arch/powerpc/kernel/tau_6xx.c

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