cpufreq: Convert printk(KERN_<LEVEL> to pr_<level>
[cascardo/linux.git] / drivers / cpufreq / powernow-k7.c
1 /*
2  *  AMD K7 Powernow driver.
3  *  (C) 2003 Dave Jones on behalf of SuSE Labs.
4  *
5  *  Licensed under the terms of the GNU GPL License version 2.
6  *  Based upon datasheets & sample CPUs kindly provided by AMD.
7  *
8  * Errata 5:
9  *  CPU may fail to execute a FID/VID change in presence of interrupt.
10  *  - We cli/sti on stepping A0 CPUs around the FID/VID transition.
11  * Errata 15:
12  *  CPU with half frequency multipliers may hang upon wakeup from disconnect.
13  *  - We disable half multipliers if ACPI is used on A0 stepping CPUs.
14  */
15
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/moduleparam.h>
19 #include <linux/init.h>
20 #include <linux/cpufreq.h>
21 #include <linux/slab.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/dmi.h>
24 #include <linux/timex.h>
25 #include <linux/io.h>
26
27 #include <asm/timer.h>          /* Needed for recalibrate_cpu_khz() */
28 #include <asm/msr.h>
29 #include <asm/cpu_device_id.h>
30
31 #ifdef CONFIG_X86_POWERNOW_K7_ACPI
32 #include <linux/acpi.h>
33 #include <acpi/processor.h>
34 #endif
35
36 #include "powernow-k7.h"
37
38 #define PFX "powernow: "
39
40
41 struct psb_s {
42         u8 signature[10];
43         u8 tableversion;
44         u8 flags;
45         u16 settlingtime;
46         u8 reserved1;
47         u8 numpst;
48 };
49
50 struct pst_s {
51         u32 cpuid;
52         u8 fsbspeed;
53         u8 maxfid;
54         u8 startvid;
55         u8 numpstates;
56 };
57
58 #ifdef CONFIG_X86_POWERNOW_K7_ACPI
59 union powernow_acpi_control_t {
60         struct {
61                 unsigned long fid:5,
62                         vid:5,
63                         sgtc:20,
64                         res1:2;
65         } bits;
66         unsigned long val;
67 };
68 #endif
69
70 /* divide by 1000 to get VCore voltage in V. */
71 static const int mobile_vid_table[32] = {
72     2000, 1950, 1900, 1850, 1800, 1750, 1700, 1650,
73     1600, 1550, 1500, 1450, 1400, 1350, 1300, 0,
74     1275, 1250, 1225, 1200, 1175, 1150, 1125, 1100,
75     1075, 1050, 1025, 1000, 975, 950, 925, 0,
76 };
77
78 /* divide by 10 to get FID. */
79 static const int fid_codes[32] = {
80     110, 115, 120, 125, 50, 55, 60, 65,
81     70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105,
82     30, 190, 40, 200, 130, 135, 140, 210,
83     150, 225, 160, 165, 170, 180, -1, -1,
84 };
85
86 /* This parameter is used in order to force ACPI instead of legacy method for
87  * configuration purpose.
88  */
89
90 static int acpi_force;
91
92 static struct cpufreq_frequency_table *powernow_table;
93
94 static unsigned int can_scale_bus;
95 static unsigned int can_scale_vid;
96 static unsigned int minimum_speed = -1;
97 static unsigned int maximum_speed;
98 static unsigned int number_scales;
99 static unsigned int fsb;
100 static unsigned int latency;
101 static char have_a0;
102
103 static int check_fsb(unsigned int fsbspeed)
104 {
105         int delta;
106         unsigned int f = fsb / 1000;
107
108         delta = (fsbspeed > f) ? fsbspeed - f : f - fsbspeed;
109         return delta < 5;
110 }
111
112 static const struct x86_cpu_id powernow_k7_cpuids[] = {
113         { X86_VENDOR_AMD, 6, },
114         {}
115 };
116 MODULE_DEVICE_TABLE(x86cpu, powernow_k7_cpuids);
117
118 static int check_powernow(void)
119 {
120         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(0);
121         unsigned int maxei, eax, ebx, ecx, edx;
122
123         if (!x86_match_cpu(powernow_k7_cpuids))
124                 return 0;
125
126         /* Get maximum capabilities */
127         maxei = cpuid_eax(0x80000000);
128         if (maxei < 0x80000007) {       /* Any powernow info ? */
129 #ifdef MODULE
130                 pr_info(PFX "No powernow capabilities detected\n");
131 #endif
132                 return 0;
133         }
134
135         if ((c->x86_model == 6) && (c->x86_mask == 0)) {
136                 pr_info(PFX "K7 660[A0] core detected, enabling errata workarounds\n");
137                 have_a0 = 1;
138         }
139
140         cpuid(0x80000007, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
141
142         /* Check we can actually do something before we say anything.*/
143         if (!(edx & (1 << 1 | 1 << 2)))
144                 return 0;
145
146         pr_info(PFX "PowerNOW! Technology present. Can scale: ");
147
148         if (edx & 1 << 1) {
149                 pr_cont("frequency");
150                 can_scale_bus = 1;
151         }
152
153         if ((edx & (1 << 1 | 1 << 2)) == 0x6)
154                 pr_cont(" and ");
155
156         if (edx & 1 << 2) {
157                 pr_cont("voltage");
158                 can_scale_vid = 1;
159         }
160
161         pr_cont("\n");
162         return 1;
163 }
164
165 #ifdef CONFIG_X86_POWERNOW_K7_ACPI
166 static void invalidate_entry(unsigned int entry)
167 {
168         powernow_table[entry].frequency = CPUFREQ_ENTRY_INVALID;
169 }
170 #endif
171
172 static int get_ranges(unsigned char *pst)
173 {
174         unsigned int j;
175         unsigned int speed;
176         u8 fid, vid;
177
178         powernow_table = kzalloc((sizeof(*powernow_table) *
179                                 (number_scales + 1)), GFP_KERNEL);
180         if (!powernow_table)
181                 return -ENOMEM;
182
183         for (j = 0 ; j < number_scales; j++) {
184                 fid = *pst++;
185
186                 powernow_table[j].frequency = (fsb * fid_codes[fid]) / 10;
187                 powernow_table[j].driver_data = fid; /* lower 8 bits */
188
189                 speed = powernow_table[j].frequency;
190
191                 if ((fid_codes[fid] % 10) == 5) {
192 #ifdef CONFIG_X86_POWERNOW_K7_ACPI
193                         if (have_a0 == 1)
194                                 invalidate_entry(j);
195 #endif
196                 }
197
198                 if (speed < minimum_speed)
199                         minimum_speed = speed;
200                 if (speed > maximum_speed)
201                         maximum_speed = speed;
202
203                 vid = *pst++;
204                 powernow_table[j].driver_data |= (vid << 8); /* upper 8 bits */
205
206                 pr_debug("   FID: 0x%x (%d.%dx [%dMHz])  "
207                          "VID: 0x%x (%d.%03dV)\n", fid, fid_codes[fid] / 10,
208                          fid_codes[fid] % 10, speed/1000, vid,
209                          mobile_vid_table[vid]/1000,
210                          mobile_vid_table[vid]%1000);
211         }
212         powernow_table[number_scales].frequency = CPUFREQ_TABLE_END;
213         powernow_table[number_scales].driver_data = 0;
214
215         return 0;
216 }
217
218
219 static void change_FID(int fid)
220 {
221         union msr_fidvidctl fidvidctl;
222
223         rdmsrl(MSR_K7_FID_VID_CTL, fidvidctl.val);
224         if (fidvidctl.bits.FID != fid) {
225                 fidvidctl.bits.SGTC = latency;
226                 fidvidctl.bits.FID = fid;
227                 fidvidctl.bits.VIDC = 0;
228                 fidvidctl.bits.FIDC = 1;
229                 wrmsrl(MSR_K7_FID_VID_CTL, fidvidctl.val);
230         }
231 }
232
233
234 static void change_VID(int vid)
235 {
236         union msr_fidvidctl fidvidctl;
237
238         rdmsrl(MSR_K7_FID_VID_CTL, fidvidctl.val);
239         if (fidvidctl.bits.VID != vid) {
240                 fidvidctl.bits.SGTC = latency;
241                 fidvidctl.bits.VID = vid;
242                 fidvidctl.bits.FIDC = 0;
243                 fidvidctl.bits.VIDC = 1;
244                 wrmsrl(MSR_K7_FID_VID_CTL, fidvidctl.val);
245         }
246 }
247
248
249 static int powernow_target(struct cpufreq_policy *policy, unsigned int index)
250 {
251         u8 fid, vid;
252         struct cpufreq_freqs freqs;
253         union msr_fidvidstatus fidvidstatus;
254         int cfid;
255
256         /* fid are the lower 8 bits of the index we stored into
257          * the cpufreq frequency table in powernow_decode_bios,
258          * vid are the upper 8 bits.
259          */
260
261         fid = powernow_table[index].driver_data & 0xFF;
262         vid = (powernow_table[index].driver_data & 0xFF00) >> 8;
263
264         rdmsrl(MSR_K7_FID_VID_STATUS, fidvidstatus.val);
265         cfid = fidvidstatus.bits.CFID;
266         freqs.old = fsb * fid_codes[cfid] / 10;
267
268         freqs.new = powernow_table[index].frequency;
269
270         /* Now do the magic poking into the MSRs.  */
271
272         if (have_a0 == 1)       /* A0 errata 5 */
273                 local_irq_disable();
274
275         if (freqs.old > freqs.new) {
276                 /* Going down, so change FID first */
277                 change_FID(fid);
278                 change_VID(vid);
279         } else {
280                 /* Going up, so change VID first */
281                 change_VID(vid);
282                 change_FID(fid);
283         }
284
285
286         if (have_a0 == 1)
287                 local_irq_enable();
288
289         return 0;
290 }
291
292
293 #ifdef CONFIG_X86_POWERNOW_K7_ACPI
294
295 static struct acpi_processor_performance *acpi_processor_perf;
296
297 static int powernow_acpi_init(void)
298 {
299         int i;
300         int retval = 0;
301         union powernow_acpi_control_t pc;
302
303         if (acpi_processor_perf != NULL && powernow_table != NULL) {
304                 retval = -EINVAL;
305                 goto err0;
306         }
307
308         acpi_processor_perf = kzalloc(sizeof(*acpi_processor_perf), GFP_KERNEL);
309         if (!acpi_processor_perf) {
310                 retval = -ENOMEM;
311                 goto err0;
312         }
313
314         if (!zalloc_cpumask_var(&acpi_processor_perf->shared_cpu_map,
315                                                                 GFP_KERNEL)) {
316                 retval = -ENOMEM;
317                 goto err05;
318         }
319
320         if (acpi_processor_register_performance(acpi_processor_perf, 0)) {
321                 retval = -EIO;
322                 goto err1;
323         }
324
325         if (acpi_processor_perf->control_register.space_id !=
326                         ACPI_ADR_SPACE_FIXED_HARDWARE) {
327                 retval = -ENODEV;
328                 goto err2;
329         }
330
331         if (acpi_processor_perf->status_register.space_id !=
332                         ACPI_ADR_SPACE_FIXED_HARDWARE) {
333                 retval = -ENODEV;
334                 goto err2;
335         }
336
337         number_scales = acpi_processor_perf->state_count;
338
339         if (number_scales < 2) {
340                 retval = -ENODEV;
341                 goto err2;
342         }
343
344         powernow_table = kzalloc((sizeof(*powernow_table) *
345                                 (number_scales + 1)), GFP_KERNEL);
346         if (!powernow_table) {
347                 retval = -ENOMEM;
348                 goto err2;
349         }
350
351         pc.val = (unsigned long) acpi_processor_perf->states[0].control;
352         for (i = 0; i < number_scales; i++) {
353                 u8 fid, vid;
354                 struct acpi_processor_px *state =
355                         &acpi_processor_perf->states[i];
356                 unsigned int speed, speed_mhz;
357
358                 pc.val = (unsigned long) state->control;
359                 pr_debug("acpi:  P%d: %d MHz %d mW %d uS control %08x SGTC %d\n",
360                          i,
361                          (u32) state->core_frequency,
362                          (u32) state->power,
363                          (u32) state->transition_latency,
364                          (u32) state->control,
365                          pc.bits.sgtc);
366
367                 vid = pc.bits.vid;
368                 fid = pc.bits.fid;
369
370                 powernow_table[i].frequency = fsb * fid_codes[fid] / 10;
371                 powernow_table[i].driver_data = fid; /* lower 8 bits */
372                 powernow_table[i].driver_data |= (vid << 8); /* upper 8 bits */
373
374                 speed = powernow_table[i].frequency;
375                 speed_mhz = speed / 1000;
376
377                 /* processor_perflib will multiply the MHz value by 1000 to
378                  * get a KHz value (e.g. 1266000). However, powernow-k7 works
379                  * with true KHz values (e.g. 1266768). To ensure that all
380                  * powernow frequencies are available, we must ensure that
381                  * ACPI doesn't restrict them, so we round up the MHz value
382                  * to ensure that perflib's computed KHz value is greater than
383                  * or equal to powernow's KHz value.
384                  */
385                 if (speed % 1000 > 0)
386                         speed_mhz++;
387
388                 if ((fid_codes[fid] % 10) == 5) {
389                         if (have_a0 == 1)
390                                 invalidate_entry(i);
391                 }
392
393                 pr_debug("   FID: 0x%x (%d.%dx [%dMHz])  "
394                          "VID: 0x%x (%d.%03dV)\n", fid, fid_codes[fid] / 10,
395                          fid_codes[fid] % 10, speed_mhz, vid,
396                          mobile_vid_table[vid]/1000,
397                          mobile_vid_table[vid]%1000);
398
399                 if (state->core_frequency != speed_mhz) {
400                         state->core_frequency = speed_mhz;
401                         pr_debug("   Corrected ACPI frequency to %d\n",
402                                 speed_mhz);
403                 }
404
405                 if (latency < pc.bits.sgtc)
406                         latency = pc.bits.sgtc;
407
408                 if (speed < minimum_speed)
409                         minimum_speed = speed;
410                 if (speed > maximum_speed)
411                         maximum_speed = speed;
412         }
413
414         powernow_table[i].frequency = CPUFREQ_TABLE_END;
415         powernow_table[i].driver_data = 0;
416
417         /* notify BIOS that we exist */
418         acpi_processor_notify_smm(THIS_MODULE);
419
420         return 0;
421
422 err2:
423         acpi_processor_unregister_performance(0);
424 err1:
425         free_cpumask_var(acpi_processor_perf->shared_cpu_map);
426 err05:
427         kfree(acpi_processor_perf);
428 err0:
429         pr_warn(PFX "ACPI perflib can not be used on this platform\n");
430         acpi_processor_perf = NULL;
431         return retval;
432 }
433 #else
434 static int powernow_acpi_init(void)
435 {
436         pr_info(PFX "no support for ACPI processor found - please recompile your kernel with ACPI processor\n");
437         return -EINVAL;
438 }
439 #endif
440
441 static void print_pst_entry(struct pst_s *pst, unsigned int j)
442 {
443         pr_debug("PST:%d (@%p)\n", j, pst);
444         pr_debug(" cpuid: 0x%x  fsb: %d  maxFID: 0x%x  startvid: 0x%x\n",
445                 pst->cpuid, pst->fsbspeed, pst->maxfid, pst->startvid);
446 }
447
448 static int powernow_decode_bios(int maxfid, int startvid)
449 {
450         struct psb_s *psb;
451         struct pst_s *pst;
452         unsigned int i, j;
453         unsigned char *p;
454         unsigned int etuple;
455         unsigned int ret;
456
457         etuple = cpuid_eax(0x80000001);
458
459         for (i = 0xC0000; i < 0xffff0 ; i += 16) {
460
461                 p = phys_to_virt(i);
462
463                 if (memcmp(p, "AMDK7PNOW!",  10) == 0) {
464                         pr_debug("Found PSB header at %p\n", p);
465                         psb = (struct psb_s *) p;
466                         pr_debug("Table version: 0x%x\n", psb->tableversion);
467                         if (psb->tableversion != 0x12) {
468                                 pr_info(PFX "Sorry, only v1.2 tables supported right now\n");
469                                 return -ENODEV;
470                         }
471
472                         pr_debug("Flags: 0x%x\n", psb->flags);
473                         if ((psb->flags & 1) == 0)
474                                 pr_debug("Mobile voltage regulator\n");
475                         else
476                                 pr_debug("Desktop voltage regulator\n");
477
478                         latency = psb->settlingtime;
479                         if (latency < 100) {
480                                 pr_info(PFX "BIOS set settling time to %d microseconds. Should be at least 100. Correcting.\n",
481                                         latency);
482                                 latency = 100;
483                         }
484                         pr_debug("Settling Time: %d microseconds.\n",
485                                         psb->settlingtime);
486                         pr_debug("Has %d PST tables. (Only dumping ones "
487                                         "relevant to this CPU).\n",
488                                         psb->numpst);
489
490                         p += sizeof(*psb);
491
492                         pst = (struct pst_s *) p;
493
494                         for (j = 0; j < psb->numpst; j++) {
495                                 pst = (struct pst_s *) p;
496                                 number_scales = pst->numpstates;
497
498                                 if ((etuple == pst->cpuid) &&
499                                     check_fsb(pst->fsbspeed) &&
500                                     (maxfid == pst->maxfid) &&
501                                     (startvid == pst->startvid)) {
502                                         print_pst_entry(pst, j);
503                                         p = (char *)pst + sizeof(*pst);
504                                         ret = get_ranges(p);
505                                         return ret;
506                                 } else {
507                                         unsigned int k;
508                                         p = (char *)pst + sizeof(*pst);
509                                         for (k = 0; k < number_scales; k++)
510                                                 p += 2;
511                                 }
512                         }
513                         pr_info(PFX "No PST tables match this cpuid (0x%x)\n",
514                                 etuple);
515                         pr_info(PFX "This is indicative of a broken BIOS\n");
516
517                         return -EINVAL;
518                 }
519                 p++;
520         }
521
522         return -ENODEV;
523 }
524
525
526 /*
527  * We use the fact that the bus frequency is somehow
528  * a multiple of 100000/3 khz, then we compute sgtc according
529  * to this multiple.
530  * That way, we match more how AMD thinks all of that work.
531  * We will then get the same kind of behaviour already tested under
532  * the "well-known" other OS.
533  */
534 static int fixup_sgtc(void)
535 {
536         unsigned int sgtc;
537         unsigned int m;
538
539         m = fsb / 3333;
540         if ((m % 10) >= 5)
541                 m += 5;
542
543         m /= 10;
544
545         sgtc = 100 * m * latency;
546         sgtc = sgtc / 3;
547         if (sgtc > 0xfffff) {
548                 pr_warn(PFX "SGTC too large %d\n", sgtc);
549                 sgtc = 0xfffff;
550         }
551         return sgtc;
552 }
553
554 static unsigned int powernow_get(unsigned int cpu)
555 {
556         union msr_fidvidstatus fidvidstatus;
557         unsigned int cfid;
558
559         if (cpu)
560                 return 0;
561         rdmsrl(MSR_K7_FID_VID_STATUS, fidvidstatus.val);
562         cfid = fidvidstatus.bits.CFID;
563
564         return fsb * fid_codes[cfid] / 10;
565 }
566
567
568 static int acer_cpufreq_pst(const struct dmi_system_id *d)
569 {
570         pr_warn(PFX "%s laptop with broken PST tables in BIOS detected\n",
571                 d->ident);
572         pr_warn(PFX "You need to downgrade to 3A21 (09/09/2002), or try a newer BIOS than 3A71 (01/20/2003)\n");
573         pr_warn(PFX "cpufreq scaling has been disabled as a result of this\n");
574         return 0;
575 }
576
577 /*
578  * Some Athlon laptops have really fucked PST tables.
579  * A BIOS update is all that can save them.
580  * Mention this, and disable cpufreq.
581  */
582 static struct dmi_system_id powernow_dmi_table[] = {
583         {
584                 .callback = acer_cpufreq_pst,
585                 .ident = "Acer Aspire",
586                 .matches = {
587                         DMI_MATCH(DMI_SYS_VENDOR, "Insyde Software"),
588                         DMI_MATCH(DMI_BIOS_VERSION, "3A71"),
589                 },
590         },
591         { }
592 };
593
594 static int powernow_cpu_init(struct cpufreq_policy *policy)
595 {
596         union msr_fidvidstatus fidvidstatus;
597         int result;
598
599         if (policy->cpu != 0)
600                 return -ENODEV;
601
602         rdmsrl(MSR_K7_FID_VID_STATUS, fidvidstatus.val);
603
604         recalibrate_cpu_khz();
605
606         fsb = (10 * cpu_khz) / fid_codes[fidvidstatus.bits.CFID];
607         if (!fsb) {
608                 pr_warn(PFX "can not determine bus frequency\n");
609                 return -EINVAL;
610         }
611         pr_debug("FSB: %3dMHz\n", fsb/1000);
612
613         if (dmi_check_system(powernow_dmi_table) || acpi_force) {
614                 pr_info(PFX "PSB/PST known to be broken - trying ACPI instead\n");
615                 result = powernow_acpi_init();
616         } else {
617                 result = powernow_decode_bios(fidvidstatus.bits.MFID,
618                                 fidvidstatus.bits.SVID);
619                 if (result) {
620                         pr_info(PFX "Trying ACPI perflib\n");
621                         maximum_speed = 0;
622                         minimum_speed = -1;
623                         latency = 0;
624                         result = powernow_acpi_init();
625                         if (result) {
626                                 pr_info(PFX "ACPI and legacy methods failed\n");
627                         }
628                 } else {
629                         /* SGTC use the bus clock as timer */
630                         latency = fixup_sgtc();
631                         pr_info(PFX "SGTC: %d\n", latency);
632                 }
633         }
634
635         if (result)
636                 return result;
637
638         pr_info(PFX "Minimum speed %d MHz - Maximum speed %d MHz\n",
639                 minimum_speed/1000, maximum_speed/1000);
640
641         policy->cpuinfo.transition_latency =
642                 cpufreq_scale(2000000UL, fsb, latency);
643
644         return cpufreq_table_validate_and_show(policy, powernow_table);
645 }
646
647 static int powernow_cpu_exit(struct cpufreq_policy *policy)
648 {
649 #ifdef CONFIG_X86_POWERNOW_K7_ACPI
650         if (acpi_processor_perf) {
651                 acpi_processor_unregister_performance(0);
652                 free_cpumask_var(acpi_processor_perf->shared_cpu_map);
653                 kfree(acpi_processor_perf);
654         }
655 #endif
656
657         kfree(powernow_table);
658         return 0;
659 }
660
661 static struct cpufreq_driver powernow_driver = {
662         .verify         = cpufreq_generic_frequency_table_verify,
663         .target_index   = powernow_target,
664         .get            = powernow_get,
665 #ifdef CONFIG_X86_POWERNOW_K7_ACPI
666         .bios_limit     = acpi_processor_get_bios_limit,
667 #endif
668         .init           = powernow_cpu_init,
669         .exit           = powernow_cpu_exit,
670         .name           = "powernow-k7",
671         .attr           = cpufreq_generic_attr,
672 };
673
674 static int __init powernow_init(void)
675 {
676         if (check_powernow() == 0)
677                 return -ENODEV;
678         return cpufreq_register_driver(&powernow_driver);
679 }
680
681
682 static void __exit powernow_exit(void)
683 {
684         cpufreq_unregister_driver(&powernow_driver);
685 }
686
687 module_param(acpi_force,  int, 0444);
688 MODULE_PARM_DESC(acpi_force, "Force ACPI to be used.");
689
690 MODULE_AUTHOR("Dave Jones");
691 MODULE_DESCRIPTION("Powernow driver for AMD K7 processors.");
692 MODULE_LICENSE("GPL");
693
694 late_initcall(powernow_init);
695 module_exit(powernow_exit);
696