sys/dev/acpica/acpi_battery.c

   1 /*-
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  26  */
  27
  28 #include <sys/cdefs.h>
  29 __FBSDID("$FreeBSD$");
  30
  31 #include "opt_acpi.h"
  32 #include <sys/param.h>
  33 #include <sys/kernel.h>
  34 #include <sys/malloc.h>
  35 #include <sys/bus.h>
  36 #include <sys/ioccom.h>
  37 #include <sys/sysctl.h>
  38
  39 #include <contrib/dev/acpica/include/acpi.h>
  40
  41 #include <dev/acpica/acpivar.h>
  42 #include <dev/acpica/acpiio.h>
  43
  44 /* Default seconds before re-sampling the battery state. */
  45 #define ACPI_BATTERY_INFO_EXPIRE        5
  46
  47 static int      acpi_batteries_initted;
  48 static int      acpi_battery_info_expire = ACPI_BATTERY_INFO_EXPIRE;
  49 static struct   acpi_battinfo   acpi_battery_battinfo;
  50 static struct   sysctl_ctx_list acpi_battery_sysctl_ctx;
  51 static struct   sysctl_oid      *acpi_battery_sysctl_tree;
  52
  53 ACPI_SERIAL_DECL(battery, "ACPI generic battery");
  54
  55 static void acpi_reset_battinfo(struct acpi_battinfo *info);
  56 static void acpi_battery_clean_str(char *str, int len);
  57 static device_t acpi_battery_find_dev(u_int logical_unit);
  58 static int acpi_battery_ioctl(u_long cmd, caddr_t addr, void *arg);
  59 static int acpi_battery_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
  60 static int acpi_battery_units_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
  61 static int acpi_battery_init(void);
  62
  63 int
  64 acpi_battery_register(device_t dev)
  65 {
  66     int error;
  67
  68     error = 0;
  69     ACPI_SERIAL_BEGIN(battery);
  70     if (!acpi_batteries_initted)
  71         error = acpi_battery_init();
  72     ACPI_SERIAL_END(battery);
  73     return (error);
  74 }
  75
  76 int
  77 acpi_battery_remove(device_t dev)
  78 {
  79
  80     return (0);
  81 }
  82
  83 int
  84 acpi_battery_get_units(void)
  85 {
  86     devclass_t batt_dc;
  87
  88     batt_dc = devclass_find("battery");
  89     if (batt_dc == NULL)
  90         return (0);
  91     return (devclass_get_count(batt_dc));
  92 }
  93
  94 int
  95 acpi_battery_get_info_expire(void)
  96 {
  97
  98     return (acpi_battery_info_expire);
  99 }
 100
 101 /* Check _BST results for validity. */
 102 int
 103 acpi_battery_bst_valid(struct acpi_bst *bst)
 104 {
 105
 106     return (bst->state != ACPI_BATT_STAT_NOT_PRESENT &&
 107         bst->cap != ACPI_BATT_UNKNOWN && bst->volt != ACPI_BATT_UNKNOWN);
 108 }
 109
 110 /* Check _BIF results for validity. */
 111 int
 112 acpi_battery_bif_valid(struct acpi_bif *bif)
 113 {
 114     return (bif->lfcap != 0);
 115 }
 116
 117 /* Get info about one or all batteries. */
 118 int
 119 acpi_battery_get_battinfo(device_t dev, struct acpi_battinfo *battinfo)
 120 {
 121     int batt_stat, devcount, dev_idx, error, i;
 122     int total_cap, total_min, valid_rate, valid_units;
 123     devclass_t batt_dc;
 124     device_t batt_dev;
 125     struct acpi_bst *bst;
 126     struct acpi_bif *bif;
 127     struct acpi_battinfo *bi;
 128
 129     /*
 130      * Get the battery devclass and max unit for battery devices.  If there
 131      * are none or error, return immediately.
 132      */
 133     batt_dc = devclass_find("battery");
 134     if (batt_dc == NULL)
 135         return (ENXIO);
 136     devcount = devclass_get_maxunit(batt_dc);
 137     if (devcount == 0)
 138         return (ENXIO);
 139
 140     /*
 141      * Allocate storage for all _BST data, their derived battinfo data,
 142      * and the current battery's _BIF data.
 143      */
 144     bst = malloc(devcount * sizeof(*bst), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
 145     bi = malloc(devcount * sizeof(*bi), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
 146     bif = malloc(sizeof(*bif), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
 147
 148     /*
 149      * Pass 1:  for each battery that is present and valid, get its status,
 150      * calculate percent capacity remaining, and sum all the current
 151      * discharge rates.
 152      */
 153     dev_idx = -1;
 154     batt_stat = valid_rate = valid_units = 0;
 155     for (i = 0; i < devcount; i++) {
 156         /* Default info for every battery is "not present". */
 157         acpi_reset_battinfo(&bi[i]);
 158
 159         /*
 160          * Find the device.  Since devcount is in terms of max units, this
 161          * may be a sparse array so skip devices that aren't present.
 162          */
 163         batt_dev = devclass_get_device(batt_dc, i);
 164         if (batt_dev == NULL)
 165             continue;
 166
 167         /* If examining a specific battery and this is it, record its index. */
 168         if (dev != NULL && dev == batt_dev)
 169             dev_idx = i;
 170
 171         /*
 172          * Be sure we can get various info from the battery.  Note that
 173          * acpi_BatteryIsPresent() is not enough because smart batteries only
 174          * return that the device is present.
 175          */
 176         if (!acpi_BatteryIsPresent(batt_dev) ||
 177             ACPI_BATT_GET_STATUS(batt_dev, &bst[i]) != 0 ||
 178             ACPI_BATT_GET_INFO(batt_dev, bif) != 0)
 179             continue;
 180
 181         /* If a battery is not installed, we sometimes get strange values. */
 182         if (!acpi_battery_bst_valid(&bst[i]) ||
 183             !acpi_battery_bif_valid(bif))
 184             continue;
 185
 186         /*
 187          * Record current state.  If both charging and discharging are set,
 188          * ignore the charging flag.
 189          */
 190         valid_units++;
 191         if ((bst[i].state & ACPI_BATT_STAT_DISCHARG) != 0)
 192             bst[i].state &= ~ACPI_BATT_STAT_CHARGING;
 193         batt_stat |= bst[i].state;
 194         bi[i].state = bst[i].state;
 195
 196         /*
 197          * If the battery info is in terms of mA, convert to mW by
 198          * multiplying by the design voltage.  If the design voltage
 199          * is 0 (due to some error reading the battery), skip this
 200          * conversion.
 201          */
 202         if (bif->units == ACPI_BIF_UNITS_MA && bif->dvol != 0 && dev == NULL) {
 203             bst[i].rate = (bst[i].rate * bif->dvol) / 1000;
 204             bst[i].cap = (bst[i].cap * bif->dvol) / 1000;
 205             bif->lfcap = (bif->lfcap * bif->dvol) / 1000;
 206         }
 207
 208         /* Calculate percent capacity remaining. */
 209         bi[i].cap = (100 * bst[i].cap) / bif->lfcap;
 210
 211         /*
 212          * Some laptops report the "design-capacity" instead of the
 213          * "real-capacity" when the battery is fully charged.  That breaks
 214          * the above arithmetic as it needs to be 100% maximum.
 215          */
 216         if (bi[i].cap > 100)
 217             bi[i].cap = 100;
 218
 219         /*
 220          * On systems with more than one battery, they may get used
 221          * sequentially, thus bst.rate may only signify the one currently
 222          * in use.  For the remaining batteries, bst.rate will be zero,
 223          * which makes it impossible to calculate the total remaining time.
 224          * Therefore, we sum the bst.rate for batteries in the discharging
 225          * state and use the sum to calculate the total remaining time.
 226          */
 227         if (bst[i].rate != ACPI_BATT_UNKNOWN &&
 228             (bst[i].state & ACPI_BATT_STAT_DISCHARG) != 0)
 229             valid_rate += bst[i].rate;
 230     }
 231
 232     /* If the caller asked for a device but we didn't find it, error. */
 233     if (dev != NULL && dev_idx == -1) {
 234         error = ENXIO;
 235         goto out;
 236     }
 237
 238     /* Pass 2:  calculate capacity and remaining time for all batteries. */
 239     total_cap = total_min = 0;
 240     for (i = 0; i < devcount; i++) {
 241         /*
 242          * If any batteries are discharging, use the sum of the bst.rate
 243          * values.  Otherwise, we are on AC power, and there is infinite
 244          * time remaining for this battery until we go offline.
 245          */
 246         if (valid_rate > 0)
 247             bi[i].min = (60 * bst[i].cap) / valid_rate;
 248         else
 249             bi[i].min = 0;
 250         total_min += bi[i].min;
 251
 252         /* If this battery is not present, don't use its capacity. */
 253         if (bi[i].cap != -1)
 254             total_cap += bi[i].cap;
 255     }
 256
 257     /*
 258      * Return total battery percent and time remaining.  If there are
 259      * no valid batteries, report values as unknown.
 260      */
 261     if (valid_units > 0) {
 262         if (dev == NULL) {
 263             battinfo->cap = total_cap / valid_units;
 264             battinfo->min = total_min;
 265             battinfo->state = batt_stat;
 266             battinfo->rate = valid_rate;
 267         } else {
 268             battinfo->cap = bi[dev_idx].cap;
 269             battinfo->min = bi[dev_idx].min;
 270             battinfo->state = bi[dev_idx].state;
 271             battinfo->rate = bst[dev_idx].rate;
 272         }
 273
 274         /*
 275          * If the queried battery has no discharge rate or is charging,
 276          * report that we don't know the remaining time.
 277          */
 278         if (valid_rate == 0 || (battinfo->state & ACPI_BATT_STAT_CHARGING))
 279             battinfo->min = -1;
 280     } else
 281         acpi_reset_battinfo(battinfo);
 282
 283     error = 0;
 284
 285 out:
 286     if (bi)
 287         free(bi, M_TEMP);
 288     if (bif)
 289         free(bif, M_TEMP);
 290     if (bst)
 291         free(bst, M_TEMP);
 292     return (error);
 293 }
 294
 295 static void
 296 acpi_reset_battinfo(struct acpi_battinfo *info)
 297 {
 298     info->cap = -1;
 299     info->min = -1;
 300     info->state = ACPI_BATT_STAT_NOT_PRESENT;
 301     info->rate = -1;
 302 }
 303
 304 /* Make string printable, removing invalid chars. */
 305 static void
 306 acpi_battery_clean_str(char *str, int len)
 307 {
 308     int i;
 309
 310     for (i = 0; i < len && *str != '\0'; i++, str++) {
 311         if (!isprint(*str))
 312             *str = '?';
 313     }
 314
 315     /* NUL-terminate the string if we reached the end. */
 316     if (i == len)
 317         *str = '\0';
 318 }
 319
 320 /*
 321  * The battery interface deals with devices and methods but userland
 322  * expects a logical unit number.  Convert a logical unit to a device_t.
 323  */
 324 static device_t
 325 acpi_battery_find_dev(u_int logical_unit)
 326 {
 327     int found_unit, i, maxunit;
 328     device_t dev;
 329     devclass_t batt_dc;
 330
 331     dev = NULL;
 332     found_unit = 0;
 333     batt_dc = devclass_find("battery");
 334     maxunit = devclass_get_maxunit(batt_dc);
 335     for (i = 0; i < maxunit; i++) {
 336         dev = devclass_get_device(batt_dc, i);
 337         if (dev == NULL)
 338             continue;
 339         if (logical_unit == found_unit)
 340             break;
 341         found_unit++;
 342         dev = NULL;
 343     }
 344
 345     return (dev);
 346 }
 347
 348 static int
 349 acpi_battery_ioctl(u_long cmd, caddr_t addr, void *arg)
 350 {
 351     union acpi_battery_ioctl_arg *ioctl_arg;
 352     int error, unit;
 353     device_t dev;
 354
 355     /* For commands that use the ioctl_arg struct, validate it first. */
 356     error = ENXIO;
 357     unit = 0;
 358     dev = NULL;
 359     ioctl_arg = NULL;
 360     if (IOCPARM_LEN(cmd) == sizeof(*ioctl_arg)) {
 361         ioctl_arg = (union acpi_battery_ioctl_arg *)addr;
 362         unit = ioctl_arg->unit;
 363         if (unit != ACPI_BATTERY_ALL_UNITS)
 364             dev = acpi_battery_find_dev(unit);
 365     }
 366
 367     /*
 368      * No security check required: information retrieval only.  If
 369      * new functions are added here, a check might be required.
 370      */
 371     switch (cmd) {
 372     case ACPIIO_BATT_GET_UNITS:
 373         *(int *)addr = acpi_battery_get_units();
 374         error = 0;
 375         break;
 376     case ACPIIO_BATT_GET_BATTINFO:
 377         if (dev != NULL || unit == ACPI_BATTERY_ALL_UNITS) {
 378             bzero(&ioctl_arg->battinfo, sizeof(ioctl_arg->battinfo));
 379             error = acpi_battery_get_battinfo(dev, &ioctl_arg->battinfo);
 380         }
 381         break;
 382     case ACPIIO_BATT_GET_BIF:
 383         if (dev != NULL) {
 384             bzero(&ioctl_arg->bif, sizeof(ioctl_arg->bif));
 385             error = ACPI_BATT_GET_INFO(dev, &ioctl_arg->bif);
 386
 387             /*
 388              * Remove invalid characters.  Perhaps this should be done
 389              * within a convenience function so all callers get the
 390              * benefit.
 391              */
 392             acpi_battery_clean_str(ioctl_arg->bif.model,
 393                 sizeof(ioctl_arg->bif.model));
 394             acpi_battery_clean_str(ioctl_arg->bif.serial,
 395                 sizeof(ioctl_arg->bif.serial));
 396             acpi_battery_clean_str(ioctl_arg->bif.type,
 397                 sizeof(ioctl_arg->bif.type));
 398             acpi_battery_clean_str(ioctl_arg->bif.oeminfo,
 399                 sizeof(ioctl_arg->bif.oeminfo));
 400         }
 401         break;
 402     case ACPIIO_BATT_GET_BST:
 403         if (dev != NULL) {
 404             bzero(&ioctl_arg->bst, sizeof(ioctl_arg->bst));
 405             error = ACPI_BATT_GET_STATUS(dev, &ioctl_arg->bst);
 406         }
 407         break;
 408     default:
 409         error = EINVAL;
 410     }
 411
 412     return (error);
 413 }
 414
 415 static int
 416 acpi_battery_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 417 {
 418     int val, error;
 419
 420     acpi_battery_get_battinfo(NULL, &acpi_battery_battinfo);
 421     val = *(u_int *)oidp->oid_arg1;
 422     error = sysctl_handle_int(oidp, &val, 0, req);
 423     return (error);
 424 }
 425
 426 static int
 427 acpi_battery_units_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 428 {
 429     int count, error;
 430
 431     count = acpi_battery_get_units();
 432     error = sysctl_handle_int(oidp, &count, 0, req);
 433     return (error);
 434 }
 435
 436 static int
 437 acpi_battery_init(void)
 438 {
 439     struct acpi_softc   *sc;
 440     device_t             dev;
 441     int                  error;
 442
 443     ACPI_SERIAL_ASSERT(battery);
 444
 445     error = ENXIO;
 446     dev = devclass_get_device(devclass_find("acpi"), 0);
 447     if (dev == NULL)
 448         goto out;
 449     sc = device_get_softc(dev);
 450
 451     error = acpi_register_ioctl(ACPIIO_BATT_GET_UNITS, acpi_battery_ioctl,
 452         NULL);
 453     if (error != 0)
 454         goto out;
 455     error = acpi_register_ioctl(ACPIIO_BATT_GET_BATTINFO, acpi_battery_ioctl,
 456         NULL);
 457     if (error != 0)
 458         goto out;
 459     error = acpi_register_ioctl(ACPIIO_BATT_GET_BIF, acpi_battery_ioctl, NULL);
 460     if (error != 0)
 461         goto out;
 462     error = acpi_register_ioctl(ACPIIO_BATT_GET_BST, acpi_battery_ioctl, NULL);
 463     if (error != 0)
 464         goto out;
 465
 466     sysctl_ctx_init(&acpi_battery_sysctl_ctx);
 467     acpi_battery_sysctl_tree = SYSCTL_ADD_NODE(&acpi_battery_sysctl_ctx,
 468         SYSCTL_CHILDREN(sc->acpi_sysctl_tree), OID_AUTO, "battery", CTLFLAG_RD,
 469         0, "battery status and info");
 470     SYSCTL_ADD_PROC(&acpi_battery_sysctl_ctx,
 471         SYSCTL_CHILDREN(acpi_battery_sysctl_tree),
 472         OID_AUTO, "life", CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RD,
 473         &acpi_battery_battinfo.cap, 0, acpi_battery_sysctl, "I",
 474         "percent capacity remaining");
 475     SYSCTL_ADD_PROC(&acpi_battery_sysctl_ctx,
 476         SYSCTL_CHILDREN(acpi_battery_sysctl_tree),
 477         OID_AUTO, "time", CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RD,
 478         &acpi_battery_battinfo.min, 0, acpi_battery_sysctl, "I",
 479         "remaining time in minutes");
 480     SYSCTL_ADD_PROC(&acpi_battery_sysctl_ctx,
 481         SYSCTL_CHILDREN(acpi_battery_sysctl_tree),
 482         OID_AUTO, "state", CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RD,
 483         &acpi_battery_battinfo.state, 0, acpi_battery_sysctl, "I",
 484         "current status flags");
 485     SYSCTL_ADD_PROC(&acpi_battery_sysctl_ctx,
 486         SYSCTL_CHILDREN(acpi_battery_sysctl_tree),
 487         OID_AUTO, "units", CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RD,
 488         NULL, 0, acpi_battery_units_sysctl, "I", "number of batteries");
 489     SYSCTL_ADD_INT(&acpi_battery_sysctl_ctx,
 490         SYSCTL_CHILDREN(acpi_battery_sysctl_tree),
 491         OID_AUTO, "info_expire", CTLFLAG_RW,
 492         &acpi_battery_info_expire, 0,
 493         "time in seconds until info is refreshed");
 494
 495     acpi_batteries_initted = TRUE;
 496
 497 out:
 498     if (error != 0) {
 499         acpi_deregister_ioctl(ACPIIO_BATT_GET_UNITS, acpi_battery_ioctl);
 500         acpi_deregister_ioctl(ACPIIO_BATT_GET_BATTINFO, acpi_battery_ioctl);
 501         acpi_deregister_ioctl(ACPIIO_BATT_GET_BIF, acpi_battery_ioctl);
 502         acpi_deregister_ioctl(ACPIIO_BATT_GET_BST, acpi_battery_ioctl);
 503     }
 504     return (error);
 505 }