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/processor.h>
  29 #include <asm/prom.h>
  30 #include <asm/time.h>
  31 #include <asm/pmi.h>
  32 #include <asm/of_platform.h>
  33
  34 #include "cbe_regs.h"
  35
  36 static DEFINE_MUTEX(cbe_switch_mutex);
  37
  38
  39 /* the CBE supports an 8 step frequency scaling */
  40 static struct cpufreq_frequency_table cbe_freqs[] = {
  41         {1,     0},
  42         {2,     0},
  43         {3,     0},
  44         {4,     0},
  45         {5,     0},
  46         {6,     0},
  47         {8,     0},
  48         {10,    0},
  49         {0,     CPUFREQ_TABLE_END},
  50 };
  51
  52 /* to write to MIC register */
  53 static u64 MIC_Slow_Fast_Timer_table[] = {
  54         [0 ... 7] = 0x007fc00000000000ull,
  55 };
  56
  57 /* more values for the MIC */
  58 static u64 MIC_Slow_Next_Timer_table[] = {
  59         0x0000240000000000ull,
  60         0x0000268000000000ull,
  61         0x000029C000000000ull,
  62         0x00002D0000000000ull,
  63         0x0000300000000000ull,
  64         0x0000334000000000ull,
  65         0x000039C000000000ull,
  66         0x00003FC000000000ull,
  67 };
  68
  69 /*
  70  * hardware specific functions
  71  */
  72
  73 static struct of_device *pmi_dev;
  74
  75 static int set_pmode_pmi(int cpu, unsigned int pmode)
  76 {
  77         int ret;
  78         pmi_message_t pmi_msg;
  79 #ifdef DEBUG
  80         u64 time;
  81 #endif
  82
  83         pmi_msg.type = PMI_TYPE_FREQ_CHANGE;
  84         pmi_msg.data1 = cbe_cpu_to_node(cpu);
  85         pmi_msg.data2 = pmode;
  86
  87 #ifdef DEBUG
  88         time = (u64) get_cycles();
  89 #endif
  90
  91         pmi_send_message(pmi_dev, pmi_msg);
  92         ret = pmi_msg.data2;
  93
  94         pr_debug("PMI returned slow mode %d\n", ret);
  95
  96 #ifdef DEBUG
  97         time = (u64) get_cycles() - time; /* actual cycles (not cpu cycles!) */
  98         time = 1000000000 * time / CLOCK_TICK_RATE; /* time in ns (10^-9) */
  99         pr_debug("had to wait %lu ns for a transition\n", time);
 100 #endif
 101         return ret;
 102 }
 103
 104
 105 static int get_pmode(int cpu)
 106 {
 107         int ret;
 108         struct cbe_pmd_regs __iomem *pmd_regs;
 109
 110         pmd_regs = cbe_get_cpu_pmd_regs(cpu);
 111         ret = in_be64(&pmd_regs->pmsr) & 0x07;
 112
 113         return ret;
 114 }
 115
 116 static int set_pmode_reg(int cpu, unsigned int pmode)
 117 {
 118         struct cbe_pmd_regs __iomem *pmd_regs;
 119         struct cbe_mic_tm_regs __iomem *mic_tm_regs;
 120         u64 flags;
 121         u64 value;
 122
 123         local_irq_save(flags);
 124
 125         mic_tm_regs = cbe_get_cpu_mic_tm_regs(cpu);
 126         pmd_regs = cbe_get_cpu_pmd_regs(cpu);
 127
 128         pr_debug("pm register is mapped at %p\n", &pmd_regs->pmcr);
 129         pr_debug("mic register is mapped at %p\n", &mic_tm_regs->slow_fast_timer_0);
 130
 131         out_be64(&mic_tm_regs->slow_fast_timer_0, MIC_Slow_Fast_Timer_table[pmode]);
 132         out_be64(&mic_tm_regs->slow_fast_timer_1, MIC_Slow_Fast_Timer_table[pmode]);
 133
 134         out_be64(&mic_tm_regs->slow_next_timer_0, MIC_Slow_Next_Timer_table[pmode]);
 135         out_be64(&mic_tm_regs->slow_next_timer_1, MIC_Slow_Next_Timer_table[pmode]);
 136
 137         value = in_be64(&pmd_regs->pmcr);
 138         /* set bits to zero */
 139         value &= 0xFFFFFFFFFFFFFFF8ull;
 140         /* set bits to next pmode */
 141         value |= pmode;
 142
 143         out_be64(&pmd_regs->pmcr, value);
 144
 145         /* wait until new pmode appears in status register */
 146         value = in_be64(&pmd_regs->pmsr) & 0x07;
 147         while(value != pmode) {
 148                 cpu_relax();
 149                 value = in_be64(&pmd_regs->pmsr) & 0x07;
 150         }
 151
 152         local_irq_restore(flags);
 153
 154         return 0;
 155 }
 156
 157 static int set_pmode(int cpu, unsigned int slow_mode) {
 158         if(pmi_dev)
 159                 return set_pmode_pmi(cpu, slow_mode);
 160         else
 161                 return set_pmode_reg(cpu, slow_mode);
 162 }
 163
 164 static void cbe_cpufreq_handle_pmi(struct of_device *dev, pmi_message_t pmi_msg)
 165 {
 166         struct cpufreq_policy policy;
 167         u8 cpu;
 168         u8 cbe_pmode_new;
 169
 170         BUG_ON (pmi_msg.type != PMI_TYPE_FREQ_CHANGE);
 171
 172         cpu = cbe_node_to_cpu(pmi_msg.data1);
 173         cbe_pmode_new = pmi_msg.data2;
 174
 175         cpufreq_get_policy(&policy, cpu);
 176
 177         policy.max = min(policy.max, cbe_freqs[cbe_pmode_new].frequency);
 178         policy.min = min(policy.min, policy.max);
 179
 180         pr_debug("cbe_handle_pmi: new policy.min=%d policy.max=%d\n", policy.min, policy.max);
 181         cpufreq_set_policy(&policy);
 182 }
 183
 184 static struct pmi_handler cbe_pmi_handler = {
 185         .type                   = PMI_TYPE_FREQ_CHANGE,
 186         .handle_pmi_message     = cbe_cpufreq_handle_pmi,
 187 };
 188
 189
 190 /*
 191  * cpufreq functions
 192  */
 193
 194 static int cbe_cpufreq_cpu_init (struct cpufreq_policy *policy)
 195 {
 196         const u32 *max_freqp;
 197         u32 max_freq;
 198         int i, cur_pmode;
 199         struct device_node *cpu;
 200
 201         cpu = of_get_cpu_node(policy->cpu, NULL);
 202
 203         if(!cpu)
 204                 return -ENODEV;
 205
 206         pr_debug("init cpufreq on CPU %d\n", policy->cpu);
 207
 208         max_freqp = of_get_property(cpu, "clock-frequency", NULL);
 209
 210         if (!max_freqp)
 211                 return -EINVAL;
 212
 213         // we need the freq in kHz
 214         max_freq = *max_freqp / 1000;
 215
 216         pr_debug("max clock-frequency is at %u kHz\n", max_freq);
 217         pr_debug("initializing frequency table\n");
 218
 219         // initialize frequency table
 220         for (i=0; cbe_freqs[i].frequency!=CPUFREQ_TABLE_END; i++) {
 221                 cbe_freqs[i].frequency = max_freq / cbe_freqs[i].index;
 222                 pr_debug("%d: %d\n", i, cbe_freqs[i].frequency);
 223         }
 224
 225         policy->governor = CPUFREQ_DEFAULT_GOVERNOR;
 226         /* if DEBUG is enabled set_pmode() measures the correct latency of a transition */
 227         policy->cpuinfo.transition_latency = 25000;
 228
 229         cur_pmode = get_pmode(policy->cpu);
 230         pr_debug("current pmode is at %d\n",cur_pmode);
 231
 232         policy->cur = cbe_freqs[cur_pmode].frequency;
 233
 234 #ifdef CONFIG_SMP
 235         policy->cpus = cpu_sibling_map[policy->cpu];
 236 #endif
 237
 238         cpufreq_frequency_table_get_attr (cbe_freqs, policy->cpu);
 239
 240         /* this ensures that policy->cpuinfo_min and policy->cpuinfo_max are set correctly */
 241         return cpufreq_frequency_table_cpuinfo (policy, cbe_freqs);
 242 }
 243
 244 static int cbe_cpufreq_cpu_exit(struct cpufreq_policy *policy)
 245 {
 246         cpufreq_frequency_table_put_attr(policy->cpu);
 247         return 0;
 248 }
 249
 250 static int cbe_cpufreq_verify(struct cpufreq_policy *policy)
 251 {
 252         return cpufreq_frequency_table_verify(policy, cbe_freqs);
 253 }
 254
 255
 256 static int cbe_cpufreq_target(struct cpufreq_policy *policy, unsigned int target_freq,
 257                             unsigned int relation)
 258 {
 259         int rc;
 260         struct cpufreq_freqs freqs;
 261         int cbe_pmode_new;
 262
 263         cpufreq_frequency_table_target(policy,
 264                                        cbe_freqs,
 265                                        target_freq,
 266                                        relation,
 267                                        &cbe_pmode_new);
 268
 269         freqs.old = policy->cur;
 270         freqs.new = cbe_freqs[cbe_pmode_new].frequency;
 271         freqs.cpu = policy->cpu;
 272
 273         mutex_lock (&cbe_switch_mutex);
 274         cpufreq_notify_transition(&freqs, CPUFREQ_PRECHANGE);
 275
 276         pr_debug("setting frequency for cpu %d to %d kHz, 1/%d of max frequency\n",
 277                  policy->cpu,
 278                  cbe_freqs[cbe_pmode_new].frequency,
 279                  cbe_freqs[cbe_pmode_new].index);
 280
 281         rc = set_pmode(policy->cpu, cbe_pmode_new);
 282         cpufreq_notify_transition(&freqs, CPUFREQ_POSTCHANGE);
 283         mutex_unlock(&cbe_switch_mutex);
 284
 285         return rc;
 286 }
 287
 288 static struct cpufreq_driver cbe_cpufreq_driver = {
 289         .verify         = cbe_cpufreq_verify,
 290         .target         = cbe_cpufreq_target,
 291         .init           = cbe_cpufreq_cpu_init,
 292         .exit           = cbe_cpufreq_cpu_exit,
 293         .name           = "cbe-cpufreq",
 294         .owner          = THIS_MODULE,
 295         .flags          = CPUFREQ_CONST_LOOPS,
 296 };
 297
 298 /*
 299  * module init and destoy
 300  */
 301
 302 static int __init cbe_cpufreq_init(void)
 303 {
 304         struct device_node *np;
 305
 306         np = of_find_node_by_type(NULL, "ibm,pmi");
 307
 308         pmi_dev = of_find_device_by_node(np);
 309
 310         if (pmi_dev)
 311                 pmi_register_handler(pmi_dev, &cbe_pmi_handler);
 312
 313         return cpufreq_register_driver(&cbe_cpufreq_driver);
 314 }
 315
 316 static void __exit cbe_cpufreq_exit(void)
 317 {
 318         if(pmi_dev)
 319                 pmi_unregister_handler(pmi_dev, &cbe_pmi_handler);
 320
 321         cpufreq_unregister_driver(&cbe_cpufreq_driver);
 322 }
 323
 324 module_init(cbe_cpufreq_init);
 325 module_exit(cbe_cpufreq_exit);
 326
 327 MODULE_LICENSE("GPL");
 328 MODULE_AUTHOR("Christian Krafft <krafft@de.ibm.com>");