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 /*
  71  * hardware specific functions
  72  */
  73
  74 static struct of_device *pmi_dev;
  75
  76 static int set_pmode_pmi(int cpu, unsigned int pmode)
  77 {
  78         int ret;
  79         pmi_message_t pmi_msg;
  80 #ifdef DEBUG
  81         u64 time;
  82 #endif
  83
  84         pmi_msg.type = PMI_TYPE_FREQ_CHANGE;
  85         pmi_msg.data1 = cbe_cpu_to_node(cpu);
  86         pmi_msg.data2 = pmode;
  87
  88 #ifdef DEBUG
  89         time = (u64) get_cycles();
  90 #endif
  91
  92         pmi_send_message(pmi_dev, pmi_msg);
  93         ret = pmi_msg.data2;
  94
  95         pr_debug("PMI returned slow mode %d\n", ret);
  96
  97 #ifdef DEBUG
  98         time = (u64) get_cycles() - time; /* actual cycles (not cpu cycles!) */
  99         time = 1000000000 * time / CLOCK_TICK_RATE; /* time in ns (10^-9) */
 100         pr_debug("had to wait %lu ns for a transition\n", time);
 101 #endif
 102         return ret;
 103 }
 104
 105
 106 static int get_pmode(int cpu)
 107 {
 108         int ret;
 109         struct cbe_pmd_regs __iomem *pmd_regs;
 110
 111         pmd_regs = cbe_get_cpu_pmd_regs(cpu);
 112         ret = in_be64(&pmd_regs->pmsr) & 0x07;
 113
 114         return ret;
 115 }
 116
 117 static int set_pmode_reg(int cpu, unsigned int pmode)
 118 {
 119         struct cbe_pmd_regs __iomem *pmd_regs;
 120         struct cbe_mic_tm_regs __iomem *mic_tm_regs;
 121         u64 flags;
 122         u64 value;
 123
 124         local_irq_save(flags);
 125
 126         mic_tm_regs = cbe_get_cpu_mic_tm_regs(cpu);
 127         pmd_regs = cbe_get_cpu_pmd_regs(cpu);
 128
 129         pr_debug("pm register is mapped at %p\n", &pmd_regs->pmcr);
 130         pr_debug("mic register is mapped at %p\n", &mic_tm_regs->slow_fast_timer_0);
 131
 132         out_be64(&mic_tm_regs->slow_fast_timer_0, MIC_Slow_Fast_Timer_table[pmode]);
 133         out_be64(&mic_tm_regs->slow_fast_timer_1, MIC_Slow_Fast_Timer_table[pmode]);
 134
 135         out_be64(&mic_tm_regs->slow_next_timer_0, MIC_Slow_Next_Timer_table[pmode]);
 136         out_be64(&mic_tm_regs->slow_next_timer_1, MIC_Slow_Next_Timer_table[pmode]);
 137
 138         value = in_be64(&pmd_regs->pmcr);
 139         /* set bits to zero */
 140         value &= 0xFFFFFFFFFFFFFFF8ull;
 141         /* set bits to next pmode */
 142         value |= pmode;
 143
 144         out_be64(&pmd_regs->pmcr, value);
 145
 146         /* wait until new pmode appears in status register */
 147         value = in_be64(&pmd_regs->pmsr) & 0x07;
 148         while(value != pmode) {
 149                 cpu_relax();
 150                 value = in_be64(&pmd_regs->pmsr) & 0x07;
 151         }
 152
 153         local_irq_restore(flags);
 154
 155         return 0;
 156 }
 157
 158 static int set_pmode(int cpu, unsigned int slow_mode) {
 159         if (pmi_dev)
 160                 return set_pmode_pmi(cpu, slow_mode);
 161         else
 162                 return set_pmode_reg(cpu, slow_mode);
 163 }
 164
 165 static void cbe_cpufreq_handle_pmi(struct of_device *dev, pmi_message_t pmi_msg)
 166 {
 167         struct cpufreq_policy policy;
 168         u8 cpu;
 169         u8 cbe_pmode_new;
 170
 171         BUG_ON(pmi_msg.type != PMI_TYPE_FREQ_CHANGE);
 172
 173         cpu = cbe_node_to_cpu(pmi_msg.data1);
 174         cbe_pmode_new = pmi_msg.data2;
 175
 176         cpufreq_get_policy(&policy, cpu);
 177
 178         policy.max = min(policy.max, cbe_freqs[cbe_pmode_new].frequency);
 179         policy.min = min(policy.min, policy.max);
 180
 181         pr_debug("cbe_handle_pmi: new policy.min=%d policy.max=%d\n", policy.min, policy.max);
 182         cpufreq_set_policy(&policy);
 183 }
 184
 185 static struct pmi_handler cbe_pmi_handler = {
 186         .type                   = PMI_TYPE_FREQ_CHANGE,
 187         .handle_pmi_message     = cbe_cpufreq_handle_pmi,
 188 };
 189
 190
 191 /*
 192  * cpufreq functions
 193  */
 194
 195 static int cbe_cpufreq_cpu_init(struct cpufreq_policy *policy)
 196 {
 197         const u32 *max_freqp;
 198         u32 max_freq;
 199         int i, cur_pmode;
 200         struct device_node *cpu;
 201
 202         cpu = of_get_cpu_node(policy->cpu, NULL);
 203
 204         if (!cpu)
 205                 return -ENODEV;
 206
 207         pr_debug("init cpufreq on CPU %d\n", policy->cpu);
 208
 209         max_freqp = of_get_property(cpu, "clock-frequency", NULL);
 210
 211         if (!max_freqp)
 212                 return -EINVAL;
 213
 214         /* we need the freq in kHz */
 215         max_freq = *max_freqp / 1000;
 216
 217         pr_debug("max clock-frequency is at %u kHz\n", max_freq);
 218         pr_debug("initializing frequency table\n");
 219
 220         /* initialize frequency table */
 221         for (i=0; cbe_freqs[i].frequency!=CPUFREQ_TABLE_END; i++) {
 222                 cbe_freqs[i].frequency = max_freq / cbe_freqs[i].index;
 223                 pr_debug("%d: %d\n", i, cbe_freqs[i].frequency);
 224         }
 225
 226         policy->governor = CPUFREQ_DEFAULT_GOVERNOR;
 227         /* if DEBUG is enabled set_pmode() measures the correct latency of a transition */
 228         policy->cpuinfo.transition_latency = 25000;
 229
 230         cur_pmode = get_pmode(policy->cpu);
 231         pr_debug("current pmode is at %d\n",cur_pmode);
 232
 233         policy->cur = cbe_freqs[cur_pmode].frequency;
 234
 235 #ifdef CONFIG_SMP
 236         policy->cpus = cpu_sibling_map[policy->cpu];
 237 #endif
 238
 239         cpufreq_frequency_table_get_attr(cbe_freqs, policy->cpu);
 240
 241         /* this ensures that policy->cpuinfo_min and policy->cpuinfo_max are set correctly */
 242         return cpufreq_frequency_table_cpuinfo(policy, cbe_freqs);
 243 }
 244
 245 static int cbe_cpufreq_cpu_exit(struct cpufreq_policy *policy)
 246 {
 247         cpufreq_frequency_table_put_attr(policy->cpu);
 248         return 0;
 249 }
 250
 251 static int cbe_cpufreq_verify(struct cpufreq_policy *policy)
 252 {
 253         return cpufreq_frequency_table_verify(policy, cbe_freqs);
 254 }
 255
 256
 257 static int cbe_cpufreq_target(struct cpufreq_policy *policy, unsigned int target_freq,
 258                             unsigned int relation)
 259 {
 260         int rc;
 261         struct cpufreq_freqs freqs;
 262         int cbe_pmode_new;
 263
 264         cpufreq_frequency_table_target(policy,
 265                                        cbe_freqs,
 266                                        target_freq,
 267                                        relation,
 268                                        &cbe_pmode_new);
 269
 270         freqs.old = policy->cur;
 271         freqs.new = cbe_freqs[cbe_pmode_new].frequency;
 272         freqs.cpu = policy->cpu;
 273
 274         mutex_lock(&cbe_switch_mutex);
 275         cpufreq_notify_transition(&freqs, CPUFREQ_PRECHANGE);
 276
 277         pr_debug("setting frequency for cpu %d to %d kHz, 1/%d of max frequency\n",
 278                  policy->cpu,
 279                  cbe_freqs[cbe_pmode_new].frequency,
 280                  cbe_freqs[cbe_pmode_new].index);
 281
 282         rc = set_pmode(policy->cpu, cbe_pmode_new);
 283         cpufreq_notify_transition(&freqs, CPUFREQ_POSTCHANGE);
 284         mutex_unlock(&cbe_switch_mutex);
 285
 286         return rc;
 287 }
 288
 289 static struct cpufreq_driver cbe_cpufreq_driver = {
 290         .verify         = cbe_cpufreq_verify,
 291         .target         = cbe_cpufreq_target,
 292         .init           = cbe_cpufreq_cpu_init,
 293         .exit           = cbe_cpufreq_cpu_exit,
 294         .name           = "cbe-cpufreq",
 295         .owner          = THIS_MODULE,
 296         .flags          = CPUFREQ_CONST_LOOPS,
 297 };
 298
 299 /*
 300  * module init and destoy
 301  */
 302
 303 static int __init cbe_cpufreq_init(void)
 304 {
 305         struct device_node *np;
 306
 307         if (!machine_is(cell))
 308                 return -ENODEV;
 309
 310         np = of_find_node_by_type(NULL, "ibm,pmi");
 311
 312         pmi_dev = of_find_device_by_node(np);
 313
 314         if (pmi_dev)
 315                 pmi_register_handler(pmi_dev, &cbe_pmi_handler);
 316
 317         return cpufreq_register_driver(&cbe_cpufreq_driver);
 318 }
 319
 320 static void __exit cbe_cpufreq_exit(void)
 321 {
 322         if (pmi_dev)
 323                 pmi_unregister_handler(pmi_dev, &cbe_pmi_handler);
 324
 325         cpufreq_unregister_driver(&cbe_cpufreq_driver);
 326 }
 327
 328 module_init(cbe_cpufreq_init);
 329 module_exit(cbe_cpufreq_exit);
 330
 331 MODULE_LICENSE("GPL");
 332 MODULE_AUTHOR("Christian Krafft <krafft@de.ibm.com>");