// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 *   (c) 2003-2012 Advanced Micro Devices, Inc.
 *
 *  Maintainer:
 *  Andreas Herrmann <herrmann.der.user@googlemail.com>
 *
 *  Based on the powernow-k7.c module written by Dave Jones.
 *  (C) 2003 Dave Jones on behalf of SuSE Labs
 *  (C) 2004 Dominik Brodowski <linux@brodo.de>
 *  (C) 2004 Pavel Machek <pavel@ucw.cz>
 *  Based upon datasheets & sample CPUs kindly provided by AMD.
 *
 *  Valuable input gratefully received from Dave Jones, Pavel Machek,
 *  Dominik Brodowski, Jacob Shin, and others.
 *  Originally developed by Paul Devriendt.
 *
 *  Processor information obtained from Chapter 9 (Power and Thermal
 *  Management) of the "BIOS and Kernel Developer's Guide (BKDG) for
 *  the AMD Athlon 64 and AMD Opteron Processors" and section "2.x
 *  Power Management" in BKDGs for newer AMD CPU families.
 *
 *  Tables for specific CPUs can be inferred from AMD's processor
 *  power and thermal data sheets, (e.g. 30417.pdf, 30430.pdf, 43375.pdf)
 */

#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/smp.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cpufreq.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/cpumask.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/delay.h>

#include <asm/msr.h>
#include <asm/cpu_device_id.h>

#include <linux/acpi.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <acpi/processor.h>

#define VERSION "version 2.20.00"
#include "powernow-k8.h"

/* serialize freq changes  */
static DEFINE_MUTEX(fidvid_mutex);

static DEFINE_PER_CPU(struct powernow_k8_data *, powernow_data);

static struct cpufreq_driver cpufreq_amd64_driver;

/* Return a frequency in MHz, given an input fid */
static u32 find_freq_from_fid(u32 fid)
{
 return 800 + (fid * 100);
}

/* Return a frequency in KHz, given an input fid */
static u32 find_khz_freq_from_fid(u32 fid)
{
 return 1000 * find_freq_from_fid(fid);
}

/* Return the vco fid for an input fid
 *
 * Each "low" fid has corresponding "high" fid, and you can get to "low" fids
 * only from corresponding high fids. This returns "high" fid corresponding to
 * "low" one.
 */
static u32 convert_fid_to_vco_fid(u32 fid)
{
 if (fid < HI_FID_TABLE_BOTTOM)
  return 8 + (2 * fid);
 else
  return fid;
}

/*
 * Return 1 if the pending bit is set. Unless we just instructed the processor
 * to transition to a new state, seeing this bit set is really bad news.
 */
static int pending_bit_stuck(void)
{
 u32 lo, hi __always_unused;

 rdmsr(MSR_FIDVID_STATUS, lo, hi);
 return lo & MSR_S_LO_CHANGE_PENDING ? 1 : 0;
}

/*
 * Update the global current fid / vid values from the status msr.
 * Returns 1 on error.
 */
static int query_current_values_with_pending_wait(struct powernow_k8_data *data)
{
 u32 lo, hi;
 u32 i = 0;

 do {
  if (i++ > 10000) {
   pr_debug("detected change pending stuck\n");
   return 1;
  }
  rdmsr(MSR_FIDVID_STATUS, lo, hi);
 } while (lo & MSR_S_LO_CHANGE_PENDING);

 data->currvid = hi & MSR_S_HI_CURRENT_VID;
 data->currfid = lo & MSR_S_LO_CURRENT_FID;

 return 0;
}

/* the isochronous relief time */
static void count_off_irt(struct powernow_k8_data *data)
{
 udelay((1 << data->irt) * 10);
}

/* the voltage stabilization time */
static void count_off_vst(struct powernow_k8_data *data)
{
 udelay(data->vstable * VST_UNITS_20US);
}

/* need to init the control msr to a safe value (for each cpu) */
static void fidvid_msr_init(void)
{
 u32 lo, hi;
 u8 fid, vid;

 rdmsr(MSR_FIDVID_STATUS, lo, hi);
 vid = hi & MSR_S_HI_CURRENT_VID;
 fid = lo & MSR_S_LO_CURRENT_FID;
 lo = fid | (vid << MSR_C_LO_VID_SHIFT);
 hi = MSR_C_HI_STP_GNT_BENIGN;
 pr_debug("cpu%d, init lo 0x%x, hi 0x%x\n", smp_processor_id(), lo, hi);
 wrmsr(MSR_FIDVID_CTL, lo, hi);
}

/* write the new fid value along with the other control fields to the msr */
static int write_new_fid(struct powernow_k8_data *data, u32 fid)
{
 u32 lo;
 u32 savevid = data->currvid;
 u32 i = 0;

 if ((fid & INVALID_FID_MASK) || (data->currvid & INVALID_VID_MASK)) {
  pr_err("internal error - overflow on fid write\n");
  return 1;
 }

 lo = fid;
 lo |= (data->currvid << MSR_C_LO_VID_SHIFT);
 lo |= MSR_C_LO_INIT_FID_VID;

 pr_debug("writing fid 0x%x, lo 0x%x, hi 0x%x\n",
  fid, lo, data->plllock * PLL_LOCK_CONVERSION);

 do {
  wrmsr(MSR_FIDVID_CTL, lo, data->plllock * PLL_LOCK_CONVERSION);
  if (i++ > 100) {
   pr_err("Hardware error - pending bit very stuck - no further pstate changes possible\n");
   return 1;
  }
 } while (query_current_values_with_pending_wait(data));

 count_off_irt(data);

 if (savevid != data->currvid) {
  pr_err("vid change on fid trans, old 0x%x, new 0x%x\n",
         savevid, data->currvid);
  return 1;
 }

 if (fid != data->currfid) {
  pr_err("fid trans failed, fid 0x%x, curr 0x%x\n", fid,
   data->currfid);
  return 1;
 }

 return 0;
}

/* Write a new vid to the hardware */
static int write_new_vid(struct powernow_k8_data *data, u32 vid)
{
 u32 lo;
 u32 savefid = data->currfid;
 int i = 0;

 if ((data->currfid & INVALID_FID_MASK) || (vid & INVALID_VID_MASK)) {
  pr_err("internal error - overflow on vid write\n");
  return 1;
 }

 lo = data->currfid;
 lo |= (vid << MSR_C_LO_VID_SHIFT);
 lo |= MSR_C_LO_INIT_FID_VID;

 pr_debug("writing vid 0x%x, lo 0x%x, hi 0x%x\n",
  vid, lo, STOP_GRANT_5NS);

 do {
  wrmsr(MSR_FIDVID_CTL, lo, STOP_GRANT_5NS);
  if (i++ > 100) {
   pr_err("internal error - pending bit very stuck - no further pstate changes possible\n");
   return 1;
  }
 } while (query_current_values_with_pending_wait(data));

 if (savefid != data->currfid) {
  pr_err("fid changed on vid trans, old 0x%x new 0x%x\n",
   savefid, data->currfid);
  return 1;
 }

 if (vid != data->currvid) {
  pr_err("vid trans failed, vid 0x%x, curr 0x%x\n",
    vid, data->currvid);
  return 1;
 }

 return 0;
}

/*
 * Reduce the vid by the max of step or reqvid.
 * Decreasing vid codes represent increasing voltages:
 * vid of 0 is 1.550V, vid of 0x1e is 0.800V, vid of VID_OFF is off.
 */
static int decrease_vid_code_by_step(struct powernow_k8_data *data,
  u32 reqvid, u32 step)
{
 if ((data->currvid - reqvid) > step)
  reqvid = data->currvid - step;

 if (write_new_vid(data, reqvid))
  return 1;

 count_off_vst(data);

 return 0;
}

/* Change Opteron/Athlon64 fid and vid, by the 3 phases. */
static int transition_fid_vid(struct powernow_k8_data *data,
  u32 reqfid, u32 reqvid)
{
 if (core_voltage_pre_transition(data, reqvid, reqfid))
  return 1;

 if (core_frequency_transition(data, reqfid))
  return 1;

 if (core_voltage_post_transition(data, reqvid))
  return 1;

 if (query_current_values_with_pending_wait(data))
  return 1;

 if ((reqfid != data->currfid) || (reqvid != data->currvid)) {
  pr_err("failed (cpu%d): req 0x%x 0x%x, curr 0x%x 0x%x\n",
    smp_processor_id(),
    reqfid, reqvid, data->currfid, data->currvid);
  return 1;
 }

 pr_debug("transitioned (cpu%d): new fid 0x%x, vid 0x%x\n",
  smp_processor_id(), data->currfid, data->currvid);

 return 0;
}

/* Phase 1 - core voltage transition ... setup voltage */
static int core_voltage_pre_transition(struct powernow_k8_data *data,
  u32 reqvid, u32 reqfid)
{
 u32 rvosteps = data->rvo;
 u32 savefid = data->currfid;
 u32 maxvid, lo __always_unused, rvomult = 1;

 pr_debug("ph1 (cpu%d): start, currfid 0x%x, currvid 0x%x, reqvid 0x%x, rvo 0x%x\n",
  smp_processor_id(),
  data->currfid, data->currvid, reqvid, data->rvo);

 if ((savefid < LO_FID_TABLE_TOP) && (reqfid < LO_FID_TABLE_TOP))
  rvomult = 2;
 rvosteps *= rvomult;
 rdmsr(MSR_FIDVID_STATUS, lo, maxvid);
 maxvid = 0x1f & (maxvid >> 16);
 pr_debug("ph1 maxvid=0x%x\n", maxvid);
 if (reqvid < maxvid) /* lower numbers are higher voltages */
  reqvid = maxvid;

 while (data->currvid > reqvid) {
  pr_debug("ph1: curr 0x%x, req vid 0x%x\n",
   data->currvid, reqvid);
  if (decrease_vid_code_by_step(data, reqvid, data->vidmvs))
   return 1;
 }

 while ((rvosteps > 0) &&
   ((rvomult * data->rvo + data->currvid) > reqvid)) {
  if (data->currvid == maxvid) {
   rvosteps = 0;
  } else {
   pr_debug("ph1: changing vid for rvo, req 0x%x\n",
    data->currvid - 1);
   if (decrease_vid_code_by_step(data, data->currvid-1, 1))
    return 1;
   rvosteps--;
  }
 }

 if (query_current_values_with_pending_wait(data))
  return 1;

 if (savefid != data->currfid) {
  pr_err("ph1 err, currfid changed 0x%x\n", data->currfid);
  return 1;
 }

 pr_debug("ph1 complete, currfid 0x%x, currvid 0x%x\n",
  data->currfid, data->currvid);

 return 0;
}

/* Phase 2 - core frequency transition */
static int core_frequency_transition(struct powernow_k8_data *data, u32 reqfid)
{
 u32 vcoreqfid, vcocurrfid, vcofiddiff;
 u32 fid_interval, savevid = data->currvid;

 if (data->currfid == reqfid) {
  pr_err("ph2 null fid transition 0x%x\n", data->currfid);
  return 0;
 }

 pr_debug("ph2 (cpu%d): starting, currfid 0x%x, currvid 0x%x, reqfid 0x%x\n",
  smp_processor_id(),
  data->currfid, data->currvid, reqfid);

 vcoreqfid = convert_fid_to_vco_fid(reqfid);
 vcocurrfid = convert_fid_to_vco_fid(data->currfid);
 vcofiddiff = vcocurrfid > vcoreqfid ? vcocurrfid - vcoreqfid
     : vcoreqfid - vcocurrfid;

 if ((reqfid <= LO_FID_TABLE_TOP) && (data->currfid <= LO_FID_TABLE_TOP))
  vcofiddiff = 0;

 while (vcofiddiff > 2) {
  (data->currfid & 1) ? (fid_interval = 1) : (fid_interval = 2);

  if (reqfid > data->currfid) {
   if (data->currfid > LO_FID_TABLE_TOP) {
    if (write_new_fid(data,
      data->currfid + fid_interval))
     return 1;
   } else {
    if (write_new_fid
        (data,
         2 + convert_fid_to_vco_fid(data->currfid)))
     return 1;
   }
  } else {
   if (write_new_fid(data, data->currfid - fid_interval))
    return 1;
  }

  vcocurrfid = convert_fid_to_vco_fid(data->currfid);
  vcofiddiff = vcocurrfid > vcoreqfid ? vcocurrfid - vcoreqfid
      : vcoreqfid - vcocurrfid;
 }

 if (write_new_fid(data, reqfid))
  return 1;

 if (query_current_values_with_pending_wait(data))
  return 1;

 if (data->currfid != reqfid) {
  pr_err("ph2: mismatch, failed fid transition, curr 0x%x, req 0x%x\n",
   data->currfid, reqfid);
  return 1;
 }

 if (savevid != data->currvid) {
  pr_err("ph2: vid changed, save 0x%x, curr 0x%x\n",
   savevid, data->currvid);
  return 1;
 }

 pr_debug("ph2 complete, currfid 0x%x, currvid 0x%x\n",
  data->currfid, data->currvid);

 return 0;
}

/* Phase 3 - core voltage transition flow ... jump to the final vid. */
static int core_voltage_post_transition(struct powernow_k8_data *data,
  u32 reqvid)
{
 u32 savefid = data->currfid;
 u32 savereqvid = reqvid;

 pr_debug("ph3 (cpu%d): starting, currfid 0x%x, currvid 0x%x\n",
  smp_processor_id(),
  data->currfid, data->currvid);

 if (reqvid != data->currvid) {
  if (write_new_vid(data, reqvid))
   return 1;

  if (savefid != data->currfid) {
   pr_err("ph3: bad fid change, save 0x%x, curr 0x%x\n",
    savefid, data->currfid);
   return 1;
  }

  if (data->currvid != reqvid) {
   pr_err("ph3: failed vid transition\n, req 0x%x, curr 0x%x",
    reqvid, data->currvid);
   return 1;
  }
 }

 if (query_current_values_with_pending_wait(data))
  return 1;

 if (savereqvid != data->currvid) {
  pr_debug("ph3 failed, currvid 0x%x\n", data->currvid);
  return 1;
 }

 if (savefid != data->currfid) {
  pr_debug("ph3 failed, currfid changed 0x%x\n",
   data->currfid);
  return 1;
 }

 pr_debug("ph3 complete, currfid 0x%x, currvid 0x%x\n",
  data->currfid, data->currvid);

 return 0;
}

static const struct x86_cpu_id powernow_k8_ids[] = {
 /* IO based frequency switching */
 X86_MATCH_VENDOR_FAM(AMD, 0xf, NULL),
 {}
};
MODULE_DEVICE_TABLE(x86cpu, powernow_k8_ids);

static void check_supported_cpu(void *_rc)
{
 u32 eax, ebx, ecx, edx;
 int *rc = _rc;

 *rc = -ENODEV;

 eax = cpuid_eax(CPUID_PROCESSOR_SIGNATURE);

 if ((eax & CPUID_XFAM) == CPUID_XFAM_K8) {
  if (((eax & CPUID_USE_XFAM_XMOD) != CPUID_USE_XFAM_XMOD) ||
      ((eax & CPUID_XMOD) > CPUID_XMOD_REV_MASK)) {
   pr_info("Processor cpuid %x not supported\n", eax);
   return;
  }

  eax = cpuid_eax(CPUID_GET_MAX_CAPABILITIES);
  if (eax < CPUID_FREQ_VOLT_CAPABILITIES) {
   pr_info("No frequency change capabilities detected\n");
   return;
  }

  cpuid(CPUID_FREQ_VOLT_CAPABILITIES, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
  if ((edx & P_STATE_TRANSITION_CAPABLE)
   != P_STATE_TRANSITION_CAPABLE) {
   pr_info_once("Power state transitions not supported\n");
   return;
  }
  *rc = 0;
 }
}

static int check_pst_table(struct powernow_k8_data *data, struct pst_s *pst,
  u8 maxvid)
{
 unsigned int j;
 u8 lastfid = 0xff;

 for (j = 0; j < data->numps; j++) {
  if (pst[j].vid > LEAST_VID) {
   pr_err(FW_BUG "vid %d invalid : 0x%x\n", j,
    pst[j].vid);
   return -EINVAL;
  }
  if (pst[j].vid < data->rvo) {
   /* vid + rvo >= 0 */
   pr_err(FW_BUG "0 vid exceeded with pstate %d\n", j);
   return -ENODEV;
  }
  if (pst[j].vid < maxvid + data->rvo) {
   /* vid + rvo >= maxvid */
   pr_err(FW_BUG "maxvid exceeded with pstate %d\n", j);
   return -ENODEV;
  }
  if (pst[j].fid > MAX_FID) {
   pr_err(FW_BUG "maxfid exceeded with pstate %d\n", j);
   return -ENODEV;
  }
  if (j && (pst[j].fid < HI_FID_TABLE_BOTTOM)) {
   /* Only first fid is allowed to be in "low" range */
   pr_err(FW_BUG "two low fids - %d : 0x%x\n", j,
    pst[j].fid);
   return -EINVAL;
  }
  if (pst[j].fid < lastfid)
   lastfid = pst[j].fid;
 }
 if (lastfid & 1) {
  pr_err(FW_BUG "lastfid invalid\n");
  return -EINVAL;
 }
 if (lastfid > LO_FID_TABLE_TOP)
  pr_info(FW_BUG "first fid not from lo freq table\n");

 return 0;
}

static void invalidate_entry(struct cpufreq_frequency_table *powernow_table,
  unsigned int entry)
{
 powernow_table[entry].frequency = CPUFREQ_ENTRY_INVALID;
}

static void print_basics(struct powernow_k8_data *data)
{
 int j;
 for (j = 0; j < data->numps; j++) {
  if (data->powernow_table[j].frequency !=
    CPUFREQ_ENTRY_INVALID) {
   pr_info("fid 0x%x (%d MHz), vid 0x%x\n",
    data->powernow_table[j].driver_data & 0xff,
    data->powernow_table[j].frequency/1000,
    data->powernow_table[j].driver_data >> 8);
  }
 }
 if (data->batps)
  pr_info("Only %d pstates on battery\n", data->batps);
}

static int fill_powernow_table(struct powernow_k8_data *data,
  struct pst_s *pst, u8 maxvid)
{
 struct cpufreq_frequency_table *powernow_table;
 unsigned int j;

 if (data->batps) {
  /* use ACPI support to get full speed on mains power */
  pr_warn("Only %d pstates usable (use ACPI driver for full range\n",
   data->batps);
  data->numps = data->batps;
 }

 for (j = 1; j < data->numps; j++) {
  if (pst[j-1].fid >= pst[j].fid) {
   pr_err("PST out of sequence\n");
   return -EINVAL;
  }
 }

 if (data->numps < 2) {
  pr_err("no p states to transition\n");
  return -ENODEV;
 }

 if (check_pst_table(data, pst, maxvid))
  return -EINVAL;

 powernow_table = kzalloc((sizeof(*powernow_table)
  * (data->numps + 1)), GFP_KERNEL);
 if (!powernow_table)
  return -ENOMEM;

 for (j = 0; j < data->numps; j++) {
  int freq;
  powernow_table[j].driver_data = pst[j].fid; /* lower 8 bits */
  powernow_table[j].driver_data |= (pst[j].vid << 8); /* upper 8 bits */
  freq = find_khz_freq_from_fid(pst[j].fid);
  powernow_table[j].frequency = freq;
 }
 powernow_table[data->numps].frequency = CPUFREQ_TABLE_END;
 powernow_table[data->numps].driver_data = 0;

 if (query_current_values_with_pending_wait(data)) {
  kfree(powernow_table);
  return -EIO;
 }

 pr_debug("cfid 0x%x, cvid 0x%x\n", data->currfid, data->currvid);
 data->powernow_table = powernow_table;
 if (cpumask_first(topology_core_cpumask(data->cpu)) == data->cpu)
  print_basics(data);

 for (j = 0; j < data->numps; j++)
  if ((pst[j].fid == data->currfid) &&
      (pst[j].vid == data->currvid))
   return 0;

 pr_debug("currfid/vid do not match PST, ignoring\n");
 return 0;
}

/* Find and validate the PSB/PST table in BIOS. */
static int find_psb_table(struct powernow_k8_data *data)
{
 struct psb_s *psb;
 unsigned int i;
 u32 mvs;
 u8 maxvid;
 u32 cpst = 0;
 u32 thiscpuid;

 for (i = 0xc0000; i < 0xffff0; i += 0x10) {
  /* Scan BIOS looking for the signature. */
  /* It can not be at ffff0 - it is too big. */

  psb = phys_to_virt(i);
  if (memcmp(psb, PSB_ID_STRING, PSB_ID_STRING_LEN) != 0)
   continue;

  pr_debug("found PSB header at 0x%p\n", psb);

  pr_debug("table vers: 0x%x\n", psb->tableversion);
  if (psb->tableversion != PSB_VERSION_1_4) {
   pr_err(FW_BUG "PSB table is not v1.4\n");
   return -ENODEV;
  }

  pr_debug("flags: 0x%x\n", psb->flags1);
  if (psb->flags1) {
   pr_err(FW_BUG "unknown flags\n");
   return -ENODEV;
  }

  data->vstable = psb->vstable;
  pr_debug("voltage stabilization time: %d(*20us)\n",
    data->vstable);

  pr_debug("flags2: 0x%x\n", psb->flags2);
  data->rvo = psb->flags2 & 3;
  data->irt = ((psb->flags2) >> 2) & 3;
  mvs = ((psb->flags2) >> 4) & 3;
  data->vidmvs = 1 << mvs;
  data->batps = ((psb->flags2) >> 6) & 3;

  pr_debug("ramp voltage offset: %d\n", data->rvo);
  pr_debug("isochronous relief time: %d\n", data->irt);
  pr_debug("maximum voltage step: %d - 0x%x\n", mvs, data->vidmvs);

  pr_debug("numpst: 0x%x\n", psb->num_tables);
  cpst = psb->num_tables;
  if ((psb->cpuid == 0x00000fc0) ||
      (psb->cpuid == 0x00000fe0)) {
   thiscpuid = cpuid_eax(CPUID_PROCESSOR_SIGNATURE);
   if ((thiscpuid == 0x00000fc0) ||
       (thiscpuid == 0x00000fe0))
    cpst = 1;
  }
  if (cpst != 1) {
   pr_err(FW_BUG "numpst must be 1\n");
   return -ENODEV;
  }

  data->plllock = psb->plllocktime;
  pr_debug("plllocktime: 0x%x (units 1us)\n", psb->plllocktime);
  pr_debug("maxfid: 0x%x\n", psb->maxfid);
  pr_debug("maxvid: 0x%x\n", psb->maxvid);
  maxvid = psb->maxvid;

  data->numps = psb->numps;
  pr_debug("numpstates: 0x%x\n", data->numps);
  return fill_powernow_table(data,
    (struct pst_s *)(psb+1), maxvid);
 }
 /*
  * If you see this message, complain to BIOS manufacturer. If
  * he tells you "we do not support Linux" or some similar
  * nonsense, remember that Windows 2000 uses the same legacy
  * mechanism that the old Linux PSB driver uses. Tell them it
  * is broken with Windows 2000.
  *
  * The reference to the AMD documentation is chapter 9 in the
  * BIOS and Kernel Developer's Guide, which is available on
  * www.amd.com
 */
 pr_err(FW_BUG "No PSB or ACPI _PSS objects\n");
 pr_err("Make sure that your BIOS is up to date and Cool'N'Quiet support is enabled in BIOS setup\n");
 return -ENODEV;
}

static void powernow_k8_acpi_pst_values(struct powernow_k8_data *data,
  unsigned int index)
{
 u64 control;

 if (!data->acpi_data.state_count)
  return;

 control = data->acpi_data.states[index].control;
 data->irt = (control >> IRT_SHIFT) & IRT_MASK;
 data->rvo = (control >> RVO_SHIFT) & RVO_MASK;
 data->exttype = (control >> EXT_TYPE_SHIFT) & EXT_TYPE_MASK;
 data->plllock = (control >> PLL_L_SHIFT) & PLL_L_MASK;
 data->vidmvs = 1 << ((control >> MVS_SHIFT) & MVS_MASK);
 data->vstable = (control >> VST_SHIFT) & VST_MASK;
}

static int powernow_k8_cpu_init_acpi(struct powernow_k8_data *data)
{
 struct cpufreq_frequency_table *powernow_table;
 int ret_val = -ENODEV;
 u64 control, status;

 if (acpi_processor_register_performance(&data->acpi_data, data->cpu)) {
  pr_debug("register performance failed: bad ACPI data\n");
  return -EIO;
 }

 /* verify the data contained in the ACPI structures */
 if (data->acpi_data.state_count <= 1) {
  pr_debug("No ACPI P-States\n");
  goto err_out;
 }

 control = data->acpi_data.control_register.space_id;
 status = data->acpi_data.status_register.space_id;

 if ((control != ACPI_ADR_SPACE_FIXED_HARDWARE) ||
     (status != ACPI_ADR_SPACE_FIXED_HARDWARE)) {
  pr_debug("Invalid control/status registers (%llx - %llx)\n",
   control, status);
  goto err_out;
 }

 /* fill in data->powernow_table */
 powernow_table = kzalloc((sizeof(*powernow_table)
  * (data->acpi_data.state_count + 1)), GFP_KERNEL);
 if (!powernow_table)
  goto err_out;

 /* fill in data */
 data->numps = data->acpi_data.state_count;
 powernow_k8_acpi_pst_values(data, 0);

 ret_val = fill_powernow_table_fidvid(data, powernow_table);
 if (ret_val)
  goto err_out_mem;

 powernow_table[data->acpi_data.state_count].frequency =
  CPUFREQ_TABLE_END;
 data->powernow_table = powernow_table;

 if (cpumask_first(topology_core_cpumask(data->cpu)) == data->cpu)
  print_basics(data);

 /* notify BIOS that we exist */
 acpi_processor_notify_smm(THIS_MODULE);

 if (!zalloc_cpumask_var(&data->acpi_data.shared_cpu_map, GFP_KERNEL)) {
  pr_err("unable to alloc powernow_k8_data cpumask\n");
  ret_val = -ENOMEM;
  goto err_out_mem;
 }

 return 0;

err_out_mem:
 kfree(powernow_table);

err_out:
 acpi_processor_unregister_performance(data->cpu);

 /* data->acpi_data.state_count informs us at ->exit()
 * whether ACPI was used */
 data->acpi_data.state_count = 0;

 return ret_val;
}

static int fill_powernow_table_fidvid(struct powernow_k8_data *data,
  struct cpufreq_frequency_table *powernow_table)
{
 int i;

 for (i = 0; i < data->acpi_data.state_count; i++) {
  u32 fid;
  u32 vid;
  u32 freq, index;
  u64 status, control;

  if (data->exttype) {
   status =  data->acpi_data.states[i].status;
   fid = status & EXT_FID_MASK;
   vid = (status >> VID_SHIFT) & EXT_VID_MASK;
  } else {
   control =  data->acpi_data.states[i].control;
   fid = control & FID_MASK;
   vid = (control >> VID_SHIFT) & VID_MASK;
  }

  pr_debug("   %d : fid 0x%x, vid 0x%x\n", i, fid, vid);

  index = fid | (vid<<8);
  powernow_table[i].driver_data = index;

  freq = find_khz_freq_from_fid(fid);
  powernow_table[i].frequency = freq;

  /* verify frequency is OK */
  if ((freq > (MAX_FREQ * 1000)) || (freq < (MIN_FREQ * 1000))) {
   pr_debug("invalid freq %u kHz, ignoring\n", freq);
   invalidate_entry(powernow_table, i);
   continue;
  }

  /* verify voltage is OK -
 * BIOSs are using "off" to indicate invalid */
  if (vid == VID_OFF) {
   pr_debug("invalid vid %u, ignoring\n", vid);
   invalidate_entry(powernow_table, i);
   continue;
  }

  if (freq != (data->acpi_data.states[i].core_frequency * 1000)) {
   pr_info("invalid freq entries %u kHz vs. %u kHz\n",
    freq, (unsigned int)
    (data->acpi_data.states[i].core_frequency
     * 1000));
   invalidate_entry(powernow_table, i);
   continue;
  }
 }
 return 0;
}

static void powernow_k8_cpu_exit_acpi(struct powernow_k8_data *data)
{
 if (data->acpi_data.state_count)
  acpi_processor_unregister_performance(data->cpu);
 free_cpumask_var(data->acpi_data.shared_cpu_map);
}

static int get_transition_latency(struct powernow_k8_data *data)
{
 int max_latency = 0;
 int i;
 for (i = 0; i < data->acpi_data.state_count; i++) {
  int cur_latency = data->acpi_data.states[i].transition_latency
   + data->acpi_data.states[i].bus_master_latency;
  if (cur_latency > max_latency)
   max_latency = cur_latency;
 }
 if (max_latency == 0) {
  pr_err(FW_WARN "Invalid zero transition latency\n");
  max_latency = 1;
 }
 /* value in usecs, needs to be in nanoseconds */
 return 1000 * max_latency;
}

/* Take a frequency, and issue the fid/vid transition command */
static int transition_frequency_fidvid(struct powernow_k8_data *data,
  unsigned int index,
  struct cpufreq_policy *policy)
{
 u32 fid = 0;
 u32 vid = 0;
 int res;
 struct cpufreq_freqs freqs;

 pr_debug("cpu %d transition to index %u\n", smp_processor_id(), index);

 /* fid/vid correctness check for k8 */
 /* fid are the lower 8 bits of the index we stored into
  * the cpufreq frequency table in find_psb_table, vid
  * are the upper 8 bits.
 */
 fid = data->powernow_table[index].driver_data & 0xFF;
 vid = (data->powernow_table[index].driver_data & 0xFF00) >> 8;

 pr_debug("table matched fid 0x%x, giving vid 0x%x\n", fid, vid);

 if (query_current_values_with_pending_wait(data))
  return 1;

 if ((data->currvid == vid) && (data->currfid == fid)) {
  pr_debug("target matches current values (fid 0x%x, vid 0x%x)\n",
   fid, vid);
  return 0;
 }

 pr_debug("cpu %d, changing to fid 0x%x, vid 0x%x\n",
  smp_processor_id(), fid, vid);
 freqs.old = find_khz_freq_from_fid(data->currfid);
 freqs.new = find_khz_freq_from_fid(fid);

 cpufreq_freq_transition_begin(policy, &freqs);
 res = transition_fid_vid(data, fid, vid);
 cpufreq_freq_transition_end(policy, &freqs, res);

 return res;
}

struct powernowk8_target_arg {
 struct cpufreq_policy  *pol;
 unsigned   newstate;
};

static long powernowk8_target_fn(void *arg)
{
 struct powernowk8_target_arg *pta = arg;
 struct cpufreq_policy *pol = pta->pol;
 unsigned newstate = pta->newstate;
 struct powernow_k8_data *data = per_cpu(powernow_data, pol->cpu);
 u32 checkfid;
 u32 checkvid;
 int ret;

 if (!data)
  return -EINVAL;

 checkfid = data->currfid;
 checkvid = data->currvid;

 if (pending_bit_stuck()) {
  pr_err("failing targ, change pending bit set\n");
  return -EIO;
 }

 pr_debug("targ: cpu %d, %d kHz, min %d, max %d\n",
  pol->cpu, data->powernow_table[newstate].frequency, pol->min,
  pol->max);

 if (query_current_values_with_pending_wait(data))
  return -EIO;

 pr_debug("targ: curr fid 0x%x, vid 0x%x\n",
  data->currfid, data->currvid);

 if ((checkvid != data->currvid) ||
     (checkfid != data->currfid)) {
  pr_info("error - out of sync, fix 0x%x 0x%x, vid 0x%x 0x%x\n",
         checkfid, data->currfid,
         checkvid, data->currvid);
 }

 mutex_lock(&fidvid_mutex);

 powernow_k8_acpi_pst_values(data, newstate);

 ret = transition_frequency_fidvid(data, newstate, pol);

 if (ret) {
  pr_err("transition frequency failed\n");
  mutex_unlock(&fidvid_mutex);
  return 1;
 }
 mutex_unlock(&fidvid_mutex);

 pol->cur = find_khz_freq_from_fid(data->currfid);

 return 0;
}

/* Driver entry point to switch to the target frequency */
static int powernowk8_target(struct cpufreq_policy *pol, unsigned index)
{
 struct powernowk8_target_arg pta = { .pol = pol, .newstate = index };

 return work_on_cpu(pol->cpu, powernowk8_target_fn, &pta);
}

struct init_on_cpu {
 struct powernow_k8_data *data;
 int rc;
};

static void powernowk8_cpu_init_on_cpu(void *_init_on_cpu)
{
 struct init_on_cpu *init_on_cpu = _init_on_cpu;

 if (pending_bit_stuck()) {
  pr_err("failing init, change pending bit set\n");
  init_on_cpu->rc = -ENODEV;
  return;
 }

 if (query_current_values_with_pending_wait(init_on_cpu->data)) {
  init_on_cpu->rc = -ENODEV;
  return;
 }

 fidvid_msr_init();

 init_on_cpu->rc = 0;
}

#define MISSING_PSS_MSG \
 FW_BUG "No compatible ACPI _PSS objects found.\n" \
 FW_BUG "First, make sure Cool'N'Quiet is enabled in the BIOS.\n" \
 FW_BUG "If that doesn't help, try upgrading your BIOS.\n"

/* per CPU init entry point to the driver */
static int powernowk8_cpu_init(struct cpufreq_policy *pol)
{
 struct powernow_k8_data *data;
 struct init_on_cpu init_on_cpu;
 int rc, cpu;

 smp_call_function_single(pol->cpu, check_supported_cpu, &rc, 1);
 if (rc)
  return -ENODEV;

 data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
 if (!data)
  return -ENOMEM;

 data->cpu = pol->cpu;

 if (powernow_k8_cpu_init_acpi(data)) {
  /*
   * Use the PSB BIOS structure. This is only available on
   * an UP version, and is deprecated by AMD.
 */
  if (num_online_cpus() != 1) {
   pr_err_once(MISSING_PSS_MSG);
   goto err_out;
  }
  if (pol->cpu != 0) {
   pr_err(FW_BUG "No ACPI _PSS objects for CPU other than CPU0. Complain to your BIOS vendor.\n");
   goto err_out;
  }
  rc = find_psb_table(data);
  if (rc)
   goto err_out;

  /* Take a crude guess here.
 * That guess was in microseconds, so multiply with 1000 */
  pol->cpuinfo.transition_latency = (
    ((data->rvo + 8) * data->vstable * VST_UNITS_20US) +
    ((1 << data->irt) * 30)) * 1000;
 } else /* ACPI _PSS objects available */
  pol->cpuinfo.transition_latency = get_transition_latency(data);

 /* only run on specific CPU from here on */
 init_on_cpu.data = data;
 smp_call_function_single(data->cpu, powernowk8_cpu_init_on_cpu,
     &init_on_cpu, 1);
 rc = init_on_cpu.rc;
 if (rc != 0)
  goto err_out_exit_acpi;

 cpumask_copy(pol->cpus, topology_core_cpumask(pol->cpu));
 data->available_cores = pol->cpus;
 pol->freq_table = data->powernow_table;

 pr_debug("cpu_init done, current fid 0x%x, vid 0x%x\n",
  data->currfid, data->currvid);

 /* Point all the CPUs in this policy to the same data */
 for_each_cpu(cpu, pol->cpus)
  per_cpu(powernow_data, cpu) = data;

 return 0;

err_out_exit_acpi:
 powernow_k8_cpu_exit_acpi(data);

err_out:
 kfree(data);
 return -ENODEV;
}

static void powernowk8_cpu_exit(struct cpufreq_policy *pol)
{
 struct powernow_k8_data *data = per_cpu(powernow_data, pol->cpu);
 int cpu;

 if (!data)
  return;

 powernow_k8_cpu_exit_acpi(data);

 kfree(data->powernow_table);
 kfree(data);
 /* pol->cpus will be empty here, use related_cpus instead. */
 for_each_cpu(cpu, pol->related_cpus)
  per_cpu(powernow_data, cpu) = NULL;
}

static void query_values_on_cpu(void *_err)
{
 int *err = _err;
 struct powernow_k8_data *data = __this_cpu_read(powernow_data);

 *err = query_current_values_with_pending_wait(data);
}

static unsigned int powernowk8_get(unsigned int cpu)
{
 struct powernow_k8_data *data = per_cpu(powernow_data, cpu);
 unsigned int khz = 0;
 int err;

 if (!data)
  return 0;

 smp_call_function_single(cpu, query_values_on_cpu, &err, true);
 if (err)
  goto out;

 khz = find_khz_freq_from_fid(data->currfid);


out:
 return khz;
}

static struct cpufreq_driver cpufreq_amd64_driver = {
 .flags  = CPUFREQ_ASYNC_NOTIFICATION,
 .verify  = cpufreq_generic_frequency_table_verify,
 .target_index = powernowk8_target,
 .bios_limit = acpi_processor_get_bios_limit,
 .init  = powernowk8_cpu_init,
 .exit  = powernowk8_cpu_exit,
 .get  = powernowk8_get,
 .name  = "powernow-k8",
};

static void __request_acpi_cpufreq(void)
{
 const char drv[] = "acpi-cpufreq";
 const char *cur_drv;

 cur_drv = cpufreq_get_current_driver();
 if (!cur_drv)
  goto request;

 if (strncmp(cur_drv, drv, min_t(size_t, strlen(cur_drv), strlen(drv))))
  pr_warn("WTF driver: %s\n", cur_drv);

 return;

 request:
 pr_warn("This CPU is not supported anymore, using acpi-cpufreq instead.\n");
 request_module(drv);
}

/* driver entry point for init */
static int powernowk8_init(void)
{
 unsigned int i, supported_cpus = 0;
 int ret;

 if (!x86_match_cpu(powernow_k8_ids))
  return -ENODEV;

 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_HW_PSTATE)) {
  __request_acpi_cpufreq();
  return -ENODEV;
 }

 cpus_read_lock();
 for_each_online_cpu(i) {
  smp_call_function_single(i, check_supported_cpu, &ret, 1);
  if (!ret)
   supported_cpus++;
 }

 if (supported_cpus != num_online_cpus()) {
  cpus_read_unlock();
  return -ENODEV;
 }
 cpus_read_unlock();

 ret = cpufreq_register_driver(&cpufreq_amd64_driver);
 if (ret)
  return ret;

 pr_info("Found %d %s (%d cpu cores) (" VERSION ")\n",
  num_online_nodes(), boot_cpu_data.x86_model_id, supported_cpus);

 return ret;
}

/* driver entry point for term */
static void __exit powernowk8_exit(void)
{
 pr_debug("exit\n");

 cpufreq_unregister_driver(&cpufreq_amd64_driver);
}

MODULE_AUTHOR("Paul Devriendt <paul.devriendt@amd.com>");
MODULE_AUTHOR("Mark Langsdorf <mark.langsdorf@amd.com>");
MODULE_DESCRIPTION("AMD Athlon 64 and Opteron processor frequency driver.");
MODULE_LICENSE("GPL");

late_initcall(powernowk8_init);
module_exit(powernowk8_exit);