OMAP3 DPLL: reorganize static functions
[cascardo/linux.git] / arch / arm / mach-omap2 / dpll3xxx.c
1 /*
2  * OMAP3/4 - specific DPLL control functions
3  *
4  * Copyright (C) 2009 Texas Instruments, Inc.
5  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
6  *
7  * Written by Paul Walmsley
8  * Testing and integration fixes by Jouni Högander
9  *
10  * Parts of this code are based on code written by
11  * Richard Woodruff, Tony Lindgren, Tuukka Tikkanen, Karthik Dasu
12  *
13  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
14  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
15  * published by the Free Software Foundation.
16  */
17
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/kernel.h>
20 #include <linux/device.h>
21 #include <linux/list.h>
22 #include <linux/errno.h>
23 #include <linux/delay.h>
24 #include <linux/clk.h>
25 #include <linux/io.h>
26 #include <linux/limits.h>
27 #include <linux/bitops.h>
28
29 #include <plat/cpu.h>
30 #include <plat/clock.h>
31 #include <plat/sram.h>
32 #include <asm/div64.h>
33 #include <asm/clkdev.h>
34
35 #include "clock.h"
36 #include "prm.h"
37 #include "prm-regbits-34xx.h"
38 #include "cm.h"
39 #include "cm-regbits-34xx.h"
40
41 /* CM_AUTOIDLE_PLL*.AUTO_* bit values */
42 #define DPLL_AUTOIDLE_DISABLE                   0x0
43 #define DPLL_AUTOIDLE_LOW_POWER_STOP            0x1
44
45 #define MAX_DPLL_WAIT_TRIES             1000000
46
47 /* Private functions */
48
49 /* _omap3_dpll_write_clken - write clken_bits arg to a DPLL's enable bits */
50 static void _omap3_dpll_write_clken(struct clk *clk, u8 clken_bits)
51 {
52         const struct dpll_data *dd;
53         u32 v;
54
55         dd = clk->dpll_data;
56
57         v = __raw_readl(dd->control_reg);
58         v &= ~dd->enable_mask;
59         v |= clken_bits << __ffs(dd->enable_mask);
60         __raw_writel(v, dd->control_reg);
61 }
62
63 /* _omap3_wait_dpll_status: wait for a DPLL to enter a specific state */
64 static int _omap3_wait_dpll_status(struct clk *clk, u8 state)
65 {
66         const struct dpll_data *dd;
67         int i = 0;
68         int ret = -EINVAL;
69
70         dd = clk->dpll_data;
71
72         state <<= __ffs(dd->idlest_mask);
73
74         while (((__raw_readl(dd->idlest_reg) & dd->idlest_mask) != state) &&
75                i < MAX_DPLL_WAIT_TRIES) {
76                 i++;
77                 udelay(1);
78         }
79
80         if (i == MAX_DPLL_WAIT_TRIES) {
81                 printk(KERN_ERR "clock: %s failed transition to '%s'\n",
82                        clk->name, (state) ? "locked" : "bypassed");
83         } else {
84                 pr_debug("clock: %s transition to '%s' in %d loops\n",
85                          clk->name, (state) ? "locked" : "bypassed", i);
86
87                 ret = 0;
88         }
89
90         return ret;
91 }
92
93 /* From 3430 TRM ES2 4.7.6.2 */
94 static u16 _omap3_dpll_compute_freqsel(struct clk *clk, u8 n)
95 {
96         unsigned long fint;
97         u16 f = 0;
98
99         fint = clk->dpll_data->clk_ref->rate / n;
100
101         pr_debug("clock: fint is %lu\n", fint);
102
103         if (fint >= 750000 && fint <= 1000000)
104                 f = 0x3;
105         else if (fint > 1000000 && fint <= 1250000)
106                 f = 0x4;
107         else if (fint > 1250000 && fint <= 1500000)
108                 f = 0x5;
109         else if (fint > 1500000 && fint <= 1750000)
110                 f = 0x6;
111         else if (fint > 1750000 && fint <= 2100000)
112                 f = 0x7;
113         else if (fint > 7500000 && fint <= 10000000)
114                 f = 0xB;
115         else if (fint > 10000000 && fint <= 12500000)
116                 f = 0xC;
117         else if (fint > 12500000 && fint <= 15000000)
118                 f = 0xD;
119         else if (fint > 15000000 && fint <= 17500000)
120                 f = 0xE;
121         else if (fint > 17500000 && fint <= 21000000)
122                 f = 0xF;
123         else
124                 pr_debug("clock: unknown freqsel setting for %d\n", n);
125
126         return f;
127 }
128
129 /*
130  * _omap3_noncore_dpll_lock - instruct a DPLL to lock and wait for readiness
131  * @clk: pointer to a DPLL struct clk
132  *
133  * Instructs a non-CORE DPLL to lock.  Waits for the DPLL to report
134  * readiness before returning.  Will save and restore the DPLL's
135  * autoidle state across the enable, per the CDP code.  If the DPLL
136  * locked successfully, return 0; if the DPLL did not lock in the time
137  * allotted, or DPLL3 was passed in, return -EINVAL.
138  */
139 static int _omap3_noncore_dpll_lock(struct clk *clk)
140 {
141         u8 ai;
142         int r;
143
144         pr_debug("clock: locking DPLL %s\n", clk->name);
145
146         ai = omap3_dpll_autoidle_read(clk);
147
148         omap3_dpll_deny_idle(clk);
149
150         _omap3_dpll_write_clken(clk, DPLL_LOCKED);
151
152         r = _omap3_wait_dpll_status(clk, 1);
153
154         if (ai)
155                 omap3_dpll_allow_idle(clk);
156
157         return r;
158 }
159
160 /*
161  * _omap3_noncore_dpll_bypass - instruct a DPLL to bypass and wait for readiness
162  * @clk: pointer to a DPLL struct clk
163  *
164  * Instructs a non-CORE DPLL to enter low-power bypass mode.  In
165  * bypass mode, the DPLL's rate is set equal to its parent clock's
166  * rate.  Waits for the DPLL to report readiness before returning.
167  * Will save and restore the DPLL's autoidle state across the enable,
168  * per the CDP code.  If the DPLL entered bypass mode successfully,
169  * return 0; if the DPLL did not enter bypass in the time allotted, or
170  * DPLL3 was passed in, or the DPLL does not support low-power bypass,
171  * return -EINVAL.
172  */
173 static int _omap3_noncore_dpll_bypass(struct clk *clk)
174 {
175         int r;
176         u8 ai;
177
178         if (!(clk->dpll_data->modes & (1 << DPLL_LOW_POWER_BYPASS)))
179                 return -EINVAL;
180
181         pr_debug("clock: configuring DPLL %s for low-power bypass\n",
182                  clk->name);
183
184         ai = omap3_dpll_autoidle_read(clk);
185
186         _omap3_dpll_write_clken(clk, DPLL_LOW_POWER_BYPASS);
187
188         r = _omap3_wait_dpll_status(clk, 0);
189
190         if (ai)
191                 omap3_dpll_allow_idle(clk);
192         else
193                 omap3_dpll_deny_idle(clk);
194
195         return r;
196 }
197
198 /*
199  * _omap3_noncore_dpll_stop - instruct a DPLL to stop
200  * @clk: pointer to a DPLL struct clk
201  *
202  * Instructs a non-CORE DPLL to enter low-power stop. Will save and
203  * restore the DPLL's autoidle state across the stop, per the CDP
204  * code.  If DPLL3 was passed in, or the DPLL does not support
205  * low-power stop, return -EINVAL; otherwise, return 0.
206  */
207 static int _omap3_noncore_dpll_stop(struct clk *clk)
208 {
209         u8 ai;
210
211         if (!(clk->dpll_data->modes & (1 << DPLL_LOW_POWER_STOP)))
212                 return -EINVAL;
213
214         pr_debug("clock: stopping DPLL %s\n", clk->name);
215
216         ai = omap3_dpll_autoidle_read(clk);
217
218         _omap3_dpll_write_clken(clk, DPLL_LOW_POWER_STOP);
219
220         if (ai)
221                 omap3_dpll_allow_idle(clk);
222         else
223                 omap3_dpll_deny_idle(clk);
224
225         return 0;
226 }
227
228 /*
229  * _omap3_noncore_dpll_program - set non-core DPLL M,N values directly
230  * @clk: struct clk * of DPLL to set
231  * @m: DPLL multiplier to set
232  * @n: DPLL divider to set
233  * @freqsel: FREQSEL value to set
234  *
235  * Program the DPLL with the supplied M, N values, and wait for the DPLL to
236  * lock..  Returns -EINVAL upon error, or 0 upon success.
237  */
238 static int omap3_noncore_dpll_program(struct clk *clk, u16 m, u8 n, u16 freqsel)
239 {
240         struct dpll_data *dd = clk->dpll_data;
241         u32 v;
242
243         /* 3430 ES2 TRM: 4.7.6.9 DPLL Programming Sequence */
244         _omap3_noncore_dpll_bypass(clk);
245
246         /* Set jitter correction */
247         if (!cpu_is_omap44xx()) {
248                 v = __raw_readl(dd->control_reg);
249                 v &= ~dd->freqsel_mask;
250                 v |= freqsel << __ffs(dd->freqsel_mask);
251                 __raw_writel(v, dd->control_reg);
252         }
253
254         /* Set DPLL multiplier, divider */
255         v = __raw_readl(dd->mult_div1_reg);
256         v &= ~(dd->mult_mask | dd->div1_mask);
257         v |= m << __ffs(dd->mult_mask);
258         v |= (n - 1) << __ffs(dd->div1_mask);
259         __raw_writel(v, dd->mult_div1_reg);
260
261         /* We let the clock framework set the other output dividers later */
262
263         /* REVISIT: Set ramp-up delay? */
264
265         _omap3_noncore_dpll_lock(clk);
266
267         return 0;
268 }
269
270 /* Public functions */
271
272 /**
273  * omap3_dpll_recalc - recalculate DPLL rate
274  * @clk: DPLL struct clk
275  *
276  * Recalculate and propagate the DPLL rate.
277  */
278 unsigned long omap3_dpll_recalc(struct clk *clk)
279 {
280         return omap2_get_dpll_rate(clk);
281 }
282
283 /* Non-CORE DPLL (e.g., DPLLs that do not control SDRC) clock functions */
284
285 /**
286  * omap3_noncore_dpll_enable - instruct a DPLL to enter bypass or lock mode
287  * @clk: pointer to a DPLL struct clk
288  *
289  * Instructs a non-CORE DPLL to enable, e.g., to enter bypass or lock.
290  * The choice of modes depends on the DPLL's programmed rate: if it is
291  * the same as the DPLL's parent clock, it will enter bypass;
292  * otherwise, it will enter lock.  This code will wait for the DPLL to
293  * indicate readiness before returning, unless the DPLL takes too long
294  * to enter the target state.  Intended to be used as the struct clk's
295  * enable function.  If DPLL3 was passed in, or the DPLL does not
296  * support low-power stop, or if the DPLL took too long to enter
297  * bypass or lock, return -EINVAL; otherwise, return 0.
298  */
299 int omap3_noncore_dpll_enable(struct clk *clk)
300 {
301         int r;
302         struct dpll_data *dd;
303
304         dd = clk->dpll_data;
305         if (!dd)
306                 return -EINVAL;
307
308         if (clk->rate == dd->clk_bypass->rate) {
309                 WARN_ON(clk->parent != dd->clk_bypass);
310                 r = _omap3_noncore_dpll_bypass(clk);
311         } else {
312                 WARN_ON(clk->parent != dd->clk_ref);
313                 r = _omap3_noncore_dpll_lock(clk);
314         }
315         /*
316          *FIXME: this is dubious - if clk->rate has changed, what about
317          * propagating?
318          */
319         if (!r)
320                 clk->rate = omap2_get_dpll_rate(clk);
321
322         return r;
323 }
324
325 /**
326  * omap3_noncore_dpll_disable - instruct a DPLL to enter low-power stop
327  * @clk: pointer to a DPLL struct clk
328  *
329  * Instructs a non-CORE DPLL to enter low-power stop.  This function is
330  * intended for use in struct clkops.  No return value.
331  */
332 void omap3_noncore_dpll_disable(struct clk *clk)
333 {
334         _omap3_noncore_dpll_stop(clk);
335 }
336
337
338 /* Non-CORE DPLL rate set code */
339
340 /**
341  * omap3_noncore_dpll_set_rate - set non-core DPLL rate
342  * @clk: struct clk * of DPLL to set
343  * @rate: rounded target rate
344  *
345  * Set the DPLL CLKOUT to the target rate.  If the DPLL can enter
346  * low-power bypass, and the target rate is the bypass source clock
347  * rate, then configure the DPLL for bypass.  Otherwise, round the
348  * target rate if it hasn't been done already, then program and lock
349  * the DPLL.  Returns -EINVAL upon error, or 0 upon success.
350  */
351 int omap3_noncore_dpll_set_rate(struct clk *clk, unsigned long rate)
352 {
353         struct clk *new_parent = NULL;
354         u16 freqsel = 0;
355         struct dpll_data *dd;
356         int ret;
357
358         if (!clk || !rate)
359                 return -EINVAL;
360
361         dd = clk->dpll_data;
362         if (!dd)
363                 return -EINVAL;
364
365         if (rate == omap2_get_dpll_rate(clk))
366                 return 0;
367
368         /*
369          * Ensure both the bypass and ref clocks are enabled prior to
370          * doing anything; we need the bypass clock running to reprogram
371          * the DPLL.
372          */
373         omap2_clk_enable(dd->clk_bypass);
374         omap2_clk_enable(dd->clk_ref);
375
376         if (dd->clk_bypass->rate == rate &&
377             (clk->dpll_data->modes & (1 << DPLL_LOW_POWER_BYPASS))) {
378                 pr_debug("clock: %s: set rate: entering bypass.\n", clk->name);
379
380                 ret = _omap3_noncore_dpll_bypass(clk);
381                 if (!ret)
382                         new_parent = dd->clk_bypass;
383         } else {
384                 if (dd->last_rounded_rate != rate)
385                         omap2_dpll_round_rate(clk, rate);
386
387                 if (dd->last_rounded_rate == 0)
388                         return -EINVAL;
389
390                 /* No freqsel on OMAP4 */
391                 if (!cpu_is_omap44xx()) {
392                         freqsel = _omap3_dpll_compute_freqsel(clk,
393                                                 dd->last_rounded_n);
394                         if (!freqsel)
395                                 WARN_ON(1);
396                 }
397
398                 pr_debug("clock: %s: set rate: locking rate to %lu.\n",
399                          clk->name, rate);
400
401                 ret = omap3_noncore_dpll_program(clk, dd->last_rounded_m,
402                                                  dd->last_rounded_n, freqsel);
403                 if (!ret)
404                         new_parent = dd->clk_ref;
405         }
406         if (!ret) {
407                 /*
408                  * Switch the parent clock in the heirarchy, and make sure
409                  * that the new parent's usecount is correct.  Note: we
410                  * enable the new parent before disabling the old to avoid
411                  * any unnecessary hardware disable->enable transitions.
412                  */
413                 if (clk->usecount) {
414                         omap2_clk_enable(new_parent);
415                         omap2_clk_disable(clk->parent);
416                 }
417                 clk_reparent(clk, new_parent);
418                 clk->rate = rate;
419         }
420         omap2_clk_disable(dd->clk_ref);
421         omap2_clk_disable(dd->clk_bypass);
422
423         return 0;
424 }
425
426 /* DPLL autoidle read/set code */
427
428 /**
429  * omap3_dpll_autoidle_read - read a DPLL's autoidle bits
430  * @clk: struct clk * of the DPLL to read
431  *
432  * Return the DPLL's autoidle bits, shifted down to bit 0.  Returns
433  * -EINVAL if passed a null pointer or if the struct clk does not
434  * appear to refer to a DPLL.
435  */
436 u32 omap3_dpll_autoidle_read(struct clk *clk)
437 {
438         const struct dpll_data *dd;
439         u32 v;
440
441         if (!clk || !clk->dpll_data)
442                 return -EINVAL;
443
444         dd = clk->dpll_data;
445
446         v = __raw_readl(dd->autoidle_reg);
447         v &= dd->autoidle_mask;
448         v >>= __ffs(dd->autoidle_mask);
449
450         return v;
451 }
452
453 /**
454  * omap3_dpll_allow_idle - enable DPLL autoidle bits
455  * @clk: struct clk * of the DPLL to operate on
456  *
457  * Enable DPLL automatic idle control.  This automatic idle mode
458  * switching takes effect only when the DPLL is locked, at least on
459  * OMAP3430.  The DPLL will enter low-power stop when its downstream
460  * clocks are gated.  No return value.
461  */
462 void omap3_dpll_allow_idle(struct clk *clk)
463 {
464         const struct dpll_data *dd;
465         u32 v;
466
467         if (!clk || !clk->dpll_data)
468                 return;
469
470         dd = clk->dpll_data;
471
472         /*
473          * REVISIT: CORE DPLL can optionally enter low-power bypass
474          * by writing 0x5 instead of 0x1.  Add some mechanism to
475          * optionally enter this mode.
476          */
477         v = __raw_readl(dd->autoidle_reg);
478         v &= ~dd->autoidle_mask;
479         v |= DPLL_AUTOIDLE_LOW_POWER_STOP << __ffs(dd->autoidle_mask);
480         __raw_writel(v, dd->autoidle_reg);
481 }
482
483 /**
484  * omap3_dpll_deny_idle - prevent DPLL from automatically idling
485  * @clk: struct clk * of the DPLL to operate on
486  *
487  * Disable DPLL automatic idle control.  No return value.
488  */
489 void omap3_dpll_deny_idle(struct clk *clk)
490 {
491         const struct dpll_data *dd;
492         u32 v;
493
494         if (!clk || !clk->dpll_data)
495                 return;
496
497         dd = clk->dpll_data;
498
499         v = __raw_readl(dd->autoidle_reg);
500         v &= ~dd->autoidle_mask;
501         v |= DPLL_AUTOIDLE_DISABLE << __ffs(dd->autoidle_mask);
502         __raw_writel(v, dd->autoidle_reg);
503
504 }
505
506 /* Clock control for DPLL outputs */
507
508 /**
509  * omap3_clkoutx2_recalc - recalculate DPLL X2 output virtual clock rate
510  * @clk: DPLL output struct clk
511  *
512  * Using parent clock DPLL data, look up DPLL state.  If locked, set our
513  * rate to the dpll_clk * 2; otherwise, just use dpll_clk.
514  */
515 unsigned long omap3_clkoutx2_recalc(struct clk *clk)
516 {
517         const struct dpll_data *dd;
518         unsigned long rate;
519         u32 v;
520         struct clk *pclk;
521
522         /* Walk up the parents of clk, looking for a DPLL */
523         pclk = clk->parent;
524         while (pclk && !pclk->dpll_data)
525                 pclk = pclk->parent;
526
527         /* clk does not have a DPLL as a parent? */
528         WARN_ON(!pclk);
529
530         dd = pclk->dpll_data;
531
532         WARN_ON(!dd->enable_mask);
533
534         v = __raw_readl(dd->control_reg) & dd->enable_mask;
535         v >>= __ffs(dd->enable_mask);
536         if (v != OMAP3XXX_EN_DPLL_LOCKED)
537                 rate = clk->parent->rate;
538         else
539                 rate = clk->parent->rate * 2;
540         return rate;
541 }