]> git.ipfire.org Git - people/ms/u-boot.git/commitdiff
x86: Add init for model 206AX CPU
authorSimon Glass <sjg@chromium.org>
Tue, 25 Nov 2014 04:18:16 +0000 (21:18 -0700)
committerSimon Glass <sjg@chromium.org>
Tue, 25 Nov 2014 13:34:14 +0000 (06:34 -0700)
Add the setup code for the CPU so that it can be used at full speed.

Signed-off-by: Simon Glass <sjg@chromium.org>
arch/x86/cpu/ivybridge/Makefile
arch/x86/cpu/ivybridge/bd82x6x.c
arch/x86/cpu/ivybridge/model_206ax.c [new file with mode: 0644]
arch/x86/include/asm/arch-ivybridge/bd82x6x.h
arch/x86/include/asm/msr-index.h
include/fdtdec.h
lib/fdtdec.c

index aedc3954a8480c2f692d3f1f21a18c8b51818d43..95491b5a46d538b09411d290520ac5fa8775a9bf 100644 (file)
@@ -11,6 +11,7 @@ obj-y += early_init.o
 obj-y += early_me.o
 obj-y += lpc.o
 obj-y += me_status.o
+obj-y += model_206ax.o
 obj-y += microcode_intel.o
 obj-y += pch.o
 obj-y += pci.o
index 1fcbc28543fa3f857dbf903b039598f6eeaff3f5..1a3c0368504fb4ae2b75e7de48b780ea6de2fc7c 100644 (file)
@@ -90,6 +90,7 @@ int bd82x6x_init_pci_devices(void)
 {
        const void *blob = gd->fdt_blob;
        struct pci_controller *hose;
+       struct x86_cpu_priv *cpu;
        int sata_node;
 
        hose = pci_bus_to_hose(0);
@@ -105,6 +106,11 @@ int bd82x6x_init_pci_devices(void)
        bd82x6x_usb_ehci_init(PCH_EHCI1_DEV);
        bd82x6x_usb_ehci_init(PCH_EHCI2_DEV);
 
+       cpu = calloc(1, sizeof(*cpu));
+       if (!cpu)
+               return -ENOMEM;
+       model_206ax_init(cpu);
+
        return 0;
 }
 
diff --git a/arch/x86/cpu/ivybridge/model_206ax.c b/arch/x86/cpu/ivybridge/model_206ax.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..11dc625
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,514 @@
+/*
+ * From Coreboot file of same name
+ *
+ * Copyright (C) 2007-2009 coresystems GmbH
+ * Copyright (C) 2011 The Chromium Authors
+ *
+ * SPDX-License-Identifier:    GPL-2.0
+ */
+
+#include <common.h>
+#include <fdtdec.h>
+#include <malloc.h>
+#include <asm/acpi.h>
+#include <asm/cpu.h>
+#include <asm/lapic.h>
+#include <asm/lapic_def.h>
+#include <asm/msr.h>
+#include <asm/mtrr.h>
+#include <asm/processor.h>
+#include <asm/speedstep.h>
+#include <asm/turbo.h>
+#include <asm/arch/model_206ax.h>
+
+static void enable_vmx(void)
+{
+       struct cpuid_result regs;
+#ifdef CONFIG_ENABLE_VMX
+       int enable = true;
+#else
+       int enable = false;
+#endif
+       msr_t msr;
+
+       regs = cpuid(1);
+       /* Check that the VMX is supported before reading or writing the MSR. */
+       if (!((regs.ecx & CPUID_VMX) || (regs.ecx & CPUID_SMX)))
+               return;
+
+       msr = msr_read(MSR_IA32_FEATURE_CONTROL);
+
+       if (msr.lo & (1 << 0)) {
+               debug("VMX is locked, so %s will do nothing\n", __func__);
+               /* VMX locked. If we set it again we get an illegal
+                * instruction
+                */
+               return;
+       }
+
+       /* The IA32_FEATURE_CONTROL MSR may initialize with random values.
+        * It must be cleared regardless of VMX config setting.
+        */
+       msr.hi = 0;
+       msr.lo = 0;
+
+       debug("%s VMX\n", enable ? "Enabling" : "Disabling");
+
+       /*
+        * Even though the Intel manual says you must set the lock bit in
+        * addition to the VMX bit in order for VMX to work, it is incorrect.
+        * Thus we leave it unlocked for the OS to manage things itself.
+        * This is good for a few reasons:
+        * - No need to reflash the bios just to toggle the lock bit.
+        * - The VMX bits really really should match each other across cores,
+        *   so hard locking it on one while another has the opposite setting
+        *   can easily lead to crashes as code using VMX migrates between
+        *   them.
+        * - Vendors that want to "upsell" from a bios that disables+locks to
+        *   one that doesn't is sleazy.
+        * By leaving this to the OS (e.g. Linux), people can do exactly what
+        * they want on the fly, and do it correctly (e.g. across multiple
+        * cores).
+        */
+       if (enable) {
+               msr.lo |= (1 << 2);
+               if (regs.ecx & CPUID_SMX)
+                       msr.lo |= (1 << 1);
+       }
+
+       msr_write(MSR_IA32_FEATURE_CONTROL, msr);
+}
+
+/* Convert time in seconds to POWER_LIMIT_1_TIME MSR value */
+static const u8 power_limit_time_sec_to_msr[] = {
+       [0]   = 0x00,
+       [1]   = 0x0a,
+       [2]   = 0x0b,
+       [3]   = 0x4b,
+       [4]   = 0x0c,
+       [5]   = 0x2c,
+       [6]   = 0x4c,
+       [7]   = 0x6c,
+       [8]   = 0x0d,
+       [10]  = 0x2d,
+       [12]  = 0x4d,
+       [14]  = 0x6d,
+       [16]  = 0x0e,
+       [20]  = 0x2e,
+       [24]  = 0x4e,
+       [28]  = 0x6e,
+       [32]  = 0x0f,
+       [40]  = 0x2f,
+       [48]  = 0x4f,
+       [56]  = 0x6f,
+       [64]  = 0x10,
+       [80]  = 0x30,
+       [96]  = 0x50,
+       [112] = 0x70,
+       [128] = 0x11,
+};
+
+/* Convert POWER_LIMIT_1_TIME MSR value to seconds */
+static const u8 power_limit_time_msr_to_sec[] = {
+       [0x00] = 0,
+       [0x0a] = 1,
+       [0x0b] = 2,
+       [0x4b] = 3,
+       [0x0c] = 4,
+       [0x2c] = 5,
+       [0x4c] = 6,
+       [0x6c] = 7,
+       [0x0d] = 8,
+       [0x2d] = 10,
+       [0x4d] = 12,
+       [0x6d] = 14,
+       [0x0e] = 16,
+       [0x2e] = 20,
+       [0x4e] = 24,
+       [0x6e] = 28,
+       [0x0f] = 32,
+       [0x2f] = 40,
+       [0x4f] = 48,
+       [0x6f] = 56,
+       [0x10] = 64,
+       [0x30] = 80,
+       [0x50] = 96,
+       [0x70] = 112,
+       [0x11] = 128,
+};
+
+int cpu_config_tdp_levels(void)
+{
+       struct cpuid_result result;
+       msr_t platform_info;
+
+       /* Minimum CPU revision */
+       result = cpuid(1);
+       if (result.eax < IVB_CONFIG_TDP_MIN_CPUID)
+               return 0;
+
+       /* Bits 34:33 indicate how many levels supported */
+       platform_info = msr_read(MSR_PLATFORM_INFO);
+       return (platform_info.hi >> 1) & 3;
+}
+
+/*
+ * Configure processor power limits if possible
+ * This must be done AFTER set of BIOS_RESET_CPL
+ */
+void set_power_limits(u8 power_limit_1_time)
+{
+       msr_t msr = msr_read(MSR_PLATFORM_INFO);
+       msr_t limit;
+       unsigned power_unit;
+       unsigned tdp, min_power, max_power, max_time;
+       u8 power_limit_1_val;
+
+       if (power_limit_1_time > ARRAY_SIZE(power_limit_time_sec_to_msr))
+               return;
+
+       if (!(msr.lo & PLATFORM_INFO_SET_TDP))
+               return;
+
+       /* Get units */
+       msr = msr_read(MSR_PKG_POWER_SKU_UNIT);
+       power_unit = 2 << ((msr.lo & 0xf) - 1);
+
+       /* Get power defaults for this SKU */
+       msr = msr_read(MSR_PKG_POWER_SKU);
+       tdp = msr.lo & 0x7fff;
+       min_power = (msr.lo >> 16) & 0x7fff;
+       max_power = msr.hi & 0x7fff;
+       max_time = (msr.hi >> 16) & 0x7f;
+
+       debug("CPU TDP: %u Watts\n", tdp / power_unit);
+
+       if (power_limit_time_msr_to_sec[max_time] > power_limit_1_time)
+               power_limit_1_time = power_limit_time_msr_to_sec[max_time];
+
+       if (min_power > 0 && tdp < min_power)
+               tdp = min_power;
+
+       if (max_power > 0 && tdp > max_power)
+               tdp = max_power;
+
+       power_limit_1_val = power_limit_time_sec_to_msr[power_limit_1_time];
+
+       /* Set long term power limit to TDP */
+       limit.lo = 0;
+       limit.lo |= tdp & PKG_POWER_LIMIT_MASK;
+       limit.lo |= PKG_POWER_LIMIT_EN;
+       limit.lo |= (power_limit_1_val & PKG_POWER_LIMIT_TIME_MASK) <<
+               PKG_POWER_LIMIT_TIME_SHIFT;
+
+       /* Set short term power limit to 1.25 * TDP */
+       limit.hi = 0;
+       limit.hi |= ((tdp * 125) / 100) & PKG_POWER_LIMIT_MASK;
+       limit.hi |= PKG_POWER_LIMIT_EN;
+       /* Power limit 2 time is only programmable on SNB EP/EX */
+
+       msr_write(MSR_PKG_POWER_LIMIT, limit);
+
+       /* Use nominal TDP values for CPUs with configurable TDP */
+       if (cpu_config_tdp_levels()) {
+               msr = msr_read(MSR_CONFIG_TDP_NOMINAL);
+               limit.hi = 0;
+               limit.lo = msr.lo & 0xff;
+               msr_write(MSR_TURBO_ACTIVATION_RATIO, limit);
+       }
+}
+
+static void configure_c_states(void)
+{
+       struct cpuid_result result;
+       msr_t msr;
+
+       msr = msr_read(MSR_PMG_CST_CONFIG_CTL);
+       msr.lo |= (1 << 28);    /* C1 Auto Undemotion Enable */
+       msr.lo |= (1 << 27);    /* C3 Auto Undemotion Enable */
+       msr.lo |= (1 << 26);    /* C1 Auto Demotion Enable */
+       msr.lo |= (1 << 25);    /* C3 Auto Demotion Enable */
+       msr.lo &= ~(1 << 10);   /* Disable IO MWAIT redirection */
+       msr.lo |= 7;            /* No package C-state limit */
+       msr_write(MSR_PMG_CST_CONFIG_CTL, msr);
+
+       msr = msr_read(MSR_PMG_IO_CAPTURE_ADR);
+       msr.lo &= ~0x7ffff;
+       msr.lo |= (PMB0_BASE + 4);      /* LVL_2 base address */
+       msr.lo |= (2 << 16);            /* CST Range: C7 is max C-state */
+       msr_write(MSR_PMG_IO_CAPTURE_ADR, msr);
+
+       msr = msr_read(MSR_MISC_PWR_MGMT);
+       msr.lo &= ~(1 << 0);    /* Enable P-state HW_ALL coordination */
+       msr_write(MSR_MISC_PWR_MGMT, msr);
+
+       msr = msr_read(MSR_POWER_CTL);
+       msr.lo |= (1 << 18);    /* Enable Energy Perf Bias MSR 0x1b0 */
+       msr.lo |= (1 << 1);     /* C1E Enable */
+       msr.lo |= (1 << 0);     /* Bi-directional PROCHOT# */
+       msr_write(MSR_POWER_CTL, msr);
+
+       /* C3 Interrupt Response Time Limit */
+       msr.hi = 0;
+       msr.lo = IRTL_VALID | IRTL_1024_NS | 0x50;
+       msr_write(MSR_PKGC3_IRTL, msr);
+
+       /* C6 Interrupt Response Time Limit */
+       msr.hi = 0;
+       msr.lo = IRTL_VALID | IRTL_1024_NS | 0x68;
+       msr_write(MSR_PKGC6_IRTL, msr);
+
+       /* C7 Interrupt Response Time Limit */
+       msr.hi = 0;
+       msr.lo = IRTL_VALID | IRTL_1024_NS | 0x6D;
+       msr_write(MSR_PKGC7_IRTL, msr);
+
+       /* Primary Plane Current Limit */
+       msr = msr_read(MSR_PP0_CURRENT_CONFIG);
+       msr.lo &= ~0x1fff;
+       msr.lo |= PP0_CURRENT_LIMIT;
+       msr_write(MSR_PP0_CURRENT_CONFIG, msr);
+
+       /* Secondary Plane Current Limit */
+       msr = msr_read(MSR_PP1_CURRENT_CONFIG);
+       msr.lo &= ~0x1fff;
+       result = cpuid(1);
+       if (result.eax >= 0x30600)
+               msr.lo |= PP1_CURRENT_LIMIT_IVB;
+       else
+               msr.lo |= PP1_CURRENT_LIMIT_SNB;
+       msr_write(MSR_PP1_CURRENT_CONFIG, msr);
+}
+
+static int configure_thermal_target(void)
+{
+       int tcc_offset;
+       msr_t msr;
+       int node;
+
+       /* Find pointer to CPU configuration */
+       node = fdtdec_next_compatible(gd->fdt_blob, 0,
+                                     COMPAT_INTEL_MODEL_206AX);
+       if (node < 0)
+               return -ENOENT;
+       tcc_offset = fdtdec_get_int(gd->fdt_blob, node, "tcc-offset", 0);
+
+       /* Set TCC activaiton offset if supported */
+       msr = msr_read(MSR_PLATFORM_INFO);
+       if ((msr.lo & (1 << 30)) && tcc_offset) {
+               msr = msr_read(MSR_TEMPERATURE_TARGET);
+               msr.lo &= ~(0xf << 24); /* Bits 27:24 */
+               msr.lo |= (tcc_offset & 0xf) << 24;
+               msr_write(MSR_TEMPERATURE_TARGET, msr);
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+static void configure_misc(void)
+{
+       msr_t msr;
+
+       msr = msr_read(IA32_MISC_ENABLE);
+       msr.lo |= (1 << 0);       /* Fast String enable */
+       msr.lo |= (1 << 3);       /* TM1/TM2/EMTTM enable */
+       msr.lo |= (1 << 16);      /* Enhanced SpeedStep Enable */
+       msr_write(IA32_MISC_ENABLE, msr);
+
+       /* Disable Thermal interrupts */
+       msr.lo = 0;
+       msr.hi = 0;
+       msr_write(IA32_THERM_INTERRUPT, msr);
+
+       /* Enable package critical interrupt only */
+       msr.lo = 1 << 4;
+       msr.hi = 0;
+       msr_write(IA32_PACKAGE_THERM_INTERRUPT, msr);
+}
+
+static void enable_lapic_tpr(void)
+{
+       msr_t msr;
+
+       msr = msr_read(MSR_PIC_MSG_CONTROL);
+       msr.lo &= ~(1 << 10);   /* Enable APIC TPR updates */
+       msr_write(MSR_PIC_MSG_CONTROL, msr);
+}
+
+static void configure_dca_cap(void)
+{
+       struct cpuid_result cpuid_regs;
+       msr_t msr;
+
+       /* Check feature flag in CPUID.(EAX=1):ECX[18]==1 */
+       cpuid_regs = cpuid(1);
+       if (cpuid_regs.ecx & (1 << 18)) {
+               msr = msr_read(IA32_PLATFORM_DCA_CAP);
+               msr.lo |= 1;
+               msr_write(IA32_PLATFORM_DCA_CAP, msr);
+       }
+}
+
+static void set_max_ratio(void)
+{
+       msr_t msr, perf_ctl;
+
+       perf_ctl.hi = 0;
+
+       /* Check for configurable TDP option */
+       if (cpu_config_tdp_levels()) {
+               /* Set to nominal TDP ratio */
+               msr = msr_read(MSR_CONFIG_TDP_NOMINAL);
+               perf_ctl.lo = (msr.lo & 0xff) << 8;
+       } else {
+               /* Platform Info bits 15:8 give max ratio */
+               msr = msr_read(MSR_PLATFORM_INFO);
+               perf_ctl.lo = msr.lo & 0xff00;
+       }
+       msr_write(IA32_PERF_CTL, perf_ctl);
+
+       debug("model_x06ax: frequency set to %d\n",
+             ((perf_ctl.lo >> 8) & 0xff) * SANDYBRIDGE_BCLK);
+}
+
+static void set_energy_perf_bias(u8 policy)
+{
+       msr_t msr;
+
+       /* Energy Policy is bits 3:0 */
+       msr = msr_read(IA32_ENERGY_PERFORMANCE_BIAS);
+       msr.lo &= ~0xf;
+       msr.lo |= policy & 0xf;
+       msr_write(IA32_ENERGY_PERFORMANCE_BIAS, msr);
+
+       debug("model_x06ax: energy policy set to %u\n", policy);
+}
+
+static void configure_mca(void)
+{
+       msr_t msr;
+       int i;
+
+       msr.lo = 0;
+       msr.hi = 0;
+       /* This should only be done on a cold boot */
+       for (i = 0; i < 7; i++)
+               msr_write(IA32_MC0_STATUS + (i * 4), msr);
+}
+
+#if CONFIG_USBDEBUG
+static unsigned ehci_debug_addr;
+#endif
+
+/*
+ * Initialize any extra cores/threads in this package.
+ */
+static int intel_cores_init(struct x86_cpu_priv *cpu)
+{
+       struct cpuid_result result;
+       unsigned threads_per_package, threads_per_core, i;
+
+       /* Logical processors (threads) per core */
+       result = cpuid_ext(0xb, 0);
+       threads_per_core = result.ebx & 0xffff;
+
+       /* Logical processors (threads) per package */
+       result = cpuid_ext(0xb, 1);
+       threads_per_package = result.ebx & 0xffff;
+
+       debug("CPU: %u has %u cores, %u threads per core\n",
+             cpu->apic_id, threads_per_package / threads_per_core,
+             threads_per_core);
+
+       for (i = 1; i < threads_per_package; ++i) {
+               struct x86_cpu_priv *new_cpu;
+
+               new_cpu = calloc(1, sizeof(*new_cpu));
+               if (!new_cpu)
+                       return -ENOMEM;
+
+               new_cpu->apic_id = cpu->apic_id + i;
+
+               /* Update APIC ID if no hyperthreading */
+               if (threads_per_core == 1)
+                       new_cpu->apic_id <<= 1;
+
+               debug("CPU: %u has core %u\n", cpu->apic_id, new_cpu->apic_id);
+
+#if CONFIG_SMP && CONFIG_MAX_CPUS > 1
+               /* Start the new cpu */
+               if (!start_cpu(new_cpu)) {
+                       /* Record the error in cpu? */
+                       printk(BIOS_ERR, "CPU %u would not start!\n",
+                              new_cpu->apic_id);
+                       new_cpu->start_err = 1;
+               }
+#endif
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+int model_206ax_init(struct x86_cpu_priv *cpu)
+{
+       int ret;
+
+       /* Clear out pending MCEs */
+       configure_mca();
+
+#if CONFIG_USBDEBUG
+       /* Is this caution really needed? */
+       if (!ehci_debug_addr)
+               ehci_debug_addr = get_ehci_debug();
+       set_ehci_debug(0);
+#endif
+
+       /* Setup MTRRs based on physical address size */
+#if 0 /* TODO: Implement this */
+       struct cpuid_result cpuid_regs;
+
+       cpuid_regs = cpuid(0x80000008);
+       x86_setup_fixed_mtrrs();
+       x86_setup_var_mtrrs(cpuid_regs.eax & 0xff, 2);
+       x86_mtrr_check();
+#endif
+
+#if CONFIG_USBDEBUG
+       set_ehci_debug(ehci_debug_addr);
+#endif
+
+       /* Enable the local cpu apics */
+       enable_lapic_tpr();
+       lapic_setup();
+
+       /* Enable virtualization if enabled in CMOS */
+       enable_vmx();
+
+       /* Configure C States */
+       configure_c_states();
+
+       /* Configure Enhanced SpeedStep and Thermal Sensors */
+       configure_misc();
+
+       /* Thermal throttle activation offset */
+       ret = configure_thermal_target();
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       /* Enable Direct Cache Access */
+       configure_dca_cap();
+
+       /* Set energy policy */
+       set_energy_perf_bias(ENERGY_POLICY_NORMAL);
+
+       /* Set Max Ratio */
+       set_max_ratio();
+
+       /* Enable Turbo */
+       turbo_enable();
+
+       /* Start up extra cores */
+       intel_cores_init(cpu);
+
+       return 0;
+}
index 6454dd93ff3a47f18aaa961c92566b04f5decb02..96d51c2b4d7f7f861580caa77dfa32143a754785 100644 (file)
@@ -15,4 +15,7 @@ void bd82x6x_usb_xhci_init(pci_dev_t dev);
 int bd82x6x_init_pci_devices(void);
 int bd82x6x_init(void);
 
+struct x86_cpu_priv;
+int model_206ax_init(struct x86_cpu_priv *cpu);
+
 #endif
index 6027d593ff1978800aa5368729324b0e81721603..2cbb270089a7a0378461e8ac937f5e191d3a8322 100644 (file)
 #define MSR_AMD_PERF_STATUS            0xc0010063
 #define MSR_AMD_PERF_CTL               0xc0010062
 
+#define MSR_PMG_CST_CONFIG_CTL         0x000000e2
+#define MSR_PMG_IO_CAPTURE_ADR         0x000000e4
 #define MSR_IA32_MPERF                 0x000000e7
 #define MSR_IA32_APERF                 0x000000e8
 
index 0a0afce5162f6debb041c01b2c5b41421e3ecb5a..b6e1d404395ca1542f33fa34e4d8a045aa800cdc 100644 (file)
@@ -121,6 +121,7 @@ enum fdt_compat_id {
        COMPAT_INTEL_MICROCODE,         /* Intel microcode update */
        COMPAT_MEMORY_SPD,              /* Memory SPD information */
        COMPAT_INTEL_PANTHERPOINT_AHCI, /* Intel Pantherpoint AHCI */
+       COMPAT_INTEL_MODEL_206AX,       /* Intel Model 206AX CPU */
 
        COMPAT_COUNT,
 };
index 480442f871a9f842f7d71e9b1b8867602587d331..723a9579e5ba4627c9340a90bcaf055f7ee52fe9 100644 (file)
@@ -76,6 +76,7 @@ static const char * const compat_names[COMPAT_COUNT] = {
        COMPAT(INTEL_MICROCODE, "intel,microcode"),
        COMPAT(MEMORY_SPD, "memory-spd"),
        COMPAT(INTEL_PANTHERPOINT_AHCI, "intel,pantherpoint-ahci"),
+       COMPAT(INTEL_MODEL_206AX, "intel,model-206ax"),
 };
 
 const char *fdtdec_get_compatible(enum fdt_compat_id id)