Pull ec into test branch
[linux-2.6] / 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/kernel.h>
24 #include <linux/module.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/smp.h>
27 #include <linux/cpufreq.h>
28 #include <linux/slab.h>
29 #include <linux/cpumask.h>
30 #include <linux/sched.h>        /* current / set_cpus_allowed() */
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     "p4-clockmod: "
39 #define dprintk(msg...) cpufreq_debug_printk(CPUFREQ_DEBUG_DRIVER, "p4-clockmod", msg)
40
41 /*
42  * Duty Cycle (3bits), note DC_DISABLE is not specified in
43  * intel docs i just use it to mean disable
44  */
45 enum {
46         DC_RESV, DC_DFLT, DC_25PT, DC_38PT, DC_50PT,
47         DC_64PT, DC_75PT, DC_88PT, DC_DISABLE
48 };
49
50 #define DC_ENTRIES      8
51
52
53 static int has_N44_O17_errata[NR_CPUS];
54 static int has_N60_errata[NR_CPUS];
55 static unsigned int stock_freq;
56 static struct cpufreq_driver p4clockmod_driver;
57 static unsigned int cpufreq_p4_get(unsigned int cpu);
58
59 static int cpufreq_p4_setdc(unsigned int cpu, unsigned int newstate)
60 {
61         u32 l, h;
62
63         if (!cpu_online(cpu) || (newstate > DC_DISABLE) || (newstate == DC_RESV))
64                 return -EINVAL;
65
66         rdmsr(MSR_IA32_THERM_STATUS, l, h);
67
68         if (l & 0x01)
69                 dprintk("CPU#%d currently thermal throttled\n", cpu);
70
71         if (has_N44_O17_errata[cpu] && (newstate == DC_25PT || newstate == DC_DFLT))
72                 newstate = DC_38PT;
73
74         rdmsr(MSR_IA32_THERM_CONTROL, l, h);
75         if (newstate == DC_DISABLE) {
76                 dprintk("CPU#%d disabling modulation\n", cpu);
77                 wrmsr(MSR_IA32_THERM_CONTROL, l & ~(1<<4), h);
78         } else {
79                 dprintk("CPU#%d setting duty cycle to %d%%\n",
80                         cpu, ((125 * newstate) / 10));
81                 /* bits 63 - 5  : reserved
82                  * bit  4       : enable/disable
83                  * bits 3-1     : duty cycle
84                  * bit  0       : reserved
85                  */
86                 l = (l & ~14);
87                 l = l | (1<<4) | ((newstate & 0x7)<<1);
88                 wrmsr(MSR_IA32_THERM_CONTROL, l, h);
89         }
90
91         return 0;
92 }
93
94
95 static struct cpufreq_frequency_table p4clockmod_table[] = {
96         {DC_RESV, CPUFREQ_ENTRY_INVALID},
97         {DC_DFLT, 0},
98         {DC_25PT, 0},
99         {DC_38PT, 0},
100         {DC_50PT, 0},
101         {DC_64PT, 0},
102         {DC_75PT, 0},
103         {DC_88PT, 0},
104         {DC_DISABLE, 0},
105         {DC_RESV, CPUFREQ_TABLE_END},
106 };
107
108
109 static int cpufreq_p4_target(struct cpufreq_policy *policy,
110                              unsigned int target_freq,
111                              unsigned int relation)
112 {
113         unsigned int    newstate = DC_RESV;
114         struct cpufreq_freqs freqs;
115         cpumask_t cpus_allowed;
116         int i;
117
118         if (cpufreq_frequency_table_target(policy, &p4clockmod_table[0], target_freq, relation, &newstate))
119                 return -EINVAL;
120
121         freqs.old = cpufreq_p4_get(policy->cpu);
122         freqs.new = stock_freq * p4clockmod_table[newstate].index / 8;
123
124         if (freqs.new == freqs.old)
125                 return 0;
126
127         /* notifiers */
128         for_each_cpu_mask(i, policy->cpus) {
129                 freqs.cpu = i;
130                 cpufreq_notify_transition(&freqs, CPUFREQ_PRECHANGE);
131         }
132
133         /* run on each logical CPU, see section 13.15.3 of IA32 Intel Architecture Software
134          * Developer's Manual, Volume 3
135          */
136         cpus_allowed = current->cpus_allowed;
137
138         for_each_cpu_mask(i, policy->cpus) {
139                 cpumask_t this_cpu = cpumask_of_cpu(i);
140
141                 set_cpus_allowed(current, this_cpu);
142                 BUG_ON(smp_processor_id() != i);
143
144                 cpufreq_p4_setdc(i, p4clockmod_table[newstate].index);
145         }
146         set_cpus_allowed(current, cpus_allowed);
147
148         /* notifiers */
149         for_each_cpu_mask(i, policy->cpus) {
150                 freqs.cpu = i;
151                 cpufreq_notify_transition(&freqs, CPUFREQ_POSTCHANGE);
152         }
153
154         return 0;
155 }
156
157
158 static int cpufreq_p4_verify(struct cpufreq_policy *policy)
159 {
160         return cpufreq_frequency_table_verify(policy, &p4clockmod_table[0]);
161 }
162
163
164 static unsigned int cpufreq_p4_get_frequency(struct cpuinfo_x86 *c)
165 {
166         if (c->x86 == 0x06) {
167                 if (cpu_has(c, X86_FEATURE_EST))
168                         printk(KERN_WARNING PFX "Warning: EST-capable CPU detected. "
169                                "The acpi-cpufreq module offers voltage scaling"
170                                " in addition of frequency scaling. You should use "
171                                "that instead of p4-clockmod, if possible.\n");
172                 switch (c->x86_model) {
173                 case 0x0E: /* Core */
174                 case 0x0F: /* Core Duo */
175                         p4clockmod_driver.flags |= CPUFREQ_CONST_LOOPS;
176                         return speedstep_get_processor_frequency(SPEEDSTEP_PROCESSOR_PCORE);
177                 case 0x0D: /* Pentium M (Dothan) */
178                         p4clockmod_driver.flags |= CPUFREQ_CONST_LOOPS;
179                         /* fall through */
180                 case 0x09: /* Pentium M (Banias) */
181                         return speedstep_get_processor_frequency(SPEEDSTEP_PROCESSOR_PM);
182                 }
183         }
184
185         if (c->x86 != 0xF) {
186                 printk(KERN_WARNING PFX "Unknown p4-clockmod-capable CPU. Please send an e-mail to <cpufreq@lists.linux.org.uk>\n");
187                 return 0;
188         }
189
190         /* on P-4s, the TSC runs with constant frequency independent whether
191          * throttling is active or not. */
192         p4clockmod_driver.flags |= CPUFREQ_CONST_LOOPS;
193
194         if (speedstep_detect_processor() == SPEEDSTEP_PROCESSOR_P4M) {
195                 printk(KERN_WARNING PFX "Warning: Pentium 4-M detected. "
196                        "The speedstep-ich or acpi cpufreq modules offer "
197                        "voltage scaling in addition of frequency scaling. "
198                        "You should use either one instead of p4-clockmod, "
199                        "if possible.\n");
200                 return speedstep_get_processor_frequency(SPEEDSTEP_PROCESSOR_P4M);
201         }
202
203         return speedstep_get_processor_frequency(SPEEDSTEP_PROCESSOR_P4D);
204 }
205
206
207
208 static int cpufreq_p4_cpu_init(struct cpufreq_policy *policy)
209 {
210         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data[policy->cpu];
211         int cpuid = 0;
212         unsigned int i;
213
214 #ifdef CONFIG_SMP
215         policy->cpus = cpu_sibling_map[policy->cpu];
216 #endif
217
218         /* Errata workaround */
219         cpuid = (c->x86 << 8) | (c->x86_model << 4) | c->x86_mask;
220         switch (cpuid) {
221         case 0x0f07:
222         case 0x0f0a:
223         case 0x0f11:
224         case 0x0f12:
225                 has_N44_O17_errata[policy->cpu] = 1;
226                 dprintk("has errata -- disabling low frequencies\n");
227                 break;
228
229         case 0x0f29:
230                 has_N60_errata[policy->cpu] = 1;
231                 dprintk("has errata -- disabling frequencies lower than 2ghz\n");
232                 break;
233         }
234
235         /* get max frequency */
236         stock_freq = cpufreq_p4_get_frequency(c);
237         if (!stock_freq)
238                 return -EINVAL;
239
240         /* table init */
241         for (i=1; (p4clockmod_table[i].frequency != CPUFREQ_TABLE_END); i++) {
242                 if ((i<2) && (has_N44_O17_errata[policy->cpu]))
243                         p4clockmod_table[i].frequency = CPUFREQ_ENTRY_INVALID;
244                 else if (has_N60_errata[policy->cpu] && ((stock_freq * i)/8) < 2000000)
245                         p4clockmod_table[i].frequency = CPUFREQ_ENTRY_INVALID;
246                 else
247                         p4clockmod_table[i].frequency = (stock_freq * i)/8;
248         }
249         cpufreq_frequency_table_get_attr(p4clockmod_table, policy->cpu);
250
251         /* cpuinfo and default policy values */
252         policy->governor = CPUFREQ_DEFAULT_GOVERNOR;
253         policy->cpuinfo.transition_latency = 1000000; /* assumed */
254         policy->cur = stock_freq;
255
256         return cpufreq_frequency_table_cpuinfo(policy, &p4clockmod_table[0]);
257 }
258
259
260 static int cpufreq_p4_cpu_exit(struct cpufreq_policy *policy)
261 {
262         cpufreq_frequency_table_put_attr(policy->cpu);
263         return 0;
264 }
265
266 static unsigned int cpufreq_p4_get(unsigned int cpu)
267 {
268         cpumask_t cpus_allowed;
269         u32 l, h;
270
271         cpus_allowed = current->cpus_allowed;
272
273         set_cpus_allowed(current, cpumask_of_cpu(cpu));
274         BUG_ON(smp_processor_id() != cpu);
275
276         rdmsr(MSR_IA32_THERM_CONTROL, l, h);
277
278         set_cpus_allowed(current, cpus_allowed);
279
280         if (l & 0x10) {
281                 l = l >> 1;
282                 l &= 0x7;
283         } else
284                 l = DC_DISABLE;
285
286         if (l != DC_DISABLE)
287                 return (stock_freq * l / 8);
288
289         return stock_freq;
290 }
291
292 static struct freq_attr* p4clockmod_attr[] = {
293         &cpufreq_freq_attr_scaling_available_freqs,
294         NULL,
295 };
296
297 static struct cpufreq_driver p4clockmod_driver = {
298         .verify         = cpufreq_p4_verify,
299         .target         = cpufreq_p4_target,
300         .init           = cpufreq_p4_cpu_init,
301         .exit           = cpufreq_p4_cpu_exit,
302         .get            = cpufreq_p4_get,
303         .name           = "p4-clockmod",
304         .owner          = THIS_MODULE,
305         .attr           = p4clockmod_attr,
306 };
307
308
309 static int __init cpufreq_p4_init(void)
310 {
311         struct cpuinfo_x86 *c = cpu_data;
312         int ret;
313
314         /*
315          * THERM_CONTROL is architectural for IA32 now, so
316          * we can rely on the capability checks
317          */
318         if (c->x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL)
319                 return -ENODEV;
320
321         if (!test_bit(X86_FEATURE_ACPI, c->x86_capability) ||
322                 !test_bit(X86_FEATURE_ACC, c->x86_capability))
323                 return -ENODEV;
324
325         ret = cpufreq_register_driver(&p4clockmod_driver);
326         if (!ret)
327                 printk(KERN_INFO PFX "P4/Xeon(TM) CPU On-Demand Clock Modulation available\n");
328
329         return (ret);
330 }
331
332
333 static void __exit cpufreq_p4_exit(void)
334 {
335         cpufreq_unregister_driver(&p4clockmod_driver);
336 }
337
338
339 MODULE_AUTHOR ("Zwane Mwaikambo <zwane@commfireservices.com>");
340 MODULE_DESCRIPTION ("cpufreq driver for Pentium(TM) 4/Xeon(TM)");
341 MODULE_LICENSE ("GPL");
342
343 late_initcall(cpufreq_p4_init);
344 module_exit(cpufreq_p4_exit);