Quelle  cpuidle-powernv.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 *  cpuidle-powernv - idle state cpuidle driver.
 *  Adapted from drivers/cpuidle/cpuidle-pseries
 *
 */

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/moduleparam.h>
#include <linux/cpuidle.h>
#include <linux/cpu.h>
#include <linux/notifier.h>
#include <linux/clockchips.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/slab.h>

#include <asm/machdep.h>
#include <asm/firmware.h>
#include <asm/opal.h>
#include <asm/runlatch.h>
#include <asm/cpuidle.h>

/*
 * Expose only those Hardware idle states via the cpuidle framework
 * that have latency value below POWERNV_THRESHOLD_LATENCY_NS.
 */
#define POWERNV_THRESHOLD_LATENCY_NS 200000

static struct cpuidle_driver powernv_idle_driver = {
 .name             = "powernv_idle",
 .owner            = THIS_MODULE,
};

static int max_idle_state __read_mostly;
static struct cpuidle_state *cpuidle_state_table __read_mostly;

struct stop_psscr_table {
 u64 val;
 u64 mask;
};

static struct stop_psscr_table stop_psscr_table[CPUIDLE_STATE_MAX] __read_mostly;

static u64 default_snooze_timeout __read_mostly;
static bool snooze_timeout_en __read_mostly;

static u64 get_snooze_timeout(struct cpuidle_device *dev,
         struct cpuidle_driver *drv,
         int index)
{
 int i;

 if (unlikely(!snooze_timeout_en))
  return default_snooze_timeout;

 for (i = index + 1; i < drv->state_count; i++) {
  if (dev->states_usage[i].disable)
   continue;

  return drv->states[i].target_residency * tb_ticks_per_usec;
 }

 return default_snooze_timeout;
}

static int snooze_loop(struct cpuidle_device *dev,
   struct cpuidle_driver *drv,
   int index)
{
 u64 snooze_exit_time;

 set_thread_flag(TIF_POLLING_NRFLAG);

 local_irq_enable();

 snooze_exit_time = get_tb() + get_snooze_timeout(dev, drv, index);
 dev->poll_time_limit = false;
 ppc64_runlatch_off();
 HMT_very_low();
 while (!need_resched()) {
  if (likely(snooze_timeout_en) && get_tb() > snooze_exit_time) {
   /*
    * Task has not woken up but we are exiting the polling
    * loop anyway. Require a barrier after polling is
    * cleared to order subsequent test of need_resched().
 */
   clear_thread_flag(TIF_POLLING_NRFLAG);
   dev->poll_time_limit = true;
   smp_mb();
   break;
  }
 }

 HMT_medium();
 ppc64_runlatch_on();
 clear_thread_flag(TIF_POLLING_NRFLAG);

 local_irq_disable();

 return index;
}

static int nap_loop(struct cpuidle_device *dev,
   struct cpuidle_driver *drv,
   int index)
{
 power7_idle_type(PNV_THREAD_NAP);

 return index;
}

/* Register for fastsleep only in oneshot mode of broadcast */
#ifdef CONFIG_TICK_ONESHOT
static int fastsleep_loop(struct cpuidle_device *dev,
    struct cpuidle_driver *drv,
    int index)
{
 unsigned long old_lpcr = mfspr(SPRN_LPCR);
 unsigned long new_lpcr;

 if (unlikely(system_state < SYSTEM_RUNNING))
  return index;

 new_lpcr = old_lpcr;
 /* Do not exit powersave upon decrementer as we've setup the timer
  * offload.
 */
 new_lpcr &= ~LPCR_PECE1;

 mtspr(SPRN_LPCR, new_lpcr);

 power7_idle_type(PNV_THREAD_SLEEP);

 mtspr(SPRN_LPCR, old_lpcr);

 return index;
}
#endif

static int stop_loop(struct cpuidle_device *dev,
       struct cpuidle_driver *drv,
       int index)
{
 arch300_idle_type(stop_psscr_table[index].val,
    stop_psscr_table[index].mask);
 return index;
}

/*
 * States for dedicated partition case.
 */
static struct cpuidle_state powernv_states[CPUIDLE_STATE_MAX] = {
 { /* Snooze */
  .name = "snooze",
  .desc = "snooze",
  .exit_latency = 0,
  .target_residency = 0,
  .enter = snooze_loop,
  .flags = CPUIDLE_FLAG_POLLING },
};

static int powernv_cpuidle_cpu_online(unsigned int cpu)
{
 struct cpuidle_device *dev = per_cpu(cpuidle_devices, cpu);

 if (dev && cpuidle_get_driver()) {
  cpuidle_pause_and_lock();
  cpuidle_enable_device(dev);
  cpuidle_resume_and_unlock();
 }
 return 0;
}

static int powernv_cpuidle_cpu_dead(unsigned int cpu)
{
 struct cpuidle_device *dev = per_cpu(cpuidle_devices, cpu);

 if (dev && cpuidle_get_driver()) {
  cpuidle_pause_and_lock();
  cpuidle_disable_device(dev);
  cpuidle_resume_and_unlock();
 }
 return 0;
}

/*
 * powernv_cpuidle_driver_init()
 */
static int powernv_cpuidle_driver_init(void)
{
 int idle_state;
 struct cpuidle_driver *drv = &powernv_idle_driver;

 drv->state_count = 0;

 for (idle_state = 0; idle_state < max_idle_state; ++idle_state) {
  /* Is the state not enabled? */
  if (cpuidle_state_table[idle_state].enter == NULL)
   continue;

  drv->states[drv->state_count] = /* structure copy */
   cpuidle_state_table[idle_state];

  drv->state_count += 1;
 }

 /*
  * On the PowerNV platform cpu_present may be less than cpu_possible in
  * cases when firmware detects the CPU, but it is not available to the
  * OS.  If CONFIG_HOTPLUG_CPU=n, then such CPUs are not hotplugable at
  * run time and hence cpu_devices are not created for those CPUs by the
  * generic topology_init().
  *
  * drv->cpumask defaults to cpu_possible_mask in
  * __cpuidle_driver_init().  This breaks cpuidle on PowerNV where
  * cpu_devices are not created for CPUs in cpu_possible_mask that
  * cannot be hot-added later at run time.
  *
  * Trying cpuidle_register_device() on a CPU without a cpu_device is
  * incorrect, so pass a correct CPU mask to the generic cpuidle driver.
 */

 drv->cpumask = (struct cpumask *)cpu_present_mask;

 return 0;
}

static inline void add_powernv_state(int index, const char *name,
         unsigned int flags,
         int (*idle_fn)(struct cpuidle_device *,
          struct cpuidle_driver *,
          int),
         unsigned int target_residency,
         unsigned int exit_latency,
         u64 psscr_val, u64 psscr_mask)
{
 strscpy(powernv_states[index].name, name, CPUIDLE_NAME_LEN);
 strscpy(powernv_states[index].desc, name, CPUIDLE_NAME_LEN);
 powernv_states[index].flags = flags;
 powernv_states[index].target_residency = target_residency;
 powernv_states[index].exit_latency = exit_latency;
 powernv_states[index].enter = idle_fn;
 /* For power8 and below psscr_* will be 0 */
 stop_psscr_table[index].val = psscr_val;
 stop_psscr_table[index].mask = psscr_mask;
}

extern u32 pnv_get_supported_cpuidle_states(void);
static int powernv_add_idle_states(void)
{
 int nr_idle_states = 1; /* Snooze */
 int dt_idle_states;
 u32 has_stop_states = 0;
 int i;
 u32 supported_flags = pnv_get_supported_cpuidle_states();


 /* Currently we have snooze statically defined */
 if (nr_pnv_idle_states <= 0) {
  pr_warn("cpuidle-powernv : Only Snooze is available\n");
  goto out;
 }

 /* TODO: Count only states which are eligible for cpuidle */
 dt_idle_states = nr_pnv_idle_states;

 /*
  * Since snooze is used as first idle state, max idle states allowed is
  * CPUIDLE_STATE_MAX -1
 */
 if (nr_pnv_idle_states > CPUIDLE_STATE_MAX - 1) {
  pr_warn("cpuidle-powernv: discovered idle states more than allowed");
  dt_idle_states = CPUIDLE_STATE_MAX - 1;
 }

 /*
  * If the idle states use stop instruction, probe for psscr values
  * and psscr mask which are necessary to specify required stop level.
 */
 has_stop_states = (pnv_idle_states[0].flags &
      (OPAL_PM_STOP_INST_FAST | OPAL_PM_STOP_INST_DEEP));

 for (i = 0; i < dt_idle_states; i++) {
  unsigned int exit_latency, target_residency;
  bool stops_timebase = false;
  struct pnv_idle_states_t *state = &pnv_idle_states[i];

  /*
   * Skip the platform idle state whose flag isn't in
   * the supported_cpuidle_states flag mask.
 */
  if ((state->flags & supported_flags) != state->flags)
   continue;
  /*
   * If an idle state has exit latency beyond
   * POWERNV_THRESHOLD_LATENCY_NS then don't use it
   * in cpu-idle.
 */
  if (state->latency_ns > POWERNV_THRESHOLD_LATENCY_NS)
   continue;
  /*
   * Firmware passes residency and latency values in ns.
   * cpuidle expects it in us.
 */
  exit_latency = DIV_ROUND_UP(state->latency_ns, 1000);
  target_residency = DIV_ROUND_UP(state->residency_ns, 1000);

  if (has_stop_states && !(state->valid))
    continue;

  if (state->flags & OPAL_PM_TIMEBASE_STOP)
   stops_timebase = true;

  if (state->flags & OPAL_PM_NAP_ENABLED) {
   /* Add NAP state */
   add_powernv_state(nr_idle_states, "Nap",
       CPUIDLE_FLAG_NONE, nap_loop,
       target_residency, exit_latency, 0, 0);
  } else if (has_stop_states && !stops_timebase) {
   add_powernv_state(nr_idle_states, state->name,
       CPUIDLE_FLAG_NONE, stop_loop,
       target_residency, exit_latency,
       state->psscr_val,
       state->psscr_mask);
  }

  /*
   * All cpuidle states with CPUIDLE_FLAG_TIMER_STOP set must come
   * within this config dependency check.
 */
#ifdef CONFIG_TICK_ONESHOT
  else if (state->flags & OPAL_PM_SLEEP_ENABLED ||
    state->flags & OPAL_PM_SLEEP_ENABLED_ER1) {
   /* Add FASTSLEEP state */
   add_powernv_state(nr_idle_states, "FastSleep",
       CPUIDLE_FLAG_TIMER_STOP,
       fastsleep_loop,
       target_residency, exit_latency, 0, 0);
  } else if (has_stop_states && stops_timebase) {
   add_powernv_state(nr_idle_states, state->name,
       CPUIDLE_FLAG_TIMER_STOP, stop_loop,
       target_residency, exit_latency,
       state->psscr_val,
       state->psscr_mask);
  }
#endif
  else
   continue;
  nr_idle_states++;
 }
out:
 return nr_idle_states;
}

/*
 * powernv_idle_probe()
 * Choose state table for shared versus dedicated partition
 */
static int powernv_idle_probe(void)
{
 if (cpuidle_disable != IDLE_NO_OVERRIDE)
  return -ENODEV;

 if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_OPAL)) {
  cpuidle_state_table = powernv_states;
  /* Device tree can indicate more idle states */
  max_idle_state = powernv_add_idle_states();
  default_snooze_timeout = TICK_USEC * tb_ticks_per_usec;
  if (max_idle_state > 1)
   snooze_timeout_en = true;
  } else
   return -ENODEV;

 return 0;
}

static int __init powernv_processor_idle_init(void)
{
 int retval;

 retval = powernv_idle_probe();
 if (retval)
  return retval;

 powernv_cpuidle_driver_init();
 retval = cpuidle_register(&powernv_idle_driver, NULL);
 if (retval) {
  printk(KERN_DEBUG "Registration of powernv driver failed.\n");
  return retval;
 }

 retval = cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_AP_ONLINE_DYN,
        "cpuidle/powernv:online",
        powernv_cpuidle_cpu_online, NULL);
 WARN_ON(retval < 0);
 retval = cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_CPUIDLE_DEAD,
        "cpuidle/powernv:dead", NULL,
        powernv_cpuidle_cpu_dead);
 WARN_ON(retval < 0);
 printk(KERN_DEBUG "powernv_idle_driver registered\n");
 return 0;
}

device_initcall(powernv_processor_idle_init);