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/cpu_device_id.h>
  20 #include <asm/msr.h>
  21
  22 #define POWERNOW_IOPORT 0xfff0          /* it doesn't matter where, as long
  23                                            as it is unused */
  24
  25 #define PFX "powernow-k6: "
  26 static unsigned int                     busfreq;   /* FSB, in 10 kHz */
  27 static unsigned int                     max_multiplier;
  28
  29 static unsigned int                     param_busfreq = 0;
  30 static unsigned int                     param_max_multiplier = 0;
  31
  32 module_param_named(max_multiplier, param_max_multiplier, uint, S_IRUGO);
  33 MODULE_PARM_DESC(max_multiplier, "Maximum multiplier (allowed values: 20 30 35 40 45 50 55 60)");
  34
  35 module_param_named(bus_frequency, param_busfreq, uint, S_IRUGO);
  36 MODULE_PARM_DESC(bus_frequency, "Bus frequency in kHz");
  37
  38 /* Clock ratio multiplied by 10 - see table 27 in AMD#23446 */
  39 static struct cpufreq_frequency_table clock_ratio[] = {
  40         {45,  /* 000 -> 4.5x */ 0},
  41         {50,  /* 001 -> 5.0x */ 0},
  42         {40,  /* 010 -> 4.0x */ 0},
  43         {55,  /* 011 -> 5.5x */ 0},
  44         {20,  /* 100 -> 2.0x */ 0},
  45         {30,  /* 101 -> 3.0x */ 0},
  46         {60,  /* 110 -> 6.0x */ 0},
  47         {35,  /* 111 -> 3.5x */ 0},
  48         {0, CPUFREQ_TABLE_END}
  49 };
  50
  51 static const struct {
  52         unsigned freq;
  53         unsigned mult;
  54 } usual_frequency_table[] = {
  55         { 400000, 40 }, // 100   * 4
  56         { 450000, 45 }, // 100   * 4.5
  57         { 475000, 50 }, //  95   * 5
  58         { 500000, 50 }, // 100   * 5
  59         { 506250, 45 }, // 112.5 * 4.5
  60         { 533500, 55 }, //  97   * 5.5
  61         { 550000, 55 }, // 100   * 5.5
  62         { 562500, 50 }, // 112.5 * 5
  63         { 570000, 60 }, //  95   * 6
  64         { 600000, 60 }, // 100   * 6
  65         { 618750, 55 }, // 112.5 * 5.5
  66         { 660000, 55 }, // 120   * 5.5
  67         { 675000, 60 }, // 112.5 * 6
  68         { 720000, 60 }, // 120   * 6
  69 };
  70
  71 #define FREQ_RANGE              3000
  72
  73 /**
  74  * powernow_k6_get_cpu_multiplier - returns the current FSB multiplier
  75  *
  76  * Returns the current setting of the frequency multiplier. Core clock
  77  * speed is frequency of the Front-Side Bus multiplied with this value.
  78  */
  79 static int powernow_k6_get_cpu_multiplier(void)
  80 {
  81         unsigned long invalue = 0;
  82         u32 msrval;
  83
  84         local_irq_disable();
  85
  86         msrval = POWERNOW_IOPORT + 0x1;
  87         wrmsr(MSR_K6_EPMR, msrval, 0); /* enable the PowerNow port */
  88         invalue = inl(POWERNOW_IOPORT + 0x8);
  89         msrval = POWERNOW_IOPORT + 0x0;
  90         wrmsr(MSR_K6_EPMR, msrval, 0); /* disable it again */
  91
  92         local_irq_enable();
  93
  94         return clock_ratio[(invalue >> 5)&7].driver_data;
  95 }
  96
  97 static void powernow_k6_set_cpu_multiplier(unsigned int best_i)
  98 {
  99         unsigned long outvalue, invalue;
 100         unsigned long msrval;
 101         unsigned long cr0;
 102
 103         /* we now need to transform best_i to the BVC format, see AMD#23446 */
 104
 105         /*
 106          * The processor doesn't respond to inquiry cycles while changing the
 107          * frequency, so we must disable cache.
 108          */
 109         local_irq_disable();
 110         cr0 = read_cr0();
 111         write_cr0(cr0 | X86_CR0_CD);
 112         wbinvd();
 113
 114         outvalue = (1<<12) | (1<<10) | (1<<9) | (best_i<<5);
 115
 116         msrval = POWERNOW_IOPORT + 0x1;
 117         wrmsr(MSR_K6_EPMR, msrval, 0); /* enable the PowerNow port */
 118         invalue = inl(POWERNOW_IOPORT + 0x8);
 119         invalue = invalue & 0x1f;
 120         outvalue = outvalue | invalue;
 121         outl(outvalue, (POWERNOW_IOPORT + 0x8));
 122         msrval = POWERNOW_IOPORT + 0x0;
 123         wrmsr(MSR_K6_EPMR, msrval, 0); /* disable it again */
 124
 125         write_cr0(cr0);
 126         local_irq_enable();
 127 }
 128
 129 /**
 130  * powernow_k6_target - set the PowerNow! multiplier
 131  * @best_i: clock_ratio[best_i] is the target multiplier
 132  *
 133  *   Tries to change the PowerNow! multiplier
 134  */
 135 static int powernow_k6_target(struct cpufreq_policy *policy,
 136                 unsigned int best_i)
 137 {
 138         struct cpufreq_freqs freqs;
 139
 140         if (clock_ratio[best_i].driver_data > max_multiplier) {
 141                 printk(KERN_ERR PFX "invalid target frequency\n");
 142                 return -EINVAL;
 143         }
 144
 145         freqs.old = busfreq * powernow_k6_get_cpu_multiplier();
 146         freqs.new = busfreq * clock_ratio[best_i].driver_data;
 147
 148         cpufreq_notify_transition(policy, &freqs, CPUFREQ_PRECHANGE);
 149
 150         powernow_k6_set_cpu_multiplier(best_i);
 151
 152         cpufreq_notify_transition(policy, &freqs, CPUFREQ_POSTCHANGE);
 153
 154         return 0;
 155 }
 156
 157 static int powernow_k6_cpu_init(struct cpufreq_policy *policy)
 158 {
 159         unsigned int i, f;
 160         unsigned khz;
 161
 162         if (policy->cpu != 0)
 163                 return -ENODEV;
 164
 165         max_multiplier = 0;
 166         khz = cpu_khz;
 167         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(usual_frequency_table); i++) {
 168                 if (khz >= usual_frequency_table[i].freq - FREQ_RANGE &&
 169                     khz <= usual_frequency_table[i].freq + FREQ_RANGE) {
 170                         khz = usual_frequency_table[i].freq;
 171                         max_multiplier = usual_frequency_table[i].mult;
 172                         break;
 173                 }
 174         }
 175         if (param_max_multiplier) {
 176                 for (i = 0; (clock_ratio[i].frequency != CPUFREQ_TABLE_END); i++) {
 177                         if (clock_ratio[i].driver_data == param_max_multiplier) {
 178                                 max_multiplier = param_max_multiplier;
 179                                 goto have_max_multiplier;
 180                         }
 181                 }
 182                 printk(KERN_ERR "powernow-k6: invalid max_multiplier parameter, valid parameters 20, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60\n");
 183                 return -EINVAL;
 184         }
 185
 186         if (!max_multiplier) {
 187                 printk(KERN_WARNING "powernow-k6: unknown frequency %u, cannot determine current multiplier\n", khz);
 188                 printk(KERN_WARNING "powernow-k6: use module parameters max_multiplier and bus_frequency\n");
 189                 return -EOPNOTSUPP;
 190         }
 191
 192 have_max_multiplier:
 193         param_max_multiplier = max_multiplier;
 194
 195         if (param_busfreq) {
 196                 if (param_busfreq >= 50000 && param_busfreq <= 150000) {
 197                         busfreq = param_busfreq / 10;
 198                         goto have_busfreq;
 199                 }
 200                 printk(KERN_ERR "powernow-k6: invalid bus_frequency parameter, allowed range 50000 - 150000 kHz\n");
 201                 return -EINVAL;
 202         }
 203
 204         busfreq = khz / max_multiplier;
 205 have_busfreq:
 206         param_busfreq = busfreq * 10;
 207
 208         /* table init */
 209         for (i = 0; (clock_ratio[i].frequency != CPUFREQ_TABLE_END); i++) {
 210                 f = clock_ratio[i].driver_data;
 211                 if (f > max_multiplier)
 212                         clock_ratio[i].frequency = CPUFREQ_ENTRY_INVALID;
 213                 else
 214                         clock_ratio[i].frequency = busfreq * f;
 215         }
 216
 217         /* cpuinfo and default policy values */
 218         policy->cpuinfo.transition_latency = 500000;
 219
 220         return cpufreq_table_validate_and_show(policy, clock_ratio);
 221 }
 222
 223
 224 static int powernow_k6_cpu_exit(struct cpufreq_policy *policy)
 225 {
 226         unsigned int i;
 227         for (i = 0; i < 8; i++) {
 228                 if (i == max_multiplier)
 229                         powernow_k6_target(policy, i);
 230         }
 231         cpufreq_frequency_table_put_attr(policy->cpu);
 232         return 0;
 233 }
 234
 235 static unsigned int powernow_k6_get(unsigned int cpu)
 236 {
 237         unsigned int ret;
 238         ret = (busfreq * powernow_k6_get_cpu_multiplier());
 239         return ret;
 240 }
 241
 242 static struct cpufreq_driver powernow_k6_driver = {
 243         .verify         = cpufreq_generic_frequency_table_verify,
 244         .target_index   = powernow_k6_target,
 245         .init           = powernow_k6_cpu_init,
 246         .exit           = powernow_k6_cpu_exit,
 247         .get            = powernow_k6_get,
 248         .name           = "powernow-k6",
 249         .attr           = cpufreq_generic_attr,
 250 };
 251
 252 static const struct x86_cpu_id powernow_k6_ids[] = {
 253         { X86_VENDOR_AMD, 5, 12 },
 254         { X86_VENDOR_AMD, 5, 13 },
 255         {}
 256 };
 257 MODULE_DEVICE_TABLE(x86cpu, powernow_k6_ids);
 258
 259 /**
 260  * powernow_k6_init - initializes the k6 PowerNow! CPUFreq driver
 261  *
 262  *   Initializes the K6 PowerNow! support. Returns -ENODEV on unsupported
 263  * devices, -EINVAL or -ENOMEM on problems during initiatization, and zero
 264  * on success.
 265  */
 266 static int __init powernow_k6_init(void)
 267 {
 268         if (!x86_match_cpu(powernow_k6_ids))
 269                 return -ENODEV;
 270
 271         if (!request_region(POWERNOW_IOPORT, 16, "PowerNow!")) {
 272                 printk(KERN_INFO PFX "PowerNow IOPORT region already used.\n");
 273                 return -EIO;
 274         }
 275
 276         if (cpufreq_register_driver(&powernow_k6_driver)) {
 277                 release_region(POWERNOW_IOPORT, 16);
 278                 return -EINVAL;
 279         }
 280
 281         return 0;
 282 }
 283
 284
 285 /**
 286  * powernow_k6_exit - unregisters AMD K6-2+/3+ PowerNow! support
 287  *
 288  *   Unregisters AMD K6-2+ / K6-3+ PowerNow! support.
 289  */
 290 static void __exit powernow_k6_exit(void)
 291 {
 292         cpufreq_unregister_driver(&powernow_k6_driver);
 293         release_region(POWERNOW_IOPORT, 16);
 294 }
 295
 296
 297 MODULE_AUTHOR("Arjan van de Ven, Dave Jones <davej@redhat.com>, "
 298                 "Dominik Brodowski <linux@brodo.de>");
 299 MODULE_DESCRIPTION("PowerNow! driver for AMD K6-2+ / K6-3+ processors.");
 300 MODULE_LICENSE("GPL");
 301
 302 module_init(powernow_k6_init);
 303 module_exit(powernow_k6_exit);