Documentation/power/power_supply_class.txt

   1 Linux power supply class
   2 ========================
   3
   4 Synopsis
   5 ~~~~~~~~
   6 Power supply class used to represent battery, UPS, AC or DC power supply
   7 properties to user-space.
   8
   9 It defines core set of attributes, which should be applicable to (almost)
  10 every power supply out there. Attributes are available via sysfs and uevent
  11 interfaces.
  12
  13 Each attribute has well defined meaning, up to unit of measure used. While
  14 the attributes provided are believed to be universally applicable to any
  15 power supply, specific monitoring hardware may not be able to provide them
  16 all, so any of them may be skipped.
  17
  18 Power supply class is extensible, and allows to define drivers own attributes.
  19 The core attribute set is subject to the standard Linux evolution (i.e.
  20 if it will be found that some attribute is applicable to many power supply
  21 types or their drivers, it can be added to the core set).
  22
  23 It also integrates with LED framework, for the purpose of providing
  24 typically expected feedback of battery charging/fully charged status and
  25 AC/USB power supply online status. (Note that specific details of the
  26 indication (including whether to use it at all) are fully controllable by
  27 user and/or specific machine defaults, per design principles of LED
  28 framework).
  29
  30
  31 Attributes/properties
  32 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  33 Power supply class has predefined set of attributes, this eliminates code
  34 duplication across drivers. Power supply class insist on reusing its
  35 predefined attributes *and* their units.
  36
  37 So, userspace gets predictable set of attributes and their units for any
  38 kind of power supply, and can process/present them to a user in consistent
  39 manner. Results for different power supplies and machines are also directly
  40 comparable.
  41
  42 See drivers/power/ds2760_battery.c and drivers/power/pda_power.c for the
  43 example how to declare and handle attributes.
  44
  45
  46 Units
  47 ~~~~~
  48 Quoting include/linux/power_supply.h:
  49
  50   All voltages, currents, charges, energies, time and temperatures in µV,
  51   µA, µAh, µWh, seconds and tenths of degree Celsius unless otherwise
  52   stated. It's driver's job to convert its raw values to units in which
  53   this class operates.
  54
  55
  56 Attributes/properties detailed
  57 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  58
  59 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~  Charge/Energy/Capacity - how to not confuse  ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
  60 ~                                                                       ~
  61 ~ Because both "charge" (µAh) and "energy" (µWh) represents "capacity"  ~
  62 ~ of battery, this class distinguish these terms. Don't mix them!       ~
  63 ~                                                                       ~
  64 ~ CHARGE_* attributes represents capacity in µAh only.                  ~
  65 ~ ENERGY_* attributes represents capacity in µWh only.                  ~
  66 ~ CAPACITY attribute represents capacity in *percents*, from 0 to 100.  ~
  67 ~                                                                       ~
  68 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
  69
  70 Postfixes:
  71 _AVG - *hardware* averaged value, use it if your hardware is really able to
  72 report averaged values.
  73 _NOW - momentary/instantaneous values.
  74
  75 STATUS - this attribute represents operating status (charging, full,
  76 discharging (i.e. powering a load), etc.). This corresponds to
  77 BATTERY_STATUS_* values, as defined in battery.h.
  78
  79 CHARGE_TYPE - batteries can typically charge at different rates.
  80 This defines trickle and fast charges.  For batteries that
  81 are already charged or discharging, 'n/a' can be displayed (or
  82 'unknown', if the status is not known).
  83
  84 HEALTH - represents health of the battery, values corresponds to
  85 POWER_SUPPLY_HEALTH_*, defined in battery.h.
  86
  87 VOLTAGE_OCV - open circuit voltage of the battery.
  88
  89 VOLTAGE_MAX_DESIGN, VOLTAGE_MIN_DESIGN - design values for maximal and
  90 minimal power supply voltages. Maximal/minimal means values of voltages
  91 when battery considered "full"/"empty" at normal conditions. Yes, there is
  92 no direct relation between voltage and battery capacity, but some dumb
  93 batteries use voltage for very approximated calculation of capacity.
  94 Battery driver also can use this attribute just to inform userspace
  95 about maximal and minimal voltage thresholds of a given battery.
  96
  97 VOLTAGE_MAX, VOLTAGE_MIN - same as _DESIGN voltage values except that
  98 these ones should be used if hardware could only guess (measure and
  99 retain) the thresholds of a given power supply.
 100
 101 CHARGE_FULL_DESIGN, CHARGE_EMPTY_DESIGN - design charge values, when
 102 battery considered full/empty.
 103
 104 ENERGY_FULL_DESIGN, ENERGY_EMPTY_DESIGN - same as above but for energy.
 105
 106 CHARGE_FULL, CHARGE_EMPTY - These attributes means "last remembered value
 107 of charge when battery became full/empty". It also could mean "value of
 108 charge when battery considered full/empty at given conditions (temperature,
 109 age)". I.e. these attributes represents real thresholds, not design values.
 110
 111 CHARGE_COUNTER - the current charge counter (in µAh).  This could easily
 112 be negative; there is no empty or full value.  It is only useful for
 113 relative, time-based measurements.
 114
 115 CONSTANT_CHARGE_CURRENT - constant charge current programmed by charger.
 116
 117 CONSTANT_CHARGE_VOLTAGE - constant charge voltage programmed by charger.
 118
 119 ENERGY_FULL, ENERGY_EMPTY - same as above but for energy.
 120
 121 CAPACITY - capacity in percents.
 122 CAPACITY_ALERT_MIN - minimum capacity alert value in percents.
 123 CAPACITY_ALERT_MAX - maximum capacity alert value in percents.
 124 CAPACITY_LEVEL - capacity level. This corresponds to
 125 POWER_SUPPLY_CAPACITY_LEVEL_*.
 126
 127 TEMP - temperature of the power supply.
 128 TEMP_ALERT_MIN - minimum battery temperature alert value in milli centigrade.
 129 TEMP_ALERT_MAX - maximum battery temperature alert value in milli centigrade.
 130 TEMP_AMBIENT - ambient temperature.
 131 TEMP_AMBIENT_ALERT_MIN - minimum ambient temperature alert value in milli centigrade.
 132 TEMP_AMBIENT_ALERT_MAX - maximum ambient temperature alert value in milli centigrade.
 133
 134 TIME_TO_EMPTY - seconds left for battery to be considered empty (i.e.
 135 while battery powers a load)
 136 TIME_TO_FULL - seconds left for battery to be considered full (i.e.
 137 while battery is charging)
 138
 139
 140 Battery <-> external power supply interaction
 141 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 142 Often power supplies are acting as supplies and supplicants at the same
 143 time. Batteries are good example. So, batteries usually care if they're
 144 externally powered or not.
 145
 146 For that case, power supply class implements notification mechanism for
 147 batteries.
 148
 149 External power supply (AC) lists supplicants (batteries) names in
 150 "supplied_to" struct member, and each power_supply_changed() call
 151 issued by external power supply will notify supplicants via
 152 external_power_changed callback.
 153
 154
 155 QA
 156 ~~
 157 Q: Where is POWER_SUPPLY_PROP_XYZ attribute?
 158 A: If you cannot find attribute suitable for your driver needs, feel free
 159    to add it and send patch along with your driver.
 160
 161    The attributes available currently are the ones currently provided by the
 162    drivers written.
 163
 164    Good candidates to add in future: model/part#, cycle_time, manufacturer,
 165    etc.
 166
 167
 168 Q: I have some very specific attribute (e.g. battery color), should I add
 169    this attribute to standard ones?
 170 A: Most likely, no. Such attribute can be placed in the driver itself, if
 171    it is useful. Of course, if the attribute in question applicable to
 172    large set of batteries, provided by many drivers, and/or comes from
 173    some general battery specification/standard, it may be a candidate to
 174    be added to the core attribute set.
 175
 176
 177 Q: Suppose, my battery monitoring chip/firmware does not provides capacity
 178    in percents, but provides charge_{now,full,empty}. Should I calculate
 179    percentage capacity manually, inside the driver, and register CAPACITY
 180    attribute? The same question about time_to_empty/time_to_full.
 181 A: Most likely, no. This class is designed to export properties which are
 182    directly measurable by the specific hardware available.
 183
 184    Inferring not available properties using some heuristics or mathematical
 185    model is not subject of work for a battery driver. Such functionality
 186    should be factored out, and in fact, apm_power, the driver to serve
 187    legacy APM API on top of power supply class, uses a simple heuristic of
 188    approximating remaining battery capacity based on its charge, current,
 189    voltage and so on. But full-fledged battery model is likely not subject
 190    for kernel at all, as it would require floating point calculation to deal
 191    with things like differential equations and Kalman filters. This is
 192    better be handled by batteryd/libbattery, yet to be written.