arch/powerpc/kernel/tau_6xx.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * temp.c       Thermal management for cpu's with Thermal Assist Units
   4  *
   5  * Written by Troy Benjegerdes <hozer@drgw.net>
   6  *
   7  * TODO:
   8  * dynamic power management to limit peak CPU temp (using ICTC)
   9  * calibration???
  10  *
  11  * Silly, crazy ideas: use cpu load (from scheduler) and ICTC to extend battery
  12  * life in portables, and add a 'performance/watt' metric somewhere in /proc
  13  */
  14
  15 #include <linux/errno.h>
  16 #include <linux/jiffies.h>
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #include <linux/param.h>
  19 #include <linux/string.h>
  20 #include <linux/mm.h>
  21 #include <linux/interrupt.h>
  22 #include <linux/init.h>
  23
  24 #include <asm/io.h>
  25 #include <asm/reg.h>
  26 #include <asm/nvram.h>
  27 #include <asm/cache.h>
  28 #include <asm/8xx_immap.h>
  29 #include <asm/machdep.h>
  30
  31 static struct tau_temp
  32 {
  33         int interrupts;
  34         unsigned char low;
  35         unsigned char high;
  36         unsigned char grew;
  37 } tau[NR_CPUS];
  38
  39 struct timer_list tau_timer;
  40
  41 /* TODO: put these in a /proc interface, with some sanity checks, and maybe
  42  * dynamic adjustment to minimize # of interrupts */
  43 /* configurable values for step size and how much to expand the window when
  44  * we get an interrupt. These are based on the limit that was out of range */
  45 #define step_size               2       /* step size when temp goes out of range */
  46 #define window_expand           1       /* expand the window by this much */
  47 /* configurable values for shrinking the window */
  48 #define shrink_timer    2*HZ    /* period between shrinking the window */
  49 #define min_window      2       /* minimum window size, degrees C */
  50
  51 void set_thresholds(unsigned long cpu)
  52 {
  53 #ifdef CONFIG_TAU_INT
  54         /*
  55          * setup THRM1,
  56          * threshold, valid bit, enable interrupts, interrupt when below threshold
  57          */
  58         mtspr(SPRN_THRM1, THRM1_THRES(tau[cpu].low) | THRM1_V | THRM1_TIE | THRM1_TID);
  59
  60         /* setup THRM2,
  61          * threshold, valid bit, enable interrupts, interrupt when above threshold
  62          */
  63         mtspr (SPRN_THRM2, THRM1_THRES(tau[cpu].high) | THRM1_V | THRM1_TIE);
  64 #else
  65         /* same thing but don't enable interrupts */
  66         mtspr(SPRN_THRM1, THRM1_THRES(tau[cpu].low) | THRM1_V | THRM1_TID);
  67         mtspr(SPRN_THRM2, THRM1_THRES(tau[cpu].high) | THRM1_V);
  68 #endif
  69 }
  70
  71 void TAUupdate(int cpu)
  72 {
  73         u32 thrm;
  74         u32 bits = THRM1_TIV | THRM1_TIN | THRM1_V;
  75
  76         /* if both thresholds are crossed, the step_sizes cancel out
  77          * and the window winds up getting expanded twice. */
  78         thrm = mfspr(SPRN_THRM1);
  79         if ((thrm & bits) == bits) {
  80                 mtspr(SPRN_THRM1, 0);
  81
  82                 if (tau[cpu].low >= step_size) {
  83                         tau[cpu].low -= step_size;
  84                         tau[cpu].high -= (step_size - window_expand);
  85                 }
  86                 tau[cpu].grew = 1;
  87                 pr_debug("%s: low threshold crossed\n", __func__);
  88         }
  89         thrm = mfspr(SPRN_THRM2);
  90         if ((thrm & bits) == bits) {
  91                 mtspr(SPRN_THRM2, 0);
  92
  93                 if (tau[cpu].high <= 127 - step_size) {
  94                         tau[cpu].low += (step_size - window_expand);
  95                         tau[cpu].high += step_size;
  96                 }
  97                 tau[cpu].grew = 1;
  98                 pr_debug("%s: high threshold crossed\n", __func__);
  99         }
 100 }
 101
 102 #ifdef CONFIG_TAU_INT
 103 /*
 104  * TAU interrupts - called when we have a thermal assist unit interrupt
 105  * with interrupts disabled
 106  */
 107
 108 void TAUException(struct pt_regs * regs)
 109 {
 110         int cpu = smp_processor_id();
 111
 112         irq_enter();
 113         tau[cpu].interrupts++;
 114
 115         TAUupdate(cpu);
 116
 117         irq_exit();
 118 }
 119 #endif /* CONFIG_TAU_INT */
 120
 121 static void tau_timeout(void * info)
 122 {
 123         int cpu;
 124         int size;
 125         int shrink;
 126
 127         cpu = smp_processor_id();
 128
 129 #ifndef CONFIG_TAU_INT
 130         TAUupdate(cpu);
 131 #endif
 132
 133         /* Stop thermal sensor comparisons and interrupts */
 134         mtspr(SPRN_THRM3, 0);
 135
 136         size = tau[cpu].high - tau[cpu].low;
 137         if (size > min_window && ! tau[cpu].grew) {
 138                 /* do an exponential shrink of half the amount currently over size */
 139                 shrink = (2 + size - min_window) / 4;
 140                 if (shrink) {
 141                         tau[cpu].low += shrink;
 142                         tau[cpu].high -= shrink;
 143                 } else { /* size must have been min_window + 1 */
 144                         tau[cpu].low += 1;
 145 #if 1 /* debug */
 146                         if ((tau[cpu].high - tau[cpu].low) != min_window){
 147                                 printk(KERN_ERR "temp.c: line %d, logic error\n", __LINE__);
 148                         }
 149 #endif
 150                 }
 151         }
 152
 153         tau[cpu].grew = 0;
 154
 155         set_thresholds(cpu);
 156
 157         /* Restart thermal sensor comparisons and interrupts.
 158          * The "PowerPC 740 and PowerPC 750 Microprocessor Datasheet"
 159          * recommends that "the maximum value be set in THRM3 under all
 160          * conditions."
 161          */
 162         mtspr(SPRN_THRM3, THRM3_SITV(0x1fff) | THRM3_E);
 163 }
 164
 165 static void tau_timeout_smp(unsigned long unused)
 166 {
 167
 168         /* schedule ourselves to be run again */
 169         mod_timer(&tau_timer, jiffies + shrink_timer) ;
 170         on_each_cpu(tau_timeout, NULL, 0);
 171 }
 172
 173 /*
 174  * setup the TAU
 175  *
 176  * Set things up to use THRM1 as a temperature lower bound, and THRM2 as an upper bound.
 177  * Start off at zero
 178  */
 179
 180 int tau_initialized = 0;
 181
 182 void __init TAU_init_smp(void * info)
 183 {
 184         unsigned long cpu = smp_processor_id();
 185
 186         /* set these to a reasonable value and let the timer shrink the
 187          * window */
 188         tau[cpu].low = 5;
 189         tau[cpu].high = 120;
 190
 191         set_thresholds(cpu);
 192 }
 193
 194 int __init TAU_init(void)
 195 {
 196         /* We assume in SMP that if one CPU has TAU support, they
 197          * all have it --BenH
 198          */
 199         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_TAU)) {
 200                 printk("Thermal assist unit not available\n");
 201                 tau_initialized = 0;
 202                 return 1;
 203         }
 204
 205
 206         /* first, set up the window shrinking timer */
 207         init_timer(&tau_timer);
 208         tau_timer.function = tau_timeout_smp;
 209         tau_timer.expires = jiffies + shrink_timer;
 210         add_timer(&tau_timer);
 211
 212         on_each_cpu(TAU_init_smp, NULL, 0);
 213
 214         printk("Thermal assist unit ");
 215 #ifdef CONFIG_TAU_INT
 216         printk("using interrupts, ");
 217 #else
 218         printk("using timers, ");
 219 #endif
 220         printk("shrink_timer: %d jiffies\n", shrink_timer);
 221         tau_initialized = 1;
 222
 223         return 0;
 224 }
 225
 226 __initcall(TAU_init);
 227
 228 /*
 229  * return current temp
 230  */
 231
 232 u32 cpu_temp_both(unsigned long cpu)
 233 {
 234         return ((tau[cpu].high << 16) | tau[cpu].low);
 235 }
 236
 237 int cpu_temp(unsigned long cpu)
 238 {
 239         return ((tau[cpu].high + tau[cpu].low) / 2);
 240 }
 241
 242 int tau_interrupts(unsigned long cpu)
 243 {
 244         return (tau[cpu].interrupts);
 245 }