sys/dev/acpica/acpi_cpu_cstate.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2003-2005 Nate Lawson (SDG)
   3  * Copyright (c) 2001 Michael Smith
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  25  * SUCH DAMAGE.
  26  *
  27  * $FreeBSD: src/sys/dev/acpica/acpi_cpu.c,v 1.72 2008/04/12 12:06:00 rpaulo Exp $
  28  */
  29
  30 #include "opt_acpi.h"
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/bus.h>
  33 #include <sys/kernel.h>
  34 #include <sys/malloc.h>
  35 #include <sys/globaldata.h>
  36 #include <sys/power.h>
  37 #include <sys/proc.h>
  38 #include <sys/sbuf.h>
  39 #include <sys/thread2.h>
  40 #include <sys/serialize.h>
  41 #include <sys/msgport2.h>
  42 #include <sys/microtime_pcpu.h>
  43 #include <sys/cpu_topology.h>
  44
  45 #include <bus/pci/pcivar.h>
  46 #include <machine/atomic.h>
  47 #include <machine/globaldata.h>
  48 #include <machine/md_var.h>
  49 #include <machine/smp.h>
  50 #include <sys/rman.h>
  51
  52 #include <net/netisr2.h>
  53 #include <net/netmsg2.h>
  54 #include <net/if_var.h>
  55
  56 #include "acpi.h"
  57 #include "acpivar.h"
  58 #include "acpi_cpu.h"
  59 #include "acpi_cpu_cstate.h"
  60
  61 /*
  62  * Support for ACPI Processor devices, including C[1-3+] sleep states.
  63  */
  64
  65 /* Hooks for the ACPICA debugging infrastructure */
  66 #define _COMPONENT      ACPI_PROCESSOR
  67 ACPI_MODULE_NAME("PROCESSOR")
  68
  69 struct netmsg_acpi_cst {
  70         struct netmsg_base base;
  71         struct acpi_cst_softc *sc;
  72         int             val;
  73 };
  74
  75 #define MAX_CX_STATES    8
  76
  77 struct acpi_cst_softc {
  78     device_t            cst_dev;
  79     struct acpi_cpu_softc *cst_parent;
  80     ACPI_HANDLE         cst_handle;
  81     int                 cst_cpuid;
  82     uint32_t            cst_flags;      /* ACPI_CST_FLAG_ */
  83     uint32_t            cst_p_blk;      /* ACPI P_BLK location */
  84     uint32_t            cst_p_blk_len;  /* P_BLK length (must be 6). */
  85     struct acpi_cst_cx  cst_cx_states[MAX_CX_STATES];
  86     int                 cst_cx_count;   /* Number of valid Cx states. */
  87     int                 cst_prev_sleep; /* Last idle sleep duration. */
  88     /* Runtime state. */
  89     int                 cst_non_c3;     /* Index of lowest non-C3 state. */
  90     u_long              cst_cx_stats[MAX_CX_STATES];/* Cx usage history. */
  91     /* Values for sysctl. */
  92     int                 cst_cx_lowest;  /* Current Cx lowest */
  93     int                 cst_cx_lowest_req; /* Requested Cx lowest */
  94     char                cst_cx_supported[64];
  95 };
  96
  97 #define ACPI_CST_FLAG_PROBING   0x1
  98 #define ACPI_CST_FLAG_ATTACHED  0x2
  99 /* Match C-states of other hyperthreads on the same core */
 100 #define ACPI_CST_FLAG_MATCH_HT  0x4
 101
 102 #define PCI_VENDOR_INTEL        0x8086
 103 #define PCI_DEVICE_82371AB_3    0x7113  /* PIIX4 chipset for quirks. */
 104 #define PCI_REVISION_A_STEP     0
 105 #define PCI_REVISION_B_STEP     1
 106 #define PCI_REVISION_4E         2
 107 #define PCI_REVISION_4M         3
 108 #define PIIX4_DEVACTB_REG       0x58
 109 #define PIIX4_BRLD_EN_IRQ0      (1<<0)
 110 #define PIIX4_BRLD_EN_IRQ       (1<<1)
 111 #define PIIX4_BRLD_EN_IRQ8      (1<<5)
 112 #define PIIX4_STOP_BREAK_MASK   (PIIX4_BRLD_EN_IRQ0 | \
 113                                  PIIX4_BRLD_EN_IRQ | \
 114                                  PIIX4_BRLD_EN_IRQ8)
 115 #define PIIX4_PCNTRL_BST_EN     (1<<10)
 116
 117 /* Platform hardware resource information. */
 118 static uint32_t          acpi_cst_smi_cmd; /* Value to write to SMI_CMD. */
 119 static uint8_t           acpi_cst_ctrl; /* Indicate we are _CST aware. */
 120 int                      acpi_cst_quirks; /* Indicate any hardware bugs. */
 121 static boolean_t         acpi_cst_use_fadt;
 122
 123 /* Runtime state. */
 124 static boolean_t         acpi_cst_disable_idle;
 125                                         /* Disable entry to idle function */
 126 static int               acpi_cst_cx_count; /* Number of valid Cx states */
 127
 128 /* Values for sysctl. */
 129 static int               acpi_cst_cx_lowest; /* Current Cx lowest */
 130 static int               acpi_cst_cx_lowest_req; /* Requested Cx lowest */
 131
 132 static device_t         *acpi_cst_devices;
 133 static int               acpi_cst_ndevices;
 134 static struct acpi_cst_softc **acpi_cst_softc;
 135 static struct lwkt_serialize acpi_cst_slize = LWKT_SERIALIZE_INITIALIZER;
 136
 137 static int      acpi_cst_probe(device_t);
 138 static int      acpi_cst_attach(device_t);
 139 static int      acpi_cst_suspend(device_t);
 140 static int      acpi_cst_resume(device_t);
 141 static int      acpi_cst_shutdown(device_t);
 142
 143 static void     acpi_cst_notify(device_t);
 144 static void     acpi_cst_postattach(void *);
 145 static void     acpi_cst_idle(void);
 146 static void     acpi_cst_copy(struct acpi_cst_softc *,
 147                     const struct acpi_cst_softc *);
 148
 149 static void     acpi_cst_cx_probe(struct acpi_cst_softc *);
 150 static void     acpi_cst_cx_probe_fadt(struct acpi_cst_softc *);
 151 static int      acpi_cst_cx_probe_cst(struct acpi_cst_softc *, int);
 152 static int      acpi_cst_cx_reprobe_cst(struct acpi_cst_softc *);
 153
 154 static void     acpi_cst_startup(struct acpi_cst_softc *);
 155 static void     acpi_cst_support_list(struct acpi_cst_softc *);
 156 static int      acpi_cst_set_lowest(struct acpi_cst_softc *, int);
 157 static int      acpi_cst_set_lowest_oncpu(struct acpi_cst_softc *, int);
 158 static void     acpi_cst_non_c3(struct acpi_cst_softc *);
 159 static void     acpi_cst_global_cx_count(void);
 160 static int      acpi_cst_set_quirks(void);
 161 static void     acpi_cst_c3_bm_rld(struct acpi_cst_softc *);
 162 static void     acpi_cst_free_resource(struct acpi_cst_softc *, int);
 163 static void     acpi_cst_c1_halt(void);
 164
 165 static int      acpi_cst_usage_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 166 static int      acpi_cst_lowest_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 167 static int      acpi_cst_lowest_use_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 168 static int      acpi_cst_global_lowest_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 169 static int      acpi_cst_global_lowest_use_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 170
 171 static int      acpi_cst_cx_setup(struct acpi_cst_cx *cx);
 172 static void     acpi_cst_c1_halt_enter(const struct acpi_cst_cx *);
 173 static void     acpi_cst_cx_io_enter(const struct acpi_cst_cx *);
 174
 175 int             acpi_cst_force_bmarb;
 176 TUNABLE_INT("hw.acpi.cpu.cst.force_bmarb", &acpi_cst_force_bmarb);
 177
 178 int             acpi_cst_force_bmsts;
 179 TUNABLE_INT("hw.acpi.cpu.cst.force_bmsts", &acpi_cst_force_bmsts);
 180
 181 static device_method_t acpi_cst_methods[] = {
 182     /* Device interface */
 183     DEVMETHOD(device_probe,     acpi_cst_probe),
 184     DEVMETHOD(device_attach,    acpi_cst_attach),
 185     DEVMETHOD(device_detach,    bus_generic_detach),
 186     DEVMETHOD(device_shutdown,  acpi_cst_shutdown),
 187     DEVMETHOD(device_suspend,   acpi_cst_suspend),
 188     DEVMETHOD(device_resume,    acpi_cst_resume),
 189
 190     /* Bus interface */
 191     DEVMETHOD(bus_add_child,    bus_generic_add_child),
 192     DEVMETHOD(bus_read_ivar,    bus_generic_read_ivar),
 193     DEVMETHOD(bus_get_resource_list, bus_generic_get_resource_list),
 194     DEVMETHOD(bus_get_resource, bus_generic_rl_get_resource),
 195     DEVMETHOD(bus_set_resource, bus_generic_rl_set_resource),
 196     DEVMETHOD(bus_alloc_resource, bus_generic_rl_alloc_resource),
 197     DEVMETHOD(bus_release_resource, bus_generic_rl_release_resource),
 198     DEVMETHOD(bus_driver_added, bus_generic_driver_added),
 199     DEVMETHOD(bus_activate_resource, bus_generic_activate_resource),
 200     DEVMETHOD(bus_deactivate_resource, bus_generic_deactivate_resource),
 201     DEVMETHOD(bus_setup_intr,   bus_generic_setup_intr),
 202     DEVMETHOD(bus_teardown_intr, bus_generic_teardown_intr),
 203     DEVMETHOD_END
 204 };
 205
 206 static driver_t acpi_cst_driver = {
 207     "cpu_cst",
 208     acpi_cst_methods,
 209     sizeof(struct acpi_cst_softc),
 210 };
 211
 212 static devclass_t acpi_cst_devclass;
 213 DRIVER_MODULE(cpu_cst, cpu, acpi_cst_driver, acpi_cst_devclass, NULL, NULL);
 214 MODULE_DEPEND(cpu_cst, acpi, 1, 1, 1);
 215
 216 static int
 217 acpi_cst_probe(device_t dev)
 218 {
 219     int cpu_id;
 220
 221     if (acpi_disabled("cpu_cst") || acpi_get_type(dev) != ACPI_TYPE_PROCESSOR)
 222         return (ENXIO);
 223
 224     cpu_id = acpi_get_magic(dev);
 225
 226     if (acpi_cst_softc == NULL)
 227         acpi_cst_softc = kmalloc(sizeof(struct acpi_cst_softc *) *
 228             SMP_MAXCPU, M_TEMP /* XXX */, M_INTWAIT | M_ZERO);
 229
 230     /*
 231      * Check if we already probed this processor.  We scan the bus twice
 232      * so it's possible we've already seen this one.
 233      */
 234     if (acpi_cst_softc[cpu_id] != NULL) {
 235         device_printf(dev, "CPU%d cstate already exist\n", cpu_id);
 236         return (ENXIO);
 237     }
 238
 239     /* Mark this processor as in-use and save our derived id for attach. */
 240     acpi_cst_softc[cpu_id] = device_get_softc(dev);
 241     device_set_desc(dev, "ACPI CPU C-State");
 242
 243     return (0);
 244 }
 245
 246 static int
 247 acpi_cst_attach(device_t dev)
 248 {
 249     ACPI_BUFFER            buf;
 250     ACPI_OBJECT            *obj;
 251     struct acpi_cst_softc *sc;
 252     ACPI_STATUS            status;
 253
 254     ACPI_FUNCTION_TRACE((char *)(uintptr_t)__func__);
 255
 256     sc = device_get_softc(dev);
 257     sc->cst_dev = dev;
 258     sc->cst_parent = device_get_softc(device_get_parent(dev));
 259     sc->cst_handle = acpi_get_handle(dev);
 260     sc->cst_cpuid = acpi_get_magic(dev);
 261     acpi_cst_softc[sc->cst_cpuid] = sc;
 262     acpi_cst_smi_cmd = AcpiGbl_FADT.SmiCommand;
 263     acpi_cst_ctrl = AcpiGbl_FADT.CstControl;
 264
 265     buf.Pointer = NULL;
 266     buf.Length = ACPI_ALLOCATE_BUFFER;
 267     status = AcpiEvaluateObject(sc->cst_handle, NULL, NULL, &buf);
 268     if (ACPI_FAILURE(status)) {
 269         device_printf(dev, "attach failed to get Processor obj - %s\n",
 270                       AcpiFormatException(status));
 271         acpi_cst_softc[sc->cst_cpuid] = NULL;
 272         return (ENXIO);
 273     }
 274     obj = (ACPI_OBJECT *)buf.Pointer;
 275     sc->cst_p_blk = obj->Processor.PblkAddress;
 276     sc->cst_p_blk_len = obj->Processor.PblkLength;
 277     AcpiOsFree(obj);
 278     ACPI_DEBUG_PRINT((ACPI_DB_INFO, "cpu_cst%d: P_BLK at %#x/%d\n",
 279                      device_get_unit(dev), sc->cst_p_blk, sc->cst_p_blk_len));
 280
 281     /*
 282      * If this is the first cpu we attach, create and initialize the generic
 283      * resources that will be used by all acpi cpu devices.
 284      */
 285     if (device_get_unit(dev) == 0) {
 286         /* Assume we won't be using FADT for Cx states by default */
 287         acpi_cst_use_fadt = FALSE;
 288
 289         /* Queue post cpu-probing task handler */
 290         AcpiOsExecute(OSL_NOTIFY_HANDLER, acpi_cst_postattach, NULL);
 291     }
 292
 293     /* Probe for Cx state support. */
 294     acpi_cst_cx_probe(sc);
 295
 296     sc->cst_flags |= ACPI_CST_FLAG_ATTACHED;
 297
 298     return (0);
 299 }
 300
 301 /*
 302  * Disable any entry to the idle function during suspend and re-enable it
 303  * during resume.
 304  */
 305 static int
 306 acpi_cst_suspend(device_t dev)
 307 {
 308     int error;
 309
 310     error = bus_generic_suspend(dev);
 311     if (error)
 312         return (error);
 313     acpi_cst_disable_idle = TRUE;
 314     return (0);
 315 }
 316
 317 static int
 318 acpi_cst_resume(device_t dev)
 319 {
 320     acpi_cst_disable_idle = FALSE;
 321     return (bus_generic_resume(dev));
 322 }
 323
 324 static int
 325 acpi_cst_shutdown(device_t dev)
 326 {
 327     ACPI_FUNCTION_TRACE((char *)(uintptr_t)__func__);
 328
 329     /* Allow children to shutdown first. */
 330     bus_generic_shutdown(dev);
 331
 332     /*
 333      * Disable any entry to the idle function.  There is a small race where
 334      * an idle thread have passed this check but not gone to sleep.  This
 335      * is ok since device_shutdown() does not free the softc, otherwise
 336      * we'd have to be sure all threads were evicted before returning.
 337      */
 338     acpi_cst_disable_idle = TRUE;
 339
 340     return_VALUE (0);
 341 }
 342
 343 static void
 344 acpi_cst_cx_probe(struct acpi_cst_softc *sc)
 345 {
 346     ACPI_FUNCTION_TRACE((char *)(uintptr_t)__func__);
 347
 348     /* Use initial sleep value of 1 sec. to start with lowest idle state. */
 349     sc->cst_prev_sleep = 1000000;
 350     sc->cst_cx_lowest = 0;
 351     sc->cst_cx_lowest_req = 0;
 352
 353     /*
 354      * Check for the ACPI 2.0 _CST sleep states object.  If we can't find
 355      * any, we'll revert to FADT/P_BLK Cx control method which will be
 356      * handled by acpi_cst_postattach.  We need to defer to after having
 357      * probed all the cpus in the system before probing for Cx states from
 358      * FADT as we may already have found cpus with valid _CST packages.
 359      */
 360     if (!acpi_cst_use_fadt && acpi_cst_cx_probe_cst(sc, 0) != 0) {
 361         /*
 362          * We were unable to find a _CST package for this cpu or there
 363          * was an error parsing it. Switch back to generic mode.
 364          */
 365         acpi_cst_use_fadt = TRUE;
 366         if (bootverbose)
 367             device_printf(sc->cst_dev, "switching to FADT Cx mode\n");
 368     }
 369
 370     /*
 371      * TODO: _CSD Package should be checked here.
 372      */
 373 }
 374
 375 static void
 376 acpi_cst_cx_probe_fadt(struct acpi_cst_softc *sc)
 377 {
 378     struct acpi_cst_cx *cx_ptr;
 379     int error;
 380
 381     /*
 382      * Free all previously allocated resources.
 383      *
 384      * NITE:
 385      * It is needed, since we could enter here because of other
 386      * cpu's _CST probing failure.
 387      */
 388     acpi_cst_free_resource(sc, 0);
 389
 390     sc->cst_cx_count = 0;
 391     cx_ptr = sc->cst_cx_states;
 392
 393     /* Use initial sleep value of 1 sec. to start with lowest idle state. */
 394     sc->cst_prev_sleep = 1000000;
 395
 396     /* C1 has been required since just after ACPI 1.0 */
 397     cx_ptr->gas.SpaceId = ACPI_ADR_SPACE_FIXED_HARDWARE;
 398     cx_ptr->type = ACPI_STATE_C1;
 399     cx_ptr->trans_lat = 0;
 400     cx_ptr->enter = acpi_cst_c1_halt_enter;
 401     error = acpi_cst_cx_setup(cx_ptr);
 402     if (error)
 403         panic("C1 FADT HALT setup failed: %d", error);
 404     cx_ptr++;
 405     sc->cst_cx_count++;
 406
 407     /* C2(+) is not supported on MP system */
 408     if (ncpus > 1 && (AcpiGbl_FADT.Flags & ACPI_FADT_C2_MP_SUPPORTED) == 0)
 409         return;
 410
 411     /*
 412      * The spec says P_BLK must be 6 bytes long.  However, some systems
 413      * use it to indicate a fractional set of features present so we
 414      * take 5 as C2.  Some may also have a value of 7 to indicate
 415      * another C3 but most use _CST for this (as required) and having
 416      * "only" C1-C3 is not a hardship.
 417      */
 418     if (sc->cst_p_blk_len < 5)
 419         return;
 420
 421     /* Validate and allocate resources for C2 (P_LVL2). */
 422     if (AcpiGbl_FADT.C2Latency <= 100) {
 423         cx_ptr->gas.SpaceId = ACPI_ADR_SPACE_SYSTEM_IO;
 424         cx_ptr->gas.BitWidth = 8;
 425         cx_ptr->gas.Address = sc->cst_p_blk + 4;
 426
 427         cx_ptr->rid = sc->cst_parent->cpu_next_rid;
 428         acpi_bus_alloc_gas(sc->cst_dev, &cx_ptr->res_type, &cx_ptr->rid,
 429             &cx_ptr->gas, &cx_ptr->res, RF_SHAREABLE);
 430         if (cx_ptr->res != NULL) {
 431             sc->cst_parent->cpu_next_rid++;
 432             cx_ptr->type = ACPI_STATE_C2;
 433             cx_ptr->trans_lat = AcpiGbl_FADT.C2Latency;
 434             cx_ptr->enter = acpi_cst_cx_io_enter;
 435             cx_ptr->btag = rman_get_bustag(cx_ptr->res);
 436             cx_ptr->bhand = rman_get_bushandle(cx_ptr->res);
 437             error = acpi_cst_cx_setup(cx_ptr);
 438             if (error)
 439                 panic("C2 FADT I/O setup failed: %d", error);
 440             cx_ptr++;
 441             sc->cst_cx_count++;
 442             sc->cst_non_c3 = 1;
 443         }
 444     }
 445     if (sc->cst_p_blk_len < 6)
 446         return;
 447
 448     /* Validate and allocate resources for C3 (P_LVL3). */
 449     if (AcpiGbl_FADT.C3Latency <= 1000 &&
 450         !(acpi_cst_quirks & ACPI_CST_QUIRK_NO_C3)) {
 451         cx_ptr->gas.SpaceId = ACPI_ADR_SPACE_SYSTEM_IO;
 452         cx_ptr->gas.BitWidth = 8;
 453         cx_ptr->gas.Address = sc->cst_p_blk + 5;
 454
 455         cx_ptr->rid = sc->cst_parent->cpu_next_rid;
 456         acpi_bus_alloc_gas(sc->cst_dev, &cx_ptr->res_type, &cx_ptr->rid,
 457             &cx_ptr->gas, &cx_ptr->res, RF_SHAREABLE);
 458         if (cx_ptr->res != NULL) {
 459             sc->cst_parent->cpu_next_rid++;
 460             cx_ptr->type = ACPI_STATE_C3;
 461             cx_ptr->trans_lat = AcpiGbl_FADT.C3Latency;
 462             cx_ptr->enter = acpi_cst_cx_io_enter;
 463             cx_ptr->btag = rman_get_bustag(cx_ptr->res);
 464             cx_ptr->bhand = rman_get_bushandle(cx_ptr->res);
 465             error = acpi_cst_cx_setup(cx_ptr);
 466             if (error)
 467                 panic("C3 FADT I/O setup failed: %d", error);
 468             cx_ptr++;
 469             sc->cst_cx_count++;
 470         }
 471     }
 472 }
 473
 474 static void
 475 acpi_cst_copy(struct acpi_cst_softc *dst_sc,
 476     const struct acpi_cst_softc *src_sc)
 477 {
 478     dst_sc->cst_non_c3 = src_sc->cst_non_c3;
 479     dst_sc->cst_cx_count = src_sc->cst_cx_count;
 480     memcpy(dst_sc->cst_cx_states, src_sc->cst_cx_states,
 481         sizeof(dst_sc->cst_cx_states));
 482 }
 483
 484 /*
 485  * Parse a _CST package and set up its Cx states.  Since the _CST object
 486  * can change dynamically, our notify handler may call this function
 487  * to clean up and probe the new _CST package.
 488  */
 489 static int
 490 acpi_cst_cx_probe_cst(struct acpi_cst_softc *sc, int reprobe)
 491 {
 492     struct       acpi_cst_cx *cx_ptr;
 493     ACPI_STATUS  status;
 494     ACPI_BUFFER  buf;
 495     ACPI_OBJECT *top;
 496     ACPI_OBJECT *pkg;
 497     uint32_t     count;
 498     int          i;
 499
 500     ACPI_FUNCTION_TRACE((char *)(uintptr_t)__func__);
 501
 502 #ifdef INVARIANTS
 503     if (reprobe)
 504         KKASSERT(&curthread->td_msgport == netisr_cpuport(sc->cst_cpuid));
 505 #endif
 506
 507     buf.Pointer = NULL;
 508     buf.Length = ACPI_ALLOCATE_BUFFER;
 509     status = AcpiEvaluateObject(sc->cst_handle, "_CST", NULL, &buf);
 510     if (ACPI_FAILURE(status))
 511         return (ENXIO);
 512
 513     /* _CST is a package with a count and at least one Cx package. */
 514     top = (ACPI_OBJECT *)buf.Pointer;
 515     if (!ACPI_PKG_VALID(top, 2) || acpi_PkgInt32(top, 0, &count) != 0) {
 516         device_printf(sc->cst_dev, "invalid _CST package\n");
 517         AcpiOsFree(buf.Pointer);
 518         return (ENXIO);
 519     }
 520     if (count != top->Package.Count - 1) {
 521         device_printf(sc->cst_dev, "invalid _CST state count (%d != %d)\n",
 522                count, top->Package.Count - 1);
 523         count = top->Package.Count - 1;
 524     }
 525     if (count > MAX_CX_STATES) {
 526         device_printf(sc->cst_dev, "_CST has too many states (%d)\n", count);
 527         count = MAX_CX_STATES;
 528     }
 529
 530     sc->cst_flags |= ACPI_CST_FLAG_PROBING | ACPI_CST_FLAG_MATCH_HT;
 531     cpu_sfence();
 532
 533     /*
 534      * Free all previously allocated resources
 535      *
 536      * NOTE: It is needed for _CST reprobing.
 537      */
 538     acpi_cst_free_resource(sc, 0);
 539
 540     /* Set up all valid states. */
 541     sc->cst_cx_count = 0;
 542     cx_ptr = sc->cst_cx_states;
 543     for (i = 0; i < count; i++) {
 544         int error;
 545
 546         pkg = &top->Package.Elements[i + 1];
 547         if (!ACPI_PKG_VALID(pkg, 4) ||
 548             acpi_PkgInt32(pkg, 1, &cx_ptr->type) != 0 ||
 549             acpi_PkgInt32(pkg, 2, &cx_ptr->trans_lat) != 0 ||
 550             acpi_PkgInt32(pkg, 3, &cx_ptr->power) != 0) {
 551
 552             device_printf(sc->cst_dev, "skipping invalid Cx state package\n");
 553             continue;
 554         }
 555
 556         /* Validate the state to see if we should use it. */
 557         switch (cx_ptr->type) {
 558         case ACPI_STATE_C1:
 559             sc->cst_non_c3 = i;
 560             cx_ptr->enter = acpi_cst_c1_halt_enter;
 561             error = acpi_cst_cx_setup(cx_ptr);
 562             if (error)
 563                 panic("C1 CST HALT setup failed: %d", error);
 564             if (sc->cst_cx_count != 0) {
 565                 /*
 566                  * C1 is not the first C-state; something really stupid
 567                  * is going on ...
 568                  */
 569                 sc->cst_flags &= ~ACPI_CST_FLAG_MATCH_HT;
 570             }
 571             cx_ptr++;
 572             sc->cst_cx_count++;
 573             continue;
 574         case ACPI_STATE_C2:
 575             sc->cst_non_c3 = i;
 576             break;
 577         case ACPI_STATE_C3:
 578         default:
 579             if ((acpi_cst_quirks & ACPI_CST_QUIRK_NO_C3) != 0) {
 580                 ACPI_DEBUG_PRINT((ACPI_DB_INFO,
 581                                  "cpu_cst%d: C3[%d] not available.\n",
 582                                  device_get_unit(sc->cst_dev), i));
 583                 continue;
 584             }
 585             break;
 586         }
 587
 588         /*
 589          * Allocate the control register for C2 or C3(+).
 590          */
 591         KASSERT(cx_ptr->res == NULL, ("still has res"));
 592         acpi_PkgRawGas(pkg, 0, &cx_ptr->gas);
 593
 594         /*
 595          * We match number of C2/C3 for hyperthreads, only if the
 596          * register is "Fixed Hardware", e.g. on most of the Intel
 597          * CPUs.  We don't have much to do for the rest of the
 598          * register types.
 599          */
 600         if (cx_ptr->gas.SpaceId != ACPI_ADR_SPACE_FIXED_HARDWARE)
 601             sc->cst_flags &= ~ACPI_CST_FLAG_MATCH_HT;
 602
 603         cx_ptr->rid = sc->cst_parent->cpu_next_rid;
 604         acpi_bus_alloc_gas(sc->cst_dev, &cx_ptr->res_type, &cx_ptr->rid,
 605             &cx_ptr->gas, &cx_ptr->res, RF_SHAREABLE);
 606         if (cx_ptr->res != NULL) {
 607             sc->cst_parent->cpu_next_rid++;
 608             ACPI_DEBUG_PRINT((ACPI_DB_INFO,
 609                              "cpu_cst%d: Got C%d - %d latency\n",
 610                              device_get_unit(sc->cst_dev), cx_ptr->type,
 611                              cx_ptr->trans_lat));
 612             cx_ptr->enter = acpi_cst_cx_io_enter;
 613             cx_ptr->btag = rman_get_bustag(cx_ptr->res);
 614             cx_ptr->bhand = rman_get_bushandle(cx_ptr->res);
 615             error = acpi_cst_cx_setup(cx_ptr);
 616             if (error)
 617                 panic("C%d CST I/O setup failed: %d", cx_ptr->type, error);
 618             cx_ptr++;
 619             sc->cst_cx_count++;
 620         } else {
 621             error = acpi_cst_cx_setup(cx_ptr);
 622             if (!error) {
 623                 KASSERT(cx_ptr->enter != NULL,
 624                     ("C%d enter is not set", cx_ptr->type));
 625                 cx_ptr++;
 626                 sc->cst_cx_count++;
 627             }
 628         }
 629     }
 630     AcpiOsFree(buf.Pointer);
 631
 632     if (sc->cst_flags & ACPI_CST_FLAG_MATCH_HT) {
 633         cpumask_t mask;
 634
 635         mask = get_cpumask_from_level(sc->cst_cpuid, CORE_LEVEL);
 636         if (CPUMASK_TESTNZERO(mask)) {
 637             int cpu;
 638
 639             for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
 640                 struct acpi_cst_softc *sc1 = acpi_cst_softc[cpu];
 641
 642                 if (sc1 == NULL || sc1 == sc ||
 643                     (sc1->cst_flags & ACPI_CST_FLAG_ATTACHED) == 0 ||
 644                     (sc1->cst_flags & ACPI_CST_FLAG_MATCH_HT) == 0)
 645                     continue;
 646                 if (!CPUMASK_TESTBIT(mask, sc1->cst_cpuid))
 647                     continue;
 648
 649                 if (sc1->cst_cx_count != sc->cst_cx_count) {
 650                     struct acpi_cst_softc *src_sc, *dst_sc;
 651
 652                     if (bootverbose) {
 653                         device_printf(sc->cst_dev,
 654                             "inconstent C-state count: %d, %s has %d\n",
 655                             sc->cst_cx_count,
 656                             device_get_nameunit(sc1->cst_dev),
 657                             sc1->cst_cx_count);
 658                     }
 659                     if (sc1->cst_cx_count > sc->cst_cx_count) {
 660                         src_sc = sc1;
 661                         dst_sc = sc;
 662                     } else {
 663                         src_sc = sc;
 664                         dst_sc = sc1;
 665                     }
 666                     acpi_cst_copy(dst_sc, src_sc);
 667                 }
 668             }
 669         }
 670     }
 671
 672     if (reprobe) {
 673         /* If there are C3(+) states, always enable bus master wakeup */
 674         if ((acpi_cst_quirks & ACPI_CST_QUIRK_NO_BM) == 0) {
 675             for (i = 0; i < sc->cst_cx_count; ++i) {
 676                 struct acpi_cst_cx *cx = &sc->cst_cx_states[i];
 677
 678                 if (cx->type >= ACPI_STATE_C3) {
 679                     AcpiWriteBitRegister(ACPI_BITREG_BUS_MASTER_RLD, 1);
 680                     break;
 681                 }
 682             }
 683         }
 684
 685         /* Fix up the lowest Cx being used */
 686         acpi_cst_set_lowest_oncpu(sc, sc->cst_cx_lowest_req);
 687     }
 688
 689     /*
 690      * Cache the lowest non-C3 state.
 691      * NOTE: must after cst_cx_lowest is set.
 692      */
 693     acpi_cst_non_c3(sc);
 694
 695     cpu_sfence();
 696     sc->cst_flags &= ~ACPI_CST_FLAG_PROBING;
 697
 698     return (0);
 699 }
 700
 701 static void
 702 acpi_cst_cx_reprobe_cst_handler(netmsg_t msg)
 703 {
 704     struct netmsg_acpi_cst *rmsg = (struct netmsg_acpi_cst *)msg;
 705     int error;
 706
 707     error = acpi_cst_cx_probe_cst(rmsg->sc, 1);
 708     lwkt_replymsg(&rmsg->base.lmsg, error);
 709 }
 710
 711 static int
 712 acpi_cst_cx_reprobe_cst(struct acpi_cst_softc *sc)
 713 {
 714     struct netmsg_acpi_cst msg;
 715
 716     netmsg_init(&msg.base, NULL, &curthread->td_msgport, MSGF_PRIORITY,
 717         acpi_cst_cx_reprobe_cst_handler);
 718     msg.sc = sc;
 719
 720     return lwkt_domsg(netisr_cpuport(sc->cst_cpuid), &msg.base.lmsg, 0);
 721 }
 722
 723 /*
 724  * Call this *after* all CPUs Cx states have been attached.
 725  */
 726 static void
 727 acpi_cst_postattach(void *arg)
 728 {
 729     struct acpi_cst_softc *sc;
 730     int i;
 731
 732     /* Get set of Cx state devices */
 733     devclass_get_devices(acpi_cst_devclass, &acpi_cst_devices,
 734         &acpi_cst_ndevices);
 735
 736     /*
 737      * Setup any quirks that might necessary now that we have probed
 738      * all the CPUs' Cx states.
 739      */
 740     acpi_cst_set_quirks();
 741
 742     if (acpi_cst_use_fadt) {
 743         /*
 744          * We are using Cx mode from FADT, probe for available Cx states
 745          * for all processors.
 746          */
 747         for (i = 0; i < acpi_cst_ndevices; i++) {
 748             sc = device_get_softc(acpi_cst_devices[i]);
 749             acpi_cst_cx_probe_fadt(sc);
 750         }
 751     } else {
 752         /*
 753          * We are using _CST mode, remove C3 state if necessary.
 754          *
 755          * As we now know for sure that we will be using _CST mode
 756          * install our notify handler.
 757          */
 758         for (i = 0; i < acpi_cst_ndevices; i++) {
 759             sc = device_get_softc(acpi_cst_devices[i]);
 760             if (acpi_cst_quirks & ACPI_CST_QUIRK_NO_C3) {
 761                 /* Free part of unused resources */
 762                 acpi_cst_free_resource(sc, sc->cst_non_c3 + 1);
 763                 sc->cst_cx_count = sc->cst_non_c3 + 1;
 764             }
 765             sc->cst_parent->cpu_cst_notify = acpi_cst_notify;
 766         }
 767     }
 768     acpi_cst_global_cx_count();
 769
 770     /* Perform Cx final initialization. */
 771     for (i = 0; i < acpi_cst_ndevices; i++) {
 772         sc = device_get_softc(acpi_cst_devices[i]);
 773         acpi_cst_startup(sc);
 774
 775         if (sc->cst_parent->glob_sysctl_tree != NULL) {
 776             struct acpi_cpu_softc *cpu = sc->cst_parent;
 777
 778             /* Add a sysctl handler to handle global Cx lowest setting */
 779             SYSCTL_ADD_PROC(&cpu->glob_sysctl_ctx,
 780                             SYSCTL_CHILDREN(cpu->glob_sysctl_tree),
 781                             OID_AUTO, "cx_lowest",
 782                             CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RW, NULL, 0,
 783                             acpi_cst_global_lowest_sysctl, "A",
 784                             "Requested global lowest Cx sleep state");
 785             SYSCTL_ADD_PROC(&cpu->glob_sysctl_ctx,
 786                             SYSCTL_CHILDREN(cpu->glob_sysctl_tree),
 787                             OID_AUTO, "cx_lowest_use",
 788                             CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD, NULL, 0,
 789                             acpi_cst_global_lowest_use_sysctl, "A",
 790                             "Global lowest Cx sleep state to use");
 791         }
 792     }
 793
 794     /* Take over idling from cpu_idle_default(). */
 795     acpi_cst_cx_lowest = 0;
 796     acpi_cst_cx_lowest_req = 0;
 797     acpi_cst_disable_idle = FALSE;
 798
 799     cpu_sfence();
 800     cpu_idle_hook = acpi_cst_idle;
 801 }
 802
 803 static void
 804 acpi_cst_support_list(struct acpi_cst_softc *sc)
 805 {
 806     struct sbuf sb;
 807     int i;
 808
 809     /*
 810      * Set up the list of Cx states
 811      */
 812     sbuf_new(&sb, sc->cst_cx_supported, sizeof(sc->cst_cx_supported),
 813         SBUF_FIXEDLEN);
 814     for (i = 0; i < sc->cst_cx_count; i++)
 815         sbuf_printf(&sb, "C%d/%d ", i + 1, sc->cst_cx_states[i].trans_lat);
 816     sbuf_trim(&sb);
 817     sbuf_finish(&sb);
 818 }
 819
 820 static void
 821 acpi_cst_c3_bm_rld_handler(netmsg_t msg)
 822 {
 823     struct netmsg_acpi_cst *rmsg = (struct netmsg_acpi_cst *)msg;
 824
 825     AcpiWriteBitRegister(ACPI_BITREG_BUS_MASTER_RLD, 1);
 826     lwkt_replymsg(&rmsg->base.lmsg, 0);
 827 }
 828
 829 static void
 830 acpi_cst_c3_bm_rld(struct acpi_cst_softc *sc)
 831 {
 832     struct netmsg_acpi_cst msg;
 833
 834     netmsg_init(&msg.base, NULL, &curthread->td_msgport, MSGF_PRIORITY,
 835         acpi_cst_c3_bm_rld_handler);
 836     msg.sc = sc;
 837
 838     lwkt_domsg(netisr_cpuport(sc->cst_cpuid), &msg.base.lmsg, 0);
 839 }
 840
 841 static void
 842 acpi_cst_startup(struct acpi_cst_softc *sc)
 843 {
 844     struct acpi_cpu_softc *cpu = sc->cst_parent;
 845     int i, bm_rld_done = 0;
 846
 847     for (i = 0; i < sc->cst_cx_count; ++i) {
 848         struct acpi_cst_cx *cx = &sc->cst_cx_states[i];
 849         int error;
 850
 851         /* If there are C3(+) states, always enable bus master wakeup */
 852         if (cx->type >= ACPI_STATE_C3 && !bm_rld_done &&
 853             (acpi_cst_quirks & ACPI_CST_QUIRK_NO_BM) == 0) {
 854             acpi_cst_c3_bm_rld(sc);
 855             bm_rld_done = 1;
 856         }
 857
 858         /* Redo the Cx setup, since quirks have been changed */
 859         error = acpi_cst_cx_setup(cx);
 860         if (error)
 861             panic("C%d startup setup failed: %d", i + 1, error);
 862     }
 863
 864     acpi_cst_support_list(sc);
 865
 866     SYSCTL_ADD_STRING(&cpu->pcpu_sysctl_ctx,
 867                       SYSCTL_CHILDREN(cpu->pcpu_sysctl_tree),
 868                       OID_AUTO, "cx_supported", CTLFLAG_RD,
 869                       sc->cst_cx_supported, 0,
 870                       "Cx/microsecond values for supported Cx states");
 871     SYSCTL_ADD_PROC(&cpu->pcpu_sysctl_ctx,
 872                     SYSCTL_CHILDREN(cpu->pcpu_sysctl_tree),
 873                     OID_AUTO, "cx_lowest", CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RW,
 874                     (void *)sc, 0, acpi_cst_lowest_sysctl, "A",
 875                     "requested lowest Cx sleep state");
 876     SYSCTL_ADD_PROC(&cpu->pcpu_sysctl_ctx,
 877                     SYSCTL_CHILDREN(cpu->pcpu_sysctl_tree),
 878                     OID_AUTO, "cx_lowest_use", CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD,
 879                     (void *)sc, 0, acpi_cst_lowest_use_sysctl, "A",
 880                     "lowest Cx sleep state to use");
 881     SYSCTL_ADD_PROC(&cpu->pcpu_sysctl_ctx,
 882                     SYSCTL_CHILDREN(cpu->pcpu_sysctl_tree),
 883                     OID_AUTO, "cx_usage", CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD,
 884                     (void *)sc, 0, acpi_cst_usage_sysctl, "A",
 885                     "percent usage for each Cx state");
 886
 887 #ifdef notyet
 888     /* Signal platform that we can handle _CST notification. */
 889     if (!acpi_cst_use_fadt && acpi_cst_ctrl != 0) {
 890         ACPI_LOCK(acpi);
 891         AcpiOsWritePort(acpi_cst_smi_cmd, acpi_cst_ctrl, 8);
 892         ACPI_UNLOCK(acpi);
 893     }
 894 #endif
 895 }
 896
 897 /*
 898  * Idle the CPU in the lowest state possible.  This function is called with
 899  * interrupts disabled.  Note that once it re-enables interrupts, a task
 900  * switch can occur so do not access shared data (i.e. the softc) after
 901  * interrupts are re-enabled.
 902  */
 903 static void
 904 acpi_cst_idle(void)
 905 {
 906     struct      acpi_cst_softc *sc;
 907     struct      acpi_cst_cx *cx_next;
 908     union microtime_pcpu start, end;
 909     int         cx_next_idx, i, tdiff, bm_arb_disabled = 0;
 910
 911     /* If disabled, return immediately. */
 912     if (acpi_cst_disable_idle) {
 913         ACPI_ENABLE_IRQS();
 914         return;
 915     }
 916
 917     /*
 918      * Look up our CPU id to get our softc.  If it's NULL, we'll use C1
 919      * since there is no Cx state for this processor.
 920      */
 921     sc = acpi_cst_softc[mdcpu->mi.gd_cpuid];
 922     if (sc == NULL) {
 923         acpi_cst_c1_halt();
 924         return;
 925     }
 926
 927     /* Still probing; use C1 */
 928     if (sc->cst_flags & ACPI_CST_FLAG_PROBING) {
 929         acpi_cst_c1_halt();
 930         return;
 931     }
 932
 933     /* Find the lowest state that has small enough latency. */
 934     cx_next_idx = 0;
 935     for (i = sc->cst_cx_lowest; i >= 0; i--) {
 936         if (sc->cst_cx_states[i].trans_lat * 3 <= sc->cst_prev_sleep) {
 937             cx_next_idx = i;
 938             break;
 939         }
 940     }
 941
 942     /*
 943      * Check for bus master activity if needed for the selected state.
 944      * If there was activity, clear the bit and use the lowest non-C3 state.
 945      */
 946     cx_next = &sc->cst_cx_states[cx_next_idx];
 947     if (cx_next->flags & ACPI_CST_CX_FLAG_BM_STS) {
 948         int bm_active;
 949
 950         AcpiReadBitRegister(ACPI_BITREG_BUS_MASTER_STATUS, &bm_active);
 951         if (bm_active != 0) {
 952             AcpiWriteBitRegister(ACPI_BITREG_BUS_MASTER_STATUS, 1);
 953             cx_next_idx = sc->cst_non_c3;
 954         }
 955     }
 956
 957     /* Select the next state and update statistics. */
 958     cx_next = &sc->cst_cx_states[cx_next_idx];
 959     sc->cst_cx_stats[cx_next_idx]++;
 960     KASSERT(cx_next->type != ACPI_STATE_C0, ("C0 sleep"));
 961
 962     /*
 963      * Execute HLT (or equivalent) and wait for an interrupt.  We can't
 964      * calculate the time spent in C1 since the place we wake up is an
 965      * ISR.  Assume we slept half of quantum and return.
 966      */
 967     if (cx_next->type == ACPI_STATE_C1) {
 968         sc->cst_prev_sleep = (sc->cst_prev_sleep * 3 + 500000 / hz) / 4;
 969         cx_next->enter(cx_next);
 970         return;
 971     }
 972
 973     /* Execute the proper preamble before enter the selected state. */
 974     if (cx_next->preamble == ACPI_CST_CX_PREAMBLE_BM_ARB) {
 975         AcpiWriteBitRegister(ACPI_BITREG_ARB_DISABLE, 1);
 976         bm_arb_disabled = 1;
 977     } else if (cx_next->preamble == ACPI_CST_CX_PREAMBLE_WBINVD) {
 978         ACPI_FLUSH_CPU_CACHE();
 979     }
 980
 981     /*
 982      * Enter the selected state and check time spent asleep.
 983      */
 984     microtime_pcpu_get(&start);
 985     cpu_mfence();
 986
 987     cx_next->enter(cx_next);
 988
 989     cpu_mfence();
 990     microtime_pcpu_get(&end);
 991
 992     /* Enable bus master arbitration, if it was disabled. */
 993     if (bm_arb_disabled)
 994         AcpiWriteBitRegister(ACPI_BITREG_ARB_DISABLE, 0);
 995
 996     ACPI_ENABLE_IRQS();
 997
 998     /* Find the actual time asleep in microseconds. */
 999     tdiff = microtime_pcpu_diff(&start, &end);
1000     sc->cst_prev_sleep = (sc->cst_prev_sleep * 3 + tdiff) / 4;
1001 }
1002
1003 /*
1004  * Re-evaluate the _CST object when we are notified that it changed.
1005  */
1006 static void
1007 acpi_cst_notify(device_t dev)
1008 {
1009     struct acpi_cst_softc *sc = device_get_softc(dev);
1010
1011     KASSERT(curthread->td_type != TD_TYPE_NETISR,
1012         ("notify in netisr%d", mycpuid));
1013
1014     lwkt_serialize_enter(&acpi_cst_slize);
1015
1016     /* Update the list of Cx states. */
1017     acpi_cst_cx_reprobe_cst(sc);
1018     acpi_cst_support_list(sc);
1019
1020     /* Update the new lowest useable Cx state for all CPUs. */
1021     acpi_cst_global_cx_count();
1022
1023     /*
1024      * Fix up the lowest Cx being used
1025      */
1026     if (acpi_cst_cx_lowest_req < acpi_cst_cx_count)
1027         acpi_cst_cx_lowest = acpi_cst_cx_lowest_req;
1028     if (acpi_cst_cx_lowest > acpi_cst_cx_count - 1)
1029         acpi_cst_cx_lowest = acpi_cst_cx_count - 1;
1030
1031     lwkt_serialize_exit(&acpi_cst_slize);
1032 }
1033
1034 static int
1035 acpi_cst_set_quirks(void)
1036 {
1037     device_t acpi_dev;
1038     uint32_t val;
1039
1040     ACPI_FUNCTION_TRACE((char *)(uintptr_t)__func__);
1041
1042     /*
1043      * Bus mastering arbitration control is needed to keep caches coherent
1044      * while sleeping in C3.  If it's not present but a working flush cache
1045      * instruction is present, flush the caches before entering C3 instead.
1046      * Otherwise, just disable C3 completely.
1047      */
1048     if (AcpiGbl_FADT.Pm2ControlBlock == 0 ||
1049         AcpiGbl_FADT.Pm2ControlLength == 0) {
1050         if ((AcpiGbl_FADT.Flags & ACPI_FADT_WBINVD) &&
1051             (AcpiGbl_FADT.Flags & ACPI_FADT_WBINVD_FLUSH) == 0) {
1052             acpi_cst_quirks |= ACPI_CST_QUIRK_NO_BM;
1053             ACPI_DEBUG_PRINT((ACPI_DB_INFO,
1054                 "cpu_cst: no BM control, using flush cache method\n"));
1055         } else {
1056             acpi_cst_quirks |= ACPI_CST_QUIRK_NO_C3;
1057             ACPI_DEBUG_PRINT((ACPI_DB_INFO,
1058                 "cpu_cst: no BM control, C3 not available\n"));
1059         }
1060     }
1061
1062     /* Look for various quirks of the PIIX4 part. */
1063     acpi_dev = pci_find_device(PCI_VENDOR_INTEL, PCI_DEVICE_82371AB_3);
1064     if (acpi_dev != NULL) {
1065         switch (pci_get_revid(acpi_dev)) {
1066         /*
1067          * Disable C3 support for all PIIX4 chipsets.  Some of these parts
1068          * do not report the BMIDE status to the BM status register and
1069          * others have a livelock bug if Type-F DMA is enabled.  Linux
1070          * works around the BMIDE bug by reading the BM status directly
1071          * but we take the simpler approach of disabling C3 for these
1072          * parts.
1073          *
1074          * See erratum #18 ("C3 Power State/BMIDE and Type-F DMA
1075          * Livelock") from the January 2002 PIIX4 specification update.
1076          * Applies to all PIIX4 models.
1077          *
1078          * Also, make sure that all interrupts cause a "Stop Break"
1079          * event to exit from C2 state.
1080          * Also, BRLD_EN_BM (ACPI_BITREG_BUS_MASTER_RLD in ACPI-speak)
1081          * should be set to zero, otherwise it causes C2 to short-sleep.
1082          * PIIX4 doesn't properly support C3 and bus master activity
1083          * need not break out of C2.
1084          */
1085         case PCI_REVISION_A_STEP:
1086         case PCI_REVISION_B_STEP:
1087         case PCI_REVISION_4E:
1088         case PCI_REVISION_4M:
1089             acpi_cst_quirks |= ACPI_CST_QUIRK_NO_C3;
1090             ACPI_DEBUG_PRINT((ACPI_DB_INFO,
1091                 "cpu_cst: working around PIIX4 bug, disabling C3\n"));
1092
1093             val = pci_read_config(acpi_dev, PIIX4_DEVACTB_REG, 4);
1094             if ((val & PIIX4_STOP_BREAK_MASK) != PIIX4_STOP_BREAK_MASK) {
1095                 ACPI_DEBUG_PRINT((ACPI_DB_INFO,
1096                     "cpu_cst: PIIX4: enabling IRQs to generate Stop Break\n"));
1097                 val |= PIIX4_STOP_BREAK_MASK;
1098                 pci_write_config(acpi_dev, PIIX4_DEVACTB_REG, val, 4);
1099             }
1100             AcpiReadBitRegister(ACPI_BITREG_BUS_MASTER_RLD, &val);
1101             if (val) {
1102                 ACPI_DEBUG_PRINT((ACPI_DB_INFO,
1103                     "cpu_cst: PIIX4: reset BRLD_EN_BM\n"));
1104                 AcpiWriteBitRegister(ACPI_BITREG_BUS_MASTER_RLD, 0);
1105             }
1106             break;
1107         default:
1108             break;
1109         }
1110     }
1111
1112     return (0);
1113 }
1114
1115 static int
1116 acpi_cst_usage_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1117 {
1118     struct acpi_cst_softc *sc;
1119     struct sbuf  sb;
1120     char         buf[128];
1121     int          i;
1122     uintmax_t    fract, sum, whole;
1123
1124     sc = (struct acpi_cst_softc *) arg1;
1125     sum = 0;
1126     for (i = 0; i < sc->cst_cx_count; i++)
1127         sum += sc->cst_cx_stats[i];
1128     sbuf_new(&sb, buf, sizeof(buf), SBUF_FIXEDLEN);
1129     for (i = 0; i < sc->cst_cx_count; i++) {
1130         if (sum > 0) {
1131             whole = (uintmax_t)sc->cst_cx_stats[i] * 100;
1132             fract = (whole % sum) * 100;
1133             sbuf_printf(&sb, "%u.%02u%% ", (u_int)(whole / sum),
1134                 (u_int)(fract / sum));
1135         } else
1136             sbuf_printf(&sb, "0.00%% ");
1137     }
1138     sbuf_printf(&sb, "last %dus", sc->cst_prev_sleep);
1139     sbuf_trim(&sb);
1140     sbuf_finish(&sb);
1141     sysctl_handle_string(oidp, sbuf_data(&sb), sbuf_len(&sb), req);
1142     sbuf_delete(&sb);
1143
1144     return (0);
1145 }
1146
1147 static int
1148 acpi_cst_set_lowest_oncpu(struct acpi_cst_softc *sc, int val)
1149 {
1150     int old_lowest, error = 0, old_lowest_req;
1151     uint32_t old_type, type;
1152
1153     KKASSERT(mycpuid == sc->cst_cpuid);
1154
1155     old_lowest_req = sc->cst_cx_lowest_req;
1156     sc->cst_cx_lowest_req = val;
1157
1158     if (val > sc->cst_cx_count - 1)
1159         val = sc->cst_cx_count - 1;
1160     old_lowest = atomic_swap_int(&sc->cst_cx_lowest, val);
1161
1162     old_type = sc->cst_cx_states[old_lowest].type;
1163     type = sc->cst_cx_states[val].type;
1164     if (old_type >= ACPI_STATE_C3 && type < ACPI_STATE_C3) {
1165         cputimer_intr_powersave_remreq();
1166     } else if (type >= ACPI_STATE_C3 && old_type < ACPI_STATE_C3) {
1167         error = cputimer_intr_powersave_addreq();
1168         if (error) {
1169             /* Restore */
1170             sc->cst_cx_lowest_req = old_lowest_req;
1171             sc->cst_cx_lowest = old_lowest;
1172         }
1173     }
1174
1175     if (error)
1176         return error;
1177
1178     /* Cache the new lowest non-C3 state. */
1179     acpi_cst_non_c3(sc);
1180
1181     /* Reset the statistics counters. */
1182     bzero(sc->cst_cx_stats, sizeof(sc->cst_cx_stats));
1183     return (0);
1184 }
1185
1186 static void
1187 acpi_cst_set_lowest_handler(netmsg_t msg)
1188 {
1189     struct netmsg_acpi_cst *rmsg = (struct netmsg_acpi_cst *)msg;
1190     int error;
1191
1192     error = acpi_cst_set_lowest_oncpu(rmsg->sc, rmsg->val);
1193     lwkt_replymsg(&rmsg->base.lmsg, error);
1194 }
1195
1196 static int
1197 acpi_cst_set_lowest(struct acpi_cst_softc *sc, int val)
1198 {
1199     struct netmsg_acpi_cst msg;
1200
1201     netmsg_init(&msg.base, NULL, &curthread->td_msgport, MSGF_PRIORITY,
1202         acpi_cst_set_lowest_handler);
1203     msg.sc = sc;
1204     msg.val = val;
1205
1206     return lwkt_domsg(netisr_cpuport(sc->cst_cpuid), &msg.base.lmsg, 0);
1207 }
1208
1209 static int
1210 acpi_cst_lowest_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1211 {
1212     struct       acpi_cst_softc *sc;
1213     char         state[8];
1214     int          val, error;
1215
1216     sc = (struct acpi_cst_softc *)arg1;
1217     ksnprintf(state, sizeof(state), "C%d", sc->cst_cx_lowest_req + 1);
1218     error = sysctl_handle_string(oidp, state, sizeof(state), req);
1219     if (error != 0 || req->newptr == NULL)
1220         return (error);
1221     if (strlen(state) < 2 || toupper(state[0]) != 'C')
1222         return (EINVAL);
1223     val = (int) strtol(state + 1, NULL, 10) - 1;
1224     if (val < 0)
1225         return (EINVAL);
1226
1227     lwkt_serialize_enter(&acpi_cst_slize);
1228     error = acpi_cst_set_lowest(sc, val);
1229     lwkt_serialize_exit(&acpi_cst_slize);
1230
1231     return error;
1232 }
1233
1234 static int
1235 acpi_cst_lowest_use_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1236 {
1237     struct       acpi_cst_softc *sc;
1238     char         state[8];
1239
1240     sc = (struct acpi_cst_softc *)arg1;
1241     ksnprintf(state, sizeof(state), "C%d", sc->cst_cx_lowest + 1);
1242     return sysctl_handle_string(oidp, state, sizeof(state), req);
1243 }
1244
1245 static int
1246 acpi_cst_global_lowest_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1247 {
1248     struct      acpi_cst_softc *sc;
1249     char        state[8];
1250     int         val, error, i;
1251
1252     ksnprintf(state, sizeof(state), "C%d", acpi_cst_cx_lowest_req + 1);
1253     error = sysctl_handle_string(oidp, state, sizeof(state), req);
1254     if (error != 0 || req->newptr == NULL)
1255         return (error);
1256     if (strlen(state) < 2 || toupper(state[0]) != 'C')
1257         return (EINVAL);
1258     val = (int) strtol(state + 1, NULL, 10) - 1;
1259     if (val < 0)
1260         return (EINVAL);
1261
1262     lwkt_serialize_enter(&acpi_cst_slize);
1263
1264     acpi_cst_cx_lowest_req = val;
1265     acpi_cst_cx_lowest = val;
1266     if (acpi_cst_cx_lowest > acpi_cst_cx_count - 1)
1267         acpi_cst_cx_lowest = acpi_cst_cx_count - 1;
1268
1269     /* Update the new lowest useable Cx state for all CPUs. */
1270     for (i = 0; i < acpi_cst_ndevices; i++) {
1271         sc = device_get_softc(acpi_cst_devices[i]);
1272         error = acpi_cst_set_lowest(sc, val);
1273         if (error) {
1274             KKASSERT(i == 0);
1275             break;
1276         }
1277     }
1278
1279     lwkt_serialize_exit(&acpi_cst_slize);
1280
1281     return error;
1282 }
1283
1284 static int
1285 acpi_cst_global_lowest_use_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1286 {
1287     char        state[8];
1288
1289     ksnprintf(state, sizeof(state), "C%d", acpi_cst_cx_lowest + 1);
1290     return sysctl_handle_string(oidp, state, sizeof(state), req);
1291 }
1292
1293 /*
1294  * Put the CPU in C1 in a machine-dependant way.
1295  * XXX: shouldn't be here!
1296  */
1297 static void
1298 acpi_cst_c1_halt(void)
1299 {
1300     splz();
1301     if ((mycpu->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0)
1302         __asm __volatile("sti; hlt");
1303     else
1304         __asm __volatile("sti; pause");
1305 }
1306
1307 static void
1308 acpi_cst_non_c3(struct acpi_cst_softc *sc)
1309 {
1310     int i;
1311
1312     sc->cst_non_c3 = 0;
1313     for (i = sc->cst_cx_lowest; i >= 0; i--) {
1314         if (sc->cst_cx_states[i].type < ACPI_STATE_C3) {
1315             sc->cst_non_c3 = i;
1316             break;
1317         }
1318     }
1319     if (bootverbose)
1320         device_printf(sc->cst_dev, "non-C3 %d\n", sc->cst_non_c3);
1321 }
1322
1323 /*
1324  * Update the largest Cx state supported in the global acpi_cst_cx_count.
1325  * It will be used in the global Cx sysctl handler.
1326  */
1327 static void
1328 acpi_cst_global_cx_count(void)
1329 {
1330     struct acpi_cst_softc *sc;
1331     int i;
1332
1333     if (acpi_cst_ndevices == 0) {
1334         acpi_cst_cx_count = 0;
1335         return;
1336     }
1337
1338     sc = device_get_softc(acpi_cst_devices[0]);
1339     acpi_cst_cx_count = sc->cst_cx_count;
1340
1341     for (i = 1; i < acpi_cst_ndevices; i++) {
1342         struct acpi_cst_softc *sc = device_get_softc(acpi_cst_devices[i]);
1343
1344         if (sc->cst_cx_count < acpi_cst_cx_count)
1345             acpi_cst_cx_count = sc->cst_cx_count;
1346     }
1347     if (bootverbose)
1348         kprintf("cpu_cst: global Cx count %d\n", acpi_cst_cx_count);
1349 }
1350
1351 static void
1352 acpi_cst_c1_halt_enter(const struct acpi_cst_cx *cx __unused)
1353 {
1354     acpi_cst_c1_halt();
1355 }
1356
1357 static void
1358 acpi_cst_cx_io_enter(const struct acpi_cst_cx *cx)
1359 {
1360     uint64_t dummy;
1361
1362     /*
1363      * Read I/O to enter this Cx state
1364      */
1365     bus_space_read_1(cx->btag, cx->bhand, 0);
1366     /*
1367      * Perform a dummy I/O read.  Since it may take an arbitrary time
1368      * to enter the idle state, this read makes sure that we are frozen.
1369      */
1370     AcpiRead(&dummy, &AcpiGbl_FADT.XPmTimerBlock);
1371 }
1372
1373 static int
1374 acpi_cst_cx_setup(struct acpi_cst_cx *cx)
1375 {
1376     cx->flags &= ~ACPI_CST_CX_FLAG_BM_STS;
1377     cx->preamble = ACPI_CST_CX_PREAMBLE_NONE;
1378
1379     if (cx->type >= ACPI_STATE_C3) {
1380         /*
1381          * Set the required operations for entering C3(+) state.
1382          * Later acpi_cst_md_cx_setup() may fix them up.
1383          */
1384
1385         /*
1386          * Always check BM_STS.
1387          */
1388         if ((acpi_cst_quirks & ACPI_CST_QUIRK_NO_BM) == 0)
1389             cx->flags |= ACPI_CST_CX_FLAG_BM_STS;
1390
1391         /*
1392          * According to the ACPI specification, bus master arbitration
1393          * is only available on UP system.  For MP system, cache flushing
1394          * is required.
1395          */
1396         if (ncpus == 1 && (acpi_cst_quirks & ACPI_CST_QUIRK_NO_BM) == 0)
1397             cx->preamble = ACPI_CST_CX_PREAMBLE_BM_ARB;
1398         else
1399             cx->preamble = ACPI_CST_CX_PREAMBLE_WBINVD;
1400     }
1401     return acpi_cst_md_cx_setup(cx);
1402 }
1403
1404 static void
1405 acpi_cst_free_resource(struct acpi_cst_softc *sc, int start)
1406 {
1407     int i;
1408
1409     for (i = start; i < MAX_CX_STATES; ++i) {
1410         struct acpi_cst_cx *cx = &sc->cst_cx_states[i];
1411
1412         if (cx->res != NULL)
1413             bus_release_resource(sc->cst_dev, cx->res_type, cx->rid, cx->res);
1414         memset(cx, 0, sizeof(*cx));
1415     }
1416 }