drivers/gpu/drm/nouveau/nvkm/subdev/clock/pllnv04.c

   1 /*
   2  * Copyright 1993-2003 NVIDIA, Corporation
   3  * Copyright 2007-2009 Stuart Bennett
   4  *
   5  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   6  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   7  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   8  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
   9  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  10  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  11  *
  12  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  13  * all copies or substantial portions of the Software.
  14  *
  15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  18  * THE AUTHORS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY,
  19  * WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF
  20  * OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  21  * SOFTWARE.
  22  */
  23
  24 #include <subdev/bios.h>
  25 #include <subdev/bios/pll.h>
  26
  27 #include "pll.h"
  28
  29 static int
  30 getMNP_single(struct nouveau_subdev *subdev, struct nvbios_pll *info, int clk,
  31               int *pN, int *pM, int *pP)
  32 {
  33         /* Find M, N and P for a single stage PLL
  34          *
  35          * Note that some bioses (NV3x) have lookup tables of precomputed MNP
  36          * values, but we're too lazy to use those atm
  37          *
  38          * "clk" parameter in kHz
  39          * returns calculated clock
  40          */
  41         struct nouveau_bios *bios = nouveau_bios(subdev);
  42         int minvco = info->vco1.min_freq, maxvco = info->vco1.max_freq;
  43         int minM = info->vco1.min_m, maxM = info->vco1.max_m;
  44         int minN = info->vco1.min_n, maxN = info->vco1.max_n;
  45         int minU = info->vco1.min_inputfreq;
  46         int maxU = info->vco1.max_inputfreq;
  47         int minP = info->min_p;
  48         int maxP = info->max_p_usable;
  49         int crystal = info->refclk;
  50         int M, N, thisP, P;
  51         int clkP, calcclk;
  52         int delta, bestdelta = INT_MAX;
  53         int bestclk = 0;
  54
  55         /* this division verified for nv20, nv18, nv28 (Haiku), and nv34 */
  56         /* possibly correlated with introduction of 27MHz crystal */
  57         if (bios->version.major < 0x60) {
  58                 int cv = bios->version.chip;
  59                 if (cv < 0x17 || cv == 0x1a || cv == 0x20) {
  60                         if (clk > 250000)
  61                                 maxM = 6;
  62                         if (clk > 340000)
  63                                 maxM = 2;
  64                 } else if (cv < 0x40) {
  65                         if (clk > 150000)
  66                                 maxM = 6;
  67                         if (clk > 200000)
  68                                 maxM = 4;
  69                         if (clk > 340000)
  70                                 maxM = 2;
  71                 }
  72         }
  73
  74         P = 1 << maxP;
  75         if ((clk * P) < minvco) {
  76                 minvco = clk * maxP;
  77                 maxvco = minvco * 2;
  78         }
  79
  80         if (clk + clk/200 > maxvco)     /* +0.5% */
  81                 maxvco = clk + clk/200;
  82
  83         /* NV34 goes maxlog2P->0, NV20 goes 0->maxlog2P */
  84         for (thisP = minP; thisP <= maxP; thisP++) {
  85                 P = 1 << thisP;
  86                 clkP = clk * P;
  87
  88                 if (clkP < minvco)
  89                         continue;
  90                 if (clkP > maxvco)
  91                         return bestclk;
  92
  93                 for (M = minM; M <= maxM; M++) {
  94                         if (crystal/M < minU)
  95                                 return bestclk;
  96                         if (crystal/M > maxU)
  97                                 continue;
  98
  99                         /* add crystal/2 to round better */
 100                         N = (clkP * M + crystal/2) / crystal;
 101
 102                         if (N < minN)
 103                                 continue;
 104                         if (N > maxN)
 105                                 break;
 106
 107                         /* more rounding additions */
 108                         calcclk = ((N * crystal + P/2) / P + M/2) / M;
 109                         delta = abs(calcclk - clk);
 110                         /* we do an exhaustive search rather than terminating
 111                          * on an optimality condition...
 112                          */
 113                         if (delta < bestdelta) {
 114                                 bestdelta = delta;
 115                                 bestclk = calcclk;
 116                                 *pN = N;
 117                                 *pM = M;
 118                                 *pP = thisP;
 119                                 if (delta == 0) /* except this one */
 120                                         return bestclk;
 121                         }
 122                 }
 123         }
 124
 125         return bestclk;
 126 }
 127
 128 static int
 129 getMNP_double(struct nouveau_subdev *subdev, struct nvbios_pll *info, int clk,
 130               int *pN1, int *pM1, int *pN2, int *pM2, int *pP)
 131 {
 132         /* Find M, N and P for a two stage PLL
 133          *
 134          * Note that some bioses (NV30+) have lookup tables of precomputed MNP
 135          * values, but we're too lazy to use those atm
 136          *
 137          * "clk" parameter in kHz
 138          * returns calculated clock
 139          */
 140         int chip_version = nouveau_bios(subdev)->version.chip;
 141         int minvco1 = info->vco1.min_freq, maxvco1 = info->vco1.max_freq;
 142         int minvco2 = info->vco2.min_freq, maxvco2 = info->vco2.max_freq;
 143         int minU1 = info->vco1.min_inputfreq, minU2 = info->vco2.min_inputfreq;
 144         int maxU1 = info->vco1.max_inputfreq, maxU2 = info->vco2.max_inputfreq;
 145         int minM1 = info->vco1.min_m, maxM1 = info->vco1.max_m;
 146         int minN1 = info->vco1.min_n, maxN1 = info->vco1.max_n;
 147         int minM2 = info->vco2.min_m, maxM2 = info->vco2.max_m;
 148         int minN2 = info->vco2.min_n, maxN2 = info->vco2.max_n;
 149         int maxlog2P = info->max_p_usable;
 150         int crystal = info->refclk;
 151         bool fixedgain2 = (minM2 == maxM2 && minN2 == maxN2);
 152         int M1, N1, M2, N2, log2P;
 153         int clkP, calcclk1, calcclk2, calcclkout;
 154         int delta, bestdelta = INT_MAX;
 155         int bestclk = 0;
 156
 157         int vco2 = (maxvco2 - maxvco2/200) / 2;
 158         for (log2P = 0; clk && log2P < maxlog2P && clk <= (vco2 >> log2P); log2P++)
 159                 ;
 160         clkP = clk << log2P;
 161
 162         if (maxvco2 < clk + clk/200)    /* +0.5% */
 163                 maxvco2 = clk + clk/200;
 164
 165         for (M1 = minM1; M1 <= maxM1; M1++) {
 166                 if (crystal/M1 < minU1)
 167                         return bestclk;
 168                 if (crystal/M1 > maxU1)
 169                         continue;
 170
 171                 for (N1 = minN1; N1 <= maxN1; N1++) {
 172                         calcclk1 = crystal * N1 / M1;
 173                         if (calcclk1 < minvco1)
 174                                 continue;
 175                         if (calcclk1 > maxvco1)
 176                                 break;
 177
 178                         for (M2 = minM2; M2 <= maxM2; M2++) {
 179                                 if (calcclk1/M2 < minU2)
 180                                         break;
 181                                 if (calcclk1/M2 > maxU2)
 182                                         continue;
 183
 184                                 /* add calcclk1/2 to round better */
 185                                 N2 = (clkP * M2 + calcclk1/2) / calcclk1;
 186                                 if (N2 < minN2)
 187                                         continue;
 188                                 if (N2 > maxN2)
 189                                         break;
 190
 191                                 if (!fixedgain2) {
 192                                         if (chip_version < 0x60)
 193                                                 if (N2/M2 < 4 || N2/M2 > 10)
 194                                                         continue;
 195
 196                                         calcclk2 = calcclk1 * N2 / M2;
 197                                         if (calcclk2 < minvco2)
 198                                                 break;
 199                                         if (calcclk2 > maxvco2)
 200                                                 continue;
 201                                 } else
 202                                         calcclk2 = calcclk1;
 203
 204                                 calcclkout = calcclk2 >> log2P;
 205                                 delta = abs(calcclkout - clk);
 206                                 /* we do an exhaustive search rather than terminating
 207                                  * on an optimality condition...
 208                                  */
 209                                 if (delta < bestdelta) {
 210                                         bestdelta = delta;
 211                                         bestclk = calcclkout;
 212                                         *pN1 = N1;
 213                                         *pM1 = M1;
 214                                         *pN2 = N2;
 215                                         *pM2 = M2;
 216                                         *pP = log2P;
 217                                         if (delta == 0) /* except this one */
 218                                                 return bestclk;
 219                                 }
 220                         }
 221                 }
 222         }
 223
 224         return bestclk;
 225 }
 226
 227 int
 228 nv04_pll_calc(struct nouveau_subdev *subdev, struct nvbios_pll *info, u32 freq,
 229               int *N1, int *M1, int *N2, int *M2, int *P)
 230 {
 231         int ret;
 232
 233         if (!info->vco2.max_freq || !N2) {
 234                 ret = getMNP_single(subdev, info, freq, N1, M1, P);
 235                 if (N2) {
 236                         *N2 = 1;
 237                         *M2 = 1;
 238                 }
 239         } else {
 240                 ret = getMNP_double(subdev, info, freq, N1, M1, N2, M2, P);
 241         }
 242
 243         if (!ret)
 244                 nv_error(subdev, "unable to compute acceptable pll values\n");
 245         return ret;
 246 }