sys/powerpc/cpufreq/pcr.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2009 Nathan Whitehorn
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  15  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  16  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  17  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  18  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  19  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  20  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  21  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  22  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/systm.h>
  32 #include <sys/bus.h>
  33 #include <sys/cpu.h>
  34 #include <sys/kernel.h>
  35 #include <sys/module.h>
  36
  37 #include <dev/ofw/ofw_bus.h>
  38
  39 #include "cpufreq_if.h"
  40
  41 struct pcr_softc {
  42         device_t dev;
  43         uint32_t pcr_vals[3];
  44         int nmodes;
  45 };
  46
  47 static void     pcr_identify(driver_t *driver, device_t parent);
  48 static int      pcr_probe(device_t dev);
  49 static int      pcr_attach(device_t dev);
  50 static int      pcr_settings(device_t dev, struct cf_setting *sets, int *count);
  51 static int      pcr_set(device_t dev, const struct cf_setting *set);
  52 static int      pcr_get(device_t dev, struct cf_setting *set);
  53 static int      pcr_type(device_t dev, int *type);
  54
  55 static device_method_t pcr_methods[] = {
  56         /* Device interface */
  57         DEVMETHOD(device_identify,      pcr_identify),
  58         DEVMETHOD(device_probe,         pcr_probe),
  59         DEVMETHOD(device_attach,        pcr_attach),
  60
  61         /* cpufreq interface */
  62         DEVMETHOD(cpufreq_drv_set,      pcr_set),
  63         DEVMETHOD(cpufreq_drv_get,      pcr_get),
  64         DEVMETHOD(cpufreq_drv_type,     pcr_type),
  65         DEVMETHOD(cpufreq_drv_settings, pcr_settings),
  66
  67         {0, 0}
  68 };
  69
  70 static driver_t pcr_driver = {
  71         "pcr",
  72         pcr_methods,
  73         sizeof(struct pcr_softc)
  74 };
  75
  76 static devclass_t pcr_devclass;
  77 DRIVER_MODULE(pcr, cpu, pcr_driver, pcr_devclass, 0, 0);
  78
  79 /*
  80  * States
  81  */
  82
  83 #define PCR_TO_FREQ(a)  ((a >> 17) & 3)
  84
  85 #define PCR_FULL        0
  86 #define PCR_HALF        1
  87 #define PCR_QUARTER     2               /* Only on 970MP */
  88
  89 #define PSR_RECEIVED    (1ULL << 61)
  90 #define PSR_COMPLETED   (1ULL << 61)
  91
  92 /*
  93  * SCOM addresses
  94  */
  95
  96 #define SCOM_PCR        0x0aa00100      /* Power Control Register */
  97 #define SCOM_PCR_BIT    0x80000000      /* Data bit for PCR */
  98 #define SCOM_PSR        0x40800100      /* Power Status Register */
  99
 100 /*
 101  * SCOM Glue
 102  */
 103
 104 #define SCOMC_READ      0x00008000
 105 #define SCOMC_WRITE     0x00000000
 106
 107 static void
 108 write_scom(register_t address, uint64_t value)
 109 {
 110         register_t msr;
 111         #ifndef __powerpc64__
 112         register_t hi, lo, scratch;
 113         #endif
 114
 115         msr = mfmsr();
 116         mtmsr(msr & ~PSL_EE); isync();
 117
 118         #ifdef __powerpc64__
 119         mtspr(SPR_SCOMD, value);
 120         #else
 121         hi = (value >> 32) & 0xffffffff;
 122         lo = value & 0xffffffff;
 123         mtspr64(SPR_SCOMD, hi, lo, scratch);
 124         #endif
 125         isync();
 126         mtspr(SPR_SCOMC, address | SCOMC_WRITE);
 127         isync();
 128
 129         mtmsr(msr); isync();
 130 }
 131
 132 static uint64_t
 133 read_scom(register_t address)
 134 {
 135         register_t msr;
 136         uint64_t ret;
 137
 138         msr = mfmsr();
 139         mtmsr(msr & ~PSL_EE); isync();
 140
 141         mtspr(SPR_SCOMC, address | SCOMC_READ);
 142         isync();
 143
 144         __asm __volatile ("mfspr %0,%1;"
 145             " mr %0+1, %0; srdi %0,%0,32" : "=r" (ret) : "K" (SPR_SCOMD));
 146
 147         (void)mfspr(SPR_SCOMC); /* Complete transcation */
 148
 149         mtmsr(msr); isync();
 150
 151         return (ret);
 152 }
 153
 154 static void
 155 pcr_identify(driver_t *driver, device_t parent)
 156 {
 157         uint16_t vers;
 158         vers = mfpvr() >> 16;
 159
 160         /* Check for an IBM 970-class CPU */
 161         switch (vers) {
 162                 case IBM970FX:
 163                 case IBM970GX:
 164                 case IBM970MP:
 165                         break;
 166                 default:
 167                         return;
 168         }
 169
 170         /* Make sure we're not being doubly invoked. */
 171         if (device_find_child(parent, "pcr", -1) != NULL)
 172                 return;
 173
 174         /*
 175          * We attach a child for every CPU since settings need to
 176          * be performed on every CPU in the SMP case.
 177          */
 178         if (BUS_ADD_CHILD(parent, 10, "pcr", -1) == NULL)
 179                 device_printf(parent, "add pcr child failed\n");
 180 }
 181
 182 static int
 183 pcr_probe(device_t dev)
 184 {
 185         if (resource_disabled("pcr", 0))
 186                 return (ENXIO);
 187
 188         device_set_desc(dev, "PPC 970 Power Control Register");
 189         return (0);
 190 }
 191
 192 static int
 193 pcr_attach(device_t dev)
 194 {
 195         struct pcr_softc *sc;
 196         phandle_t cpu;
 197         uint32_t modes[3];
 198         int i;
 199
 200         sc = device_get_softc(dev);
 201         sc->dev = dev;
 202
 203         cpu = ofw_bus_get_node(device_get_parent(dev));
 204
 205         if (cpu <= 0) {
 206                 device_printf(dev,"No CPU device tree node!\n");
 207                 return (ENXIO);
 208         }
 209
 210         if (OF_getproplen(cpu, "power-mode-data") <= 0) {
 211                 /* Use the first CPU's node */
 212                 cpu = OF_child(OF_parent(cpu));
 213         }
 214
 215         /*
 216          * Collect the PCR values for each mode from the device tree.
 217          * These include bus timing information, and so cannot be
 218          * directly computed.
 219          */
 220         sc->nmodes = OF_getproplen(cpu, "power-mode-data");
 221         if (sc->nmodes <= 0 || sc->nmodes > sizeof(sc->pcr_vals)) {
 222                 device_printf(dev,"No power mode data in device tree!\n");
 223                 return (ENXIO);
 224         }
 225         OF_getprop(cpu, "power-mode-data", modes, sc->nmodes);
 226         sc->nmodes /= sizeof(modes[0]);
 227
 228         /* Sort the modes */
 229         for (i = 0; i < sc->nmodes; i++)
 230                 sc->pcr_vals[PCR_TO_FREQ(modes[i])] = modes[i];
 231
 232         cpufreq_register(dev);
 233         return (0);
 234 }
 235
 236 static int
 237 pcr_settings(device_t dev, struct cf_setting *sets, int *count)
 238 {
 239         struct pcr_softc *sc;
 240
 241         sc = device_get_softc(dev);
 242         if (sets == NULL || count == NULL)
 243                 return (EINVAL);
 244         if (*count < sc->nmodes)
 245                 return (E2BIG);
 246
 247         /* Return a list of valid settings for this driver. */
 248         memset(sets, CPUFREQ_VAL_UNKNOWN, sizeof(*sets) * sc->nmodes);
 249
 250         sets[0].freq = 10000; sets[0].dev = dev;
 251         sets[1].freq = 5000; sets[1].dev = dev;
 252         if (sc->nmodes > 2)
 253                 sets[2].freq = 2500; sets[2].dev = dev;
 254         *count = sc->nmodes;
 255
 256         return (0);
 257 }
 258
 259 static int
 260 pcr_set(device_t dev, const struct cf_setting *set)
 261 {
 262         struct pcr_softc *sc;
 263         register_t pcr, msr;
 264         uint64_t psr;
 265
 266         if (set == NULL)
 267                 return (EINVAL);
 268         sc = device_get_softc(dev);
 269
 270         /* Construct the new PCR */
 271
 272         pcr = SCOM_PCR_BIT;
 273
 274         if (set->freq == 10000)
 275                 pcr |= sc->pcr_vals[0];
 276         else if (set->freq == 5000)
 277                 pcr |= sc->pcr_vals[1];
 278         else if (set->freq == 2500)
 279                 pcr |= sc->pcr_vals[2];
 280
 281         msr = mfmsr();
 282         mtmsr(msr & ~PSL_EE); isync();
 283
 284         /* 970MP requires PCR and PCRH to be cleared first */
 285
 286         write_scom(SCOM_PCR,0);                 /* Clear PCRH */
 287         write_scom(SCOM_PCR,SCOM_PCR_BIT);      /* Clear PCR */
 288
 289         /* Set PCR */
 290
 291         write_scom(SCOM_PCR, pcr);
 292
 293         /* Wait for completion */
 294
 295         do {
 296                 DELAY(100);
 297                 psr = read_scom(SCOM_PSR);
 298         } while ((psr & PSR_RECEIVED) && !(psr & PSR_COMPLETED));
 299
 300         mtmsr(msr); isync();
 301
 302         return (0);
 303 }
 304
 305 static int
 306 pcr_get(device_t dev, struct cf_setting *set)
 307 {
 308         uint64_t psr;
 309
 310         if (set == NULL)
 311                 return (EINVAL);
 312
 313         memset(set, CPUFREQ_VAL_UNKNOWN, sizeof(*set));
 314
 315         psr = read_scom(SCOM_PSR);
 316
 317         /* We want bits 6 and 7 */
 318         psr = (psr >> 56) & 3;
 319
 320         set->freq = 10000;
 321         if (psr == PCR_HALF)
 322                 set->freq = 5000;
 323         else if (psr == PCR_QUARTER)
 324                 set->freq = 2500;
 325
 326         set->dev = dev;
 327
 328         return (0);
 329 }
 330
 331 static int
 332 pcr_type(device_t dev, int *type)
 333 {
 334
 335         if (type == NULL)
 336                 return (EINVAL);
 337
 338         *type = CPUFREQ_TYPE_RELATIVE;
 339         return (0);
 340 }
 341