Merge tag 'for-5.4/io_uring-2019-09-27' of git://git.kernel.dk/linux-block
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / powercap / intel_rapl_common.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Common code for Intel Running Average Power Limit (RAPL) support.
4  * Copyright (c) 2019, Intel Corporation.
5  */
6 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
7
8 #include <linux/kernel.h>
9 #include <linux/module.h>
10 #include <linux/list.h>
11 #include <linux/types.h>
12 #include <linux/device.h>
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <linux/log2.h>
15 #include <linux/bitmap.h>
16 #include <linux/delay.h>
17 #include <linux/sysfs.h>
18 #include <linux/cpu.h>
19 #include <linux/powercap.h>
20 #include <linux/suspend.h>
21 #include <linux/intel_rapl.h>
22 #include <linux/processor.h>
23 #include <linux/platform_device.h>
24
25 #include <asm/iosf_mbi.h>
26 #include <asm/cpu_device_id.h>
27 #include <asm/intel-family.h>
28
29 /* Local defines */
30 #define MSR_PLATFORM_POWER_LIMIT        0x0000065C
31
32 /* bitmasks for RAPL MSRs, used by primitive access functions */
33 #define ENERGY_STATUS_MASK      0xffffffff
34
35 #define POWER_LIMIT1_MASK       0x7FFF
36 #define POWER_LIMIT1_ENABLE     BIT(15)
37 #define POWER_LIMIT1_CLAMP      BIT(16)
38
39 #define POWER_LIMIT2_MASK       (0x7FFFULL<<32)
40 #define POWER_LIMIT2_ENABLE     BIT_ULL(47)
41 #define POWER_LIMIT2_CLAMP      BIT_ULL(48)
42 #define POWER_HIGH_LOCK         BIT_ULL(63)
43 #define POWER_LOW_LOCK          BIT(31)
44
45 #define TIME_WINDOW1_MASK       (0x7FULL<<17)
46 #define TIME_WINDOW2_MASK       (0x7FULL<<49)
47
48 #define POWER_UNIT_OFFSET       0
49 #define POWER_UNIT_MASK         0x0F
50
51 #define ENERGY_UNIT_OFFSET      0x08
52 #define ENERGY_UNIT_MASK        0x1F00
53
54 #define TIME_UNIT_OFFSET        0x10
55 #define TIME_UNIT_MASK          0xF0000
56
57 #define POWER_INFO_MAX_MASK     (0x7fffULL<<32)
58 #define POWER_INFO_MIN_MASK     (0x7fffULL<<16)
59 #define POWER_INFO_MAX_TIME_WIN_MASK     (0x3fULL<<48)
60 #define POWER_INFO_THERMAL_SPEC_MASK     0x7fff
61
62 #define PERF_STATUS_THROTTLE_TIME_MASK 0xffffffff
63 #define PP_POLICY_MASK         0x1F
64
65 /* Non HW constants */
66 #define RAPL_PRIMITIVE_DERIVED       BIT(1)     /* not from raw data */
67 #define RAPL_PRIMITIVE_DUMMY         BIT(2)
68
69 #define TIME_WINDOW_MAX_MSEC 40000
70 #define TIME_WINDOW_MIN_MSEC 250
71 #define ENERGY_UNIT_SCALE    1000       /* scale from driver unit to powercap unit */
72 enum unit_type {
73         ARBITRARY_UNIT,         /* no translation */
74         POWER_UNIT,
75         ENERGY_UNIT,
76         TIME_UNIT,
77 };
78
79 /* per domain data, some are optional */
80 #define NR_RAW_PRIMITIVES (NR_RAPL_PRIMITIVES - 2)
81
82 #define DOMAIN_STATE_INACTIVE           BIT(0)
83 #define DOMAIN_STATE_POWER_LIMIT_SET    BIT(1)
84 #define DOMAIN_STATE_BIOS_LOCKED        BIT(2)
85
86 static const char pl1_name[] = "long_term";
87 static const char pl2_name[] = "short_term";
88
89 #define power_zone_to_rapl_domain(_zone) \
90         container_of(_zone, struct rapl_domain, power_zone)
91
92 struct rapl_defaults {
93         u8 floor_freq_reg_addr;
94         int (*check_unit)(struct rapl_package *rp, int cpu);
95         void (*set_floor_freq)(struct rapl_domain *rd, bool mode);
96         u64 (*compute_time_window)(struct rapl_package *rp, u64 val,
97                                     bool to_raw);
98         unsigned int dram_domain_energy_unit;
99 };
100 static struct rapl_defaults *rapl_defaults;
101
102 /* Sideband MBI registers */
103 #define IOSF_CPU_POWER_BUDGET_CTL_BYT (0x2)
104 #define IOSF_CPU_POWER_BUDGET_CTL_TNG (0xdf)
105
106 #define PACKAGE_PLN_INT_SAVED   BIT(0)
107 #define MAX_PRIM_NAME (32)
108
109 /* per domain data. used to describe individual knobs such that access function
110  * can be consolidated into one instead of many inline functions.
111  */
112 struct rapl_primitive_info {
113         const char *name;
114         u64 mask;
115         int shift;
116         enum rapl_domain_reg_id id;
117         enum unit_type unit;
118         u32 flag;
119 };
120
121 #define PRIMITIVE_INFO_INIT(p, m, s, i, u, f) { \
122                 .name = #p,                     \
123                 .mask = m,                      \
124                 .shift = s,                     \
125                 .id = i,                        \
126                 .unit = u,                      \
127                 .flag = f                       \
128         }
129
130 static void rapl_init_domains(struct rapl_package *rp);
131 static int rapl_read_data_raw(struct rapl_domain *rd,
132                               enum rapl_primitives prim,
133                               bool xlate, u64 *data);
134 static int rapl_write_data_raw(struct rapl_domain *rd,
135                                enum rapl_primitives prim,
136                                unsigned long long value);
137 static u64 rapl_unit_xlate(struct rapl_domain *rd,
138                            enum unit_type type, u64 value, int to_raw);
139 static void package_power_limit_irq_save(struct rapl_package *rp);
140
141 static LIST_HEAD(rapl_packages);        /* guarded by CPU hotplug lock */
142
143 static const char *const rapl_domain_names[] = {
144         "package",
145         "core",
146         "uncore",
147         "dram",
148         "psys",
149 };
150
151 static int get_energy_counter(struct powercap_zone *power_zone,
152                               u64 *energy_raw)
153 {
154         struct rapl_domain *rd;
155         u64 energy_now;
156
157         /* prevent CPU hotplug, make sure the RAPL domain does not go
158          * away while reading the counter.
159          */
160         get_online_cpus();
161         rd = power_zone_to_rapl_domain(power_zone);
162
163         if (!rapl_read_data_raw(rd, ENERGY_COUNTER, true, &energy_now)) {
164                 *energy_raw = energy_now;
165                 put_online_cpus();
166
167                 return 0;
168         }
169         put_online_cpus();
170
171         return -EIO;
172 }
173
174 static int get_max_energy_counter(struct powercap_zone *pcd_dev, u64 *energy)
175 {
176         struct rapl_domain *rd = power_zone_to_rapl_domain(pcd_dev);
177
178         *energy = rapl_unit_xlate(rd, ENERGY_UNIT, ENERGY_STATUS_MASK, 0);
179         return 0;
180 }
181
182 static int release_zone(struct powercap_zone *power_zone)
183 {
184         struct rapl_domain *rd = power_zone_to_rapl_domain(power_zone);
185         struct rapl_package *rp = rd->rp;
186
187         /* package zone is the last zone of a package, we can free
188          * memory here since all children has been unregistered.
189          */
190         if (rd->id == RAPL_DOMAIN_PACKAGE) {
191                 kfree(rd);
192                 rp->domains = NULL;
193         }
194
195         return 0;
196
197 }
198
199 static int find_nr_power_limit(struct rapl_domain *rd)
200 {
201         int i, nr_pl = 0;
202
203         for (i = 0; i < NR_POWER_LIMITS; i++) {
204                 if (rd->rpl[i].name)
205                         nr_pl++;
206         }
207
208         return nr_pl;
209 }
210
211 static int set_domain_enable(struct powercap_zone *power_zone, bool mode)
212 {
213         struct rapl_domain *rd = power_zone_to_rapl_domain(power_zone);
214
215         if (rd->state & DOMAIN_STATE_BIOS_LOCKED)
216                 return -EACCES;
217
218         get_online_cpus();
219         rapl_write_data_raw(rd, PL1_ENABLE, mode);
220         if (rapl_defaults->set_floor_freq)
221                 rapl_defaults->set_floor_freq(rd, mode);
222         put_online_cpus();
223
224         return 0;
225 }
226
227 static int get_domain_enable(struct powercap_zone *power_zone, bool *mode)
228 {
229         struct rapl_domain *rd = power_zone_to_rapl_domain(power_zone);
230         u64 val;
231
232         if (rd->state & DOMAIN_STATE_BIOS_LOCKED) {
233                 *mode = false;
234                 return 0;
235         }
236         get_online_cpus();
237         if (rapl_read_data_raw(rd, PL1_ENABLE, true, &val)) {
238                 put_online_cpus();
239                 return -EIO;
240         }
241         *mode = val;
242         put_online_cpus();
243
244         return 0;
245 }
246
247 /* per RAPL domain ops, in the order of rapl_domain_type */
248 static const struct powercap_zone_ops zone_ops[] = {
249         /* RAPL_DOMAIN_PACKAGE */
250         {
251          .get_energy_uj = get_energy_counter,
252          .get_max_energy_range_uj = get_max_energy_counter,
253          .release = release_zone,
254          .set_enable = set_domain_enable,
255          .get_enable = get_domain_enable,
256          },
257         /* RAPL_DOMAIN_PP0 */
258         {
259          .get_energy_uj = get_energy_counter,
260          .get_max_energy_range_uj = get_max_energy_counter,
261          .release = release_zone,
262          .set_enable = set_domain_enable,
263          .get_enable = get_domain_enable,
264          },
265         /* RAPL_DOMAIN_PP1 */
266         {
267          .get_energy_uj = get_energy_counter,
268          .get_max_energy_range_uj = get_max_energy_counter,
269          .release = release_zone,
270          .set_enable = set_domain_enable,
271          .get_enable = get_domain_enable,
272          },
273         /* RAPL_DOMAIN_DRAM */
274         {
275          .get_energy_uj = get_energy_counter,
276          .get_max_energy_range_uj = get_max_energy_counter,
277          .release = release_zone,
278          .set_enable = set_domain_enable,
279          .get_enable = get_domain_enable,
280          },
281         /* RAPL_DOMAIN_PLATFORM */
282         {
283          .get_energy_uj = get_energy_counter,
284          .get_max_energy_range_uj = get_max_energy_counter,
285          .release = release_zone,
286          .set_enable = set_domain_enable,
287          .get_enable = get_domain_enable,
288          },
289 };
290
291 /*
292  * Constraint index used by powercap can be different than power limit (PL)
293  * index in that some  PLs maybe missing due to non-existent MSRs. So we
294  * need to convert here by finding the valid PLs only (name populated).
295  */
296 static int contraint_to_pl(struct rapl_domain *rd, int cid)
297 {
298         int i, j;
299
300         for (i = 0, j = 0; i < NR_POWER_LIMITS; i++) {
301                 if ((rd->rpl[i].name) && j++ == cid) {
302                         pr_debug("%s: index %d\n", __func__, i);
303                         return i;
304                 }
305         }
306         pr_err("Cannot find matching power limit for constraint %d\n", cid);
307
308         return -EINVAL;
309 }
310
311 static int set_power_limit(struct powercap_zone *power_zone, int cid,
312                            u64 power_limit)
313 {
314         struct rapl_domain *rd;
315         struct rapl_package *rp;
316         int ret = 0;
317         int id;
318
319         get_online_cpus();
320         rd = power_zone_to_rapl_domain(power_zone);
321         id = contraint_to_pl(rd, cid);
322         if (id < 0) {
323                 ret = id;
324                 goto set_exit;
325         }
326
327         rp = rd->rp;
328
329         if (rd->state & DOMAIN_STATE_BIOS_LOCKED) {
330                 dev_warn(&power_zone->dev,
331                          "%s locked by BIOS, monitoring only\n", rd->name);
332                 ret = -EACCES;
333                 goto set_exit;
334         }
335
336         switch (rd->rpl[id].prim_id) {
337         case PL1_ENABLE:
338                 rapl_write_data_raw(rd, POWER_LIMIT1, power_limit);
339                 break;
340         case PL2_ENABLE:
341                 rapl_write_data_raw(rd, POWER_LIMIT2, power_limit);
342                 break;
343         default:
344                 ret = -EINVAL;
345         }
346         if (!ret)
347                 package_power_limit_irq_save(rp);
348 set_exit:
349         put_online_cpus();
350         return ret;
351 }
352
353 static int get_current_power_limit(struct powercap_zone *power_zone, int cid,
354                                    u64 *data)
355 {
356         struct rapl_domain *rd;
357         u64 val;
358         int prim;
359         int ret = 0;
360         int id;
361
362         get_online_cpus();
363         rd = power_zone_to_rapl_domain(power_zone);
364         id = contraint_to_pl(rd, cid);
365         if (id < 0) {
366                 ret = id;
367                 goto get_exit;
368         }
369
370         switch (rd->rpl[id].prim_id) {
371         case PL1_ENABLE:
372                 prim = POWER_LIMIT1;
373                 break;
374         case PL2_ENABLE:
375                 prim = POWER_LIMIT2;
376                 break;
377         default:
378                 put_online_cpus();
379                 return -EINVAL;
380         }
381         if (rapl_read_data_raw(rd, prim, true, &val))
382                 ret = -EIO;
383         else
384                 *data = val;
385
386 get_exit:
387         put_online_cpus();
388
389         return ret;
390 }
391
392 static int set_time_window(struct powercap_zone *power_zone, int cid,
393                            u64 window)
394 {
395         struct rapl_domain *rd;
396         int ret = 0;
397         int id;
398
399         get_online_cpus();
400         rd = power_zone_to_rapl_domain(power_zone);
401         id = contraint_to_pl(rd, cid);
402         if (id < 0) {
403                 ret = id;
404                 goto set_time_exit;
405         }
406
407         switch (rd->rpl[id].prim_id) {
408         case PL1_ENABLE:
409                 rapl_write_data_raw(rd, TIME_WINDOW1, window);
410                 break;
411         case PL2_ENABLE:
412                 rapl_write_data_raw(rd, TIME_WINDOW2, window);
413                 break;
414         default:
415                 ret = -EINVAL;
416         }
417
418 set_time_exit:
419         put_online_cpus();
420         return ret;
421 }
422
423 static int get_time_window(struct powercap_zone *power_zone, int cid,
424                            u64 *data)
425 {
426         struct rapl_domain *rd;
427         u64 val;
428         int ret = 0;
429         int id;
430
431         get_online_cpus();
432         rd = power_zone_to_rapl_domain(power_zone);
433         id = contraint_to_pl(rd, cid);
434         if (id < 0) {
435                 ret = id;
436                 goto get_time_exit;
437         }
438
439         switch (rd->rpl[id].prim_id) {
440         case PL1_ENABLE:
441                 ret = rapl_read_data_raw(rd, TIME_WINDOW1, true, &val);
442                 break;
443         case PL2_ENABLE:
444                 ret = rapl_read_data_raw(rd, TIME_WINDOW2, true, &val);
445                 break;
446         default:
447                 put_online_cpus();
448                 return -EINVAL;
449         }
450         if (!ret)
451                 *data = val;
452
453 get_time_exit:
454         put_online_cpus();
455
456         return ret;
457 }
458
459 static const char *get_constraint_name(struct powercap_zone *power_zone,
460                                        int cid)
461 {
462         struct rapl_domain *rd;
463         int id;
464
465         rd = power_zone_to_rapl_domain(power_zone);
466         id = contraint_to_pl(rd, cid);
467         if (id >= 0)
468                 return rd->rpl[id].name;
469
470         return NULL;
471 }
472
473 static int get_max_power(struct powercap_zone *power_zone, int id, u64 *data)
474 {
475         struct rapl_domain *rd;
476         u64 val;
477         int prim;
478         int ret = 0;
479
480         get_online_cpus();
481         rd = power_zone_to_rapl_domain(power_zone);
482         switch (rd->rpl[id].prim_id) {
483         case PL1_ENABLE:
484                 prim = THERMAL_SPEC_POWER;
485                 break;
486         case PL2_ENABLE:
487                 prim = MAX_POWER;
488                 break;
489         default:
490                 put_online_cpus();
491                 return -EINVAL;
492         }
493         if (rapl_read_data_raw(rd, prim, true, &val))
494                 ret = -EIO;
495         else
496                 *data = val;
497
498         put_online_cpus();
499
500         return ret;
501 }
502
503 static const struct powercap_zone_constraint_ops constraint_ops = {
504         .set_power_limit_uw = set_power_limit,
505         .get_power_limit_uw = get_current_power_limit,
506         .set_time_window_us = set_time_window,
507         .get_time_window_us = get_time_window,
508         .get_max_power_uw = get_max_power,
509         .get_name = get_constraint_name,
510 };
511
512 /* called after domain detection and package level data are set */
513 static void rapl_init_domains(struct rapl_package *rp)
514 {
515         enum rapl_domain_type i;
516         enum rapl_domain_reg_id j;
517         struct rapl_domain *rd = rp->domains;
518
519         for (i = 0; i < RAPL_DOMAIN_MAX; i++) {
520                 unsigned int mask = rp->domain_map & (1 << i);
521
522                 if (!mask)
523                         continue;
524
525                 rd->rp = rp;
526                 rd->name = rapl_domain_names[i];
527                 rd->id = i;
528                 rd->rpl[0].prim_id = PL1_ENABLE;
529                 rd->rpl[0].name = pl1_name;
530                 /* some domain may support two power limits */
531                 if (rp->priv->limits[i] == 2) {
532                         rd->rpl[1].prim_id = PL2_ENABLE;
533                         rd->rpl[1].name = pl2_name;
534                 }
535
536                 for (j = 0; j < RAPL_DOMAIN_REG_MAX; j++)
537                         rd->regs[j] = rp->priv->regs[i][j];
538
539                 if (i == RAPL_DOMAIN_DRAM) {
540                         rd->domain_energy_unit =
541                             rapl_defaults->dram_domain_energy_unit;
542                         if (rd->domain_energy_unit)
543                                 pr_info("DRAM domain energy unit %dpj\n",
544                                         rd->domain_energy_unit);
545                 }
546                 rd++;
547         }
548 }
549
550 static u64 rapl_unit_xlate(struct rapl_domain *rd, enum unit_type type,
551                            u64 value, int to_raw)
552 {
553         u64 units = 1;
554         struct rapl_package *rp = rd->rp;
555         u64 scale = 1;
556
557         switch (type) {
558         case POWER_UNIT:
559                 units = rp->power_unit;
560                 break;
561         case ENERGY_UNIT:
562                 scale = ENERGY_UNIT_SCALE;
563                 /* per domain unit takes precedence */
564                 if (rd->domain_energy_unit)
565                         units = rd->domain_energy_unit;
566                 else
567                         units = rp->energy_unit;
568                 break;
569         case TIME_UNIT:
570                 return rapl_defaults->compute_time_window(rp, value, to_raw);
571         case ARBITRARY_UNIT:
572         default:
573                 return value;
574         };
575
576         if (to_raw)
577                 return div64_u64(value, units) * scale;
578
579         value *= units;
580
581         return div64_u64(value, scale);
582 }
583
584 /* in the order of enum rapl_primitives */
585 static struct rapl_primitive_info rpi[] = {
586         /* name, mask, shift, msr index, unit divisor */
587         PRIMITIVE_INFO_INIT(ENERGY_COUNTER, ENERGY_STATUS_MASK, 0,
588                             RAPL_DOMAIN_REG_STATUS, ENERGY_UNIT, 0),
589         PRIMITIVE_INFO_INIT(POWER_LIMIT1, POWER_LIMIT1_MASK, 0,
590                             RAPL_DOMAIN_REG_LIMIT, POWER_UNIT, 0),
591         PRIMITIVE_INFO_INIT(POWER_LIMIT2, POWER_LIMIT2_MASK, 32,
592                             RAPL_DOMAIN_REG_LIMIT, POWER_UNIT, 0),
593         PRIMITIVE_INFO_INIT(FW_LOCK, POWER_LOW_LOCK, 31,
594                             RAPL_DOMAIN_REG_LIMIT, ARBITRARY_UNIT, 0),
595         PRIMITIVE_INFO_INIT(PL1_ENABLE, POWER_LIMIT1_ENABLE, 15,
596                             RAPL_DOMAIN_REG_LIMIT, ARBITRARY_UNIT, 0),
597         PRIMITIVE_INFO_INIT(PL1_CLAMP, POWER_LIMIT1_CLAMP, 16,
598                             RAPL_DOMAIN_REG_LIMIT, ARBITRARY_UNIT, 0),
599         PRIMITIVE_INFO_INIT(PL2_ENABLE, POWER_LIMIT2_ENABLE, 47,
600                             RAPL_DOMAIN_REG_LIMIT, ARBITRARY_UNIT, 0),
601         PRIMITIVE_INFO_INIT(PL2_CLAMP, POWER_LIMIT2_CLAMP, 48,
602                             RAPL_DOMAIN_REG_LIMIT, ARBITRARY_UNIT, 0),
603         PRIMITIVE_INFO_INIT(TIME_WINDOW1, TIME_WINDOW1_MASK, 17,
604                             RAPL_DOMAIN_REG_LIMIT, TIME_UNIT, 0),
605         PRIMITIVE_INFO_INIT(TIME_WINDOW2, TIME_WINDOW2_MASK, 49,
606                             RAPL_DOMAIN_REG_LIMIT, TIME_UNIT, 0),
607         PRIMITIVE_INFO_INIT(THERMAL_SPEC_POWER, POWER_INFO_THERMAL_SPEC_MASK,
608                             0, RAPL_DOMAIN_REG_INFO, POWER_UNIT, 0),
609         PRIMITIVE_INFO_INIT(MAX_POWER, POWER_INFO_MAX_MASK, 32,
610                             RAPL_DOMAIN_REG_INFO, POWER_UNIT, 0),
611         PRIMITIVE_INFO_INIT(MIN_POWER, POWER_INFO_MIN_MASK, 16,
612                             RAPL_DOMAIN_REG_INFO, POWER_UNIT, 0),
613         PRIMITIVE_INFO_INIT(MAX_TIME_WINDOW, POWER_INFO_MAX_TIME_WIN_MASK, 48,
614                             RAPL_DOMAIN_REG_INFO, TIME_UNIT, 0),
615         PRIMITIVE_INFO_INIT(THROTTLED_TIME, PERF_STATUS_THROTTLE_TIME_MASK, 0,
616                             RAPL_DOMAIN_REG_PERF, TIME_UNIT, 0),
617         PRIMITIVE_INFO_INIT(PRIORITY_LEVEL, PP_POLICY_MASK, 0,
618                             RAPL_DOMAIN_REG_POLICY, ARBITRARY_UNIT, 0),
619         /* non-hardware */
620         PRIMITIVE_INFO_INIT(AVERAGE_POWER, 0, 0, 0, POWER_UNIT,
621                             RAPL_PRIMITIVE_DERIVED),
622         {NULL, 0, 0, 0},
623 };
624
625 /* Read primitive data based on its related struct rapl_primitive_info.
626  * if xlate flag is set, return translated data based on data units, i.e.
627  * time, energy, and power.
628  * RAPL MSRs are non-architectual and are laid out not consistently across
629  * domains. Here we use primitive info to allow writing consolidated access
630  * functions.
631  * For a given primitive, it is processed by MSR mask and shift. Unit conversion
632  * is pre-assigned based on RAPL unit MSRs read at init time.
633  * 63-------------------------- 31--------------------------- 0
634  * |                           xxxxx (mask)                   |
635  * |                                |<- shift ----------------|
636  * 63-------------------------- 31--------------------------- 0
637  */
638 static int rapl_read_data_raw(struct rapl_domain *rd,
639                               enum rapl_primitives prim, bool xlate, u64 *data)
640 {
641         u64 value;
642         struct rapl_primitive_info *rp = &rpi[prim];
643         struct reg_action ra;
644         int cpu;
645
646         if (!rp->name || rp->flag & RAPL_PRIMITIVE_DUMMY)
647                 return -EINVAL;
648
649         ra.reg = rd->regs[rp->id];
650         if (!ra.reg)
651                 return -EINVAL;
652
653         cpu = rd->rp->lead_cpu;
654
655         /* domain with 2 limits has different bit */
656         if (prim == FW_LOCK && rd->rp->priv->limits[rd->id] == 2) {
657                 rp->mask = POWER_HIGH_LOCK;
658                 rp->shift = 63;
659         }
660         /* non-hardware data are collected by the polling thread */
661         if (rp->flag & RAPL_PRIMITIVE_DERIVED) {
662                 *data = rd->rdd.primitives[prim];
663                 return 0;
664         }
665
666         ra.mask = rp->mask;
667
668         if (rd->rp->priv->read_raw(cpu, &ra)) {
669                 pr_debug("failed to read reg 0x%llx on cpu %d\n", ra.reg, cpu);
670                 return -EIO;
671         }
672
673         value = ra.value >> rp->shift;
674
675         if (xlate)
676                 *data = rapl_unit_xlate(rd, rp->unit, value, 0);
677         else
678                 *data = value;
679
680         return 0;
681 }
682
683 /* Similar use of primitive info in the read counterpart */
684 static int rapl_write_data_raw(struct rapl_domain *rd,
685                                enum rapl_primitives prim,
686                                unsigned long long value)
687 {
688         struct rapl_primitive_info *rp = &rpi[prim];
689         int cpu;
690         u64 bits;
691         struct reg_action ra;
692         int ret;
693
694         cpu = rd->rp->lead_cpu;
695         bits = rapl_unit_xlate(rd, rp->unit, value, 1);
696         bits <<= rp->shift;
697         bits &= rp->mask;
698
699         memset(&ra, 0, sizeof(ra));
700
701         ra.reg = rd->regs[rp->id];
702         ra.mask = rp->mask;
703         ra.value = bits;
704
705         ret = rd->rp->priv->write_raw(cpu, &ra);
706
707         return ret;
708 }
709
710 /*
711  * Raw RAPL data stored in MSRs are in certain scales. We need to
712  * convert them into standard units based on the units reported in
713  * the RAPL unit MSRs. This is specific to CPUs as the method to
714  * calculate units differ on different CPUs.
715  * We convert the units to below format based on CPUs.
716  * i.e.
717  * energy unit: picoJoules  : Represented in picoJoules by default
718  * power unit : microWatts  : Represented in milliWatts by default
719  * time unit  : microseconds: Represented in seconds by default
720  */
721 static int rapl_check_unit_core(struct rapl_package *rp, int cpu)
722 {
723         struct reg_action ra;
724         u32 value;
725
726         ra.reg = rp->priv->reg_unit;
727         ra.mask = ~0;
728         if (rp->priv->read_raw(cpu, &ra)) {
729                 pr_err("Failed to read power unit REG 0x%llx on CPU %d, exit.\n",
730                        rp->priv->reg_unit, cpu);
731                 return -ENODEV;
732         }
733
734         value = (ra.value & ENERGY_UNIT_MASK) >> ENERGY_UNIT_OFFSET;
735         rp->energy_unit = ENERGY_UNIT_SCALE * 1000000 / (1 << value);
736
737         value = (ra.value & POWER_UNIT_MASK) >> POWER_UNIT_OFFSET;
738         rp->power_unit = 1000000 / (1 << value);
739
740         value = (ra.value & TIME_UNIT_MASK) >> TIME_UNIT_OFFSET;
741         rp->time_unit = 1000000 / (1 << value);
742
743         pr_debug("Core CPU %s energy=%dpJ, time=%dus, power=%duW\n",
744                  rp->name, rp->energy_unit, rp->time_unit, rp->power_unit);
745
746         return 0;
747 }
748
749 static int rapl_check_unit_atom(struct rapl_package *rp, int cpu)
750 {
751         struct reg_action ra;
752         u32 value;
753
754         ra.reg = rp->priv->reg_unit;
755         ra.mask = ~0;
756         if (rp->priv->read_raw(cpu, &ra)) {
757                 pr_err("Failed to read power unit REG 0x%llx on CPU %d, exit.\n",
758                        rp->priv->reg_unit, cpu);
759                 return -ENODEV;
760         }
761
762         value = (ra.value & ENERGY_UNIT_MASK) >> ENERGY_UNIT_OFFSET;
763         rp->energy_unit = ENERGY_UNIT_SCALE * 1 << value;
764
765         value = (ra.value & POWER_UNIT_MASK) >> POWER_UNIT_OFFSET;
766         rp->power_unit = (1 << value) * 1000;
767
768         value = (ra.value & TIME_UNIT_MASK) >> TIME_UNIT_OFFSET;
769         rp->time_unit = 1000000 / (1 << value);
770
771         pr_debug("Atom %s energy=%dpJ, time=%dus, power=%duW\n",
772                  rp->name, rp->energy_unit, rp->time_unit, rp->power_unit);
773
774         return 0;
775 }
776
777 static void power_limit_irq_save_cpu(void *info)
778 {
779         u32 l, h = 0;
780         struct rapl_package *rp = (struct rapl_package *)info;
781
782         /* save the state of PLN irq mask bit before disabling it */
783         rdmsr_safe(MSR_IA32_PACKAGE_THERM_INTERRUPT, &l, &h);
784         if (!(rp->power_limit_irq & PACKAGE_PLN_INT_SAVED)) {
785                 rp->power_limit_irq = l & PACKAGE_THERM_INT_PLN_ENABLE;
786                 rp->power_limit_irq |= PACKAGE_PLN_INT_SAVED;
787         }
788         l &= ~PACKAGE_THERM_INT_PLN_ENABLE;
789         wrmsr_safe(MSR_IA32_PACKAGE_THERM_INTERRUPT, l, h);
790 }
791
792 /* REVISIT:
793  * When package power limit is set artificially low by RAPL, LVT
794  * thermal interrupt for package power limit should be ignored
795  * since we are not really exceeding the real limit. The intention
796  * is to avoid excessive interrupts while we are trying to save power.
797  * A useful feature might be routing the package_power_limit interrupt
798  * to userspace via eventfd. once we have a usecase, this is simple
799  * to do by adding an atomic notifier.
800  */
801
802 static void package_power_limit_irq_save(struct rapl_package *rp)
803 {
804         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_PTS) || !boot_cpu_has(X86_FEATURE_PLN))
805                 return;
806
807         smp_call_function_single(rp->lead_cpu, power_limit_irq_save_cpu, rp, 1);
808 }
809
810 /*
811  * Restore per package power limit interrupt enable state. Called from cpu
812  * hotplug code on package removal.
813  */
814 static void package_power_limit_irq_restore(struct rapl_package *rp)
815 {
816         u32 l, h;
817
818         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_PTS) || !boot_cpu_has(X86_FEATURE_PLN))
819                 return;
820
821         /* irq enable state not saved, nothing to restore */
822         if (!(rp->power_limit_irq & PACKAGE_PLN_INT_SAVED))
823                 return;
824
825         rdmsr_safe(MSR_IA32_PACKAGE_THERM_INTERRUPT, &l, &h);
826
827         if (rp->power_limit_irq & PACKAGE_THERM_INT_PLN_ENABLE)
828                 l |= PACKAGE_THERM_INT_PLN_ENABLE;
829         else
830                 l &= ~PACKAGE_THERM_INT_PLN_ENABLE;
831
832         wrmsr_safe(MSR_IA32_PACKAGE_THERM_INTERRUPT, l, h);
833 }
834
835 static void set_floor_freq_default(struct rapl_domain *rd, bool mode)
836 {
837         int nr_powerlimit = find_nr_power_limit(rd);
838
839         /* always enable clamp such that p-state can go below OS requested
840          * range. power capping priority over guranteed frequency.
841          */
842         rapl_write_data_raw(rd, PL1_CLAMP, mode);
843
844         /* some domains have pl2 */
845         if (nr_powerlimit > 1) {
846                 rapl_write_data_raw(rd, PL2_ENABLE, mode);
847                 rapl_write_data_raw(rd, PL2_CLAMP, mode);
848         }
849 }
850
851 static void set_floor_freq_atom(struct rapl_domain *rd, bool enable)
852 {
853         static u32 power_ctrl_orig_val;
854         u32 mdata;
855
856         if (!rapl_defaults->floor_freq_reg_addr) {
857                 pr_err("Invalid floor frequency config register\n");
858                 return;
859         }
860
861         if (!power_ctrl_orig_val)
862                 iosf_mbi_read(BT_MBI_UNIT_PMC, MBI_CR_READ,
863                               rapl_defaults->floor_freq_reg_addr,
864                               &power_ctrl_orig_val);
865         mdata = power_ctrl_orig_val;
866         if (enable) {
867                 mdata &= ~(0x7f << 8);
868                 mdata |= 1 << 8;
869         }
870         iosf_mbi_write(BT_MBI_UNIT_PMC, MBI_CR_WRITE,
871                        rapl_defaults->floor_freq_reg_addr, mdata);
872 }
873
874 static u64 rapl_compute_time_window_core(struct rapl_package *rp, u64 value,
875                                          bool to_raw)
876 {
877         u64 f, y;               /* fraction and exp. used for time unit */
878
879         /*
880          * Special processing based on 2^Y*(1+F/4), refer
881          * to Intel Software Developer's manual Vol.3B: CH 14.9.3.
882          */
883         if (!to_raw) {
884                 f = (value & 0x60) >> 5;
885                 y = value & 0x1f;
886                 value = (1 << y) * (4 + f) * rp->time_unit / 4;
887         } else {
888                 do_div(value, rp->time_unit);
889                 y = ilog2(value);
890                 f = div64_u64(4 * (value - (1 << y)), 1 << y);
891                 value = (y & 0x1f) | ((f & 0x3) << 5);
892         }
893         return value;
894 }
895
896 static u64 rapl_compute_time_window_atom(struct rapl_package *rp, u64 value,
897                                          bool to_raw)
898 {
899         /*
900          * Atom time unit encoding is straight forward val * time_unit,
901          * where time_unit is default to 1 sec. Never 0.
902          */
903         if (!to_raw)
904                 return (value) ? value *= rp->time_unit : rp->time_unit;
905
906         value = div64_u64(value, rp->time_unit);
907
908         return value;
909 }
910
911 static const struct rapl_defaults rapl_defaults_core = {
912         .floor_freq_reg_addr = 0,
913         .check_unit = rapl_check_unit_core,
914         .set_floor_freq = set_floor_freq_default,
915         .compute_time_window = rapl_compute_time_window_core,
916 };
917
918 static const struct rapl_defaults rapl_defaults_hsw_server = {
919         .check_unit = rapl_check_unit_core,
920         .set_floor_freq = set_floor_freq_default,
921         .compute_time_window = rapl_compute_time_window_core,
922         .dram_domain_energy_unit = 15300,
923 };
924
925 static const struct rapl_defaults rapl_defaults_byt = {
926         .floor_freq_reg_addr = IOSF_CPU_POWER_BUDGET_CTL_BYT,
927         .check_unit = rapl_check_unit_atom,
928         .set_floor_freq = set_floor_freq_atom,
929         .compute_time_window = rapl_compute_time_window_atom,
930 };
931
932 static const struct rapl_defaults rapl_defaults_tng = {
933         .floor_freq_reg_addr = IOSF_CPU_POWER_BUDGET_CTL_TNG,
934         .check_unit = rapl_check_unit_atom,
935         .set_floor_freq = set_floor_freq_atom,
936         .compute_time_window = rapl_compute_time_window_atom,
937 };
938
939 static const struct rapl_defaults rapl_defaults_ann = {
940         .floor_freq_reg_addr = 0,
941         .check_unit = rapl_check_unit_atom,
942         .set_floor_freq = NULL,
943         .compute_time_window = rapl_compute_time_window_atom,
944 };
945
946 static const struct rapl_defaults rapl_defaults_cht = {
947         .floor_freq_reg_addr = 0,
948         .check_unit = rapl_check_unit_atom,
949         .set_floor_freq = NULL,
950         .compute_time_window = rapl_compute_time_window_atom,
951 };
952
953 static const struct x86_cpu_id rapl_ids[] __initconst = {
954         INTEL_CPU_FAM6(SANDYBRIDGE, rapl_defaults_core),
955         INTEL_CPU_FAM6(SANDYBRIDGE_X, rapl_defaults_core),
956
957         INTEL_CPU_FAM6(IVYBRIDGE, rapl_defaults_core),
958         INTEL_CPU_FAM6(IVYBRIDGE_X, rapl_defaults_core),
959
960         INTEL_CPU_FAM6(HASWELL, rapl_defaults_core),
961         INTEL_CPU_FAM6(HASWELL_L, rapl_defaults_core),
962         INTEL_CPU_FAM6(HASWELL_G, rapl_defaults_core),
963         INTEL_CPU_FAM6(HASWELL_X, rapl_defaults_hsw_server),
964
965         INTEL_CPU_FAM6(BROADWELL, rapl_defaults_core),
966         INTEL_CPU_FAM6(BROADWELL_G, rapl_defaults_core),
967         INTEL_CPU_FAM6(BROADWELL_D, rapl_defaults_core),
968         INTEL_CPU_FAM6(BROADWELL_X, rapl_defaults_hsw_server),
969
970         INTEL_CPU_FAM6(SKYLAKE, rapl_defaults_core),
971         INTEL_CPU_FAM6(SKYLAKE_L, rapl_defaults_core),
972         INTEL_CPU_FAM6(SKYLAKE_X, rapl_defaults_hsw_server),
973         INTEL_CPU_FAM6(KABYLAKE_L, rapl_defaults_core),
974         INTEL_CPU_FAM6(KABYLAKE, rapl_defaults_core),
975         INTEL_CPU_FAM6(CANNONLAKE_L, rapl_defaults_core),
976         INTEL_CPU_FAM6(ICELAKE_L, rapl_defaults_core),
977         INTEL_CPU_FAM6(ICELAKE, rapl_defaults_core),
978         INTEL_CPU_FAM6(ICELAKE_NNPI, rapl_defaults_core),
979         INTEL_CPU_FAM6(ICELAKE_X, rapl_defaults_hsw_server),
980         INTEL_CPU_FAM6(ICELAKE_D, rapl_defaults_hsw_server),
981
982         INTEL_CPU_FAM6(ATOM_SILVERMONT, rapl_defaults_byt),
983         INTEL_CPU_FAM6(ATOM_AIRMONT, rapl_defaults_cht),
984         INTEL_CPU_FAM6(ATOM_SILVERMONT_MID, rapl_defaults_tng),
985         INTEL_CPU_FAM6(ATOM_AIRMONT_MID, rapl_defaults_ann),
986         INTEL_CPU_FAM6(ATOM_GOLDMONT, rapl_defaults_core),
987         INTEL_CPU_FAM6(ATOM_GOLDMONT_PLUS, rapl_defaults_core),
988         INTEL_CPU_FAM6(ATOM_GOLDMONT_D, rapl_defaults_core),
989         INTEL_CPU_FAM6(ATOM_TREMONT_D, rapl_defaults_core),
990
991         INTEL_CPU_FAM6(XEON_PHI_KNL, rapl_defaults_hsw_server),
992         INTEL_CPU_FAM6(XEON_PHI_KNM, rapl_defaults_hsw_server),
993         {}
994 };
995
996 MODULE_DEVICE_TABLE(x86cpu, rapl_ids);
997
998 /* Read once for all raw primitive data for domains */
999 static void rapl_update_domain_data(struct rapl_package *rp)
1000 {
1001         int dmn, prim;
1002         u64 val;
1003
1004         for (dmn = 0; dmn < rp->nr_domains; dmn++) {
1005                 pr_debug("update %s domain %s data\n", rp->name,
1006                          rp->domains[dmn].name);
1007                 /* exclude non-raw primitives */
1008                 for (prim = 0; prim < NR_RAW_PRIMITIVES; prim++) {
1009                         if (!rapl_read_data_raw(&rp->domains[dmn], prim,
1010                                                 rpi[prim].unit, &val))
1011                                 rp->domains[dmn].rdd.primitives[prim] = val;
1012                 }
1013         }
1014
1015 }
1016
1017 static int rapl_package_register_powercap(struct rapl_package *rp)
1018 {
1019         struct rapl_domain *rd;
1020         struct powercap_zone *power_zone = NULL;
1021         int nr_pl, ret;
1022
1023         /* Update the domain data of the new package */
1024         rapl_update_domain_data(rp);
1025
1026         /* first we register package domain as the parent zone */
1027         for (rd = rp->domains; rd < rp->domains + rp->nr_domains; rd++) {
1028                 if (rd->id == RAPL_DOMAIN_PACKAGE) {
1029                         nr_pl = find_nr_power_limit(rd);
1030                         pr_debug("register package domain %s\n", rp->name);
1031                         power_zone = powercap_register_zone(&rd->power_zone,
1032                                             rp->priv->control_type, rp->name,
1033                                             NULL, &zone_ops[rd->id], nr_pl,
1034                                             &constraint_ops);
1035                         if (IS_ERR(power_zone)) {
1036                                 pr_debug("failed to register power zone %s\n",
1037                                          rp->name);
1038                                 return PTR_ERR(power_zone);
1039                         }
1040                         /* track parent zone in per package/socket data */
1041                         rp->power_zone = power_zone;
1042                         /* done, only one package domain per socket */
1043                         break;
1044                 }
1045         }
1046         if (!power_zone) {
1047                 pr_err("no package domain found, unknown topology!\n");
1048                 return -ENODEV;
1049         }
1050         /* now register domains as children of the socket/package */
1051         for (rd = rp->domains; rd < rp->domains + rp->nr_domains; rd++) {
1052                 if (rd->id == RAPL_DOMAIN_PACKAGE)
1053                         continue;
1054                 /* number of power limits per domain varies */
1055                 nr_pl = find_nr_power_limit(rd);
1056                 power_zone = powercap_register_zone(&rd->power_zone,
1057                                                     rp->priv->control_type,
1058                                                     rd->name, rp->power_zone,
1059                                                     &zone_ops[rd->id], nr_pl,
1060                                                     &constraint_ops);
1061
1062                 if (IS_ERR(power_zone)) {
1063                         pr_debug("failed to register power_zone, %s:%s\n",
1064                                  rp->name, rd->name);
1065                         ret = PTR_ERR(power_zone);
1066                         goto err_cleanup;
1067                 }
1068         }
1069         return 0;
1070
1071 err_cleanup:
1072         /*
1073          * Clean up previously initialized domains within the package if we
1074          * failed after the first domain setup.
1075          */
1076         while (--rd >= rp->domains) {
1077                 pr_debug("unregister %s domain %s\n", rp->name, rd->name);
1078                 powercap_unregister_zone(rp->priv->control_type,
1079                                          &rd->power_zone);
1080         }
1081
1082         return ret;
1083 }
1084
1085 int rapl_add_platform_domain(struct rapl_if_priv *priv)
1086 {
1087         struct rapl_domain *rd;
1088         struct powercap_zone *power_zone;
1089         struct reg_action ra;
1090         int ret;
1091
1092         ra.reg = priv->regs[RAPL_DOMAIN_PLATFORM][RAPL_DOMAIN_REG_STATUS];
1093         ra.mask = ~0;
1094         ret = priv->read_raw(0, &ra);
1095         if (ret || !ra.value)
1096                 return -ENODEV;
1097
1098         ra.reg = priv->regs[RAPL_DOMAIN_PLATFORM][RAPL_DOMAIN_REG_LIMIT];
1099         ra.mask = ~0;
1100         ret = priv->read_raw(0, &ra);
1101         if (ret || !ra.value)
1102                 return -ENODEV;
1103
1104         rd = kzalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
1105         if (!rd)
1106                 return -ENOMEM;
1107
1108         rd->name = rapl_domain_names[RAPL_DOMAIN_PLATFORM];
1109         rd->id = RAPL_DOMAIN_PLATFORM;
1110         rd->regs[RAPL_DOMAIN_REG_LIMIT] =
1111             priv->regs[RAPL_DOMAIN_PLATFORM][RAPL_DOMAIN_REG_LIMIT];
1112         rd->regs[RAPL_DOMAIN_REG_STATUS] =
1113             priv->regs[RAPL_DOMAIN_PLATFORM][RAPL_DOMAIN_REG_STATUS];
1114         rd->rpl[0].prim_id = PL1_ENABLE;
1115         rd->rpl[0].name = pl1_name;
1116         rd->rpl[1].prim_id = PL2_ENABLE;
1117         rd->rpl[1].name = pl2_name;
1118         rd->rp = rapl_find_package_domain(0, priv);
1119
1120         power_zone = powercap_register_zone(&rd->power_zone, priv->control_type,
1121                                             "psys", NULL,
1122                                             &zone_ops[RAPL_DOMAIN_PLATFORM],
1123                                             2, &constraint_ops);
1124
1125         if (IS_ERR(power_zone)) {
1126                 kfree(rd);
1127                 return PTR_ERR(power_zone);
1128         }
1129
1130         priv->platform_rapl_domain = rd;
1131
1132         return 0;
1133 }
1134 EXPORT_SYMBOL_GPL(rapl_add_platform_domain);
1135
1136 void rapl_remove_platform_domain(struct rapl_if_priv *priv)
1137 {
1138         if (priv->platform_rapl_domain) {
1139                 powercap_unregister_zone(priv->control_type,
1140                                  &priv->platform_rapl_domain->power_zone);
1141                 kfree(priv->platform_rapl_domain);
1142         }
1143 }
1144 EXPORT_SYMBOL_GPL(rapl_remove_platform_domain);
1145
1146 static int rapl_check_domain(int cpu, int domain, struct rapl_package *rp)
1147 {
1148         struct reg_action ra;
1149
1150         switch (domain) {
1151         case RAPL_DOMAIN_PACKAGE:
1152         case RAPL_DOMAIN_PP0:
1153         case RAPL_DOMAIN_PP1:
1154         case RAPL_DOMAIN_DRAM:
1155                 ra.reg = rp->priv->regs[domain][RAPL_DOMAIN_REG_STATUS];
1156                 break;
1157         case RAPL_DOMAIN_PLATFORM:
1158                 /* PSYS(PLATFORM) is not a CPU domain, so avoid printng error */
1159                 return -EINVAL;
1160         default:
1161                 pr_err("invalid domain id %d\n", domain);
1162                 return -EINVAL;
1163         }
1164         /* make sure domain counters are available and contains non-zero
1165          * values, otherwise skip it.
1166          */
1167
1168         ra.mask = ~0;
1169         if (rp->priv->read_raw(cpu, &ra) || !ra.value)
1170                 return -ENODEV;
1171
1172         return 0;
1173 }
1174
1175 /*
1176  * Check if power limits are available. Two cases when they are not available:
1177  * 1. Locked by BIOS, in this case we still provide read-only access so that
1178  *    users can see what limit is set by the BIOS.
1179  * 2. Some CPUs make some domains monitoring only which means PLx MSRs may not
1180  *    exist at all. In this case, we do not show the constraints in powercap.
1181  *
1182  * Called after domains are detected and initialized.
1183  */
1184 static void rapl_detect_powerlimit(struct rapl_domain *rd)
1185 {
1186         u64 val64;
1187         int i;
1188
1189         /* check if the domain is locked by BIOS, ignore if MSR doesn't exist */
1190         if (!rapl_read_data_raw(rd, FW_LOCK, false, &val64)) {
1191                 if (val64) {
1192                         pr_info("RAPL %s domain %s locked by BIOS\n",
1193                                 rd->rp->name, rd->name);
1194                         rd->state |= DOMAIN_STATE_BIOS_LOCKED;
1195                 }
1196         }
1197         /* check if power limit MSR exists, otherwise domain is monitoring only */
1198         for (i = 0; i < NR_POWER_LIMITS; i++) {
1199                 int prim = rd->rpl[i].prim_id;
1200
1201                 if (rapl_read_data_raw(rd, prim, false, &val64))
1202                         rd->rpl[i].name = NULL;
1203         }
1204 }
1205
1206 /* Detect active and valid domains for the given CPU, caller must
1207  * ensure the CPU belongs to the targeted package and CPU hotlug is disabled.
1208  */
1209 static int rapl_detect_domains(struct rapl_package *rp, int cpu)
1210 {
1211         struct rapl_domain *rd;
1212         int i;
1213
1214         for (i = 0; i < RAPL_DOMAIN_MAX; i++) {
1215                 /* use physical package id to read counters */
1216                 if (!rapl_check_domain(cpu, i, rp)) {
1217                         rp->domain_map |= 1 << i;
1218                         pr_info("Found RAPL domain %s\n", rapl_domain_names[i]);
1219                 }
1220         }
1221         rp->nr_domains = bitmap_weight(&rp->domain_map, RAPL_DOMAIN_MAX);
1222         if (!rp->nr_domains) {
1223                 pr_debug("no valid rapl domains found in %s\n", rp->name);
1224                 return -ENODEV;
1225         }
1226         pr_debug("found %d domains on %s\n", rp->nr_domains, rp->name);
1227
1228         rp->domains = kcalloc(rp->nr_domains + 1, sizeof(struct rapl_domain),
1229                               GFP_KERNEL);
1230         if (!rp->domains)
1231                 return -ENOMEM;
1232
1233         rapl_init_domains(rp);
1234
1235         for (rd = rp->domains; rd < rp->domains + rp->nr_domains; rd++)
1236                 rapl_detect_powerlimit(rd);
1237
1238         return 0;
1239 }
1240
1241 /* called from CPU hotplug notifier, hotplug lock held */
1242 void rapl_remove_package(struct rapl_package *rp)
1243 {
1244         struct rapl_domain *rd, *rd_package = NULL;
1245
1246         package_power_limit_irq_restore(rp);
1247
1248         for (rd = rp->domains; rd < rp->domains + rp->nr_domains; rd++) {
1249                 rapl_write_data_raw(rd, PL1_ENABLE, 0);
1250                 rapl_write_data_raw(rd, PL1_CLAMP, 0);
1251                 if (find_nr_power_limit(rd) > 1) {
1252                         rapl_write_data_raw(rd, PL2_ENABLE, 0);
1253                         rapl_write_data_raw(rd, PL2_CLAMP, 0);
1254                 }
1255                 if (rd->id == RAPL_DOMAIN_PACKAGE) {
1256                         rd_package = rd;
1257                         continue;
1258                 }
1259                 pr_debug("remove package, undo power limit on %s: %s\n",
1260                          rp->name, rd->name);
1261                 powercap_unregister_zone(rp->priv->control_type,
1262                                          &rd->power_zone);
1263         }
1264         /* do parent zone last */
1265         powercap_unregister_zone(rp->priv->control_type,
1266                                  &rd_package->power_zone);
1267         list_del(&rp->plist);
1268         kfree(rp);
1269 }
1270 EXPORT_SYMBOL_GPL(rapl_remove_package);
1271
1272 /* caller to ensure CPU hotplug lock is held */
1273 struct rapl_package *rapl_find_package_domain(int cpu, struct rapl_if_priv *priv)
1274 {
1275         int id = topology_logical_die_id(cpu);
1276         struct rapl_package *rp;
1277
1278         list_for_each_entry(rp, &rapl_packages, plist) {
1279                 if (rp->id == id
1280                     && rp->priv->control_type == priv->control_type)
1281                         return rp;
1282         }
1283
1284         return NULL;
1285 }
1286 EXPORT_SYMBOL_GPL(rapl_find_package_domain);
1287
1288 /* called from CPU hotplug notifier, hotplug lock held */
1289 struct rapl_package *rapl_add_package(int cpu, struct rapl_if_priv *priv)
1290 {
1291         int id = topology_logical_die_id(cpu);
1292         struct rapl_package *rp;
1293         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1294         int ret;
1295
1296         rp = kzalloc(sizeof(struct rapl_package), GFP_KERNEL);
1297         if (!rp)
1298                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1299
1300         /* add the new package to the list */
1301         rp->id = id;
1302         rp->lead_cpu = cpu;
1303         rp->priv = priv;
1304
1305         if (topology_max_die_per_package() > 1)
1306                 snprintf(rp->name, PACKAGE_DOMAIN_NAME_LENGTH,
1307                          "package-%d-die-%d", c->phys_proc_id, c->cpu_die_id);
1308         else
1309                 snprintf(rp->name, PACKAGE_DOMAIN_NAME_LENGTH, "package-%d",
1310                          c->phys_proc_id);
1311
1312         /* check if the package contains valid domains */
1313         if (rapl_detect_domains(rp, cpu) || rapl_defaults->check_unit(rp, cpu)) {
1314                 ret = -ENODEV;
1315                 goto err_free_package;
1316         }
1317         ret = rapl_package_register_powercap(rp);
1318         if (!ret) {
1319                 INIT_LIST_HEAD(&rp->plist);
1320                 list_add(&rp->plist, &rapl_packages);
1321                 return rp;
1322         }
1323
1324 err_free_package:
1325         kfree(rp->domains);
1326         kfree(rp);
1327         return ERR_PTR(ret);
1328 }
1329 EXPORT_SYMBOL_GPL(rapl_add_package);
1330
1331 static void power_limit_state_save(void)
1332 {
1333         struct rapl_package *rp;
1334         struct rapl_domain *rd;
1335         int nr_pl, ret, i;
1336
1337         get_online_cpus();
1338         list_for_each_entry(rp, &rapl_packages, plist) {
1339                 if (!rp->power_zone)
1340                         continue;
1341                 rd = power_zone_to_rapl_domain(rp->power_zone);
1342                 nr_pl = find_nr_power_limit(rd);
1343                 for (i = 0; i < nr_pl; i++) {
1344                         switch (rd->rpl[i].prim_id) {
1345                         case PL1_ENABLE:
1346                                 ret = rapl_read_data_raw(rd,
1347                                                  POWER_LIMIT1, true,
1348                                                  &rd->rpl[i].last_power_limit);
1349                                 if (ret)
1350                                         rd->rpl[i].last_power_limit = 0;
1351                                 break;
1352                         case PL2_ENABLE:
1353                                 ret = rapl_read_data_raw(rd,
1354                                                  POWER_LIMIT2, true,
1355                                                  &rd->rpl[i].last_power_limit);
1356                                 if (ret)
1357                                         rd->rpl[i].last_power_limit = 0;
1358                                 break;
1359                         }
1360                 }
1361         }
1362         put_online_cpus();
1363 }
1364
1365 static void power_limit_state_restore(void)
1366 {
1367         struct rapl_package *rp;
1368         struct rapl_domain *rd;
1369         int nr_pl, i;
1370
1371         get_online_cpus();
1372         list_for_each_entry(rp, &rapl_packages, plist) {
1373                 if (!rp->power_zone)
1374                         continue;
1375                 rd = power_zone_to_rapl_domain(rp->power_zone);
1376                 nr_pl = find_nr_power_limit(rd);
1377                 for (i = 0; i < nr_pl; i++) {
1378                         switch (rd->rpl[i].prim_id) {
1379                         case PL1_ENABLE:
1380                                 if (rd->rpl[i].last_power_limit)
1381                                         rapl_write_data_raw(rd, POWER_LIMIT1,
1382                                             rd->rpl[i].last_power_limit);
1383                                 break;
1384                         case PL2_ENABLE:
1385                                 if (rd->rpl[i].last_power_limit)
1386                                         rapl_write_data_raw(rd, POWER_LIMIT2,
1387                                             rd->rpl[i].last_power_limit);
1388                                 break;
1389                         }
1390                 }
1391         }
1392         put_online_cpus();
1393 }
1394
1395 static int rapl_pm_callback(struct notifier_block *nb,
1396                             unsigned long mode, void *_unused)
1397 {
1398         switch (mode) {
1399         case PM_SUSPEND_PREPARE:
1400                 power_limit_state_save();
1401                 break;
1402         case PM_POST_SUSPEND:
1403                 power_limit_state_restore();
1404                 break;
1405         }
1406         return NOTIFY_OK;
1407 }
1408
1409 static struct notifier_block rapl_pm_notifier = {
1410         .notifier_call = rapl_pm_callback,
1411 };
1412
1413 static struct platform_device *rapl_msr_platdev;
1414
1415 static int __init rapl_init(void)
1416 {
1417         const struct x86_cpu_id *id;
1418         int ret;
1419
1420         id = x86_match_cpu(rapl_ids);
1421         if (!id) {
1422                 pr_err("driver does not support CPU family %d model %d\n",
1423                        boot_cpu_data.x86, boot_cpu_data.x86_model);
1424
1425                 return -ENODEV;
1426         }
1427
1428         rapl_defaults = (struct rapl_defaults *)id->driver_data;
1429
1430         ret = register_pm_notifier(&rapl_pm_notifier);
1431         if (ret)
1432                 return ret;
1433
1434         rapl_msr_platdev = platform_device_alloc("intel_rapl_msr", 0);
1435         if (!rapl_msr_platdev) {
1436                 ret = -ENOMEM;
1437                 goto end;
1438         }
1439
1440         ret = platform_device_add(rapl_msr_platdev);
1441         if (ret)
1442                 platform_device_put(rapl_msr_platdev);
1443
1444 end:
1445         if (ret)
1446                 unregister_pm_notifier(&rapl_pm_notifier);
1447
1448         return ret;
1449 }
1450
1451 static void __exit rapl_exit(void)
1452 {
1453         platform_device_unregister(rapl_msr_platdev);
1454         unregister_pm_notifier(&rapl_pm_notifier);
1455 }
1456
1457 fs_initcall(rapl_init);
1458 module_exit(rapl_exit);
1459
1460 MODULE_DESCRIPTION("Intel Runtime Average Power Limit (RAPL) common code");
1461 MODULE_AUTHOR("Jacob Pan <jacob.jun.pan@intel.com>");
1462 MODULE_LICENSE("GPL v2");