Quelle  speedstep-ich.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * (C) 2001  Dave Jones, Arjan van de ven.
 * (C) 2002 - 2003  Dominik Brodowski <linux@brodo.de>
 *
 *  Based upon reverse engineered information, and on Intel documentation
 *  for chipsets ICH2-M and ICH3-M.
 *
 *  Many thanks to Ducrot Bruno for finding and fixing the last
 *  "missing link" for ICH2-M/ICH3-M support, and to Thomas Winkler
 *  for extensive testing.
 *
 *  BIG FAT DISCLAIMER: Work in progress code. Possibly *dangerous*
 */


/*********************************************************************
 *                        SPEEDSTEP - DEFINITIONS                    *
 *********************************************************************/

#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cpufreq.h>
#include <linux/pci.h>
#include <linux/sched.h>

#include <asm/cpu_device_id.h>

#include "speedstep-lib.h"


/* speedstep_chipset:
 *   It is necessary to know which chipset is used. As accesses to
 * this device occur at various places in this module, we need a
 * static struct pci_dev * pointing to that device.
 */
static struct pci_dev *speedstep_chipset_dev;


/* speedstep_processor
 */
static enum speedstep_processor speedstep_processor;

static u32 pmbase;

/*
 *   There are only two frequency states for each processor. Values
 * are in kHz for the time being.
 */
static struct cpufreq_frequency_table speedstep_freqs[] = {
 {0, SPEEDSTEP_HIGH, 0},
 {0, SPEEDSTEP_LOW, 0},
 {0, 0,   CPUFREQ_TABLE_END},
};


/**
 * speedstep_find_register - read the PMBASE address
 *
 * Returns: -ENODEV if no register could be found
 */
static int speedstep_find_register(void)
{
 if (!speedstep_chipset_dev)
  return -ENODEV;

 /* get PMBASE */
 pci_read_config_dword(speedstep_chipset_dev, 0x40, &pmbase);
 if (!(pmbase & 0x01)) {
  pr_err("could not find speedstep register\n");
  return -ENODEV;
 }

 pmbase &= 0xFFFFFFFE;
 if (!pmbase) {
  pr_err("could not find speedstep register\n");
  return -ENODEV;
 }

 pr_debug("pmbase is 0x%x\n", pmbase);
 return 0;
}

/**
 * speedstep_set_state - set the SpeedStep state
 * @state: new processor frequency state (SPEEDSTEP_LOW or SPEEDSTEP_HIGH)
 *
 *   Tries to change the SpeedStep state.  Can be called from
 *   smp_call_function_single.
 */
static void speedstep_set_state(unsigned int state)
{
 u8 pm2_blk;
 u8 value;
 unsigned long flags;

 if (state > 0x1)
  return;

 /* Disable IRQs */
 local_irq_save(flags);

 /* read state */
 value = inb(pmbase + 0x50);

 pr_debug("read at pmbase 0x%x + 0x50 returned 0x%x\n", pmbase, value);

 /* write new state */
 value &= 0xFE;
 value |= state;

 pr_debug("writing 0x%x to pmbase 0x%x + 0x50\n", value, pmbase);

 /* Disable bus master arbitration */
 pm2_blk = inb(pmbase + 0x20);
 pm2_blk |= 0x01;
 outb(pm2_blk, (pmbase + 0x20));

 /* Actual transition */
 outb(value, (pmbase + 0x50));

 /* Restore bus master arbitration */
 pm2_blk &= 0xfe;
 outb(pm2_blk, (pmbase + 0x20));

 /* check if transition was successful */
 value = inb(pmbase + 0x50);

 /* Enable IRQs */
 local_irq_restore(flags);

 pr_debug("read at pmbase 0x%x + 0x50 returned 0x%x\n", pmbase, value);

 if (state == (value & 0x1))
  pr_debug("change to %u MHz succeeded\n",
   speedstep_get_frequency(speedstep_processor) / 1000);
 else
  pr_err("change failed - I/O error\n");

 return;
}

/* Wrapper for smp_call_function_single. */
static void _speedstep_set_state(void *_state)
{
 speedstep_set_state(*(unsigned int *)_state);
}

/**
 * speedstep_activate - activate SpeedStep control in the chipset
 *
 *   Tries to activate the SpeedStep status and control registers.
 * Returns -EINVAL on an unsupported chipset, and zero on success.
 */
static int speedstep_activate(void)
{
 u16 value = 0;

 if (!speedstep_chipset_dev)
  return -EINVAL;

 pci_read_config_word(speedstep_chipset_dev, 0x00A0, &value);
 if (!(value & 0x08)) {
  value |= 0x08;
  pr_debug("activating SpeedStep (TM) registers\n");
  pci_write_config_word(speedstep_chipset_dev, 0x00A0, value);
 }

 return 0;
}


/**
 * speedstep_detect_chipset - detect the Southbridge which contains SpeedStep logic
 *
 *   Detects ICH2-M, ICH3-M and ICH4-M so far. The pci_dev points to
 * the LPC bridge / PM module which contains all power-management
 * functions. Returns the SPEEDSTEP_CHIPSET_-number for the detected
 * chipset, or zero on failure.
 */
static unsigned int speedstep_detect_chipset(void)
{
 speedstep_chipset_dev = pci_get_subsys(PCI_VENDOR_ID_INTEL,
         PCI_DEVICE_ID_INTEL_82801DB_12,
         PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID,
         NULL);
 if (speedstep_chipset_dev)
  return 4; /* 4-M */

 speedstep_chipset_dev = pci_get_subsys(PCI_VENDOR_ID_INTEL,
         PCI_DEVICE_ID_INTEL_82801CA_12,
         PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID,
         NULL);
 if (speedstep_chipset_dev)
  return 3; /* 3-M */


 speedstep_chipset_dev = pci_get_subsys(PCI_VENDOR_ID_INTEL,
         PCI_DEVICE_ID_INTEL_82801BA_10,
         PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID,
         NULL);
 if (speedstep_chipset_dev) {
  /* speedstep.c causes lockups on Dell Inspirons 8000 and
   * 8100 which use a pretty old revision of the 82815
   * host bridge. Abort on these systems.
 */
  struct pci_dev *hostbridge;

  hostbridge  = pci_get_subsys(PCI_VENDOR_ID_INTEL,
         PCI_DEVICE_ID_INTEL_82815_MC,
         PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID,
         NULL);

  if (!hostbridge)
   return 2; /* 2-M */

  if (hostbridge->revision < 5) {
   pr_debug("hostbridge does not support speedstep\n");
   speedstep_chipset_dev = NULL;
   pci_dev_put(hostbridge);
   return 0;
  }

  pci_dev_put(hostbridge);
  return 2; /* 2-M */
 }

 return 0;
}

static void get_freq_data(void *_speed)
{
 unsigned int *speed = _speed;

 *speed = speedstep_get_frequency(speedstep_processor);
}

static unsigned int speedstep_get(unsigned int cpu)
{
 unsigned int speed;

 /* You're supposed to ensure CPU is online. */
 BUG_ON(smp_call_function_single(cpu, get_freq_data, &speed, 1));

 pr_debug("detected %u kHz as current frequency\n", speed);
 return speed;
}

/**
 * speedstep_target - set a new CPUFreq policy
 * @policy: new policy
 * @index: index of target frequency
 *
 * Sets a new CPUFreq policy.
 */
static int speedstep_target(struct cpufreq_policy *policy, unsigned int index)
{
 unsigned int policy_cpu;

 policy_cpu = cpumask_any_and(policy->cpus, cpu_online_mask);

 smp_call_function_single(policy_cpu, _speedstep_set_state, &index,
     true);

 return 0;
}


struct get_freqs {
 struct cpufreq_policy *policy;
 int ret;
};

static void get_freqs_on_cpu(void *_get_freqs)
{
 struct get_freqs *get_freqs = _get_freqs;

 get_freqs->ret =
  speedstep_get_freqs(speedstep_processor,
       &speedstep_freqs[SPEEDSTEP_LOW].frequency,
       &speedstep_freqs[SPEEDSTEP_HIGH].frequency,
       &get_freqs->policy->cpuinfo.transition_latency,
       &speedstep_set_state);
}

static int speedstep_cpu_init(struct cpufreq_policy *policy)
{
 unsigned int policy_cpu;
 struct get_freqs gf;

 /* only run on CPU to be set, or on its sibling */
#ifdef CONFIG_SMP
 cpumask_copy(policy->cpus, topology_sibling_cpumask(policy->cpu));
#endif
 policy_cpu = cpumask_any_and(policy->cpus, cpu_online_mask);

 /* detect low and high frequency and transition latency */
 gf.policy = policy;
 smp_call_function_single(policy_cpu, get_freqs_on_cpu, &gf, 1);
 if (gf.ret)
  return gf.ret;

 policy->freq_table = speedstep_freqs;

 return 0;
}


static struct cpufreq_driver speedstep_driver = {
 .name = "speedstep-ich",
 .verify = cpufreq_generic_frequency_table_verify,
 .target_index = speedstep_target,
 .init = speedstep_cpu_init,
 .get = speedstep_get,
};

static const struct x86_cpu_id ss_smi_ids[] = {
 X86_MATCH_VENDOR_FAM_MODEL(INTEL,  6, 0x8, 0),
 X86_MATCH_VENDOR_FAM_MODEL(INTEL,  6, 0xb, 0),
 X86_MATCH_VENDOR_FAM_MODEL(INTEL, 15, 0x2, 0),
 {}
};

/**
 * speedstep_init - initializes the SpeedStep CPUFreq driver
 *
 *   Initializes the SpeedStep support. Returns -ENODEV on unsupported
 * devices, -EINVAL on problems during initiatization, and zero on
 * success.
 */
static int __init speedstep_init(void)
{
 if (!x86_match_cpu(ss_smi_ids))
  return -ENODEV;

 /* detect processor */
 speedstep_processor = speedstep_detect_processor();
 if (!speedstep_processor) {
  pr_debug("Intel(R) SpeedStep(TM) capable processor "
    "not found\n");
  return -ENODEV;
 }

 /* detect chipset */
 if (!speedstep_detect_chipset()) {
  pr_debug("Intel(R) SpeedStep(TM) for this chipset not "
    "(yet) available.\n");
  return -ENODEV;
 }

 /* activate speedstep support */
 if (speedstep_activate()) {
  pci_dev_put(speedstep_chipset_dev);
  return -EINVAL;
 }

 if (speedstep_find_register())
  return -ENODEV;

 return cpufreq_register_driver(&speedstep_driver);
}


/**
 * speedstep_exit - unregisters SpeedStep support
 *
 *   Unregisters SpeedStep support.
 */
static void __exit speedstep_exit(void)
{
 pci_dev_put(speedstep_chipset_dev);
 cpufreq_unregister_driver(&speedstep_driver);
}


MODULE_AUTHOR("Dave Jones, Dominik Brodowski <linux@brodo.de>");
MODULE_DESCRIPTION("Speedstep driver for Intel mobile processors on chipsets "
  "with ICH-M southbridges.");
MODULE_LICENSE("GPL");

module_init(speedstep_init);
module_exit(speedstep_exit);