drivers/cpufreq/powernow-k6.c

   1 /*
   2  *  This file was based upon code in Powertweak Linux (http://powertweak.sf.net)
   3  *  (C) 2000-2003  Dave Jones, Arjan van de Ven, Janne Pänkälä,
   4  *                 Dominik Brodowski.
   5  *
   6  *  Licensed under the terms of the GNU GPL License version 2.
   7  *
   8  *  BIG FAT DISCLAIMER: Work in progress code. Possibly *dangerous*
   9  */
  10
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/cpufreq.h>
  15 #include <linux/ioport.h>
  16 #include <linux/timex.h>
  17 #include <linux/io.h>
  18
  19 #include <asm/msr.h>
  20
  21 #define POWERNOW_IOPORT 0xfff0          /* it doesn't matter where, as long
  22                                            as it is unused */
  23
  24 #define PFX "powernow-k6: "
  25 static unsigned int                     busfreq;   /* FSB, in 10 kHz */
  26 static unsigned int                     max_multiplier;
  27
  28 static unsigned int                     param_busfreq = 0;
  29 static unsigned int                     param_max_multiplier = 0;
  30
  31 module_param_named(max_multiplier, param_max_multiplier, uint, S_IRUGO);
  32 MODULE_PARM_DESC(max_multiplier, "Maximum multiplier (allowed values: 20 30 35 40 45 50 55 60)");
  33
  34 module_param_named(bus_frequency, param_busfreq, uint, S_IRUGO);
  35 MODULE_PARM_DESC(bus_frequency, "Bus frequency in kHz");
  36
  37 /* Clock ratio multiplied by 10 - see table 27 in AMD#23446 */
  38 static struct cpufreq_frequency_table clock_ratio[] = {
  39         {45,  /* 000 -> 4.5x */ 0},
  40         {50,  /* 001 -> 5.0x */ 0},
  41         {40,  /* 010 -> 4.0x */ 0},
  42         {55,  /* 011 -> 5.5x */ 0},
  43         {20,  /* 100 -> 2.0x */ 0},
  44         {30,  /* 101 -> 3.0x */ 0},
  45         {60,  /* 110 -> 6.0x */ 0},
  46         {35,  /* 111 -> 3.5x */ 0},
  47         {0, CPUFREQ_TABLE_END}
  48 };
  49
  50 static const struct {
  51         unsigned freq;
  52         unsigned mult;
  53 } usual_frequency_table[] = {
  54         { 400000, 40 }, // 100   * 4
  55         { 450000, 45 }, // 100   * 4.5
  56         { 475000, 50 }, //  95   * 5
  57         { 500000, 50 }, // 100   * 5
  58         { 506250, 45 }, // 112.5 * 4.5
  59         { 533500, 55 }, //  97   * 5.5
  60         { 550000, 55 }, // 100   * 5.5
  61         { 562500, 50 }, // 112.5 * 5
  62         { 570000, 60 }, //  95   * 6
  63         { 600000, 60 }, // 100   * 6
  64         { 618750, 55 }, // 112.5 * 5.5
  65         { 660000, 55 }, // 120   * 5.5
  66         { 675000, 60 }, // 112.5 * 6
  67         { 720000, 60 }, // 120   * 6
  68 };
  69
  70 #define FREQ_RANGE              3000
  71
  72 /**
  73  * powernow_k6_get_cpu_multiplier - returns the current FSB multiplier
  74  *
  75  * Returns the current setting of the frequency multiplier. Core clock
  76  * speed is frequency of the Front-Side Bus multiplied with this value.
  77  */
  78 static int powernow_k6_get_cpu_multiplier(void)
  79 {
  80         unsigned long invalue = 0;
  81         u32 msrval;
  82
  83         local_irq_disable();
  84
  85         msrval = POWERNOW_IOPORT + 0x1;
  86         wrmsr(MSR_K6_EPMR, msrval, 0); /* enable the PowerNow port */
  87         invalue = inl(POWERNOW_IOPORT + 0x8);
  88         msrval = POWERNOW_IOPORT + 0x0;
  89         wrmsr(MSR_K6_EPMR, msrval, 0); /* disable it again */
  90
  91         local_irq_enable();
  92
  93         return clock_ratio[(invalue >> 5)&7].index;
  94 }
  95
  96 static void powernow_k6_set_cpu_multiplier(unsigned int best_i)
  97 {
  98         unsigned long outvalue, invalue;
  99         unsigned long msrval;
 100         unsigned long cr0;
 101
 102         /* we now need to transform best_i to the BVC format, see AMD#23446 */
 103
 104         /*
 105          * The processor doesn't respond to inquiry cycles while changing the
 106          * frequency, so we must disable cache.
 107          */
 108         local_irq_disable();
 109         cr0 = read_cr0();
 110         write_cr0(cr0 | X86_CR0_CD);
 111         wbinvd();
 112
 113         outvalue = (1<<12) | (1<<10) | (1<<9) | (best_i<<5);
 114
 115         msrval = POWERNOW_IOPORT + 0x1;
 116         wrmsr(MSR_K6_EPMR, msrval, 0); /* enable the PowerNow port */
 117         invalue = inl(POWERNOW_IOPORT + 0x8);
 118         invalue = invalue & 0x1f;
 119         outvalue = outvalue | invalue;
 120         outl(outvalue, (POWERNOW_IOPORT + 0x8));
 121         msrval = POWERNOW_IOPORT + 0x0;
 122         wrmsr(MSR_K6_EPMR, msrval, 0); /* disable it again */
 123
 124         write_cr0(cr0);
 125         local_irq_enable();
 126 }
 127
 128 /**
 129  * powernow_k6_set_state - set the PowerNow! multiplier
 130  * @best_i: clock_ratio[best_i] is the target multiplier
 131  *
 132  *   Tries to change the PowerNow! multiplier
 133  */
 134 static void powernow_k6_set_state(unsigned int best_i)
 135 {
 136         struct cpufreq_freqs freqs;
 137
 138         if (clock_ratio[best_i].index > max_multiplier) {
 139                 printk(KERN_ERR PFX "invalid target frequency\n");
 140                 return;
 141         }
 142
 143         freqs.old = busfreq * powernow_k6_get_cpu_multiplier();
 144         freqs.new = busfreq * clock_ratio[best_i].index;
 145         freqs.cpu = 0; /* powernow-k6.c is UP only driver */
 146
 147         cpufreq_notify_transition(&freqs, CPUFREQ_PRECHANGE);
 148
 149         powernow_k6_set_cpu_multiplier(best_i);
 150
 151         cpufreq_notify_transition(&freqs, CPUFREQ_POSTCHANGE);
 152
 153         return;
 154 }
 155
 156
 157 /**
 158  * powernow_k6_verify - verifies a new CPUfreq policy
 159  * @policy: new policy
 160  *
 161  * Policy must be within lowest and highest possible CPU Frequency,
 162  * and at least one possible state must be within min and max.
 163  */
 164 static int powernow_k6_verify(struct cpufreq_policy *policy)
 165 {
 166         return cpufreq_frequency_table_verify(policy, &clock_ratio[0]);
 167 }
 168
 169
 170 /**
 171  * powernow_k6_setpolicy - sets a new CPUFreq policy
 172  * @policy: new policy
 173  * @target_freq: the target frequency
 174  * @relation: how that frequency relates to achieved frequency
 175  *  (CPUFREQ_RELATION_L or CPUFREQ_RELATION_H)
 176  *
 177  * sets a new CPUFreq policy
 178  */
 179 static int powernow_k6_target(struct cpufreq_policy *policy,
 180                                unsigned int target_freq,
 181                                unsigned int relation)
 182 {
 183         unsigned int newstate = 0;
 184
 185         if (cpufreq_frequency_table_target(policy, &clock_ratio[0],
 186                                 target_freq, relation, &newstate))
 187                 return -EINVAL;
 188
 189         powernow_k6_set_state(newstate);
 190
 191         return 0;
 192 }
 193
 194 static int powernow_k6_cpu_init(struct cpufreq_policy *policy)
 195 {
 196         unsigned int i, f;
 197         int result;
 198         unsigned khz;
 199
 200         if (policy->cpu != 0)
 201                 return -ENODEV;
 202
 203         max_multiplier = 0;
 204         khz = cpu_khz;
 205         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(usual_frequency_table); i++) {
 206                 if (khz >= usual_frequency_table[i].freq - FREQ_RANGE &&
 207                     khz <= usual_frequency_table[i].freq + FREQ_RANGE) {
 208                         khz = usual_frequency_table[i].freq;
 209                         max_multiplier = usual_frequency_table[i].mult;
 210                         break;
 211                 }
 212         }
 213         if (param_max_multiplier) {
 214                 for (i = 0; (clock_ratio[i].frequency != CPUFREQ_TABLE_END); i++) {
 215                         if (clock_ratio[i].index == param_max_multiplier) {
 216                                 max_multiplier = param_max_multiplier;
 217                                 goto have_max_multiplier;
 218                         }
 219                 }
 220                 printk(KERN_ERR "powernow-k6: invalid max_multiplier parameter, valid parameters 20, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60\n");
 221                 return -EINVAL;
 222         }
 223
 224         if (!max_multiplier) {
 225                 printk(KERN_WARNING "powernow-k6: unknown frequency %u, cannot determine current multiplier\n", khz);
 226                 printk(KERN_WARNING "powernow-k6: use module parameters max_multiplier and bus_frequency\n");
 227                 return -EOPNOTSUPP;
 228         }
 229
 230 have_max_multiplier:
 231         param_max_multiplier = max_multiplier;
 232
 233         if (param_busfreq) {
 234                 if (param_busfreq >= 50000 && param_busfreq <= 150000) {
 235                         busfreq = param_busfreq / 10;
 236                         goto have_busfreq;
 237                 }
 238                 printk(KERN_ERR "powernow-k6: invalid bus_frequency parameter, allowed range 50000 - 150000 kHz\n");
 239                 return -EINVAL;
 240         }
 241
 242         busfreq = khz / max_multiplier;
 243 have_busfreq:
 244         param_busfreq = busfreq * 10;
 245
 246         /* table init */
 247         for (i = 0; (clock_ratio[i].frequency != CPUFREQ_TABLE_END); i++) {
 248                 f = clock_ratio[i].index;
 249                 if (f > max_multiplier)
 250                         clock_ratio[i].frequency = CPUFREQ_ENTRY_INVALID;
 251                 else
 252                         clock_ratio[i].frequency = busfreq * f;
 253         }
 254
 255         /* cpuinfo and default policy values */
 256         policy->cpuinfo.transition_latency = 500000;
 257         policy->cur = busfreq * max_multiplier;
 258
 259         result = cpufreq_frequency_table_cpuinfo(policy, clock_ratio);
 260         if (result)
 261                 return result;
 262
 263         cpufreq_frequency_table_get_attr(clock_ratio, policy->cpu);
 264
 265         return 0;
 266 }
 267
 268
 269 static int powernow_k6_cpu_exit(struct cpufreq_policy *policy)
 270 {
 271         unsigned int i;
 272         for (i = 0; i < 8; i++) {
 273                 if (i == max_multiplier)
 274                         powernow_k6_set_state(i);
 275         }
 276         cpufreq_frequency_table_put_attr(policy->cpu);
 277         return 0;
 278 }
 279
 280 static unsigned int powernow_k6_get(unsigned int cpu)
 281 {
 282         unsigned int ret;
 283         ret = (busfreq * powernow_k6_get_cpu_multiplier());
 284         return ret;
 285 }
 286
 287 static struct freq_attr *powernow_k6_attr[] = {
 288         &cpufreq_freq_attr_scaling_available_freqs,
 289         NULL,
 290 };
 291
 292 static struct cpufreq_driver powernow_k6_driver = {
 293         .verify         = powernow_k6_verify,
 294         .target         = powernow_k6_target,
 295         .init           = powernow_k6_cpu_init,
 296         .exit           = powernow_k6_cpu_exit,
 297         .get            = powernow_k6_get,
 298         .name           = "powernow-k6",
 299         .owner          = THIS_MODULE,
 300         .attr           = powernow_k6_attr,
 301 };
 302
 303
 304 /**
 305  * powernow_k6_init - initializes the k6 PowerNow! CPUFreq driver
 306  *
 307  *   Initializes the K6 PowerNow! support. Returns -ENODEV on unsupported
 308  * devices, -EINVAL or -ENOMEM on problems during initiatization, and zero
 309  * on success.
 310  */
 311 static int __init powernow_k6_init(void)
 312 {
 313         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(0);
 314
 315         if ((c->x86_vendor != X86_VENDOR_AMD) || (c->x86 != 5) ||
 316                 ((c->x86_model != 12) && (c->x86_model != 13)))
 317                 return -ENODEV;
 318
 319         if (!request_region(POWERNOW_IOPORT, 16, "PowerNow!")) {
 320                 printk(KERN_INFO PFX "PowerNow IOPORT region already used.\n");
 321                 return -EIO;
 322         }
 323
 324         if (cpufreq_register_driver(&powernow_k6_driver)) {
 325                 release_region(POWERNOW_IOPORT, 16);
 326                 return -EINVAL;
 327         }
 328
 329         return 0;
 330 }
 331
 332
 333 /**
 334  * powernow_k6_exit - unregisters AMD K6-2+/3+ PowerNow! support
 335  *
 336  *   Unregisters AMD K6-2+ / K6-3+ PowerNow! support.
 337  */
 338 static void __exit powernow_k6_exit(void)
 339 {
 340         cpufreq_unregister_driver(&powernow_k6_driver);
 341         release_region(POWERNOW_IOPORT, 16);
 342 }
 343
 344
 345 MODULE_AUTHOR("Arjan van de Ven, Dave Jones <davej@redhat.com>, "
 346                 "Dominik Brodowski <linux@brodo.de>");
 347 MODULE_DESCRIPTION("PowerNow! driver for AMD K6-2+ / K6-3+ processors.");
 348 MODULE_LICENSE("GPL");
 349
 350 module_init(powernow_k6_init);
 351 module_exit(powernow_k6_exit);