drivers/gpu/drm/nouveau/core/subdev/clock/pllnv04.c

   1 /*
   2  * Copyright 1993-2003 NVIDIA, Corporation
   3  * Copyright 2007-2009 Stuart Bennett
   4  *
   5  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   6  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   7  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   8  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
   9  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  10  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  11  *
  12  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  13  * all copies or substantial portions of the Software.
  14  *
  15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  18  * THE AUTHORS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY,
  19  * WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF
  20  * OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  21  * SOFTWARE.
  22  */
  23
  24 #include <subdev/clock.h>
  25 #include <subdev/bios.h>
  26 #include <subdev/bios/pll.h>
  27
  28 #include "pll.h"
  29
  30 static int
  31 getMNP_single(struct nouveau_clock *clock, struct nvbios_pll *info, int clk,
  32               int *pN, int *pM, int *pP)
  33 {
  34         /* Find M, N and P for a single stage PLL
  35          *
  36          * Note that some bioses (NV3x) have lookup tables of precomputed MNP
  37          * values, but we're too lazy to use those atm
  38          *
  39          * "clk" parameter in kHz
  40          * returns calculated clock
  41          */
  42         int cv = nouveau_bios(clock)->version.chip;
  43         int minvco = info->vco1.min_freq, maxvco = info->vco1.max_freq;
  44         int minM = info->vco1.min_m, maxM = info->vco1.max_m;
  45         int minN = info->vco1.min_n, maxN = info->vco1.max_n;
  46         int minU = info->vco1.min_inputfreq;
  47         int maxU = info->vco1.max_inputfreq;
  48         int minP = info->min_p;
  49         int maxP = info->max_p_usable;
  50         int crystal = info->refclk;
  51         int M, N, thisP, P;
  52         int clkP, calcclk;
  53         int delta, bestdelta = INT_MAX;
  54         int bestclk = 0;
  55
  56         /* this division verified for nv20, nv18, nv28 (Haiku), and nv34 */
  57         /* possibly correlated with introduction of 27MHz crystal */
  58         if (cv < 0x17 || cv == 0x1a || cv == 0x20) {
  59                 if (clk > 250000)
  60                         maxM = 6;
  61                 if (clk > 340000)
  62                         maxM = 2;
  63         } else if (cv < 0x40) {
  64                 if (clk > 150000)
  65                         maxM = 6;
  66                 if (clk > 200000)
  67                         maxM = 4;
  68                 if (clk > 340000)
  69                         maxM = 2;
  70         }
  71
  72         P = 1 << maxP;
  73         if ((clk * P) < minvco) {
  74                 minvco = clk * maxP;
  75                 maxvco = minvco * 2;
  76         }
  77
  78         if (clk + clk/200 > maxvco)     /* +0.5% */
  79                 maxvco = clk + clk/200;
  80
  81         /* NV34 goes maxlog2P->0, NV20 goes 0->maxlog2P */
  82         for (thisP = minP; thisP <= maxP; thisP++) {
  83                 P = 1 << thisP;
  84                 clkP = clk * P;
  85
  86                 if (clkP < minvco)
  87                         continue;
  88                 if (clkP > maxvco)
  89                         return bestclk;
  90
  91                 for (M = minM; M <= maxM; M++) {
  92                         if (crystal/M < minU)
  93                                 return bestclk;
  94                         if (crystal/M > maxU)
  95                                 continue;
  96
  97                         /* add crystal/2 to round better */
  98                         N = (clkP * M + crystal/2) / crystal;
  99
 100                         if (N < minN)
 101                                 continue;
 102                         if (N > maxN)
 103                                 break;
 104
 105                         /* more rounding additions */
 106                         calcclk = ((N * crystal + P/2) / P + M/2) / M;
 107                         delta = abs(calcclk - clk);
 108                         /* we do an exhaustive search rather than terminating
 109                          * on an optimality condition...
 110                          */
 111                         if (delta < bestdelta) {
 112                                 bestdelta = delta;
 113                                 bestclk = calcclk;
 114                                 *pN = N;
 115                                 *pM = M;
 116                                 *pP = thisP;
 117                                 if (delta == 0) /* except this one */
 118                                         return bestclk;
 119                         }
 120                 }
 121         }
 122
 123         return bestclk;
 124 }
 125
 126 static int
 127 getMNP_double(struct nouveau_clock *clock, struct nvbios_pll *info, int clk,
 128               int *pN1, int *pM1, int *pN2, int *pM2, int *pP)
 129 {
 130         /* Find M, N and P for a two stage PLL
 131          *
 132          * Note that some bioses (NV30+) have lookup tables of precomputed MNP
 133          * values, but we're too lazy to use those atm
 134          *
 135          * "clk" parameter in kHz
 136          * returns calculated clock
 137          */
 138         int chip_version = nouveau_bios(clock)->version.chip;
 139         int minvco1 = info->vco1.min_freq, maxvco1 = info->vco1.max_freq;
 140         int minvco2 = info->vco2.min_freq, maxvco2 = info->vco2.max_freq;
 141         int minU1 = info->vco1.min_inputfreq, minU2 = info->vco2.min_inputfreq;
 142         int maxU1 = info->vco1.max_inputfreq, maxU2 = info->vco2.max_inputfreq;
 143         int minM1 = info->vco1.min_m, maxM1 = info->vco1.max_m;
 144         int minN1 = info->vco1.min_n, maxN1 = info->vco1.max_n;
 145         int minM2 = info->vco2.min_m, maxM2 = info->vco2.max_m;
 146         int minN2 = info->vco2.min_n, maxN2 = info->vco2.max_n;
 147         int maxlog2P = info->max_p_usable;
 148         int crystal = info->refclk;
 149         bool fixedgain2 = (minM2 == maxM2 && minN2 == maxN2);
 150         int M1, N1, M2, N2, log2P;
 151         int clkP, calcclk1, calcclk2, calcclkout;
 152         int delta, bestdelta = INT_MAX;
 153         int bestclk = 0;
 154
 155         int vco2 = (maxvco2 - maxvco2/200) / 2;
 156         for (log2P = 0; clk && log2P < maxlog2P && clk <= (vco2 >> log2P); log2P++)
 157                 ;
 158         clkP = clk << log2P;
 159
 160         if (maxvco2 < clk + clk/200)    /* +0.5% */
 161                 maxvco2 = clk + clk/200;
 162
 163         for (M1 = minM1; M1 <= maxM1; M1++) {
 164                 if (crystal/M1 < minU1)
 165                         return bestclk;
 166                 if (crystal/M1 > maxU1)
 167                         continue;
 168
 169                 for (N1 = minN1; N1 <= maxN1; N1++) {
 170                         calcclk1 = crystal * N1 / M1;
 171                         if (calcclk1 < minvco1)
 172                                 continue;
 173                         if (calcclk1 > maxvco1)
 174                                 break;
 175
 176                         for (M2 = minM2; M2 <= maxM2; M2++) {
 177                                 if (calcclk1/M2 < minU2)
 178                                         break;
 179                                 if (calcclk1/M2 > maxU2)
 180                                         continue;
 181
 182                                 /* add calcclk1/2 to round better */
 183                                 N2 = (clkP * M2 + calcclk1/2) / calcclk1;
 184                                 if (N2 < minN2)
 185                                         continue;
 186                                 if (N2 > maxN2)
 187                                         break;
 188
 189                                 if (!fixedgain2) {
 190                                         if (chip_version < 0x60)
 191                                                 if (N2/M2 < 4 || N2/M2 > 10)
 192                                                         continue;
 193
 194                                         calcclk2 = calcclk1 * N2 / M2;
 195                                         if (calcclk2 < minvco2)
 196                                                 break;
 197                                         if (calcclk2 > maxvco2)
 198                                                 continue;
 199                                 } else
 200                                         calcclk2 = calcclk1;
 201
 202                                 calcclkout = calcclk2 >> log2P;
 203                                 delta = abs(calcclkout - clk);
 204                                 /* we do an exhaustive search rather than terminating
 205                                  * on an optimality condition...
 206                                  */
 207                                 if (delta < bestdelta) {
 208                                         bestdelta = delta;
 209                                         bestclk = calcclkout;
 210                                         *pN1 = N1;
 211                                         *pM1 = M1;
 212                                         *pN2 = N2;
 213                                         *pM2 = M2;
 214                                         *pP = log2P;
 215                                         if (delta == 0) /* except this one */
 216                                                 return bestclk;
 217                                 }
 218                         }
 219                 }
 220         }
 221
 222         return bestclk;
 223 }
 224
 225 int
 226 nv04_pll_calc(struct nouveau_clock *clk, struct nvbios_pll *info, u32 freq,
 227               int *N1, int *M1, int *N2, int *M2, int *P)
 228 {
 229         int ret;
 230
 231         if (!info->vco2.max_freq) {
 232                 ret = getMNP_single(clk, info, freq, N1, M1, P);
 233                 *N2 = 1;
 234                 *M2 = 1;
 235         } else {
 236                 ret = getMNP_double(clk, info, freq, N1, M1, N2, M2, P);
 237         }
 238
 239         if (!ret)
 240                 nv_error(clk, "unable to compute acceptable pll values\n");
 241         return ret;
 242 }