Pileus Git - ~andy/linux/blob - drivers/cpufreq/e_powersaver.c

   1 /*
   2  *  Based on documentation provided by Dave Jones. Thanks!
   3  *
   4  *  Licensed under the terms of the GNU GPL License version 2.
   5  *
   6  *  BIG FAT DISCLAIMER: Work in progress code. Possibly *dangerous*
   7  */
   8
   9 #include <linux/kernel.h>
  10 #include <linux/module.h>
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/cpufreq.h>
  13 #include <linux/ioport.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/timex.h>
  16 #include <linux/io.h>
  17 #include <linux/delay.h>
  18
  19 #include <asm/msr.h>
  20 #include <asm/tsc.h>
  21
  22 #define EPS_BRAND_C7M   0
  23 #define EPS_BRAND_C7    1
  24 #define EPS_BRAND_EDEN  2
  25 #define EPS_BRAND_C3    3
  26 #define EPS_BRAND_C7D   4
  27
  28 struct eps_cpu_data {
  29         u32 fsb;
  30         struct cpufreq_frequency_table freq_table[];
  31 };
  32
  33 static struct eps_cpu_data *eps_cpu[NR_CPUS];
  34
  35 /* Module parameters */
  36 static int freq_failsafe_off;
  37 static int voltage_failsafe_off;
  38
  39
  40 static unsigned int eps_get(unsigned int cpu)
  41 {
  42         struct eps_cpu_data *centaur;
  43         u32 lo, hi;
  44
  45         if (cpu)
  46                 return 0;
  47         centaur = eps_cpu[cpu];
  48         if (centaur == NULL)
  49                 return 0;
  50
  51         /* Return current frequency */
  52         rdmsr(MSR_IA32_PERF_STATUS, lo, hi);
  53         return centaur->fsb * ((lo >> 8) & 0xff);
  54 }
  55
  56 static int eps_set_state(struct eps_cpu_data *centaur,
  57                          unsigned int cpu,
  58                          u32 dest_state)
  59 {
  60         struct cpufreq_freqs freqs;
  61         u32 lo, hi;
  62         int err = 0;
  63         int i;
  64
  65         freqs.old = eps_get(cpu);
  66         freqs.new = centaur->fsb * ((dest_state >> 8) & 0xff);
  67         freqs.cpu = cpu;
  68         cpufreq_notify_transition(&freqs, CPUFREQ_PRECHANGE);
  69
  70         /* Wait while CPU is busy */
  71         rdmsr(MSR_IA32_PERF_STATUS, lo, hi);
  72         i = 0;
  73         while (lo & ((1 << 16) | (1 << 17))) {
  74                 udelay(16);
  75                 rdmsr(MSR_IA32_PERF_STATUS, lo, hi);
  76                 i++;
  77                 if (unlikely(i > 64)) {
  78                         err = -ENODEV;
  79                         goto postchange;
  80                 }
  81         }
  82         /* Set new multiplier and voltage */
  83         wrmsr(MSR_IA32_PERF_CTL, dest_state & 0xffff, 0);
  84         /* Wait until transition end */
  85         i = 0;
  86         do {
  87                 udelay(16);
  88                 rdmsr(MSR_IA32_PERF_STATUS, lo, hi);
  89                 i++;
  90                 if (unlikely(i > 64)) {
  91                         err = -ENODEV;
  92                         goto postchange;
  93                 }
  94         } while (lo & ((1 << 16) | (1 << 17)));
  95
  96         /* Return current frequency */
  97 postchange:
  98         rdmsr(MSR_IA32_PERF_STATUS, lo, hi);
  99         freqs.new = centaur->fsb * ((lo >> 8) & 0xff);
 100
 101 #ifdef DEBUG
 102         {
 103         u8 current_multiplier, current_voltage;
 104
 105         /* Print voltage and multiplier */
 106         rdmsr(MSR_IA32_PERF_STATUS, lo, hi);
 107         current_voltage = lo & 0xff;
 108         printk(KERN_INFO "eps: Current voltage = %dmV\n",
 109                 current_voltage * 16 + 700);
 110         current_multiplier = (lo >> 8) & 0xff;
 111         printk(KERN_INFO "eps: Current multiplier = %d\n",
 112                 current_multiplier);
 113         }
 114 #endif
 115         cpufreq_notify_transition(&freqs, CPUFREQ_POSTCHANGE);
 116         return err;
 117 }
 118
 119 static int eps_target(struct cpufreq_policy *policy,
 120                                unsigned int target_freq,
 121                                unsigned int relation)
 122 {
 123         struct eps_cpu_data *centaur;
 124         unsigned int newstate = 0;
 125         unsigned int cpu = policy->cpu;
 126         unsigned int dest_state;
 127         int ret;
 128
 129         if (unlikely(eps_cpu[cpu] == NULL))
 130                 return -ENODEV;
 131         centaur = eps_cpu[cpu];
 132
 133         if (unlikely(cpufreq_frequency_table_target(policy,
 134                         &eps_cpu[cpu]->freq_table[0],
 135                         target_freq,
 136                         relation,
 137                         &newstate))) {
 138                 return -EINVAL;
 139         }
 140
 141         /* Make frequency transition */
 142         dest_state = centaur->freq_table[newstate].index & 0xffff;
 143         ret = eps_set_state(centaur, cpu, dest_state);
 144         if (ret)
 145                 printk(KERN_ERR "eps: Timeout!\n");
 146         return ret;
 147 }
 148
 149 static int eps_verify(struct cpufreq_policy *policy)
 150 {
 151         return cpufreq_frequency_table_verify(policy,
 152                         &eps_cpu[policy->cpu]->freq_table[0]);
 153 }
 154
 155 static int eps_cpu_init(struct cpufreq_policy *policy)
 156 {
 157         unsigned int i;
 158         u32 lo, hi;
 159         u64 val;
 160         u8 current_multiplier, current_voltage;
 161         u8 max_multiplier, max_voltage;
 162         u8 min_multiplier, min_voltage;
 163         u8 brand = 0;
 164         u32 fsb;
 165         struct eps_cpu_data *centaur;
 166         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(0);
 167         struct cpufreq_frequency_table *f_table;
 168         int k, step, voltage;
 169         int ret;
 170         int states;
 171
 172         if (policy->cpu != 0)
 173                 return -ENODEV;
 174
 175         /* Check brand */
 176         printk(KERN_INFO "eps: Detected VIA ");
 177
 178         switch (c->x86_model) {
 179         case 10:
 180                 rdmsr(0x1153, lo, hi);
 181                 brand = (((lo >> 2) ^ lo) >> 18) & 3;
 182                 printk(KERN_CONT "Model A ");
 183                 break;
 184         case 13:
 185                 rdmsr(0x1154, lo, hi);
 186                 brand = (((lo >> 4) ^ (lo >> 2))) & 0x000000ff;
 187                 printk(KERN_CONT "Model D ");
 188                 break;
 189         }
 190
 191         switch (brand) {
 192         case EPS_BRAND_C7M:
 193                 printk(KERN_CONT "C7-M\n");
 194                 break;
 195         case EPS_BRAND_C7:
 196                 printk(KERN_CONT "C7\n");
 197                 break;
 198         case EPS_BRAND_EDEN:
 199                 printk(KERN_CONT "Eden\n");
 200                 break;
 201         case EPS_BRAND_C7D:
 202                 printk(KERN_CONT "C7-D\n");
 203                 break;
 204         case EPS_BRAND_C3:
 205                 printk(KERN_CONT "C3\n");
 206                 return -ENODEV;
 207                 break;
 208         }
 209         /* Enable Enhanced PowerSaver */
 210         rdmsrl(MSR_IA32_MISC_ENABLE, val);
 211         if (!(val & MSR_IA32_MISC_ENABLE_ENHANCED_SPEEDSTEP)) {
 212                 val |= MSR_IA32_MISC_ENABLE_ENHANCED_SPEEDSTEP;
 213                 wrmsrl(MSR_IA32_MISC_ENABLE, val);
 214                 /* Can be locked at 0 */
 215                 rdmsrl(MSR_IA32_MISC_ENABLE, val);
 216                 if (!(val & MSR_IA32_MISC_ENABLE_ENHANCED_SPEEDSTEP)) {
 217                         printk(KERN_INFO "eps: Can't enable Enhanced PowerSaver\n");
 218                         return -ENODEV;
 219                 }
 220         }
 221
 222         /* Print voltage and multiplier */
 223         rdmsr(MSR_IA32_PERF_STATUS, lo, hi);
 224         current_voltage = lo & 0xff;
 225         printk(KERN_INFO "eps: Current voltage = %dmV\n",
 226                         current_voltage * 16 + 700);
 227         current_multiplier = (lo >> 8) & 0xff;
 228         printk(KERN_INFO "eps: Current multiplier = %d\n", current_multiplier);
 229
 230         /* Print limits */
 231         max_voltage = hi & 0xff;
 232         printk(KERN_INFO "eps: Highest voltage = %dmV\n",
 233                         max_voltage * 16 + 700);
 234         max_multiplier = (hi >> 8) & 0xff;
 235         printk(KERN_INFO "eps: Highest multiplier = %d\n", max_multiplier);
 236         min_voltage = (hi >> 16) & 0xff;
 237         printk(KERN_INFO "eps: Lowest voltage = %dmV\n",
 238                         min_voltage * 16 + 700);
 239         min_multiplier = (hi >> 24) & 0xff;
 240         printk(KERN_INFO "eps: Lowest multiplier = %d\n", min_multiplier);
 241
 242         /* Sanity checks */
 243         if (current_multiplier == 0 || max_multiplier == 0
 244             || min_multiplier == 0)
 245                 return -EINVAL;
 246         if (current_multiplier > max_multiplier
 247             || max_multiplier <= min_multiplier)
 248                 return -EINVAL;
 249         if (current_voltage > 0x1f || max_voltage > 0x1f)
 250                 return -EINVAL;
 251         if (max_voltage < min_voltage
 252             || current_voltage < min_voltage
 253             || current_voltage > max_voltage)
 254                 return -EINVAL;
 255
 256         /* Check for systems using underclocked CPU */
 257         if (!freq_failsafe_off && max_multiplier != current_multiplier) {
 258                 printk(KERN_INFO "eps: Your processor is running at different "
 259                         "frequency then its maximum. Aborting.\n");
 260                 printk(KERN_INFO "eps: You can use freq_failsafe_off option "
 261                         "to disable this check.\n");
 262                 return -EINVAL;
 263         }
 264         if (!voltage_failsafe_off && max_voltage != current_voltage) {
 265                 printk(KERN_INFO "eps: Your processor is running at different "
 266                         "voltage then its maximum. Aborting.\n");
 267                 printk(KERN_INFO "eps: You can use voltage_failsafe_off "
 268                         "option to disable this check.\n");
 269                 return -EINVAL;
 270         }
 271
 272         /* Calc FSB speed */
 273         fsb = cpu_khz / current_multiplier;
 274         /* Calc number of p-states supported */
 275         if (brand == EPS_BRAND_C7M)
 276                 states = max_multiplier - min_multiplier + 1;
 277         else
 278                 states = 2;
 279
 280         /* Allocate private data and frequency table for current cpu */
 281         centaur = kzalloc(sizeof(struct eps_cpu_data)
 282                     + (states + 1) * sizeof(struct cpufreq_frequency_table),
 283                     GFP_KERNEL);
 284         if (!centaur)
 285                 return -ENOMEM;
 286         eps_cpu[0] = centaur;
 287
 288         /* Copy basic values */
 289         centaur->fsb = fsb;
 290
 291         /* Fill frequency and MSR value table */
 292         f_table = &centaur->freq_table[0];
 293         if (brand != EPS_BRAND_C7M) {
 294                 f_table[0].frequency = fsb * min_multiplier;
 295                 f_table[0].index = (min_multiplier << 8) | min_voltage;
 296                 f_table[1].frequency = fsb * max_multiplier;
 297                 f_table[1].index = (max_multiplier << 8) | max_voltage;
 298                 f_table[2].frequency = CPUFREQ_TABLE_END;
 299         } else {
 300                 k = 0;
 301                 step = ((max_voltage - min_voltage) * 256)
 302                         / (max_multiplier - min_multiplier);
 303                 for (i = min_multiplier; i <= max_multiplier; i++) {
 304                         voltage = (k * step) / 256 + min_voltage;
 305                         f_table[k].frequency = fsb * i;
 306                         f_table[k].index = (i << 8) | voltage;
 307                         k++;
 308                 }
 309                 f_table[k].frequency = CPUFREQ_TABLE_END;
 310         }
 311
 312         policy->cpuinfo.transition_latency = 140000; /* 844mV -> 700mV in ns */
 313         policy->cur = fsb * current_multiplier;
 314
 315         ret = cpufreq_frequency_table_cpuinfo(policy, &centaur->freq_table[0]);
 316         if (ret) {
 317                 kfree(centaur);
 318                 return ret;
 319         }
 320
 321         cpufreq_frequency_table_get_attr(&centaur->freq_table[0], policy->cpu);
 322         return 0;
 323 }
 324
 325 static int eps_cpu_exit(struct cpufreq_policy *policy)
 326 {
 327         unsigned int cpu = policy->cpu;
 328
 329         /* Bye */
 330         cpufreq_frequency_table_put_attr(policy->cpu);
 331         kfree(eps_cpu[cpu]);
 332         eps_cpu[cpu] = NULL;
 333         return 0;
 334 }
 335
 336 static struct freq_attr *eps_attr[] = {
 337         &cpufreq_freq_attr_scaling_available_freqs,
 338         NULL,
 339 };
 340
 341 static struct cpufreq_driver eps_driver = {
 342         .verify         = eps_verify,
 343         .target         = eps_target,
 344         .init           = eps_cpu_init,
 345         .exit           = eps_cpu_exit,
 346         .get            = eps_get,
 347         .name           = "e_powersaver",
 348         .owner          = THIS_MODULE,
 349         .attr           = eps_attr,
 350 };
 351
 352 static int __init eps_init(void)
 353 {
 354         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(0);
 355
 356         /* This driver will work only on Centaur C7 processors with
 357          * Enhanced SpeedStep/PowerSaver registers */
 358         if (c->x86_vendor != X86_VENDOR_CENTAUR
 359             || c->x86 != 6 || c->x86_model < 10)
 360                 return -ENODEV;
 361         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_EST))
 362                 return -ENODEV;
 363
 364         if (cpufreq_register_driver(&eps_driver))
 365                 return -EINVAL;
 366         return 0;
 367 }
 368
 369 static void __exit eps_exit(void)
 370 {
 371         cpufreq_unregister_driver(&eps_driver);
 372 }
 373
 374 /* Allow user to overclock his machine or to change frequency to higher after
 375  * unloading module */
 376 module_param(freq_failsafe_off, int, 0644);
 377 MODULE_PARM_DESC(freq_failsafe_off, "Disable current vs max frequency check");
 378 module_param(voltage_failsafe_off, int, 0644);
 379 MODULE_PARM_DESC(voltage_failsafe_off, "Disable current vs max voltage check");
 380
 381 MODULE_AUTHOR("Rafal Bilski <rafalbilski@interia.pl>");
 382 MODULE_DESCRIPTION("Enhanced PowerSaver driver for VIA C7 CPU's.");
 383 MODULE_LICENSE("GPL");
 384
 385 module_init(eps_init);
 386 module_exit(eps_exit);