arch/i386/kernel/cpu/cpufreq/p4-clockmod.c

   1 /*
   2  *      Pentium 4/Xeon CPU on demand clock modulation/speed scaling
   3  *      (C) 2002 - 2003 Dominik Brodowski <linux@brodo.de>
   4  *      (C) 2002 Zwane Mwaikambo <zwane@commfireservices.com>
   5  *      (C) 2002 Arjan van de Ven <arjanv@redhat.com>
   6  *      (C) 2002 Tora T. Engstad
   7  *      All Rights Reserved
   8  *
   9  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
  10  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
  11  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  12  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  *      The author(s) of this software shall not be held liable for damages
  15  *      of any nature resulting due to the use of this software. This
  16  *      software is provided AS-IS with no warranties.
  17  *
  18  *      Date            Errata                  Description
  19  *      20020525        N44, O17        12.5% or 25% DC causes lockup
  20  *
  21  */
  22
  23 #include <linux/config.h>
  24 #include <linux/kernel.h>
  25 #include <linux/module.h>
  26 #include <linux/init.h>
  27 #include <linux/smp.h>
  28 #include <linux/cpufreq.h>
  29 #include <linux/slab.h>
  30 #include <linux/sched.h>
  31
  32 #include <asm/processor.h>
  33 #include <asm/msr.h>
  34 #include <asm/timex.h>
  35
  36 #include "speedstep-lib.h"
  37
  38 #define PFX     "cpufreq: "
  39
  40 /*
  41  * Duty Cycle (3bits), note DC_DISABLE is not specified in
  42  * intel docs i just use it to mean disable
  43  */
  44 enum {
  45         DC_RESV, DC_DFLT, DC_25PT, DC_38PT, DC_50PT,
  46         DC_64PT, DC_75PT, DC_88PT, DC_DISABLE
  47 };
  48
  49 #define DC_ENTRIES      8
  50
  51
  52 static int has_N44_O17_errata[NR_CPUS];
  53 static unsigned int stock_freq;
  54
  55 static int cpufreq_p4_setdc(unsigned int cpu, unsigned int newstate)
  56 {
  57         u32 l, h;
  58         cpumask_t cpus_allowed, affected_cpu_map;
  59         struct cpufreq_freqs freqs;
  60         int hyperthreading = 0;
  61         int sibling = 0;
  62
  63         if (!cpu_online(cpu) || (newstate > DC_DISABLE) ||
  64                 (newstate == DC_RESV))
  65                 return -EINVAL;
  66
  67         /* switch to physical CPU where state is to be changed*/
  68         cpus_allowed = current->cpus_allowed;
  69
  70         /* only run on CPU to be set, or on its sibling */
  71        affected_cpu_map = cpumask_of_cpu(cpu);
  72 #ifdef CONFIG_X86_HT
  73         hyperthreading = ((cpu_has_ht) && (smp_num_siblings == 2));
  74         if (hyperthreading) {
  75                 sibling = cpu_sibling_map[cpu];
  76                 cpu_set(sibling, affected_cpu_map);
  77         }
  78 #endif
  79         set_cpus_allowed(current, affected_cpu_map);
  80         BUG_ON(!cpu_isset(smp_processor_id(), affected_cpu_map));
  81
  82         /* get current state */
  83         rdmsr(MSR_IA32_THERM_CONTROL, l, h);
  84         if (l & 0x10) {
  85                 l = l >> 1;
  86                 l &= 0x7;
  87         } else
  88                 l = DC_DISABLE;
  89
  90         if (l == newstate) {
  91                 set_cpus_allowed(current, cpus_allowed);
  92                 return 0;
  93         } else if (l == DC_RESV) {
  94                 printk(KERN_ERR PFX "BIG FAT WARNING: currently in invalid setting\n");
  95         }
  96
  97         /* notifiers */
  98         freqs.old = stock_freq * l / 8;
  99         freqs.new = stock_freq * newstate / 8;
 100         freqs.cpu = cpu;
 101         cpufreq_notify_transition(&freqs, CPUFREQ_PRECHANGE);
 102         if (hyperthreading) {
 103                 freqs.cpu = sibling;
 104                 cpufreq_notify_transition(&freqs, CPUFREQ_PRECHANGE);
 105         }
 106
 107         rdmsr(MSR_IA32_THERM_STATUS, l, h);
 108 #if 0
 109         if (l & 0x01)
 110                 printk(KERN_DEBUG PFX "CPU#%d currently thermal throttled\n", cpu);
 111 #endif
 112         if (has_N44_O17_errata[cpu] && (newstate == DC_25PT || newstate == DC_DFLT))
 113                 newstate = DC_38PT;
 114
 115         rdmsr(MSR_IA32_THERM_CONTROL, l, h);
 116         if (newstate == DC_DISABLE) {
 117                 /* printk(KERN_INFO PFX "CPU#%d disabling modulation\n", cpu); */
 118                 wrmsr(MSR_IA32_THERM_CONTROL, l & ~(1<<4), h);
 119         } else {
 120                 /* printk(KERN_INFO PFX "CPU#%d setting duty cycle to %d%%\n",
 121                         cpu, ((125 * newstate) / 10)); */
 122                 /* bits 63 - 5  : reserved
 123                  * bit  4       : enable/disable
 124                  * bits 3-1     : duty cycle
 125                  * bit  0       : reserved
 126                  */
 127                 l = (l & ~14);
 128                 l = l | (1<<4) | ((newstate & 0x7)<<1);
 129                 wrmsr(MSR_IA32_THERM_CONTROL, l, h);
 130         }
 131
 132         set_cpus_allowed(current, cpus_allowed);
 133
 134         /* notifiers */
 135         cpufreq_notify_transition(&freqs, CPUFREQ_POSTCHANGE);
 136         if (hyperthreading) {
 137                 freqs.cpu = cpu;
 138                 cpufreq_notify_transition(&freqs, CPUFREQ_POSTCHANGE);
 139         }
 140
 141         return 0;
 142 }
 143
 144
 145 static struct cpufreq_frequency_table p4clockmod_table[] = {
 146         {DC_RESV, CPUFREQ_ENTRY_INVALID},
 147         {DC_DFLT, 0},
 148         {DC_25PT, 0},
 149         {DC_38PT, 0},
 150         {DC_50PT, 0},
 151         {DC_64PT, 0},
 152         {DC_75PT, 0},
 153         {DC_88PT, 0},
 154         {DC_DISABLE, 0},
 155         {DC_RESV, CPUFREQ_TABLE_END},
 156 };
 157
 158
 159 static int cpufreq_p4_target(struct cpufreq_policy *policy,
 160                              unsigned int target_freq,
 161                              unsigned int relation)
 162 {
 163         unsigned int    newstate = DC_RESV;
 164
 165         if (cpufreq_frequency_table_target(policy, &p4clockmod_table[0], target_freq, relation, &newstate))
 166                 return -EINVAL;
 167
 168         cpufreq_p4_setdc(policy->cpu, p4clockmod_table[newstate].index);
 169
 170         return 0;
 171 }
 172
 173
 174 static int cpufreq_p4_verify(struct cpufreq_policy *policy)
 175 {
 176         return cpufreq_frequency_table_verify(policy, &p4clockmod_table[0]);
 177 }
 178
 179
 180 static unsigned int cpufreq_p4_get_frequency(struct cpuinfo_x86 *c)
 181 {
 182         if ((c->x86 == 0x06) && (c->x86_model == 0x09)) {
 183                 /* Pentium M */
 184                 printk(KERN_WARNING PFX "Warning: Pentium M detected. "
 185                        "The speedstep_centrino module offers voltage scaling"
 186                        " in addition of frequency scaling. You should use "
 187                        "that instead of p4-clockmod, if possible.\n");
 188                 return speedstep_get_processor_frequency(SPEEDSTEP_PROCESSOR_PM);
 189         }
 190
 191         if (c->x86 != 0xF) {
 192                 printk(KERN_WARNING PFX "Unknown p4-clockmod-capable CPU. Please send an e-mail to <linux@brodo.de>\n");
 193                 return 0;
 194         }
 195
 196         if (speedstep_detect_processor() == SPEEDSTEP_PROCESSOR_P4M) {
 197                 printk(KERN_WARNING PFX "Warning: Pentium 4-M detected. "
 198                        "The speedstep-ich or acpi cpufreq modules offer "
 199                        "voltage scaling in addition of frequency scaling. "
 200                        "You should use either one instead of p4-clockmod, "
 201                        "if possible.\n");
 202                 return speedstep_get_processor_frequency(SPEEDSTEP_PROCESSOR_P4M);
 203         }
 204
 205         return speedstep_get_processor_frequency(SPEEDSTEP_PROCESSOR_P4D);
 206 }
 207
 208
 209
 210 static int cpufreq_p4_cpu_init(struct cpufreq_policy *policy)
 211 {
 212         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data[policy->cpu];
 213         int cpuid = 0;
 214         unsigned int i;
 215
 216         /* Errata workaround */
 217         cpuid = (c->x86 << 8) | (c->x86_model << 4) | c->x86_mask;
 218         switch (cpuid) {
 219         case 0x0f07:
 220         case 0x0f0a:
 221         case 0x0f11:
 222         case 0x0f12:
 223                 has_N44_O17_errata[policy->cpu] = 1;
 224         }
 225
 226         /* get max frequency */
 227         stock_freq = cpufreq_p4_get_frequency(c);
 228         if (!stock_freq)
 229                 return -EINVAL;
 230
 231         /* table init */
 232         for (i=1; (p4clockmod_table[i].frequency != CPUFREQ_TABLE_END); i++) {
 233                 if ((i<2) && (has_N44_O17_errata[policy->cpu]))
 234                         p4clockmod_table[i].frequency = CPUFREQ_ENTRY_INVALID;
 235                 else
 236                         p4clockmod_table[i].frequency = (stock_freq * i)/8;
 237         }
 238         cpufreq_frequency_table_get_attr(p4clockmod_table, policy->cpu);
 239
 240         /* cpuinfo and default policy values */
 241         policy->governor = CPUFREQ_DEFAULT_GOVERNOR;
 242         policy->cpuinfo.transition_latency = 1000000; /* assumed */
 243         policy->cur = stock_freq;
 244
 245         return cpufreq_frequency_table_cpuinfo(policy, &p4clockmod_table[0]);
 246 }
 247
 248
 249 static int cpufreq_p4_cpu_exit(struct cpufreq_policy *policy)
 250 {
 251         cpufreq_frequency_table_put_attr(policy->cpu);
 252         return 0;
 253 }
 254
 255 static struct freq_attr* p4clockmod_attr[] = {
 256         &cpufreq_freq_attr_scaling_available_freqs,
 257         NULL,
 258 };
 259
 260 static struct cpufreq_driver p4clockmod_driver = {
 261         .verify         = cpufreq_p4_verify,
 262         .target         = cpufreq_p4_target,
 263         .init           = cpufreq_p4_cpu_init,
 264         .exit           = cpufreq_p4_cpu_exit,
 265         .name           = "p4-clockmod",
 266         .owner          = THIS_MODULE,
 267         .attr           = p4clockmod_attr,
 268 };
 269
 270
 271 static int __init cpufreq_p4_init(void)
 272 {
 273         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data;
 274
 275         /*
 276          * THERM_CONTROL is architectural for IA32 now, so
 277          * we can rely on the capability checks
 278          */
 279         if (c->x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL)
 280                 return -ENODEV;
 281
 282         if (!test_bit(X86_FEATURE_ACPI, c->x86_capability) ||
 283                 !test_bit(X86_FEATURE_ACC, c->x86_capability))
 284                 return -ENODEV;
 285
 286         printk(KERN_INFO PFX "P4/Xeon(TM) CPU On-Demand Clock Modulation available\n");
 287
 288         return cpufreq_register_driver(&p4clockmod_driver);
 289 }
 290
 291
 292 static void __exit cpufreq_p4_exit(void)
 293 {
 294         cpufreq_unregister_driver(&p4clockmod_driver);
 295 }
 296
 297
 298 MODULE_AUTHOR ("Zwane Mwaikambo <zwane@commfireservices.com>");
 299 MODULE_DESCRIPTION ("cpufreq driver for Pentium(TM) 4/Xeon(TM)");
 300 MODULE_LICENSE ("GPL");
 301
 302 late_initcall(cpufreq_p4_init);
 303 module_exit(cpufreq_p4_exit);
 304