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[ARM] 5032/1: Added cpufreq support for pxa27x CPU
authorRobert Jarzmik <rjarzmik@free.fr>
Wed, 7 May 2008 19:39:06 +0000 (20:39 +0100)
committerRussell King <rmk+kernel@arm.linux.org.uk>
Wed, 7 May 2008 20:47:40 +0000 (21:47 +0100)
PXA cpus maximum frequency depends on the cpu (624 for
pxa270, 520 for pxa272, 416 for pxa271). It should be
provided on kernel or module start (cpu-pxa
pxa27x_maxfreq parameter).

Make use of cpufreq_frequency_table_cpuinfo (patch by Bill
Reese provided by Philipp Zabel).

Some additionnal fixes from Philipp Zabel include :
 * rename PXA cpufreq driver to reflect added PXA27x support
 * remove unused variable ramstart from PXA cpufreq driver

Signed-off-by: Philipp Zabel <philipp.zabel@gmail.com>
Signed-off-by: Robert Jarzmik <rjarzmik@free.fr>
Signed-off-by: Russell King <rmk+kernel@arm.linux.org.uk>
arch/arm/mach-pxa/cpu-pxa.c

index 0f5660200bf928a86a19d8dd056f9e42f7b6943b..fb9ba1ab28269bddf4dc938f000f691bdaee1d29 100644 (file)
@@ -49,76 +49,170 @@ MODULE_PARM_DESC(freq_debug, "Set the debug messages to on=1/off=0");
 #define freq_debug  0
 #endif
 
+static unsigned int pxa27x_maxfreq;
+module_param(pxa27x_maxfreq, uint, 0);
+MODULE_PARM_DESC(pxa27x_maxfreq, "Set the pxa27x maxfreq in MHz"
+                "(typically 624=>pxa270, 416=>pxa271, 520=>pxa272)");
+
 typedef struct {
        unsigned int khz;
        unsigned int membus;
        unsigned int cccr;
        unsigned int div2;
+       unsigned int cclkcfg;
 } pxa_freqs_t;
 
 /* Define the refresh period in mSec for the SDRAM and the number of rows */
 #define SDRAM_TREF     64      /* standard 64ms SDRAM */
 #define SDRAM_ROWS     4096    /* 64MB=8192 32MB=4096 */
-#define MDREFR_DRI(x)  (((x) * SDRAM_TREF) / (SDRAM_ROWS * 32))
 
 #define CCLKCFG_TURBO          0x1
 #define CCLKCFG_FCS            0x2
-#define PXA25x_MIN_FREQ                99500
-#define PXA25x_MAX_FREQ                398100
+#define CCLKCFG_HALFTURBO      0x4
+#define CCLKCFG_FASTBUS                0x8
 #define MDREFR_DB2_MASK                (MDREFR_K2DB2 | MDREFR_K1DB2)
 #define MDREFR_DRI_MASK                0xFFF
 
-
+/*
+ * PXA255 definitions
+ */
 /* Use the run mode frequencies for the CPUFREQ_POLICY_PERFORMANCE policy */
+#define CCLKCFG                        CCLKCFG_TURBO | CCLKCFG_FCS
+
 static pxa_freqs_t pxa255_run_freqs[] =
 {
-       /* CPU   MEMBUS  CCCR  DIV2                run  turbo PXbus SDRAM */
-       { 99500,  99500, 0x121, 1},             /*  99,   99,   50,   50  */
-       {132700, 132700, 0x123, 1},             /* 133,  133,   66,   66  */
-       {199100,  99500, 0x141, 0},             /* 199,  199,   99,   99  */
-       {265400, 132700, 0x143, 1},             /* 265,  265,  133,   66  */
-       {331800, 165900, 0x145, 1},             /* 331,  331,  166,   83  */
-       {398100,  99500, 0x161, 0},             /* 398,  398,  196,   99  */
-       {0,}
+       /* CPU   MEMBUS  CCCR  DIV2 CCLKCFG        run  turbo PXbus SDRAM */
+       { 99500,  99500, 0x121, 1,  CCLKCFG},   /*  99,   99,   50,   50  */
+       {132700, 132700, 0x123, 1,  CCLKCFG},   /* 133,  133,   66,   66  */
+       {199100,  99500, 0x141, 0,  CCLKCFG},   /* 199,  199,   99,   99  */
+       {265400, 132700, 0x143, 1,  CCLKCFG},   /* 265,  265,  133,   66  */
+       {331800, 165900, 0x145, 1,  CCLKCFG},   /* 331,  331,  166,   83  */
+       {398100,  99500, 0x161, 0,  CCLKCFG},   /* 398,  398,  196,   99  */
 };
-#define NUM_RUN_FREQS ARRAY_SIZE(pxa255_run_freqs)
-
-static struct cpufreq_frequency_table pxa255_run_freq_table[NUM_RUN_FREQS+1];
 
 /* Use the turbo mode frequencies for the CPUFREQ_POLICY_POWERSAVE policy */
 static pxa_freqs_t pxa255_turbo_freqs[] =
 {
-       /* CPU   MEMBUS  CCCR  DIV2                run  turbo PXbus SDRAM */
-       { 99500, 99500,  0x121, 1},             /*  99,   99,   50,   50  */
-       {199100, 99500,  0x221, 0},             /*  99,  199,   50,   99  */
-       {298500, 99500,  0x321, 0},             /*  99,  287,   50,   99  */
-       {298600, 99500,  0x1c1, 0},             /* 199,  287,   99,   99  */
-       {398100, 99500,  0x241, 0},             /* 199,  398,   99,   99  */
-       {0,}
+       /* CPU   MEMBUS  CCCR  DIV2 CCLKCFG        run  turbo PXbus SDRAM */
+       { 99500, 99500,  0x121, 1,  CCLKCFG},   /*  99,   99,   50,   50  */
+       {199100, 99500,  0x221, 0,  CCLKCFG},   /*  99,  199,   50,   99  */
+       {298500, 99500,  0x321, 0,  CCLKCFG},   /*  99,  287,   50,   99  */
+       {298600, 99500,  0x1c1, 0,  CCLKCFG},   /* 199,  287,   99,   99  */
+       {398100, 99500,  0x241, 0,  CCLKCFG},   /* 199,  398,   99,   99  */
 };
-#define NUM_TURBO_FREQS ARRAY_SIZE(pxa255_turbo_freqs)
 
+#define NUM_PXA25x_RUN_FREQS ARRAY_SIZE(pxa255_run_freqs)
+#define NUM_PXA25x_TURBO_FREQS ARRAY_SIZE(pxa255_turbo_freqs)
+
+static struct cpufreq_frequency_table
+       pxa255_run_freq_table[NUM_PXA25x_RUN_FREQS+1];
 static struct cpufreq_frequency_table
-       pxa255_turbo_freq_table[NUM_TURBO_FREQS+1];
+       pxa255_turbo_freq_table[NUM_PXA25x_TURBO_FREQS+1];
+
+/*
+ * PXA270 definitions
+ *
+ * For the PXA27x:
+ * Control variables are A, L, 2N for CCCR; B, HT, T for CLKCFG.
+ *
+ * A = 0 => memory controller clock from table 3-7,
+ * A = 1 => memory controller clock = system bus clock
+ * Run mode frequency  = 13 MHz * L
+ * Turbo mode frequency = 13 MHz * L * N
+ * System bus frequency = 13 MHz * L / (B + 1)
+ *
+ * In CCCR:
+ * A = 1
+ * L = 16        oscillator to run mode ratio
+ * 2N = 6        2 * (turbo mode to run mode ratio)
+ *
+ * In CCLKCFG:
+ * B = 1         Fast bus mode
+ * HT = 0        Half-Turbo mode
+ * T = 1         Turbo mode
+ *
+ * For now, just support some of the combinations in table 3-7 of
+ * PXA27x Processor Family Developer's Manual to simplify frequency
+ * change sequences.
+ */
+#define PXA27x_CCCR(A, L, N2) (A << 25 | N2 << 7 | L)
+#define CCLKCFG2(B, HT, T) \
+  (CCLKCFG_FCS | \
+   ((B)  ? CCLKCFG_FASTBUS : 0) | \
+   ((HT) ? CCLKCFG_HALFTURBO : 0) | \
+   ((T)  ? CCLKCFG_TURBO : 0))
+
+static pxa_freqs_t pxa27x_freqs[] = {
+       {104000, 104000, PXA27x_CCCR(1,  8, 2), 0, CCLKCFG2(1, 0, 1)},
+       {156000, 104000, PXA27x_CCCR(1,  8, 6), 0, CCLKCFG2(1, 1, 1)},
+       {208000, 208000, PXA27x_CCCR(0, 16, 2), 1, CCLKCFG2(0, 0, 1)},
+       {312000, 208000, PXA27x_CCCR(1, 16, 3), 1, CCLKCFG2(1, 0, 1)},
+       {416000, 208000, PXA27x_CCCR(1, 16, 4), 1, CCLKCFG2(1, 0, 1)},
+       {520000, 208000, PXA27x_CCCR(1, 16, 5), 1, CCLKCFG2(1, 0, 1)},
+       {624000, 208000, PXA27x_CCCR(1, 16, 6), 1, CCLKCFG2(1, 0, 1)}
+};
+
+#define NUM_PXA27x_FREQS ARRAY_SIZE(pxa27x_freqs)
+static struct cpufreq_frequency_table
+       pxa27x_freq_table[NUM_PXA27x_FREQS+1];
 
 extern unsigned get_clk_frequency_khz(int info);
 
+static void find_freq_tables(struct cpufreq_policy *policy,
+                            struct cpufreq_frequency_table **freq_table,
+                            pxa_freqs_t **pxa_freqs)
+{
+       if (cpu_is_pxa25x()) {
+               if (policy->policy == CPUFREQ_POLICY_PERFORMANCE) {
+                       *pxa_freqs = pxa255_run_freqs;
+                       *freq_table = pxa255_run_freq_table;
+               } else if (policy->policy == CPUFREQ_POLICY_POWERSAVE) {
+                       *pxa_freqs = pxa255_turbo_freqs;
+                       *freq_table = pxa255_turbo_freq_table;
+               } else {
+                       printk("CPU PXA: Unknown policy found. "
+                              "Using CPUFREQ_POLICY_PERFORMANCE\n");
+                       *pxa_freqs = pxa255_run_freqs;
+                       *freq_table = pxa255_run_freq_table;
+               }
+       }
+       if (cpu_is_pxa27x()) {
+               *pxa_freqs = pxa27x_freqs;
+               *freq_table = pxa27x_freq_table;
+       }
+}
+
+static void pxa27x_guess_max_freq(void)
+{
+       if (!pxa27x_maxfreq) {
+               pxa27x_maxfreq = 416000;
+               printk(KERN_INFO "PXA CPU 27x max frequency not defined "
+                      "(pxa27x_maxfreq), assuming pxa271 with %dkHz maxfreq\n",
+                      pxa27x_maxfreq);
+       } else {
+               pxa27x_maxfreq *= 1000;
+       }
+}
+
+static u32 mdrefr_dri(unsigned int freq)
+{
+       u32 dri = 0;
+
+       if (cpu_is_pxa25x())
+               dri = ((freq * SDRAM_TREF) / (SDRAM_ROWS * 32));
+       if (cpu_is_pxa27x())
+               dri = ((freq * SDRAM_TREF) / (SDRAM_ROWS - 31)) / 32;
+       return dri;
+}
+
 /* find a valid frequency point */
 static int pxa_verify_policy(struct cpufreq_policy *policy)
 {
        struct cpufreq_frequency_table *pxa_freqs_table;
+       pxa_freqs_t *pxa_freqs;
        int ret;
 
-       if (policy->policy == CPUFREQ_POLICY_PERFORMANCE) {
-               pxa_freqs_table = pxa255_run_freq_table;
-       } else if (policy->policy == CPUFREQ_POLICY_POWERSAVE) {
-               pxa_freqs_table = pxa255_turbo_freq_table;
-       } else {
-               printk("CPU PXA: Unknown policy found. "
-                      "Using CPUFREQ_POLICY_PERFORMANCE\n");
-               pxa_freqs_table = pxa255_run_freq_table;
-       }
-
+       find_freq_tables(policy, &pxa_freqs_table, &pxa_freqs);
        ret = cpufreq_frequency_table_verify(policy, pxa_freqs_table);
 
        if (freq_debug)
@@ -128,6 +222,11 @@ static int pxa_verify_policy(struct cpufreq_policy *policy)
        return ret;
 }
 
+static unsigned int pxa_cpufreq_get(unsigned int cpu)
+{
+       return get_clk_frequency_khz(0);
+}
+
 static int pxa_set_target(struct cpufreq_policy *policy,
                          unsigned int target_freq,
                          unsigned int relation)
@@ -137,22 +236,11 @@ static int pxa_set_target(struct cpufreq_policy *policy,
        struct cpufreq_freqs freqs;
        unsigned int idx;
        unsigned long flags;
-       unsigned int unused, preset_mdrefr, postset_mdrefr;
-       void *ramstart = phys_to_virt(0xa0000000);
+       unsigned int new_freq_cpu, new_freq_mem;
+       unsigned int unused, preset_mdrefr, postset_mdrefr, cclkcfg;
 
        /* Get the current policy */
-       if (policy->policy == CPUFREQ_POLICY_PERFORMANCE) {
-               pxa_freq_settings = pxa255_run_freqs;
-               pxa_freqs_table   = pxa255_run_freq_table;
-       } else if (policy->policy == CPUFREQ_POLICY_POWERSAVE) {
-               pxa_freq_settings = pxa255_turbo_freqs;
-               pxa_freqs_table   = pxa255_turbo_freq_table;
-       } else {
-               printk("CPU PXA: Unknown policy found. "
-                      "Using CPUFREQ_POLICY_PERFORMANCE\n");
-               pxa_freq_settings = pxa255_run_freqs;
-               pxa_freqs_table   = pxa255_run_freq_table;
-       }
+       find_freq_tables(policy, &pxa_freqs_table, &pxa_freq_settings);
 
        /* Lookup the next frequency */
        if (cpufreq_frequency_table_target(policy, pxa_freqs_table,
@@ -160,16 +248,17 @@ static int pxa_set_target(struct cpufreq_policy *policy,
                return -EINVAL;
        }
 
+       new_freq_cpu = pxa_freq_settings[idx].khz;
+       new_freq_mem = pxa_freq_settings[idx].membus;
        freqs.old = policy->cur;
-       freqs.new = pxa_freq_settings[idx].khz;
+       freqs.new = new_freq_cpu;
        freqs.cpu = policy->cpu;
 
        if (freq_debug)
                pr_debug(KERN_INFO "Changing CPU frequency to %d Mhz, "
                         "(SDRAM %d Mhz)\n",
                         freqs.new / 1000, (pxa_freq_settings[idx].div2) ?
-                        (pxa_freq_settings[idx].membus / 2000) :
-                        (pxa_freq_settings[idx].membus / 1000));
+                        (new_freq_mem / 2000) : (new_freq_mem / 1000));
 
        /*
         * Tell everyone what we're about to do...
@@ -183,13 +272,12 @@ static int pxa_set_target(struct cpufreq_policy *policy,
         * speeding up we need to set the larger DRI value after the change.
         */
        preset_mdrefr = postset_mdrefr = MDREFR;
-       if ((MDREFR & MDREFR_DRI_MASK) >
-           MDREFR_DRI(pxa_freq_settings[idx].membus)) {
-               preset_mdrefr = (preset_mdrefr & ~MDREFR_DRI_MASK) |
-                       MDREFR_DRI(pxa_freq_settings[idx].membus);
+       if ((MDREFR & MDREFR_DRI_MASK) > mdrefr_dri(new_freq_mem)) {
+               preset_mdrefr = (preset_mdrefr & ~MDREFR_DRI_MASK);
+               preset_mdrefr |= mdrefr_dri(new_freq_mem);
        }
-       postset_mdrefr = (postset_mdrefr & ~MDREFR_DRI_MASK) |
-               MDREFR_DRI(pxa_freq_settings[idx].membus);
+       postset_mdrefr =
+               (postset_mdrefr & ~MDREFR_DRI_MASK) | mdrefr_dri(new_freq_mem);
 
        /* If we're dividing the memory clock by two for the SDRAM clock, this
         * must be set prior to the change.  Clearing the divide must be done
@@ -204,25 +292,26 @@ static int pxa_set_target(struct cpufreq_policy *policy,
 
        local_irq_save(flags);
 
-       /* Set new the CCCR */
+       /* Set new the CCCR and prepare CCLKCFG */
        CCCR = pxa_freq_settings[idx].cccr;
+       cclkcfg = pxa_freq_settings[idx].cclkcfg;
 
        asm volatile("                                                  \n\
                ldr     r4, [%1]                /* load MDREFR */       \n\
                b       2f                                              \n\
                .align  5                                               \n\
 1:                                                                     \n\
-               str     %4, [%1]                /* preset the MDREFR */ \n\
+               str     %3, [%1]                /* preset the MDREFR */ \n\
                mcr     p14, 0, %2, c6, c0, 0   /* set CCLKCFG[FCS] */  \n\
-               str     %5, [%1]                /* postset the MDREFR */ \n\
+               str     %4, [%1]                /* postset the MDREFR */ \n\
                                                                        \n\
                b       3f                                              \n\
 2:             b       1b                                              \n\
 3:             nop                                                     \n\
          "
                     : "=&r" (unused)
-                    : "r" (&MDREFR), "r" (CCLKCFG_TURBO|CCLKCFG_FCS), "r" (ramstart),
-                    "r" (preset_mdrefr), "r" (postset_mdrefr)
+                    : "r" (&MDREFR), "r" (cclkcfg),
+                      "r" (preset_mdrefr), "r" (postset_mdrefr)
                     : "r4", "r5");
        local_irq_restore(flags);
 
@@ -236,39 +325,57 @@ static int pxa_set_target(struct cpufreq_policy *policy,
        return 0;
 }
 
-static unsigned int pxa_cpufreq_get(unsigned int cpu)
-{
-       return get_clk_frequency_khz(0);
-}
-
-static int pxa_cpufreq_init(struct cpufreq_policy *policy)
+static __init int pxa_cpufreq_init(struct cpufreq_policy *policy)
 {
        int i;
+       unsigned int freq;
+
+       /* try to guess pxa27x cpu */
+       if (cpu_is_pxa27x())
+               pxa27x_guess_max_freq();
 
        /* set default policy and cpuinfo */
        policy->governor = CPUFREQ_DEFAULT_GOVERNOR;
-       policy->policy = CPUFREQ_POLICY_PERFORMANCE;
-       policy->cpuinfo.max_freq = PXA25x_MAX_FREQ;
-       policy->cpuinfo.min_freq = PXA25x_MIN_FREQ;
+       if (cpu_is_pxa25x())
+               policy->policy = CPUFREQ_POLICY_PERFORMANCE;
        policy->cpuinfo.transition_latency = 1000; /* FIXME: 1 ms, assumed */
        policy->cur = get_clk_frequency_khz(0);    /* current freq */
        policy->min = policy->max = policy->cur;
 
-       /* Generate the run cpufreq_frequency_table struct */
-       for (i = 0; i < NUM_RUN_FREQS; i++) {
+       /* Generate pxa25x the run cpufreq_frequency_table struct */
+       for (i = 0; i < NUM_PXA25x_RUN_FREQS; i++) {
                pxa255_run_freq_table[i].frequency = pxa255_run_freqs[i].khz;
                pxa255_run_freq_table[i].index = i;
        }
-
        pxa255_run_freq_table[i].frequency = CPUFREQ_TABLE_END;
-       /* Generate the turbo cpufreq_frequency_table struct */
-       for (i = 0; i < NUM_TURBO_FREQS; i++) {
+
+       /* Generate pxa25x the turbo cpufreq_frequency_table struct */
+       for (i = 0; i < NUM_PXA25x_TURBO_FREQS; i++) {
                pxa255_turbo_freq_table[i].frequency =
                        pxa255_turbo_freqs[i].khz;
                pxa255_turbo_freq_table[i].index = i;
        }
        pxa255_turbo_freq_table[i].frequency = CPUFREQ_TABLE_END;
 
+       /* Generate the pxa27x cpufreq_frequency_table struct */
+       for (i = 0; i < NUM_PXA27x_FREQS; i++) {
+               freq = pxa27x_freqs[i].khz;
+               if (freq > pxa27x_maxfreq)
+                       break;
+               pxa27x_freq_table[i].frequency = freq;
+               pxa27x_freq_table[i].index = i;
+       }
+       pxa27x_freq_table[i].frequency = CPUFREQ_TABLE_END;
+
+       /*
+        * Set the policy's minimum and maximum frequencies from the tables
+        * just constructed.  This sets cpuinfo.mxx_freq, min and max.
+        */
+       if (cpu_is_pxa25x())
+               cpufreq_frequency_table_cpuinfo(policy, pxa255_run_freq_table);
+       else if (cpu_is_pxa27x())
+               cpufreq_frequency_table_cpuinfo(policy, pxa27x_freq_table);
+
        printk(KERN_INFO "PXA CPU frequency change support initialized\n");
 
        return 0;
@@ -279,21 +386,20 @@ static struct cpufreq_driver pxa_cpufreq_driver = {
        .target = pxa_set_target,
        .init   = pxa_cpufreq_init,
        .get    = pxa_cpufreq_get,
-       .name   = "PXA25x",
+       .name   = "PXA2xx",
 };
 
 static int __init pxa_cpu_init(void)
 {
        int ret = -ENODEV;
-       if (cpu_is_pxa25x())
+       if (cpu_is_pxa25x() || cpu_is_pxa27x())
                ret = cpufreq_register_driver(&pxa_cpufreq_driver);
        return ret;
 }
 
 static void __exit pxa_cpu_exit(void)
 {
-       if (cpu_is_pxa25x())
-               cpufreq_unregister_driver(&pxa_cpufreq_driver);
+       cpufreq_unregister_driver(&pxa_cpufreq_driver);
 }