arch/powerpc/kernel/tau_6xx.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * temp.c       Thermal management for cpu's with Thermal Assist Units
   4  *
   5  * Written by Troy Benjegerdes <hozer@drgw.net>
   6  *
   7  * TODO:
   8  * dynamic power management to limit peak CPU temp (using ICTC)
   9  * calibration???
  10  *
  11  * Silly, crazy ideas: use cpu load (from scheduler) and ICTC to extend battery
  12  * life in portables, and add a 'performance/watt' metric somewhere in /proc
  13  */
  14
  15 #include <linux/errno.h>
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/param.h>
  18 #include <linux/string.h>
  19 #include <linux/mm.h>
  20 #include <linux/interrupt.h>
  21 #include <linux/init.h>
  22 #include <linux/delay.h>
  23 #include <linux/workqueue.h>
  24
  25 #include <asm/interrupt.h>
  26 #include <asm/io.h>
  27 #include <asm/reg.h>
  28 #include <asm/nvram.h>
  29 #include <asm/cache.h>
  30 #include <asm/8xx_immap.h>
  31 #include <asm/machdep.h>
  32 #include <asm/asm-prototypes.h>
  33
  34 #include "setup.h"
  35
  36 static struct tau_temp
  37 {
  38         int interrupts;
  39         unsigned char low;
  40         unsigned char high;
  41         unsigned char grew;
  42 } tau[NR_CPUS];
  43
  44 static bool tau_int_enable;
  45
  46 /* TODO: put these in a /proc interface, with some sanity checks, and maybe
  47  * dynamic adjustment to minimize # of interrupts */
  48 /* configurable values for step size and how much to expand the window when
  49  * we get an interrupt. These are based on the limit that was out of range */
  50 #define step_size               2       /* step size when temp goes out of range */
  51 #define window_expand           1       /* expand the window by this much */
  52 /* configurable values for shrinking the window */
  53 #define shrink_timer    2000    /* period between shrinking the window */
  54 #define min_window      2       /* minimum window size, degrees C */
  55
  56 static void set_thresholds(unsigned long cpu)
  57 {
  58         u32 maybe_tie = tau_int_enable ? THRM1_TIE : 0;
  59
  60         /* setup THRM1, threshold, valid bit, interrupt when below threshold */
  61         mtspr(SPRN_THRM1, THRM1_THRES(tau[cpu].low) | THRM1_V | maybe_tie | THRM1_TID);
  62
  63         /* setup THRM2, threshold, valid bit, interrupt when above threshold */
  64         mtspr(SPRN_THRM2, THRM1_THRES(tau[cpu].high) | THRM1_V | maybe_tie);
  65 }
  66
  67 static void TAUupdate(int cpu)
  68 {
  69         u32 thrm;
  70         u32 bits = THRM1_TIV | THRM1_TIN | THRM1_V;
  71
  72         /* if both thresholds are crossed, the step_sizes cancel out
  73          * and the window winds up getting expanded twice. */
  74         thrm = mfspr(SPRN_THRM1);
  75         if ((thrm & bits) == bits) {
  76                 mtspr(SPRN_THRM1, 0);
  77
  78                 if (tau[cpu].low >= step_size) {
  79                         tau[cpu].low -= step_size;
  80                         tau[cpu].high -= (step_size - window_expand);
  81                 }
  82                 tau[cpu].grew = 1;
  83                 pr_debug("%s: low threshold crossed\n", __func__);
  84         }
  85         thrm = mfspr(SPRN_THRM2);
  86         if ((thrm & bits) == bits) {
  87                 mtspr(SPRN_THRM2, 0);
  88
  89                 if (tau[cpu].high <= 127 - step_size) {
  90                         tau[cpu].low += (step_size - window_expand);
  91                         tau[cpu].high += step_size;
  92                 }
  93                 tau[cpu].grew = 1;
  94                 pr_debug("%s: high threshold crossed\n", __func__);
  95         }
  96 }
  97
  98 #ifdef CONFIG_TAU_INT
  99 /*
 100  * TAU interrupts - called when we have a thermal assist unit interrupt
 101  * with interrupts disabled
 102  */
 103
 104 DEFINE_INTERRUPT_HANDLER_ASYNC(TAUException)
 105 {
 106         int cpu = smp_processor_id();
 107
 108         tau[cpu].interrupts++;
 109
 110         TAUupdate(cpu);
 111 }
 112 #endif /* CONFIG_TAU_INT */
 113
 114 static void tau_timeout(void * info)
 115 {
 116         int cpu;
 117         int size;
 118         int shrink;
 119
 120         cpu = smp_processor_id();
 121
 122         if (!tau_int_enable)
 123                 TAUupdate(cpu);
 124
 125         /* Stop thermal sensor comparisons and interrupts */
 126         mtspr(SPRN_THRM3, 0);
 127
 128         size = tau[cpu].high - tau[cpu].low;
 129         if (size > min_window && ! tau[cpu].grew) {
 130                 /* do an exponential shrink of half the amount currently over size */
 131                 shrink = (2 + size - min_window) / 4;
 132                 if (shrink) {
 133                         tau[cpu].low += shrink;
 134                         tau[cpu].high -= shrink;
 135                 } else { /* size must have been min_window + 1 */
 136                         tau[cpu].low += 1;
 137 #if 1 /* debug */
 138                         if ((tau[cpu].high - tau[cpu].low) != min_window){
 139                                 printk(KERN_ERR "temp.c: line %d, logic error\n", __LINE__);
 140                         }
 141 #endif
 142                 }
 143         }
 144
 145         tau[cpu].grew = 0;
 146
 147         set_thresholds(cpu);
 148
 149         /* Restart thermal sensor comparisons and interrupts.
 150          * The "PowerPC 740 and PowerPC 750 Microprocessor Datasheet"
 151          * recommends that "the maximum value be set in THRM3 under all
 152          * conditions."
 153          */
 154         mtspr(SPRN_THRM3, THRM3_SITV(0x1fff) | THRM3_E);
 155 }
 156
 157 static struct workqueue_struct *tau_workq;
 158
 159 static void tau_work_func(struct work_struct *work)
 160 {
 161         msleep(shrink_timer);
 162         on_each_cpu(tau_timeout, NULL, 0);
 163         /* schedule ourselves to be run again */
 164         queue_work(tau_workq, work);
 165 }
 166
 167 DECLARE_WORK(tau_work, tau_work_func);
 168
 169 /*
 170  * setup the TAU
 171  *
 172  * Set things up to use THRM1 as a temperature lower bound, and THRM2 as an upper bound.
 173  * Start off at zero
 174  */
 175
 176 int tau_initialized = 0;
 177
 178 static void __init TAU_init_smp(void *info)
 179 {
 180         unsigned long cpu = smp_processor_id();
 181
 182         /* set these to a reasonable value and let the timer shrink the
 183          * window */
 184         tau[cpu].low = 5;
 185         tau[cpu].high = 120;
 186
 187         set_thresholds(cpu);
 188 }
 189
 190 static int __init TAU_init(void)
 191 {
 192         /* We assume in SMP that if one CPU has TAU support, they
 193          * all have it --BenH
 194          */
 195         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_TAU)) {
 196                 printk("Thermal assist unit not available\n");
 197                 tau_initialized = 0;
 198                 return 1;
 199         }
 200
 201         tau_int_enable = IS_ENABLED(CONFIG_TAU_INT) &&
 202                          !strcmp(cur_cpu_spec->platform, "ppc750");
 203
 204         tau_workq = alloc_workqueue("tau", WQ_UNBOUND, 1);
 205         if (!tau_workq)
 206                 return -ENOMEM;
 207
 208         on_each_cpu(TAU_init_smp, NULL, 0);
 209
 210         queue_work(tau_workq, &tau_work);
 211
 212         pr_info("Thermal assist unit using %s, shrink_timer: %d ms\n",
 213                 tau_int_enable ? "interrupts" : "workqueue", shrink_timer);
 214         tau_initialized = 1;
 215
 216         return 0;
 217 }
 218
 219 __initcall(TAU_init);
 220
 221 /*
 222  * return current temp
 223  */
 224
 225 u32 cpu_temp_both(unsigned long cpu)
 226 {
 227         return ((tau[cpu].high << 16) | tau[cpu].low);
 228 }
 229
 230 u32 cpu_temp(unsigned long cpu)
 231 {
 232         return ((tau[cpu].high + tau[cpu].low) / 2);
 233 }
 234
 235 u32 tau_interrupts(unsigned long cpu)
 236 {
 237         return (tau[cpu].interrupts);
 238 }