drivers/cpufreq/ppc-corenet-cpufreq.c

   1 /*
   2  * Copyright 2013 Freescale Semiconductor, Inc.
   3  *
   4  * CPU Frequency Scaling driver for Freescale PowerPC corenet SoCs.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  */
  10
  11 #define pr_fmt(fmt)     KBUILD_MODNAME ": " fmt
  12
  13 #include <linux/clk.h>
  14 #include <linux/cpufreq.h>
  15 #include <linux/errno.h>
  16 #include <linux/init.h>
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/mutex.h>
  20 #include <linux/of.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <linux/smp.h>
  23 #include <sysdev/fsl_soc.h>
  24
  25 #include <asm/smp.h>    /* for get_hard_smp_processor_id() in UP configs */
  26
  27 /**
  28  * struct cpu_data - per CPU data struct
  29  * @parent: the parent node of cpu clock
  30  * @table: frequency table
  31  */
  32 struct cpu_data {
  33         struct device_node *parent;
  34         struct cpufreq_frequency_table *table;
  35 };
  36
  37 /**
  38  * struct soc_data - SoC specific data
  39  * @freq_mask: mask the disallowed frequencies
  40  * @flag: unique flags
  41  */
  42 struct soc_data {
  43         u32 freq_mask[4];
  44         u32 flag;
  45 };
  46
  47 #define FREQ_MASK       1
  48 /* see hardware specification for the allowed frqeuencies */
  49 static const struct soc_data sdata[] = {
  50         { /* used by p2041 and p3041 */
  51                 .freq_mask = {0x8, 0x8, 0x2, 0x2},
  52                 .flag = FREQ_MASK,
  53         },
  54         { /* used by p5020 */
  55                 .freq_mask = {0x8, 0x2},
  56                 .flag = FREQ_MASK,
  57         },
  58         { /* used by p4080, p5040 */
  59                 .freq_mask = {0},
  60                 .flag = 0,
  61         },
  62 };
  63
  64 /*
  65  * the minimum allowed core frequency, in Hz
  66  * for chassis v1.0, >= platform frequency
  67  * for chassis v2.0, >= platform frequency / 2
  68  */
  69 static u32 min_cpufreq;
  70 static const u32 *fmask;
  71
  72 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_data *, cpu_data);
  73
  74 /* cpumask in a cluster */
  75 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, cpu_mask);
  76
  77 #ifndef CONFIG_SMP
  78 static inline const struct cpumask *cpu_core_mask(int cpu)
  79 {
  80         return cpumask_of(0);
  81 }
  82 #endif
  83
  84 /* reduce the duplicated frequencies in frequency table */
  85 static void freq_table_redup(struct cpufreq_frequency_table *freq_table,
  86                 int count)
  87 {
  88         int i, j;
  89
  90         for (i = 1; i < count; i++) {
  91                 for (j = 0; j < i; j++) {
  92                         if (freq_table[j].frequency == CPUFREQ_ENTRY_INVALID ||
  93                                         freq_table[j].frequency !=
  94                                         freq_table[i].frequency)
  95                                 continue;
  96
  97                         freq_table[i].frequency = CPUFREQ_ENTRY_INVALID;
  98                         break;
  99                 }
 100         }
 101 }
 102
 103 /* sort the frequencies in frequency table in descenting order */
 104 static void freq_table_sort(struct cpufreq_frequency_table *freq_table,
 105                 int count)
 106 {
 107         int i, j, ind;
 108         unsigned int freq, max_freq;
 109         struct cpufreq_frequency_table table;
 110         for (i = 0; i < count - 1; i++) {
 111                 max_freq = freq_table[i].frequency;
 112                 ind = i;
 113                 for (j = i + 1; j < count; j++) {
 114                         freq = freq_table[j].frequency;
 115                         if (freq == CPUFREQ_ENTRY_INVALID ||
 116                                         freq <= max_freq)
 117                                 continue;
 118                         ind = j;
 119                         max_freq = freq;
 120                 }
 121
 122                 if (ind != i) {
 123                         /* exchange the frequencies */
 124                         table.driver_data = freq_table[i].driver_data;
 125                         table.frequency = freq_table[i].frequency;
 126                         freq_table[i].driver_data = freq_table[ind].driver_data;
 127                         freq_table[i].frequency = freq_table[ind].frequency;
 128                         freq_table[ind].driver_data = table.driver_data;
 129                         freq_table[ind].frequency = table.frequency;
 130                 }
 131         }
 132 }
 133
 134 static int corenet_cpufreq_cpu_init(struct cpufreq_policy *policy)
 135 {
 136         struct device_node *np;
 137         int i, count, ret;
 138         u32 freq, mask;
 139         struct clk *clk;
 140         struct cpufreq_frequency_table *table;
 141         struct cpu_data *data;
 142         unsigned int cpu = policy->cpu;
 143         u64 u64temp;
 144
 145         np = of_get_cpu_node(cpu, NULL);
 146         if (!np)
 147                 return -ENODEV;
 148
 149         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
 150         if (!data) {
 151                 pr_err("%s: no memory\n", __func__);
 152                 goto err_np;
 153         }
 154
 155         policy->clk = of_clk_get(np, 0);
 156         if (IS_ERR(policy->clk)) {
 157                 pr_err("%s: no clock information\n", __func__);
 158                 goto err_nomem2;
 159         }
 160
 161         data->parent = of_parse_phandle(np, "clocks", 0);
 162         if (!data->parent) {
 163                 pr_err("%s: could not get clock information\n", __func__);
 164                 goto err_nomem2;
 165         }
 166
 167         count = of_property_count_strings(data->parent, "clock-names");
 168         table = kcalloc(count + 1, sizeof(*table), GFP_KERNEL);
 169         if (!table) {
 170                 pr_err("%s: no memory\n", __func__);
 171                 goto err_node;
 172         }
 173
 174         if (fmask)
 175                 mask = fmask[get_hard_smp_processor_id(cpu)];
 176         else
 177                 mask = 0x0;
 178
 179         for (i = 0; i < count; i++) {
 180                 clk = of_clk_get(data->parent, i);
 181                 freq = clk_get_rate(clk);
 182                 /*
 183                  * the clock is valid if its frequency is not masked
 184                  * and large than minimum allowed frequency.
 185                  */
 186                 if (freq < min_cpufreq || (mask & (1 << i)))
 187                         table[i].frequency = CPUFREQ_ENTRY_INVALID;
 188                 else
 189                         table[i].frequency = freq / 1000;
 190                 table[i].driver_data = i;
 191         }
 192         freq_table_redup(table, count);
 193         freq_table_sort(table, count);
 194         table[i].frequency = CPUFREQ_TABLE_END;
 195
 196         /* set the min and max frequency properly */
 197         ret = cpufreq_table_validate_and_show(policy, table);
 198         if (ret) {
 199                 pr_err("invalid frequency table: %d\n", ret);
 200                 goto err_nomem1;
 201         }
 202
 203         data->table = table;
 204
 205         /* update ->cpus if we have cluster, no harm if not */
 206         cpumask_copy(policy->cpus, per_cpu(cpu_mask, cpu));
 207         for_each_cpu(i, per_cpu(cpu_mask, cpu))
 208                 per_cpu(cpu_data, i) = data;
 209
 210         /* Minimum transition latency is 12 platform clocks */
 211         u64temp = 12ULL * NSEC_PER_SEC;
 212         do_div(u64temp, fsl_get_sys_freq());
 213         policy->cpuinfo.transition_latency = u64temp + 1;
 214
 215         of_node_put(np);
 216
 217         return 0;
 218
 219 err_nomem1:
 220         kfree(table);
 221 err_node:
 222         of_node_put(data->parent);
 223 err_nomem2:
 224         per_cpu(cpu_data, cpu) = NULL;
 225         kfree(data);
 226 err_np:
 227         of_node_put(np);
 228
 229         return -ENODEV;
 230 }
 231
 232 static int __exit corenet_cpufreq_cpu_exit(struct cpufreq_policy *policy)
 233 {
 234         struct cpu_data *data = per_cpu(cpu_data, policy->cpu);
 235         unsigned int cpu;
 236
 237         of_node_put(data->parent);
 238         kfree(data->table);
 239         kfree(data);
 240
 241         for_each_cpu(cpu, per_cpu(cpu_mask, policy->cpu))
 242                 per_cpu(cpu_data, cpu) = NULL;
 243
 244         return 0;
 245 }
 246
 247 static int corenet_cpufreq_target(struct cpufreq_policy *policy,
 248                 unsigned int index)
 249 {
 250         struct clk *parent;
 251         struct cpu_data *data = per_cpu(cpu_data, policy->cpu);
 252
 253         parent = of_clk_get(data->parent, data->table[index].driver_data);
 254         return clk_set_parent(policy->clk, parent);
 255 }
 256
 257 static struct cpufreq_driver ppc_corenet_cpufreq_driver = {
 258         .name           = "ppc_cpufreq",
 259         .flags          = CPUFREQ_CONST_LOOPS,
 260         .init           = corenet_cpufreq_cpu_init,
 261         .exit           = __exit_p(corenet_cpufreq_cpu_exit),
 262         .verify         = cpufreq_generic_frequency_table_verify,
 263         .target_index   = corenet_cpufreq_target,
 264         .get            = cpufreq_generic_get,
 265         .attr           = cpufreq_generic_attr,
 266 };
 267
 268 static const struct of_device_id node_matches[] __initdata = {
 269         { .compatible = "fsl,p2041-clockgen", .data = &sdata[0], },
 270         { .compatible = "fsl,p3041-clockgen", .data = &sdata[0], },
 271         { .compatible = "fsl,p5020-clockgen", .data = &sdata[1], },
 272         { .compatible = "fsl,p4080-clockgen", .data = &sdata[2], },
 273         { .compatible = "fsl,p5040-clockgen", .data = &sdata[2], },
 274         { .compatible = "fsl,qoriq-clockgen-2.0", },
 275         {}
 276 };
 277
 278 static int __init ppc_corenet_cpufreq_init(void)
 279 {
 280         int ret;
 281         struct device_node  *np;
 282         const struct of_device_id *match;
 283         const struct soc_data *data;
 284         unsigned int cpu;
 285
 286         np = of_find_matching_node(NULL, node_matches);
 287         if (!np)
 288                 return -ENODEV;
 289
 290         for_each_possible_cpu(cpu) {
 291                 if (!alloc_cpumask_var(&per_cpu(cpu_mask, cpu), GFP_KERNEL))
 292                         goto err_mask;
 293                 cpumask_copy(per_cpu(cpu_mask, cpu), cpu_core_mask(cpu));
 294         }
 295
 296         match = of_match_node(node_matches, np);
 297         data = match->data;
 298         if (data) {
 299                 if (data->flag)
 300                         fmask = data->freq_mask;
 301                 min_cpufreq = fsl_get_sys_freq();
 302         } else {
 303                 min_cpufreq = fsl_get_sys_freq() / 2;
 304         }
 305
 306         of_node_put(np);
 307
 308         ret = cpufreq_register_driver(&ppc_corenet_cpufreq_driver);
 309         if (!ret)
 310                 pr_info("Freescale PowerPC corenet CPU frequency scaling driver\n");
 311
 312         return ret;
 313
 314 err_mask:
 315         for_each_possible_cpu(cpu)
 316                 free_cpumask_var(per_cpu(cpu_mask, cpu));
 317
 318         return -ENOMEM;
 319 }
 320 module_init(ppc_corenet_cpufreq_init);
 321
 322 static void __exit ppc_corenet_cpufreq_exit(void)
 323 {
 324         unsigned int cpu;
 325
 326         for_each_possible_cpu(cpu)
 327                 free_cpumask_var(per_cpu(cpu_mask, cpu));
 328
 329         cpufreq_unregister_driver(&ppc_corenet_cpufreq_driver);
 330 }
 331 module_exit(ppc_corenet_cpufreq_exit);
 332
 333 MODULE_LICENSE("GPL");
 334 MODULE_AUTHOR("Tang Yuantian <Yuantian.Tang@freescale.com>");
 335 MODULE_DESCRIPTION("cpufreq driver for Freescale e500mc series SoCs");