write_byte(), but
252 selects page first. <page> may be -1, which means "current page".
256   void pmbus_clear_faults(struct i2c_client *client);
258 Execute PMBus "Clear Fault" command on all chip pages.
259 This function calls the device specific write_byte function if defined.
260 Therefore, it must _not_ be called from that function.
264   bool pmbus_check_byte_register(struct i2c_client *client, int page, int reg);
266 Check if byte register exists. Return true if the register exists, false
267 otherwise.
268 This function calls the device specific write_byte function if defined to
269 obtain the chip status. Therefore, it must _not_ be called from that function.
273   bool pmbus_check_word_register(struct i2c_client *client, int page, int reg);
275 Check if word register exists. Return true if the register exists, false
276 otherwise.
277 This function calls the device specific write_byte function if defined to
278 obtain the chip status. Therefore, it must _not_ be called from that function.
282   int pmbus_do_probe(struct i2c_client *client, struct pmbus_driver_info *info);
284 Execute probe function. Similar to standard probe function for other drivers,
285 with the pointer to struct pmbus_driver_info as additional argument. Calls
286 identify function if supported. Must only be called from device probe
287 function.
291   const struct pmbus_driver_info
292         *pmbus_get_driver_info(struct i2c_client *client);
294 Return pointer to struct pmbus_driver_info as passed to pmbus_do_probe().
297 PMBus driver platform data
298 ==========================
300 PMBus platform data is defined in include/linux/pmbus.h. Platform data
301 currently provides a flags field with four bits used::
303         #define PMBUS_SKIP_STATUS_CHECK                 BIT(0)
305         #define PMBUS_WRITE_PROTECTED                   BIT(1)
307         #define PMBUS_NO_CAPABILITY                     BIT(2)
309         #define PMBUS_READ_STATUS_AFTER_FAILED_CHECK    BIT(3)
311         #define PMBUS_NO_WRITE_PROTECT                  BIT(4)
313         #define PMBUS_USE_COEFFICIENTS_CMD              BIT(5)
315         struct pmbus_platform_data {
316                 u32 flags;              /* Device specific flags */
318                 /* regulator support */
319                 int num_regulators;
320                 struct regulator_init_data *reg_init_data;
321         };
324 Flags
325 -----
327 PMBUS_SKIP_STATUS_CHECK
329 During register detection, skip checking the status register for
330 communication or command errors.
332 Some PMBus chips respond with valid data when trying to read an unsupported
333 register. For such chips, checking the status register is mandatory when
334 trying to determine if a chip register exists or not.
335 Other PMBus chips don't support the STATUS_CML register, or report
336 communication errors for no explicable reason. For such chips, checking the
337 status register must be disabled.
339 Some i2c controllers do not support single-byte commands (write commands with
340 no data, i2c_smbus_write_byte()). With such controllers, clearing the status
341 register is impossible, and the PMBUS_SKIP_STATUS_CHECK flag must be set.
343 PMBUS_WRITE_PROTECTED
345 Set if the chip is write protected and write protection is not determined
346 by the standard WRITE_PROTECT command.
348 PMBUS_NO_CAPABILITY
350 Some PMBus chips don't respond with valid data when reading the CAPABILITY
351 register. For such chips, this flag should be set so that the PMBus core
352 driver doesn't use CAPABILITY to determine its behavior.
354 PMBUS_READ_STATUS_AFTER_FAILED_CHECK
356 Read the STATUS register after each failed register check.
358 Some PMBus chips end up in an undefined state when trying to read an
359 unsupported register. For such chips, it is necessary to reset the
360 chip pmbus controller to a known state after a failed register check.
361 This can be done by reading a known register. By setting this flag the
362 driver will try to read the STATUS register after each failed
363 register check. This read may fail, but it will put the chip into a
364 known state.
366 PMBUS_NO_WRITE_PROTECT
368 Some PMBus chips respond with invalid data when reading the WRITE_PROTECT
369 register. For such chips, this flag should be set so that the PMBus core
370 driver doesn't use the WRITE_PROTECT command to determine its behavior.
372 PMBUS_USE_COEFFICIENTS_CMD
374 When this flag is set the PMBus core driver will use the COEFFICIENTS
375 register to initialize the coefficients for the direct mode format.