arch/powerpc/platforms/cell/cbe_cpufreq.c

   1 /*
   2  * cpufreq driver for the cell processor
   3  *
   4  * (C) Copyright IBM Deutschland Entwicklung GmbH 2005
   5  *
   6  * Author: Christian Krafft <krafft@de.ibm.com>
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  * the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
  11  * any later version.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * along with this program; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  21  */
  22
  23 #include <linux/cpufreq.h>
  24 #include <linux/timer.h>
  25
  26 #include <asm/hw_irq.h>
  27 #include <asm/io.h>
  28 #include <asm/machdep.h>
  29 #include <asm/processor.h>
  30 #include <asm/prom.h>
  31 #include <asm/time.h>
  32 #include <asm/pmi.h>
  33 #include <asm/of_platform.h>
  34
  35 #include "cbe_regs.h"
  36
  37 static DEFINE_MUTEX(cbe_switch_mutex);
  38
  39
  40 /* the CBE supports an 8 step frequency scaling */
  41 static struct cpufreq_frequency_table cbe_freqs[] = {
  42         {1,     0},
  43         {2,     0},
  44         {3,     0},
  45         {4,     0},
  46         {5,     0},
  47         {6,     0},
  48         {8,     0},
  49         {10,    0},
  50         {0,     CPUFREQ_TABLE_END},
  51 };
  52
  53 /* to write to MIC register */
  54 static u64 MIC_Slow_Fast_Timer_table[] = {
  55         [0 ... 7] = 0x007fc00000000000ull,
  56 };
  57
  58 /* more values for the MIC */
  59 static u64 MIC_Slow_Next_Timer_table[] = {
  60         0x0000240000000000ull,
  61         0x0000268000000000ull,
  62         0x000029C000000000ull,
  63         0x00002D0000000000ull,
  64         0x0000300000000000ull,
  65         0x0000334000000000ull,
  66         0x000039C000000000ull,
  67         0x00003FC000000000ull,
  68 };
  69
  70 static unsigned int pmi_frequency_limit = 0;
  71
  72 /*
  73  * hardware specific functions
  74  */
  75
  76 static bool cbe_cpufreq_has_pmi;
  77
  78 #ifdef CONFIG_PPC_PMI
  79 static int set_pmode_pmi(int cpu, unsigned int pmode)
  80 {
  81         int ret;
  82         pmi_message_t pmi_msg;
  83 #ifdef DEBUG
  84         long time;
  85 #endif
  86
  87         pmi_msg.type = PMI_TYPE_FREQ_CHANGE;
  88         pmi_msg.data1 = cbe_cpu_to_node(cpu);
  89         pmi_msg.data2 = pmode;
  90
  91 #ifdef DEBUG
  92         time = jiffies;
  93 #endif
  94
  95         pmi_send_message(pmi_msg);
  96         ret = pmi_msg.data2;
  97
  98         pr_debug("PMI returned slow mode %d\n", ret);
  99
 100 #ifdef DEBUG
 101         time = jiffies - time; /* actual cycles (not cpu cycles!) */
 102         time = jiffies_to_msecs(time);
 103         pr_debug("had to wait %lu ms for a transition using PMI.\n", time);
 104 #endif
 105         return ret;
 106 }
 107 #endif
 108
 109 static int get_pmode(int cpu)
 110 {
 111         int ret;
 112         struct cbe_pmd_regs __iomem *pmd_regs;
 113
 114         pmd_regs = cbe_get_cpu_pmd_regs(cpu);
 115         ret = in_be64(&pmd_regs->pmsr) & 0x07;
 116
 117         return ret;
 118 }
 119
 120 static int set_pmode_reg(int cpu, unsigned int pmode)
 121 {
 122         struct cbe_pmd_regs __iomem *pmd_regs;
 123         struct cbe_mic_tm_regs __iomem *mic_tm_regs;
 124         u64 flags;
 125         u64 value;
 126 #ifdef DEBUG
 127         long time;
 128 #endif
 129
 130         local_irq_save(flags);
 131
 132         mic_tm_regs = cbe_get_cpu_mic_tm_regs(cpu);
 133         pmd_regs = cbe_get_cpu_pmd_regs(cpu);
 134
 135 #ifdef DEBUG
 136         time = jiffies;
 137 #endif
 138         out_be64(&mic_tm_regs->slow_fast_timer_0, MIC_Slow_Fast_Timer_table[pmode]);
 139         out_be64(&mic_tm_regs->slow_fast_timer_1, MIC_Slow_Fast_Timer_table[pmode]);
 140
 141         out_be64(&mic_tm_regs->slow_next_timer_0, MIC_Slow_Next_Timer_table[pmode]);
 142         out_be64(&mic_tm_regs->slow_next_timer_1, MIC_Slow_Next_Timer_table[pmode]);
 143
 144         value = in_be64(&pmd_regs->pmcr);
 145         /* set bits to zero */
 146         value &= 0xFFFFFFFFFFFFFFF8ull;
 147         /* set bits to next pmode */
 148         value |= pmode;
 149
 150         out_be64(&pmd_regs->pmcr, value);
 151
 152 #ifdef DEBUG
 153         /* wait until new pmode appears in status register */
 154         value = in_be64(&pmd_regs->pmsr) & 0x07;
 155         while(value != pmode) {
 156                 cpu_relax();
 157                 value = in_be64(&pmd_regs->pmsr) & 0x07;
 158         }
 159
 160         time = jiffies - time;
 161         time = jiffies_to_msecs(time);
 162         pr_debug("had to wait %lu ms for a transition using " \
 163                  "the pervasive unit.\n", time);
 164 #endif
 165         local_irq_restore(flags);
 166
 167         return 0;
 168 }
 169
 170 static int set_pmode(int cpu, unsigned int slow_mode)
 171 {
 172 #ifdef CONFIG_PPC_PMI
 173         if (cbe_cpufreq_has_pmi)
 174                 return set_pmode_pmi(cpu, slow_mode);
 175 #endif
 176         return set_pmode_reg(cpu, slow_mode);
 177 }
 178
 179 static void cbe_cpufreq_handle_pmi(pmi_message_t pmi_msg)
 180 {
 181         u8 cpu;
 182         u8 cbe_pmode_new;
 183
 184         BUG_ON(pmi_msg.type != PMI_TYPE_FREQ_CHANGE);
 185
 186         cpu = cbe_node_to_cpu(pmi_msg.data1);
 187         cbe_pmode_new = pmi_msg.data2;
 188
 189         pmi_frequency_limit = cbe_freqs[cbe_pmode_new].frequency;
 190
 191         pr_debug("cbe_handle_pmi: max freq=%d\n", pmi_frequency_limit);
 192 }
 193
 194 static int pmi_notifier(struct notifier_block *nb,
 195                                        unsigned long event, void *data)
 196 {
 197         struct cpufreq_policy *policy = data;
 198
 199         if (event != CPUFREQ_INCOMPATIBLE)
 200                 return 0;
 201
 202         cpufreq_verify_within_limits(policy, 0, pmi_frequency_limit);
 203         return 0;
 204 }
 205
 206 static struct notifier_block pmi_notifier_block = {
 207         .notifier_call = pmi_notifier,
 208 };
 209
 210 static struct pmi_handler cbe_pmi_handler = {
 211         .type                   = PMI_TYPE_FREQ_CHANGE,
 212         .handle_pmi_message     = cbe_cpufreq_handle_pmi,
 213 };
 214
 215
 216 /*
 217  * cpufreq functions
 218  */
 219
 220 static int cbe_cpufreq_cpu_init(struct cpufreq_policy *policy)
 221 {
 222         const u32 *max_freqp;
 223         u32 max_freq;
 224         int i, cur_pmode;
 225         struct device_node *cpu;
 226
 227         cpu = of_get_cpu_node(policy->cpu, NULL);
 228
 229         if (!cpu)
 230                 return -ENODEV;
 231
 232         pr_debug("init cpufreq on CPU %d\n", policy->cpu);
 233
 234         max_freqp = of_get_property(cpu, "clock-frequency", NULL);
 235
 236         if (!max_freqp)
 237                 return -EINVAL;
 238
 239         /* we need the freq in kHz */
 240         max_freq = *max_freqp / 1000;
 241
 242         pr_debug("max clock-frequency is at %u kHz\n", max_freq);
 243         pr_debug("initializing frequency table\n");
 244
 245         /* initialize frequency table */
 246         for (i=0; cbe_freqs[i].frequency!=CPUFREQ_TABLE_END; i++) {
 247                 cbe_freqs[i].frequency = max_freq / cbe_freqs[i].index;
 248                 pr_debug("%d: %d\n", i, cbe_freqs[i].frequency);
 249         }
 250
 251         policy->governor = CPUFREQ_DEFAULT_GOVERNOR;
 252         /* if DEBUG is enabled set_pmode() measures the correct latency of a transition */
 253         policy->cpuinfo.transition_latency = 25000;
 254
 255         cur_pmode = get_pmode(policy->cpu);
 256         pr_debug("current pmode is at %d\n",cur_pmode);
 257
 258         policy->cur = cbe_freqs[cur_pmode].frequency;
 259
 260 #ifdef CONFIG_SMP
 261         policy->cpus = cpu_sibling_map[policy->cpu];
 262 #endif
 263
 264         cpufreq_frequency_table_get_attr(cbe_freqs, policy->cpu);
 265
 266         if (cbe_cpufreq_has_pmi) {
 267                 /* frequency might get limited later, initialize limit with max_freq */
 268                 pmi_frequency_limit = max_freq;
 269                 cpufreq_register_notifier(&pmi_notifier_block, CPUFREQ_POLICY_NOTIFIER);
 270         }
 271
 272         /* this ensures that policy->cpuinfo_min and policy->cpuinfo_max are set correctly */
 273         return cpufreq_frequency_table_cpuinfo(policy, cbe_freqs);
 274 }
 275
 276 static int cbe_cpufreq_cpu_exit(struct cpufreq_policy *policy)
 277 {
 278         if (cbe_cpufreq_has_pmi)
 279                 cpufreq_unregister_notifier(&pmi_notifier_block, CPUFREQ_POLICY_NOTIFIER);
 280
 281         cpufreq_frequency_table_put_attr(policy->cpu);
 282         return 0;
 283 }
 284
 285 static int cbe_cpufreq_verify(struct cpufreq_policy *policy)
 286 {
 287         return cpufreq_frequency_table_verify(policy, cbe_freqs);
 288 }
 289
 290
 291 static int cbe_cpufreq_target(struct cpufreq_policy *policy, unsigned int target_freq,
 292                             unsigned int relation)
 293 {
 294         int rc;
 295         struct cpufreq_freqs freqs;
 296         int cbe_pmode_new;
 297
 298         cpufreq_frequency_table_target(policy,
 299                                        cbe_freqs,
 300                                        target_freq,
 301                                        relation,
 302                                        &cbe_pmode_new);
 303
 304         freqs.old = policy->cur;
 305         freqs.new = cbe_freqs[cbe_pmode_new].frequency;
 306         freqs.cpu = policy->cpu;
 307
 308         mutex_lock(&cbe_switch_mutex);
 309         cpufreq_notify_transition(&freqs, CPUFREQ_PRECHANGE);
 310
 311         pr_debug("setting frequency for cpu %d to %d kHz, 1/%d of max frequency\n",
 312                  policy->cpu,
 313                  cbe_freqs[cbe_pmode_new].frequency,
 314                  cbe_freqs[cbe_pmode_new].index);
 315
 316         rc = set_pmode(policy->cpu, cbe_pmode_new);
 317         cpufreq_notify_transition(&freqs, CPUFREQ_POSTCHANGE);
 318         mutex_unlock(&cbe_switch_mutex);
 319
 320         return rc;
 321 }
 322
 323 static struct cpufreq_driver cbe_cpufreq_driver = {
 324         .verify         = cbe_cpufreq_verify,
 325         .target         = cbe_cpufreq_target,
 326         .init           = cbe_cpufreq_cpu_init,
 327         .exit           = cbe_cpufreq_cpu_exit,
 328         .name           = "cbe-cpufreq",
 329         .owner          = THIS_MODULE,
 330         .flags          = CPUFREQ_CONST_LOOPS,
 331 };
 332
 333 /*
 334  * module init and destoy
 335  */
 336
 337 static int __init cbe_cpufreq_init(void)
 338 {
 339         if (!machine_is(cell))
 340                 return -ENODEV;
 341
 342         cbe_cpufreq_has_pmi = pmi_register_handler(&cbe_pmi_handler) == 0;
 343
 344         return cpufreq_register_driver(&cbe_cpufreq_driver);
 345 }
 346
 347 static void __exit cbe_cpufreq_exit(void)
 348 {
 349         cpufreq_unregister_driver(&cbe_cpufreq_driver);
 350
 351         if (cbe_cpufreq_has_pmi)
 352                 pmi_unregister_handler(&cbe_pmi_handler);
 353 }
 354
 355 module_init(cbe_cpufreq_init);
 356 module_exit(cbe_cpufreq_exit);
 357
 358 MODULE_LICENSE("GPL");
 359 MODULE_AUTHOR("Christian Krafft <krafft@de.ibm.com>");