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[cascardo/linux.git] / Documentation / power / devices.txt
1 Device Power Management
2
3 Copyright (c) 2010-2011 Rafael J. Wysocki <rjw@sisk.pl>, Novell Inc.
4 Copyright (c) 2010 Alan Stern <stern@rowland.harvard.edu>
5
6
7 Most of the code in Linux is device drivers, so most of the Linux power
8 management (PM) code is also driver-specific.  Most drivers will do very
9 little; others, especially for platforms with small batteries (like cell
10 phones), will do a lot.
11
12 This writeup gives an overview of how drivers interact with system-wide
13 power management goals, emphasizing the models and interfaces that are
14 shared by everything that hooks up to the driver model core.  Read it as
15 background for the domain-specific work you'd do with any specific driver.
16
17
18 Two Models for Device Power Management
19 ======================================
20 Drivers will use one or both of these models to put devices into low-power
21 states:
22
23     System Sleep model:
24         Drivers can enter low-power states as part of entering system-wide
25         low-power states like "suspend" (also known as "suspend-to-RAM"), or
26         (mostly for systems with disks) "hibernation" (also known as
27         "suspend-to-disk").
28
29         This is something that device, bus, and class drivers collaborate on
30         by implementing various role-specific suspend and resume methods to
31         cleanly power down hardware and software subsystems, then reactivate
32         them without loss of data.
33
34         Some drivers can manage hardware wakeup events, which make the system
35         leave the low-power state.  This feature may be enabled or disabled
36         using the relevant /sys/devices/.../power/wakeup file (for Ethernet
37         drivers the ioctl interface used by ethtool may also be used for this
38         purpose); enabling it may cost some power usage, but let the whole
39         system enter low-power states more often.
40
41     Runtime Power Management model:
42         Devices may also be put into low-power states while the system is
43         running, independently of other power management activity in principle.
44         However, devices are not generally independent of each other (for
45         example, a parent device cannot be suspended unless all of its child
46         devices have been suspended).  Moreover, depending on the bus type the
47         device is on, it may be necessary to carry out some bus-specific
48         operations on the device for this purpose.  Devices put into low power
49         states at run time may require special handling during system-wide power
50         transitions (suspend or hibernation).
51
52         For these reasons not only the device driver itself, but also the
53         appropriate subsystem (bus type, device type or device class) driver and
54         the PM core are involved in runtime power management.  As in the system
55         sleep power management case, they need to collaborate by implementing
56         various role-specific suspend and resume methods, so that the hardware
57         is cleanly powered down and reactivated without data or service loss.
58
59 There's not a lot to be said about those low-power states except that they are
60 very system-specific, and often device-specific.  Also, that if enough devices
61 have been put into low-power states (at runtime), the effect may be very similar
62 to entering some system-wide low-power state (system sleep) ... and that
63 synergies exist, so that several drivers using runtime PM might put the system
64 into a state where even deeper power saving options are available.
65
66 Most suspended devices will have quiesced all I/O: no more DMA or IRQs (except
67 for wakeup events), no more data read or written, and requests from upstream
68 drivers are no longer accepted.  A given bus or platform may have different
69 requirements though.
70
71 Examples of hardware wakeup events include an alarm from a real time clock,
72 network wake-on-LAN packets, keyboard or mouse activity, and media insertion
73 or removal (for PCMCIA, MMC/SD, USB, and so on).
74
75
76 Interfaces for Entering System Sleep States
77 ===========================================
78 There are programming interfaces provided for subsystems (bus type, device type,
79 device class) and device drivers to allow them to participate in the power
80 management of devices they are concerned with.  These interfaces cover both
81 system sleep and runtime power management.
82
83
84 Device Power Management Operations
85 ----------------------------------
86 Device power management operations, at the subsystem level as well as at the
87 device driver level, are implemented by defining and populating objects of type
88 struct dev_pm_ops:
89
90 struct dev_pm_ops {
91         int (*prepare)(struct device *dev);
92         void (*complete)(struct device *dev);
93         int (*suspend)(struct device *dev);
94         int (*resume)(struct device *dev);
95         int (*freeze)(struct device *dev);
96         int (*thaw)(struct device *dev);
97         int (*poweroff)(struct device *dev);
98         int (*restore)(struct device *dev);
99         int (*suspend_noirq)(struct device *dev);
100         int (*resume_noirq)(struct device *dev);
101         int (*freeze_noirq)(struct device *dev);
102         int (*thaw_noirq)(struct device *dev);
103         int (*poweroff_noirq)(struct device *dev);
104         int (*restore_noirq)(struct device *dev);
105         int (*runtime_suspend)(struct device *dev);
106         int (*runtime_resume)(struct device *dev);
107         int (*runtime_idle)(struct device *dev);
108 };
109
110 This structure is defined in include/linux/pm.h and the methods included in it
111 are also described in that file.  Their roles will be explained in what follows.
112 For now, it should be sufficient to remember that the last three methods are
113 specific to runtime power management while the remaining ones are used during
114 system-wide power transitions.
115
116 There also is a deprecated "old" or "legacy" interface for power management
117 operations available at least for some subsystems.  This approach does not use
118 struct dev_pm_ops objects and it is suitable only for implementing system sleep
119 power management methods.  Therefore it is not described in this document, so
120 please refer directly to the source code for more information about it.
121
122
123 Subsystem-Level Methods
124 -----------------------
125 The core methods to suspend and resume devices reside in struct dev_pm_ops
126 pointed to by the ops member of struct dev_pm_domain, or by the pm member of
127 struct bus_type, struct device_type and struct class.  They are mostly of
128 interest to the people writing infrastructure for platforms and buses, like PCI
129 or USB, or device type and device class drivers.  They also are relevant to the
130 writers of device drivers whose subsystems (PM domains, device types, device
131 classes and bus types) don't provide all power management methods.
132
133 Bus drivers implement these methods as appropriate for the hardware and the
134 drivers using it; PCI works differently from USB, and so on.  Not many people
135 write subsystem-level drivers; most driver code is a "device driver" that builds
136 on top of bus-specific framework code.
137
138 For more information on these driver calls, see the description later;
139 they are called in phases for every device, respecting the parent-child
140 sequencing in the driver model tree.
141
142
143 /sys/devices/.../power/wakeup files
144 -----------------------------------
145 All device objects in the driver model contain fields that control the handling
146 of system wakeup events (hardware signals that can force the system out of a
147 sleep state).  These fields are initialized by bus or device driver code using
148 device_set_wakeup_capable() and device_set_wakeup_enable(), defined in
149 include/linux/pm_wakeup.h.
150
151 The "power.can_wakeup" flag just records whether the device (and its driver) can
152 physically support wakeup events.  The device_set_wakeup_capable() routine
153 affects this flag.  The "power.wakeup" field is a pointer to an object of type
154 struct wakeup_source used for controlling whether or not the device should use
155 its system wakeup mechanism and for notifying the PM core of system wakeup
156 events signaled by the device.  This object is only present for wakeup-capable
157 devices (i.e. devices whose "can_wakeup" flags are set) and is created (or
158 removed) by device_set_wakeup_capable().
159
160 Whether or not a device is capable of issuing wakeup events is a hardware
161 matter, and the kernel is responsible for keeping track of it.  By contrast,
162 whether or not a wakeup-capable device should issue wakeup events is a policy
163 decision, and it is managed by user space through a sysfs attribute: the
164 "power/wakeup" file.  User space can write the strings "enabled" or "disabled"
165 to it to indicate whether or not, respectively, the device is supposed to signal
166 system wakeup.  This file is only present if the "power.wakeup" object exists
167 for the given device and is created (or removed) along with that object, by
168 device_set_wakeup_capable().  Reads from the file will return the corresponding
169 string.
170
171 The "power/wakeup" file is supposed to contain the "disabled" string initially
172 for the majority of devices; the major exceptions are power buttons, keyboards,
173 and Ethernet adapters whose WoL (wake-on-LAN) feature has been set up with
174 ethtool.  It should also default to "enabled" for devices that don't generate
175 wakeup requests on their own but merely forward wakeup requests from one bus to
176 another (like PCI Express ports).
177
178 The device_may_wakeup() routine returns true only if the "power.wakeup" object
179 exists and the corresponding "power/wakeup" file contains the string "enabled".
180 This information is used by subsystems, like the PCI bus type code, to see
181 whether or not to enable the devices' wakeup mechanisms.  If device wakeup
182 mechanisms are enabled or disabled directly by drivers, they also should use
183 device_may_wakeup() to decide what to do during a system sleep transition.
184 Device drivers, however, are not supposed to call device_set_wakeup_enable()
185 directly in any case.
186
187 It ought to be noted that system wakeup is conceptually different from "remote
188 wakeup" used by runtime power management, although it may be supported by the
189 same physical mechanism.  Remote wakeup is a feature allowing devices in
190 low-power states to trigger specific interrupts to signal conditions in which
191 they should be put into the full-power state.  Those interrupts may or may not
192 be used to signal system wakeup events, depending on the hardware design.  On
193 some systems it is impossible to trigger them from system sleep states.  In any
194 case, remote wakeup should always be enabled for runtime power management for
195 all devices and drivers that support it.
196
197 /sys/devices/.../power/control files
198 ------------------------------------
199 Each device in the driver model has a flag to control whether it is subject to
200 runtime power management.  This flag, called runtime_auto, is initialized by the
201 bus type (or generally subsystem) code using pm_runtime_allow() or
202 pm_runtime_forbid(); the default is to allow runtime power management.
203
204 The setting can be adjusted by user space by writing either "on" or "auto" to
205 the device's power/control sysfs file.  Writing "auto" calls pm_runtime_allow(),
206 setting the flag and allowing the device to be runtime power-managed by its
207 driver.  Writing "on" calls pm_runtime_forbid(), clearing the flag, returning
208 the device to full power if it was in a low-power state, and preventing the
209 device from being runtime power-managed.  User space can check the current value
210 of the runtime_auto flag by reading the file.
211
212 The device's runtime_auto flag has no effect on the handling of system-wide
213 power transitions.  In particular, the device can (and in the majority of cases
214 should and will) be put into a low-power state during a system-wide transition
215 to a sleep state even though its runtime_auto flag is clear.
216
217 For more information about the runtime power management framework, refer to
218 Documentation/power/runtime_pm.txt.
219
220
221 Calling Drivers to Enter and Leave System Sleep States
222 ======================================================
223 When the system goes into a sleep state, each device's driver is asked to
224 suspend the device by putting it into a state compatible with the target
225 system state.  That's usually some version of "off", but the details are
226 system-specific.  Also, wakeup-enabled devices will usually stay partly
227 functional in order to wake the system.
228
229 When the system leaves that low-power state, the device's driver is asked to
230 resume it by returning it to full power.  The suspend and resume operations
231 always go together, and both are multi-phase operations.
232
233 For simple drivers, suspend might quiesce the device using class code
234 and then turn its hardware as "off" as possible during suspend_noirq.  The
235 matching resume calls would then completely reinitialize the hardware
236 before reactivating its class I/O queues.
237
238 More power-aware drivers might prepare the devices for triggering system wakeup
239 events.
240
241
242 Call Sequence Guarantees
243 ------------------------
244 To ensure that bridges and similar links needing to talk to a device are
245 available when the device is suspended or resumed, the device tree is
246 walked in a bottom-up order to suspend devices.  A top-down order is
247 used to resume those devices.
248
249 The ordering of the device tree is defined by the order in which devices
250 get registered:  a child can never be registered, probed or resumed before
251 its parent; and can't be removed or suspended after that parent.
252
253 The policy is that the device tree should match hardware bus topology.
254 (Or at least the control bus, for devices which use multiple busses.)
255 In particular, this means that a device registration may fail if the parent of
256 the device is suspending (i.e. has been chosen by the PM core as the next
257 device to suspend) or has already suspended, as well as after all of the other
258 devices have been suspended.  Device drivers must be prepared to cope with such
259 situations.
260
261
262 System Power Management Phases
263 ------------------------------
264 Suspending or resuming the system is done in several phases.  Different phases
265 are used for standby or memory sleep states ("suspend-to-RAM") and the
266 hibernation state ("suspend-to-disk").  Each phase involves executing callbacks
267 for every device before the next phase begins.  Not all busses or classes
268 support all these callbacks and not all drivers use all the callbacks.  The
269 various phases always run after tasks have been frozen and before they are
270 unfrozen.  Furthermore, the *_noirq phases run at a time when IRQ handlers have
271 been disabled (except for those marked with the IRQF_NO_SUSPEND flag).
272
273 All phases use PM domain, bus, type, class or driver callbacks (that is, methods
274 defined in dev->pm_domain->ops, dev->bus->pm, dev->type->pm, dev->class->pm or
275 dev->driver->pm).  These callbacks are regarded by the PM core as mutually
276 exclusive.  Moreover, PM domain callbacks always take precedence over all of the
277 other callbacks and, for example, type callbacks take precedence over bus, class
278 and driver callbacks.  To be precise, the following rules are used to determine
279 which callback to execute in the given phase:
280
281     1.  If dev->pm_domain is present, the PM core will choose the callback
282         included in dev->pm_domain->ops for execution
283
284     2.  Otherwise, if both dev->type and dev->type->pm are present, the callback
285         included in dev->type->pm will be chosen for execution.
286
287     3.  Otherwise, if both dev->class and dev->class->pm are present, the
288         callback included in dev->class->pm will be chosen for execution.
289
290     4.  Otherwise, if both dev->bus and dev->bus->pm are present, the callback
291         included in dev->bus->pm will be chosen for execution.
292
293 This allows PM domains and device types to override callbacks provided by bus
294 types or device classes if necessary.
295
296 The PM domain, type, class and bus callbacks may in turn invoke device- or
297 driver-specific methods stored in dev->driver->pm, but they don't have to do
298 that.
299
300 If the subsystem callback chosen for execution is not present, the PM core will
301 execute the corresponding method from dev->driver->pm instead if there is one.
302
303
304 Entering System Suspend
305 -----------------------
306 When the system goes into the standby or memory sleep state, the phases are:
307
308                 prepare, suspend, suspend_noirq.
309
310     1.  The prepare phase is meant to prevent races by preventing new devices
311         from being registered; the PM core would never know that all the
312         children of a device had been suspended if new children could be
313         registered at will.  (By contrast, devices may be unregistered at any
314         time.)  Unlike the other suspend-related phases, during the prepare
315         phase the device tree is traversed top-down.
316
317         After the prepare callback method returns, no new children may be
318         registered below the device.  The method may also prepare the device or
319         driver in some way for the upcoming system power transition, but it
320         should not put the device into a low-power state.
321
322     2.  The suspend methods should quiesce the device to stop it from performing
323         I/O.  They also may save the device registers and put it into the
324         appropriate low-power state, depending on the bus type the device is on,
325         and they may enable wakeup events.
326
327     3.  The suspend_noirq phase occurs after IRQ handlers have been disabled,
328         which means that the driver's interrupt handler will not be called while
329         the callback method is running.  The methods should save the values of
330         the device's registers that weren't saved previously and finally put the
331         device into the appropriate low-power state.
332
333         The majority of subsystems and device drivers need not implement this
334         callback.  However, bus types allowing devices to share interrupt
335         vectors, like PCI, generally need it; otherwise a driver might encounter
336         an error during the suspend phase by fielding a shared interrupt
337         generated by some other device after its own device had been set to low
338         power.
339
340 At the end of these phases, drivers should have stopped all I/O transactions
341 (DMA, IRQs), saved enough state that they can re-initialize or restore previous
342 state (as needed by the hardware), and placed the device into a low-power state.
343 On many platforms they will gate off one or more clock sources; sometimes they
344 will also switch off power supplies or reduce voltages.  (Drivers supporting
345 runtime PM may already have performed some or all of these steps.)
346
347 If device_may_wakeup(dev) returns true, the device should be prepared for
348 generating hardware wakeup signals to trigger a system wakeup event when the
349 system is in the sleep state.  For example, enable_irq_wake() might identify
350 GPIO signals hooked up to a switch or other external hardware, and
351 pci_enable_wake() does something similar for the PCI PME signal.
352
353 If any of these callbacks returns an error, the system won't enter the desired
354 low-power state.  Instead the PM core will unwind its actions by resuming all
355 the devices that were suspended.
356
357
358 Leaving System Suspend
359 ----------------------
360 When resuming from standby or memory sleep, the phases are:
361
362                 resume_noirq, resume, complete.
363
364     1.  The resume_noirq callback methods should perform any actions needed
365         before the driver's interrupt handlers are invoked.  This generally
366         means undoing the actions of the suspend_noirq phase.  If the bus type
367         permits devices to share interrupt vectors, like PCI, the method should
368         bring the device and its driver into a state in which the driver can
369         recognize if the device is the source of incoming interrupts, if any,
370         and handle them correctly.
371
372         For example, the PCI bus type's ->pm.resume_noirq() puts the device into
373         the full-power state (D0 in the PCI terminology) and restores the
374         standard configuration registers of the device.  Then it calls the
375         device driver's ->pm.resume_noirq() method to perform device-specific
376         actions.
377
378     2.  The resume methods should bring the the device back to its operating
379         state, so that it can perform normal I/O.  This generally involves
380         undoing the actions of the suspend phase.
381
382     3.  The complete phase uses only a bus callback.  The method should undo the
383         actions of the prepare phase.  Note, however, that new children may be
384         registered below the device as soon as the resume callbacks occur; it's
385         not necessary to wait until the complete phase.
386
387 At the end of these phases, drivers should be as functional as they were before
388 suspending: I/O can be performed using DMA and IRQs, and the relevant clocks are
389 gated on.  Even if the device was in a low-power state before the system sleep
390 because of runtime power management, afterwards it should be back in its
391 full-power state.  There are multiple reasons why it's best to do this; they are
392 discussed in more detail in Documentation/power/runtime_pm.txt.
393
394 However, the details here may again be platform-specific.  For example,
395 some systems support multiple "run" states, and the mode in effect at
396 the end of resume might not be the one which preceded suspension.
397 That means availability of certain clocks or power supplies changed,
398 which could easily affect how a driver works.
399
400 Drivers need to be able to handle hardware which has been reset since the
401 suspend methods were called, for example by complete reinitialization.
402 This may be the hardest part, and the one most protected by NDA'd documents
403 and chip errata.  It's simplest if the hardware state hasn't changed since
404 the suspend was carried out, but that can't be guaranteed (in fact, it usually
405 is not the case).
406
407 Drivers must also be prepared to notice that the device has been removed
408 while the system was powered down, whenever that's physically possible.
409 PCMCIA, MMC, USB, Firewire, SCSI, and even IDE are common examples of busses
410 where common Linux platforms will see such removal.  Details of how drivers
411 will notice and handle such removals are currently bus-specific, and often
412 involve a separate thread.
413
414 These callbacks may return an error value, but the PM core will ignore such
415 errors since there's nothing it can do about them other than printing them in
416 the system log.
417
418
419 Entering Hibernation
420 --------------------
421 Hibernating the system is more complicated than putting it into the standby or
422 memory sleep state, because it involves creating and saving a system image.
423 Therefore there are more phases for hibernation, with a different set of
424 callbacks.  These phases always run after tasks have been frozen and memory has
425 been freed.
426
427 The general procedure for hibernation is to quiesce all devices (freeze), create
428 an image of the system memory while everything is stable, reactivate all
429 devices (thaw), write the image to permanent storage, and finally shut down the
430 system (poweroff).  The phases used to accomplish this are:
431
432         prepare, freeze, freeze_noirq, thaw_noirq, thaw, complete,
433         prepare, poweroff, poweroff_noirq
434
435     1.  The prepare phase is discussed in the "Entering System Suspend" section
436         above.
437
438     2.  The freeze methods should quiesce the device so that it doesn't generate
439         IRQs or DMA, and they may need to save the values of device registers.
440         However the device does not have to be put in a low-power state, and to
441         save time it's best not to do so.  Also, the device should not be
442         prepared to generate wakeup events.
443
444     3.  The freeze_noirq phase is analogous to the suspend_noirq phase discussed
445         above, except again that the device should not be put in a low-power
446         state and should not be allowed to generate wakeup events.
447
448 At this point the system image is created.  All devices should be inactive and
449 the contents of memory should remain undisturbed while this happens, so that the
450 image forms an atomic snapshot of the system state.
451
452     4.  The thaw_noirq phase is analogous to the resume_noirq phase discussed
453         above.  The main difference is that its methods can assume the device is
454         in the same state as at the end of the freeze_noirq phase.
455
456     5.  The thaw phase is analogous to the resume phase discussed above.  Its
457         methods should bring the device back to an operating state, so that it
458         can be used for saving the image if necessary.
459
460     6.  The complete phase is discussed in the "Leaving System Suspend" section
461         above.
462
463 At this point the system image is saved, and the devices then need to be
464 prepared for the upcoming system shutdown.  This is much like suspending them
465 before putting the system into the standby or memory sleep state, and the phases
466 are similar.
467
468     7.  The prepare phase is discussed above.
469
470     8.  The poweroff phase is analogous to the suspend phase.
471
472     9.  The poweroff_noirq phase is analogous to the suspend_noirq phase.
473
474 The poweroff and poweroff_noirq callbacks should do essentially the same things
475 as the suspend and suspend_noirq callbacks.  The only notable difference is that
476 they need not store the device register values, because the registers should
477 already have been stored during the freeze or freeze_noirq phases.
478
479
480 Leaving Hibernation
481 -------------------
482 Resuming from hibernation is, again, more complicated than resuming from a sleep
483 state in which the contents of main memory are preserved, because it requires
484 a system image to be loaded into memory and the pre-hibernation memory contents
485 to be restored before control can be passed back to the image kernel.
486
487 Although in principle, the image might be loaded into memory and the
488 pre-hibernation memory contents restored by the boot loader, in practice this
489 can't be done because boot loaders aren't smart enough and there is no
490 established protocol for passing the necessary information.  So instead, the
491 boot loader loads a fresh instance of the kernel, called the boot kernel, into
492 memory and passes control to it in the usual way.  Then the boot kernel reads
493 the system image, restores the pre-hibernation memory contents, and passes
494 control to the image kernel.  Thus two different kernels are involved in
495 resuming from hibernation.  In fact, the boot kernel may be completely different
496 from the image kernel: a different configuration and even a different version.
497 This has important consequences for device drivers and their subsystems.
498
499 To be able to load the system image into memory, the boot kernel needs to
500 include at least a subset of device drivers allowing it to access the storage
501 medium containing the image, although it doesn't need to include all of the
502 drivers present in the image kernel.  After the image has been loaded, the
503 devices managed by the boot kernel need to be prepared for passing control back
504 to the image kernel.  This is very similar to the initial steps involved in
505 creating a system image, and it is accomplished in the same way, using prepare,
506 freeze, and freeze_noirq phases.  However the devices affected by these phases
507 are only those having drivers in the boot kernel; other devices will still be in
508 whatever state the boot loader left them.
509
510 Should the restoration of the pre-hibernation memory contents fail, the boot
511 kernel would go through the "thawing" procedure described above, using the
512 thaw_noirq, thaw, and complete phases, and then continue running normally.  This
513 happens only rarely.  Most often the pre-hibernation memory contents are
514 restored successfully and control is passed to the image kernel, which then
515 becomes responsible for bringing the system back to the working state.
516
517 To achieve this, the image kernel must restore the devices' pre-hibernation
518 functionality.  The operation is much like waking up from the memory sleep
519 state, although it involves different phases:
520
521         restore_noirq, restore, complete
522
523     1.  The restore_noirq phase is analogous to the resume_noirq phase.
524
525     2.  The restore phase is analogous to the resume phase.
526
527     3.  The complete phase is discussed above.
528
529 The main difference from resume[_noirq] is that restore[_noirq] must assume the
530 device has been accessed and reconfigured by the boot loader or the boot kernel.
531 Consequently the state of the device may be different from the state remembered
532 from the freeze and freeze_noirq phases.  The device may even need to be reset
533 and completely re-initialized.  In many cases this difference doesn't matter, so
534 the resume[_noirq] and restore[_norq] method pointers can be set to the same
535 routines.  Nevertheless, different callback pointers are used in case there is a
536 situation where it actually matters.
537
538
539 Device Power Management Domains
540 -------------------------------
541 Sometimes devices share reference clocks or other power resources.  In those
542 cases it generally is not possible to put devices into low-power states
543 individually.  Instead, a set of devices sharing a power resource can be put
544 into a low-power state together at the same time by turning off the shared
545 power resource.  Of course, they also need to be put into the full-power state
546 together, by turning the shared power resource on.  A set of devices with this
547 property is often referred to as a power domain.
548
549 Support for power domains is provided through the pm_domain field of struct
550 device.  This field is a pointer to an object of type struct dev_pm_domain,
551 defined in include/linux/pm.h, providing a set of power management callbacks
552 analogous to the subsystem-level and device driver callbacks that are executed
553 for the given device during all power transitions, instead of the respective
554 subsystem-level callbacks.  Specifically, if a device's pm_domain pointer is
555 not NULL, the ->suspend() callback from the object pointed to by it will be
556 executed instead of its subsystem's (e.g. bus type's) ->suspend() callback and
557 anlogously for all of the remaining callbacks.  In other words, power management
558 domain callbacks, if defined for the given device, always take precedence over
559 the callbacks provided by the device's subsystem (e.g. bus type).
560
561 The support for device power management domains is only relevant to platforms
562 needing to use the same device driver power management callbacks in many
563 different power domain configurations and wanting to avoid incorporating the
564 support for power domains into subsystem-level callbacks, for example by
565 modifying the platform bus type.  Other platforms need not implement it or take
566 it into account in any way.
567
568
569 Device Low Power (suspend) States
570 ---------------------------------
571 Device low-power states aren't standard.  One device might only handle
572 "on" and "off, while another might support a dozen different versions of
573 "on" (how many engines are active?), plus a state that gets back to "on"
574 faster than from a full "off".
575
576 Some busses define rules about what different suspend states mean.  PCI
577 gives one example:  after the suspend sequence completes, a non-legacy
578 PCI device may not perform DMA or issue IRQs, and any wakeup events it
579 issues would be issued through the PME# bus signal.  Plus, there are
580 several PCI-standard device states, some of which are optional.
581
582 In contrast, integrated system-on-chip processors often use IRQs as the
583 wakeup event sources (so drivers would call enable_irq_wake) and might
584 be able to treat DMA completion as a wakeup event (sometimes DMA can stay
585 active too, it'd only be the CPU and some peripherals that sleep).
586
587 Some details here may be platform-specific.  Systems may have devices that
588 can be fully active in certain sleep states, such as an LCD display that's
589 refreshed using DMA while most of the system is sleeping lightly ... and
590 its frame buffer might even be updated by a DSP or other non-Linux CPU while
591 the Linux control processor stays idle.
592
593 Moreover, the specific actions taken may depend on the target system state.
594 One target system state might allow a given device to be very operational;
595 another might require a hard shut down with re-initialization on resume.
596 And two different target systems might use the same device in different
597 ways; the aforementioned LCD might be active in one product's "standby",
598 but a different product using the same SOC might work differently.
599
600
601 Power Management Notifiers
602 --------------------------
603 There are some operations that cannot be carried out by the power management
604 callbacks discussed above, because the callbacks occur too late or too early.
605 To handle these cases, subsystems and device drivers may register power
606 management notifiers that are called before tasks are frozen and after they have
607 been thawed.  Generally speaking, the PM notifiers are suitable for performing
608 actions that either require user space to be available, or at least won't
609 interfere with user space.
610
611 For details refer to Documentation/power/notifiers.txt.
612
613
614 Runtime Power Management
615 ========================
616 Many devices are able to dynamically power down while the system is still
617 running. This feature is useful for devices that are not being used, and
618 can offer significant power savings on a running system.  These devices
619 often support a range of runtime power states, which might use names such
620 as "off", "sleep", "idle", "active", and so on.  Those states will in some
621 cases (like PCI) be partially constrained by the bus the device uses, and will
622 usually include hardware states that are also used in system sleep states.
623
624 A system-wide power transition can be started while some devices are in low
625 power states due to runtime power management.  The system sleep PM callbacks
626 should recognize such situations and react to them appropriately, but the
627 necessary actions are subsystem-specific.
628
629 In some cases the decision may be made at the subsystem level while in other
630 cases the device driver may be left to decide.  In some cases it may be
631 desirable to leave a suspended device in that state during a system-wide power
632 transition, but in other cases the device must be put back into the full-power
633 state temporarily, for example so that its system wakeup capability can be
634 disabled.  This all depends on the hardware and the design of the subsystem and
635 device driver in question.
636
637 During system-wide resume from a sleep state it's easiest to put devices into
638 the full-power state, as explained in Documentation/power/runtime_pm.txt.  Refer
639 to that document for more information regarding this particular issue as well as
640 for information on the device runtime power management framework in general.