regulator, mc13xxx: Remove pointless test for unsigned less than zero
[zen-stable.git] / Documentation / power / runtime_pm.txt
blobffe55ffa540a1b59a6e37979e86b842022cc2b56
1 Run-time Power Management Framework for I/O Devices
3 (C) 2009 Rafael J. Wysocki <rjw@sisk.pl>, Novell Inc.
4 (C) 2010 Alan Stern <stern@rowland.harvard.edu>
6 1. Introduction
8 Support for run-time power management (run-time PM) of I/O devices is provided
9 at the power management core (PM core) level by means of:
11 * The power management workqueue pm_wq in which bus types and device drivers can
12   put their PM-related work items.  It is strongly recommended that pm_wq be
13   used for queuing all work items related to run-time PM, because this allows
14   them to be synchronized with system-wide power transitions (suspend to RAM,
15   hibernation and resume from system sleep states).  pm_wq is declared in
16   include/linux/pm_runtime.h and defined in kernel/power/main.c.
18 * A number of run-time PM fields in the 'power' member of 'struct device' (which
19   is of the type 'struct dev_pm_info', defined in include/linux/pm.h) that can
20   be used for synchronizing run-time PM operations with one another.
22 * Three device run-time PM callbacks in 'struct dev_pm_ops' (defined in
23   include/linux/pm.h).
25 * A set of helper functions defined in drivers/base/power/runtime.c that can be
26   used for carrying out run-time PM operations in such a way that the
27   synchronization between them is taken care of by the PM core.  Bus types and
28   device drivers are encouraged to use these functions.
30 The run-time PM callbacks present in 'struct dev_pm_ops', the device run-time PM
31 fields of 'struct dev_pm_info' and the core helper functions provided for
32 run-time PM are described below.
34 2. Device Run-time PM Callbacks
36 There are three device run-time PM callbacks defined in 'struct dev_pm_ops':
38 struct dev_pm_ops {
39         ...
40         int (*runtime_suspend)(struct device *dev);
41         int (*runtime_resume)(struct device *dev);
42         int (*runtime_idle)(struct device *dev);
43         ...
46 The ->runtime_suspend(), ->runtime_resume() and ->runtime_idle() callbacks are
47 executed by the PM core for either the bus type, or device type (if the bus
48 type's callback is not defined), or device class (if the bus type's and device
49 type's callbacks are not defined) of given device.  The bus type, device type
50 and device class callbacks are referred to as subsystem-level callbacks in what
51 follows.
53 By default, the callbacks are always invoked in process context with interrupts
54 enabled.  However, subsystems can use the pm_runtime_irq_safe() helper function
55 to tell the PM core that a device's ->runtime_suspend() and ->runtime_resume()
56 callbacks should be invoked in atomic context with interrupts disabled
57 (->runtime_idle() is still invoked the default way).  This implies that these
58 callback routines must not block or sleep, but it also means that the
59 synchronous helper functions listed at the end of Section 4 can be used within
60 an interrupt handler or in an atomic context.
62 The subsystem-level suspend callback is _entirely_ _responsible_ for handling
63 the suspend of the device as appropriate, which may, but need not include
64 executing the device driver's own ->runtime_suspend() callback (from the
65 PM core's point of view it is not necessary to implement a ->runtime_suspend()
66 callback in a device driver as long as the subsystem-level suspend callback
67 knows what to do to handle the device).
69   * Once the subsystem-level suspend callback has completed successfully
70     for given device, the PM core regards the device as suspended, which need
71     not mean that the device has been put into a low power state.  It is
72     supposed to mean, however, that the device will not process data and will
73     not communicate with the CPU(s) and RAM until the subsystem-level resume
74     callback is executed for it.  The run-time PM status of a device after
75     successful execution of the subsystem-level suspend callback is 'suspended'.
77   * If the subsystem-level suspend callback returns -EBUSY or -EAGAIN,
78     the device's run-time PM status is 'active', which means that the device
79     _must_ be fully operational afterwards.
81   * If the subsystem-level suspend callback returns an error code different
82     from -EBUSY or -EAGAIN, the PM core regards this as a fatal error and will
83     refuse to run the helper functions described in Section 4 for the device,
84     until the status of it is directly set either to 'active', or to 'suspended'
85     (the PM core provides special helper functions for this purpose).
87 In particular, if the driver requires remote wake-up capability (i.e. hardware
88 mechanism allowing the device to request a change of its power state, such as
89 PCI PME) for proper functioning and device_run_wake() returns 'false' for the
90 device, then ->runtime_suspend() should return -EBUSY.  On the other hand, if
91 device_run_wake() returns 'true' for the device and the device is put into a low
92 power state during the execution of the subsystem-level suspend callback, it is
93 expected that remote wake-up will be enabled for the device.  Generally, remote
94 wake-up should be enabled for all input devices put into a low power state at
95 run time.
97 The subsystem-level resume callback is _entirely_ _responsible_ for handling the
98 resume of the device as appropriate, which may, but need not include executing
99 the device driver's own ->runtime_resume() callback (from the PM core's point of
100 view it is not necessary to implement a ->runtime_resume() callback in a device
101 driver as long as the subsystem-level resume callback knows what to do to handle
102 the device).
104   * Once the subsystem-level resume callback has completed successfully, the PM
105     core regards the device as fully operational, which means that the device
106     _must_ be able to complete I/O operations as needed.  The run-time PM status
107     of the device is then 'active'.
109   * If the subsystem-level resume callback returns an error code, the PM core
110     regards this as a fatal error and will refuse to run the helper functions
111     described in Section 4 for the device, until its status is directly set
112     either to 'active' or to 'suspended' (the PM core provides special helper
113     functions for this purpose).
115 The subsystem-level idle callback is executed by the PM core whenever the device
116 appears to be idle, which is indicated to the PM core by two counters, the
117 device's usage counter and the counter of 'active' children of the device.
119   * If any of these counters is decreased using a helper function provided by
120     the PM core and it turns out to be equal to zero, the other counter is
121     checked.  If that counter also is equal to zero, the PM core executes the
122     subsystem-level idle callback with the device as an argument.
124 The action performed by a subsystem-level idle callback is totally dependent on
125 the subsystem in question, but the expected and recommended action is to check
126 if the device can be suspended (i.e. if all of the conditions necessary for
127 suspending the device are satisfied) and to queue up a suspend request for the
128 device in that case.  The value returned by this callback is ignored by the PM
129 core.
131 The helper functions provided by the PM core, described in Section 4, guarantee
132 that the following constraints are met with respect to the bus type's run-time
133 PM callbacks:
135 (1) The callbacks are mutually exclusive (e.g. it is forbidden to execute
136     ->runtime_suspend() in parallel with ->runtime_resume() or with another
137     instance of ->runtime_suspend() for the same device) with the exception that
138     ->runtime_suspend() or ->runtime_resume() can be executed in parallel with
139     ->runtime_idle() (although ->runtime_idle() will not be started while any
140     of the other callbacks is being executed for the same device).
142 (2) ->runtime_idle() and ->runtime_suspend() can only be executed for 'active'
143     devices (i.e. the PM core will only execute ->runtime_idle() or
144     ->runtime_suspend() for the devices the run-time PM status of which is
145     'active').
147 (3) ->runtime_idle() and ->runtime_suspend() can only be executed for a device
148     the usage counter of which is equal to zero _and_ either the counter of
149     'active' children of which is equal to zero, or the 'power.ignore_children'
150     flag of which is set.
152 (4) ->runtime_resume() can only be executed for 'suspended' devices  (i.e. the
153     PM core will only execute ->runtime_resume() for the devices the run-time
154     PM status of which is 'suspended').
156 Additionally, the helper functions provided by the PM core obey the following
157 rules:
159   * If ->runtime_suspend() is about to be executed or there's a pending request
160     to execute it, ->runtime_idle() will not be executed for the same device.
162   * A request to execute or to schedule the execution of ->runtime_suspend()
163     will cancel any pending requests to execute ->runtime_idle() for the same
164     device.
166   * If ->runtime_resume() is about to be executed or there's a pending request
167     to execute it, the other callbacks will not be executed for the same device.
169   * A request to execute ->runtime_resume() will cancel any pending or
170     scheduled requests to execute the other callbacks for the same device,
171     except for scheduled autosuspends.
173 3. Run-time PM Device Fields
175 The following device run-time PM fields are present in 'struct dev_pm_info', as
176 defined in include/linux/pm.h:
178   struct timer_list suspend_timer;
179     - timer used for scheduling (delayed) suspend and autosuspend requests
181   unsigned long timer_expires;
182     - timer expiration time, in jiffies (if this is different from zero, the
183       timer is running and will expire at that time, otherwise the timer is not
184       running)
186   struct work_struct work;
187     - work structure used for queuing up requests (i.e. work items in pm_wq)
189   wait_queue_head_t wait_queue;
190     - wait queue used if any of the helper functions needs to wait for another
191       one to complete
193   spinlock_t lock;
194     - lock used for synchronisation
196   atomic_t usage_count;
197     - the usage counter of the device
199   atomic_t child_count;
200     - the count of 'active' children of the device
202   unsigned int ignore_children;
203     - if set, the value of child_count is ignored (but still updated)
205   unsigned int disable_depth;
206     - used for disabling the helper funcions (they work normally if this is
207       equal to zero); the initial value of it is 1 (i.e. run-time PM is
208       initially disabled for all devices)
210   unsigned int runtime_error;
211     - if set, there was a fatal error (one of the callbacks returned error code
212       as described in Section 2), so the helper funtions will not work until
213       this flag is cleared; this is the error code returned by the failing
214       callback
216   unsigned int idle_notification;
217     - if set, ->runtime_idle() is being executed
219   unsigned int request_pending;
220     - if set, there's a pending request (i.e. a work item queued up into pm_wq)
222   enum rpm_request request;
223     - type of request that's pending (valid if request_pending is set)
225   unsigned int deferred_resume;
226     - set if ->runtime_resume() is about to be run while ->runtime_suspend() is
227       being executed for that device and it is not practical to wait for the
228       suspend to complete; means "start a resume as soon as you've suspended"
230   unsigned int run_wake;
231     - set if the device is capable of generating run-time wake-up events
233   enum rpm_status runtime_status;
234     - the run-time PM status of the device; this field's initial value is
235       RPM_SUSPENDED, which means that each device is initially regarded by the
236       PM core as 'suspended', regardless of its real hardware status
238   unsigned int runtime_auto;
239     - if set, indicates that the user space has allowed the device driver to
240       power manage the device at run time via the /sys/devices/.../power/control
241       interface; it may only be modified with the help of the pm_runtime_allow()
242       and pm_runtime_forbid() helper functions
244   unsigned int no_callbacks;
245     - indicates that the device does not use the run-time PM callbacks (see
246       Section 8); it may be modified only by the pm_runtime_no_callbacks()
247       helper function
249   unsigned int irq_safe;
250     - indicates that the ->runtime_suspend() and ->runtime_resume() callbacks
251       will be invoked with the spinlock held and interrupts disabled
253   unsigned int use_autosuspend;
254     - indicates that the device's driver supports delayed autosuspend (see
255       Section 9); it may be modified only by the
256       pm_runtime{_dont}_use_autosuspend() helper functions
258   unsigned int timer_autosuspends;
259     - indicates that the PM core should attempt to carry out an autosuspend
260       when the timer expires rather than a normal suspend
262   int autosuspend_delay;
263     - the delay time (in milliseconds) to be used for autosuspend
265   unsigned long last_busy;
266     - the time (in jiffies) when the pm_runtime_mark_last_busy() helper
267       function was last called for this device; used in calculating inactivity
268       periods for autosuspend
270 All of the above fields are members of the 'power' member of 'struct device'.
272 4. Run-time PM Device Helper Functions
274 The following run-time PM helper functions are defined in
275 drivers/base/power/runtime.c and include/linux/pm_runtime.h:
277   void pm_runtime_init(struct device *dev);
278     - initialize the device run-time PM fields in 'struct dev_pm_info'
280   void pm_runtime_remove(struct device *dev);
281     - make sure that the run-time PM of the device will be disabled after
282       removing the device from device hierarchy
284   int pm_runtime_idle(struct device *dev);
285     - execute the subsystem-level idle callback for the device; returns 0 on
286       success or error code on failure, where -EINPROGRESS means that
287       ->runtime_idle() is already being executed
289   int pm_runtime_suspend(struct device *dev);
290     - execute the subsystem-level suspend callback for the device; returns 0 on
291       success, 1 if the device's run-time PM status was already 'suspended', or
292       error code on failure, where -EAGAIN or -EBUSY means it is safe to attempt
293       to suspend the device again in future
295   int pm_runtime_autosuspend(struct device *dev);
296     - same as pm_runtime_suspend() except that the autosuspend delay is taken
297       into account; if pm_runtime_autosuspend_expiration() says the delay has
298       not yet expired then an autosuspend is scheduled for the appropriate time
299       and 0 is returned
301   int pm_runtime_resume(struct device *dev);
302     - execute the subsystem-level resume callback for the device; returns 0 on
303       success, 1 if the device's run-time PM status was already 'active' or
304       error code on failure, where -EAGAIN means it may be safe to attempt to
305       resume the device again in future, but 'power.runtime_error' should be
306       checked additionally
308   int pm_request_idle(struct device *dev);
309     - submit a request to execute the subsystem-level idle callback for the
310       device (the request is represented by a work item in pm_wq); returns 0 on
311       success or error code if the request has not been queued up
313   int pm_request_autosuspend(struct device *dev);
314     - schedule the execution of the subsystem-level suspend callback for the
315       device when the autosuspend delay has expired; if the delay has already
316       expired then the work item is queued up immediately
318   int pm_schedule_suspend(struct device *dev, unsigned int delay);
319     - schedule the execution of the subsystem-level suspend callback for the
320       device in future, where 'delay' is the time to wait before queuing up a
321       suspend work item in pm_wq, in milliseconds (if 'delay' is zero, the work
322       item is queued up immediately); returns 0 on success, 1 if the device's PM
323       run-time status was already 'suspended', or error code if the request
324       hasn't been scheduled (or queued up if 'delay' is 0); if the execution of
325       ->runtime_suspend() is already scheduled and not yet expired, the new
326       value of 'delay' will be used as the time to wait
328   int pm_request_resume(struct device *dev);
329     - submit a request to execute the subsystem-level resume callback for the
330       device (the request is represented by a work item in pm_wq); returns 0 on
331       success, 1 if the device's run-time PM status was already 'active', or
332       error code if the request hasn't been queued up
334   void pm_runtime_get_noresume(struct device *dev);
335     - increment the device's usage counter
337   int pm_runtime_get(struct device *dev);
338     - increment the device's usage counter, run pm_request_resume(dev) and
339       return its result
341   int pm_runtime_get_sync(struct device *dev);
342     - increment the device's usage counter, run pm_runtime_resume(dev) and
343       return its result
345   void pm_runtime_put_noidle(struct device *dev);
346     - decrement the device's usage counter
348   int pm_runtime_put(struct device *dev);
349     - decrement the device's usage counter; if the result is 0 then run
350       pm_request_idle(dev) and return its result
352   int pm_runtime_put_autosuspend(struct device *dev);
353     - decrement the device's usage counter; if the result is 0 then run
354       pm_request_autosuspend(dev) and return its result
356   int pm_runtime_put_sync(struct device *dev);
357     - decrement the device's usage counter; if the result is 0 then run
358       pm_runtime_idle(dev) and return its result
360   int pm_runtime_put_sync_suspend(struct device *dev);
361     - decrement the device's usage counter; if the result is 0 then run
362       pm_runtime_suspend(dev) and return its result
364   int pm_runtime_put_sync_autosuspend(struct device *dev);
365     - decrement the device's usage counter; if the result is 0 then run
366       pm_runtime_autosuspend(dev) and return its result
368   void pm_runtime_enable(struct device *dev);
369     - enable the run-time PM helper functions to run the device bus type's
370       run-time PM callbacks described in Section 2
372   int pm_runtime_disable(struct device *dev);
373     - prevent the run-time PM helper functions from running subsystem-level
374       run-time PM callbacks for the device, make sure that all of the pending
375       run-time PM operations on the device are either completed or canceled;
376       returns 1 if there was a resume request pending and it was necessary to
377       execute the subsystem-level resume callback for the device to satisfy that
378       request, otherwise 0 is returned
380   void pm_suspend_ignore_children(struct device *dev, bool enable);
381     - set/unset the power.ignore_children flag of the device
383   int pm_runtime_set_active(struct device *dev);
384     - clear the device's 'power.runtime_error' flag, set the device's run-time
385       PM status to 'active' and update its parent's counter of 'active'
386       children as appropriate (it is only valid to use this function if
387       'power.runtime_error' is set or 'power.disable_depth' is greater than
388       zero); it will fail and return error code if the device has a parent
389       which is not active and the 'power.ignore_children' flag of which is unset
391   void pm_runtime_set_suspended(struct device *dev);
392     - clear the device's 'power.runtime_error' flag, set the device's run-time
393       PM status to 'suspended' and update its parent's counter of 'active'
394       children as appropriate (it is only valid to use this function if
395       'power.runtime_error' is set or 'power.disable_depth' is greater than
396       zero)
398   bool pm_runtime_suspended(struct device *dev);
399     - return true if the device's runtime PM status is 'suspended' and its
400       'power.disable_depth' field is equal to zero, or false otherwise
402   void pm_runtime_allow(struct device *dev);
403     - set the power.runtime_auto flag for the device and decrease its usage
404       counter (used by the /sys/devices/.../power/control interface to
405       effectively allow the device to be power managed at run time)
407   void pm_runtime_forbid(struct device *dev);
408     - unset the power.runtime_auto flag for the device and increase its usage
409       counter (used by the /sys/devices/.../power/control interface to
410       effectively prevent the device from being power managed at run time)
412   void pm_runtime_no_callbacks(struct device *dev);
413     - set the power.no_callbacks flag for the device and remove the run-time
414       PM attributes from /sys/devices/.../power (or prevent them from being
415       added when the device is registered)
417   void pm_runtime_irq_safe(struct device *dev);
418     - set the power.irq_safe flag for the device, causing the runtime-PM
419       suspend and resume callbacks (but not the idle callback) to be invoked
420       with interrupts disabled
422   void pm_runtime_mark_last_busy(struct device *dev);
423     - set the power.last_busy field to the current time
425   void pm_runtime_use_autosuspend(struct device *dev);
426     - set the power.use_autosuspend flag, enabling autosuspend delays
428   void pm_runtime_dont_use_autosuspend(struct device *dev);
429     - clear the power.use_autosuspend flag, disabling autosuspend delays
431   void pm_runtime_set_autosuspend_delay(struct device *dev, int delay);
432     - set the power.autosuspend_delay value to 'delay' (expressed in
433       milliseconds); if 'delay' is negative then run-time suspends are
434       prevented
436   unsigned long pm_runtime_autosuspend_expiration(struct device *dev);
437     - calculate the time when the current autosuspend delay period will expire,
438       based on power.last_busy and power.autosuspend_delay; if the delay time
439       is 1000 ms or larger then the expiration time is rounded up to the
440       nearest second; returns 0 if the delay period has already expired or
441       power.use_autosuspend isn't set, otherwise returns the expiration time
442       in jiffies
444 It is safe to execute the following helper functions from interrupt context:
446 pm_request_idle()
447 pm_request_autosuspend()
448 pm_schedule_suspend()
449 pm_request_resume()
450 pm_runtime_get_noresume()
451 pm_runtime_get()
452 pm_runtime_put_noidle()
453 pm_runtime_put()
454 pm_runtime_put_autosuspend()
455 pm_runtime_enable()
456 pm_suspend_ignore_children()
457 pm_runtime_set_active()
458 pm_runtime_set_suspended()
459 pm_runtime_suspended()
460 pm_runtime_mark_last_busy()
461 pm_runtime_autosuspend_expiration()
463 If pm_runtime_irq_safe() has been called for a device then the following helper
464 functions may also be used in interrupt context:
466 pm_runtime_suspend()
467 pm_runtime_autosuspend()
468 pm_runtime_resume()
469 pm_runtime_get_sync()
470 pm_runtime_put_sync_suspend()
472 5. Run-time PM Initialization, Device Probing and Removal
474 Initially, the run-time PM is disabled for all devices, which means that the
475 majority of the run-time PM helper funtions described in Section 4 will return
476 -EAGAIN until pm_runtime_enable() is called for the device.
478 In addition to that, the initial run-time PM status of all devices is
479 'suspended', but it need not reflect the actual physical state of the device.
480 Thus, if the device is initially active (i.e. it is able to process I/O), its
481 run-time PM status must be changed to 'active', with the help of
482 pm_runtime_set_active(), before pm_runtime_enable() is called for the device.
484 However, if the device has a parent and the parent's run-time PM is enabled,
485 calling pm_runtime_set_active() for the device will affect the parent, unless
486 the parent's 'power.ignore_children' flag is set.  Namely, in that case the
487 parent won't be able to suspend at run time, using the PM core's helper
488 functions, as long as the child's status is 'active', even if the child's
489 run-time PM is still disabled (i.e. pm_runtime_enable() hasn't been called for
490 the child yet or pm_runtime_disable() has been called for it).  For this reason,
491 once pm_runtime_set_active() has been called for the device, pm_runtime_enable()
492 should be called for it too as soon as reasonably possible or its run-time PM
493 status should be changed back to 'suspended' with the help of
494 pm_runtime_set_suspended().
496 If the default initial run-time PM status of the device (i.e. 'suspended')
497 reflects the actual state of the device, its bus type's or its driver's
498 ->probe() callback will likely need to wake it up using one of the PM core's
499 helper functions described in Section 4.  In that case, pm_runtime_resume()
500 should be used.  Of course, for this purpose the device's run-time PM has to be
501 enabled earlier by calling pm_runtime_enable().
503 If the device bus type's or driver's ->probe() or ->remove() callback runs
504 pm_runtime_suspend() or pm_runtime_idle() or their asynchronous counterparts,
505 they will fail returning -EAGAIN, because the device's usage counter is
506 incremented by the core before executing ->probe() and ->remove().  Still, it
507 may be desirable to suspend the device as soon as ->probe() or ->remove() has
508 finished, so the PM core uses pm_runtime_idle_sync() to invoke the
509 subsystem-level idle callback for the device at that time.
511 The user space can effectively disallow the driver of the device to power manage
512 it at run time by changing the value of its /sys/devices/.../power/control
513 attribute to "on", which causes pm_runtime_forbid() to be called.  In principle,
514 this mechanism may also be used by the driver to effectively turn off the
515 run-time power management of the device until the user space turns it on.
516 Namely, during the initialization the driver can make sure that the run-time PM
517 status of the device is 'active' and call pm_runtime_forbid().  It should be
518 noted, however, that if the user space has already intentionally changed the
519 value of /sys/devices/.../power/control to "auto" to allow the driver to power
520 manage the device at run time, the driver may confuse it by using
521 pm_runtime_forbid() this way.
523 6. Run-time PM and System Sleep
525 Run-time PM and system sleep (i.e., system suspend and hibernation, also known
526 as suspend-to-RAM and suspend-to-disk) interact with each other in a couple of
527 ways.  If a device is active when a system sleep starts, everything is
528 straightforward.  But what should happen if the device is already suspended?
530 The device may have different wake-up settings for run-time PM and system sleep.
531 For example, remote wake-up may be enabled for run-time suspend but disallowed
532 for system sleep (device_may_wakeup(dev) returns 'false').  When this happens,
533 the subsystem-level system suspend callback is responsible for changing the
534 device's wake-up setting (it may leave that to the device driver's system
535 suspend routine).  It may be necessary to resume the device and suspend it again
536 in order to do so.  The same is true if the driver uses different power levels
537 or other settings for run-time suspend and system sleep.
539 During system resume, devices generally should be brought back to full power,
540 even if they were suspended before the system sleep began.  There are several
541 reasons for this, including:
543   * The device might need to switch power levels, wake-up settings, etc.
545   * Remote wake-up events might have been lost by the firmware.
547   * The device's children may need the device to be at full power in order
548     to resume themselves.
550   * The driver's idea of the device state may not agree with the device's
551     physical state.  This can happen during resume from hibernation.
553   * The device might need to be reset.
555   * Even though the device was suspended, if its usage counter was > 0 then most
556     likely it would need a run-time resume in the near future anyway.
558   * Always going back to full power is simplest.
560 If the device was suspended before the sleep began, then its run-time PM status
561 will have to be updated to reflect the actual post-system sleep status.  The way
562 to do this is:
564         pm_runtime_disable(dev);
565         pm_runtime_set_active(dev);
566         pm_runtime_enable(dev);
568 The PM core always increments the run-time usage counter before calling the
569 ->prepare() callback and decrements it after calling the ->complete() callback.
570 Hence disabling run-time PM temporarily like this will not cause any run-time
571 suspend callbacks to be lost.
573 7. Generic subsystem callbacks
575 Subsystems may wish to conserve code space by using the set of generic power
576 management callbacks provided by the PM core, defined in
577 driver/base/power/generic_ops.c:
579   int pm_generic_runtime_idle(struct device *dev);
580     - invoke the ->runtime_idle() callback provided by the driver of this
581       device, if defined, and call pm_runtime_suspend() for this device if the
582       return value is 0 or the callback is not defined
584   int pm_generic_runtime_suspend(struct device *dev);
585     - invoke the ->runtime_suspend() callback provided by the driver of this
586       device and return its result, or return -EINVAL if not defined
588   int pm_generic_runtime_resume(struct device *dev);
589     - invoke the ->runtime_resume() callback provided by the driver of this
590       device and return its result, or return -EINVAL if not defined
592   int pm_generic_suspend(struct device *dev);
593     - if the device has not been suspended at run time, invoke the ->suspend()
594       callback provided by its driver and return its result, or return 0 if not
595       defined
597   int pm_generic_resume(struct device *dev);
598     - invoke the ->resume() callback provided by the driver of this device and,
599       if successful, change the device's runtime PM status to 'active'
601   int pm_generic_freeze(struct device *dev);
602     - if the device has not been suspended at run time, invoke the ->freeze()
603       callback provided by its driver and return its result, or return 0 if not
604       defined
606   int pm_generic_thaw(struct device *dev);
607     - if the device has not been suspended at run time, invoke the ->thaw()
608       callback provided by its driver and return its result, or return 0 if not
609       defined
611   int pm_generic_poweroff(struct device *dev);
612     - if the device has not been suspended at run time, invoke the ->poweroff()
613       callback provided by its driver and return its result, or return 0 if not
614       defined
616   int pm_generic_restore(struct device *dev);
617     - invoke the ->restore() callback provided by the driver of this device and,
618       if successful, change the device's runtime PM status to 'active'
620 These functions can be assigned to the ->runtime_idle(), ->runtime_suspend(),
621 ->runtime_resume(), ->suspend(), ->resume(), ->freeze(), ->thaw(), ->poweroff(),
622 or ->restore() callback pointers in the subsystem-level dev_pm_ops structures.
624 If a subsystem wishes to use all of them at the same time, it can simply assign
625 the GENERIC_SUBSYS_PM_OPS macro, defined in include/linux/pm.h, to its
626 dev_pm_ops structure pointer.
628 Device drivers that wish to use the same function as a system suspend, freeze,
629 poweroff and run-time suspend callback, and similarly for system resume, thaw,
630 restore, and run-time resume, can achieve this with the help of the
631 UNIVERSAL_DEV_PM_OPS macro defined in include/linux/pm.h (possibly setting its
632 last argument to NULL).
634 8. "No-Callback" Devices
636 Some "devices" are only logical sub-devices of their parent and cannot be
637 power-managed on their own.  (The prototype example is a USB interface.  Entire
638 USB devices can go into low-power mode or send wake-up requests, but neither is
639 possible for individual interfaces.)  The drivers for these devices have no
640 need of run-time PM callbacks; if the callbacks did exist, ->runtime_suspend()
641 and ->runtime_resume() would always return 0 without doing anything else and
642 ->runtime_idle() would always call pm_runtime_suspend().
644 Subsystems can tell the PM core about these devices by calling
645 pm_runtime_no_callbacks().  This should be done after the device structure is
646 initialized and before it is registered (although after device registration is
647 also okay).  The routine will set the device's power.no_callbacks flag and
648 prevent the non-debugging run-time PM sysfs attributes from being created.
650 When power.no_callbacks is set, the PM core will not invoke the
651 ->runtime_idle(), ->runtime_suspend(), or ->runtime_resume() callbacks.
652 Instead it will assume that suspends and resumes always succeed and that idle
653 devices should be suspended.
655 As a consequence, the PM core will never directly inform the device's subsystem
656 or driver about run-time power changes.  Instead, the driver for the device's
657 parent must take responsibility for telling the device's driver when the
658 parent's power state changes.
660 9. Autosuspend, or automatically-delayed suspends
662 Changing a device's power state isn't free; it requires both time and energy.
663 A device should be put in a low-power state only when there's some reason to
664 think it will remain in that state for a substantial time.  A common heuristic
665 says that a device which hasn't been used for a while is liable to remain
666 unused; following this advice, drivers should not allow devices to be suspended
667 at run-time until they have been inactive for some minimum period.  Even when
668 the heuristic ends up being non-optimal, it will still prevent devices from
669 "bouncing" too rapidly between low-power and full-power states.
671 The term "autosuspend" is an historical remnant.  It doesn't mean that the
672 device is automatically suspended (the subsystem or driver still has to call
673 the appropriate PM routines); rather it means that run-time suspends will
674 automatically be delayed until the desired period of inactivity has elapsed.
676 Inactivity is determined based on the power.last_busy field.  Drivers should
677 call pm_runtime_mark_last_busy() to update this field after carrying out I/O,
678 typically just before calling pm_runtime_put_autosuspend().  The desired length
679 of the inactivity period is a matter of policy.  Subsystems can set this length
680 initially by calling pm_runtime_set_autosuspend_delay(), but after device
681 registration the length should be controlled by user space, using the
682 /sys/devices/.../power/autosuspend_delay_ms attribute.
684 In order to use autosuspend, subsystems or drivers must call
685 pm_runtime_use_autosuspend() (preferably before registering the device), and
686 thereafter they should use the various *_autosuspend() helper functions instead
687 of the non-autosuspend counterparts:
689         Instead of: pm_runtime_suspend    use: pm_runtime_autosuspend;
690         Instead of: pm_schedule_suspend   use: pm_request_autosuspend;
691         Instead of: pm_runtime_put        use: pm_runtime_put_autosuspend;
692         Instead of: pm_runtime_put_sync   use: pm_runtime_put_sync_autosuspend.
694 Drivers may also continue to use the non-autosuspend helper functions; they
695 will behave normally, not taking the autosuspend delay into account.
696 Similarly, if the power.use_autosuspend field isn't set then the autosuspend
697 helper functions will behave just like the non-autosuspend counterparts.
699 The implementation is well suited for asynchronous use in interrupt contexts.
700 However such use inevitably involves races, because the PM core can't
701 synchronize ->runtime_suspend() callbacks with the arrival of I/O requests.
702 This synchronization must be handled by the driver, using its private lock.
703 Here is a schematic pseudo-code example:
705         foo_read_or_write(struct foo_priv *foo, void *data)
706         {
707                 lock(&foo->private_lock);
708                 add_request_to_io_queue(foo, data);
709                 if (foo->num_pending_requests++ == 0)
710                         pm_runtime_get(&foo->dev);
711                 if (!foo->is_suspended)
712                         foo_process_next_request(foo);
713                 unlock(&foo->private_lock);
714         }
716         foo_io_completion(struct foo_priv *foo, void *req)
717         {
718                 lock(&foo->private_lock);
719                 if (--foo->num_pending_requests == 0) {
720                         pm_runtime_mark_last_busy(&foo->dev);
721                         pm_runtime_put_autosuspend(&foo->dev);
722                 } else {
723                         foo_process_next_request(foo);
724                 }
725                 unlock(&foo->private_lock);
726                 /* Send req result back to the user ... */
727         }
729         int foo_runtime_suspend(struct device *dev)
730         {
731                 struct foo_priv foo = container_of(dev, ...);
732                 int ret = 0;
734                 lock(&foo->private_lock);
735                 if (foo->num_pending_requests > 0) {
736                         ret = -EBUSY;
737                 } else {
738                         /* ... suspend the device ... */
739                         foo->is_suspended = 1;
740                 }
741                 unlock(&foo->private_lock);
742                 return ret;
743         }
745         int foo_runtime_resume(struct device *dev)
746         {
747                 struct foo_priv foo = container_of(dev, ...);
749                 lock(&foo->private_lock);
750                 /* ... resume the device ... */
751                 foo->is_suspended = 0;
752                 pm_runtime_mark_last_busy(&foo->dev);
753                 if (foo->num_pending_requests > 0)
754                         foo_process_requests(foo);
755                 unlock(&foo->private_lock);
756                 return 0;
757         }
759 The important point is that after foo_io_completion() asks for an autosuspend,
760 the foo_runtime_suspend() callback may race with foo_read_or_write().
761 Therefore foo_runtime_suspend() has to check whether there are any pending I/O
762 requests (while holding the private lock) before allowing the suspend to
763 proceed.
765 In addition, the power.autosuspend_delay field can be changed by user space at
766 any time.  If a driver cares about this, it can call
767 pm_runtime_autosuspend_expiration() from within the ->runtime_suspend()
768 callback while holding its private lock.  If the function returns a nonzero
769 value then the delay has not yet expired and the callback should return
770 -EAGAIN.