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