xref: /linux/drivers/media/i2c/ccs-pll.c (revision b3c0115e34adcabe12fce8845e24ca6f04c1554e)
19e05bbacSSakari Ailus // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
29e05bbacSSakari Ailus /*
39e05bbacSSakari Ailus  * drivers/media/i2c/ccs-pll.c
49e05bbacSSakari Ailus  *
59e05bbacSSakari Ailus  * Generic MIPI CCS/SMIA/SMIA++ PLL calculator
69e05bbacSSakari Ailus  *
79e05bbacSSakari Ailus  * Copyright (C) 2020 Intel Corporation
89e05bbacSSakari Ailus  * Copyright (C) 2011--2012 Nokia Corporation
99e05bbacSSakari Ailus  * Contact: Sakari Ailus <sakari.ailus@iki.fi>
109e05bbacSSakari Ailus  */
119e05bbacSSakari Ailus 
129e05bbacSSakari Ailus #include <linux/device.h>
139e05bbacSSakari Ailus #include <linux/gcd.h>
149e05bbacSSakari Ailus #include <linux/lcm.h>
159e05bbacSSakari Ailus #include <linux/module.h>
169e05bbacSSakari Ailus 
179e05bbacSSakari Ailus #include "ccs-pll.h"
189e05bbacSSakari Ailus 
199e05bbacSSakari Ailus /* Return an even number or one. */
209e05bbacSSakari Ailus static inline uint32_t clk_div_even(uint32_t a)
219e05bbacSSakari Ailus {
229e05bbacSSakari Ailus 	return max_t(uint32_t, 1, a & ~1);
239e05bbacSSakari Ailus }
249e05bbacSSakari Ailus 
259e05bbacSSakari Ailus /* Return an even number or one. */
269e05bbacSSakari Ailus static inline uint32_t clk_div_even_up(uint32_t a)
279e05bbacSSakari Ailus {
289e05bbacSSakari Ailus 	if (a == 1)
299e05bbacSSakari Ailus 		return 1;
309e05bbacSSakari Ailus 	return (a + 1) & ~1;
319e05bbacSSakari Ailus }
329e05bbacSSakari Ailus 
339e05bbacSSakari Ailus static inline uint32_t is_one_or_even(uint32_t a)
349e05bbacSSakari Ailus {
359e05bbacSSakari Ailus 	if (a == 1)
369e05bbacSSakari Ailus 		return 1;
379e05bbacSSakari Ailus 	if (a & 1)
389e05bbacSSakari Ailus 		return 0;
399e05bbacSSakari Ailus 
409e05bbacSSakari Ailus 	return 1;
419e05bbacSSakari Ailus }
429e05bbacSSakari Ailus 
439e05bbacSSakari Ailus static int bounds_check(struct device *dev, uint32_t val,
449e05bbacSSakari Ailus 			uint32_t min, uint32_t max, char *str)
459e05bbacSSakari Ailus {
469e05bbacSSakari Ailus 	if (val >= min && val <= max)
479e05bbacSSakari Ailus 		return 0;
489e05bbacSSakari Ailus 
499e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "%s out of bounds: %d (%d--%d)\n", str, val, min, max);
509e05bbacSSakari Ailus 
519e05bbacSSakari Ailus 	return -EINVAL;
529e05bbacSSakari Ailus }
539e05bbacSSakari Ailus 
549e05bbacSSakari Ailus static void print_pll(struct device *dev, struct ccs_pll *pll)
559e05bbacSSakari Ailus {
569e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "pre_pll_clk_div\t%u\n",  pll->pre_pll_clk_div);
579e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "pll_multiplier \t%u\n",  pll->pll_multiplier);
589e05bbacSSakari Ailus 	if (!(pll->flags & CCS_PLL_FLAG_NO_OP_CLOCKS)) {
599e05bbacSSakari Ailus 		dev_dbg(dev, "op_sys_clk_div \t%u\n", pll->op.sys_clk_div);
609e05bbacSSakari Ailus 		dev_dbg(dev, "op_pix_clk_div \t%u\n", pll->op.pix_clk_div);
619e05bbacSSakari Ailus 	}
629e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "vt_sys_clk_div \t%u\n",  pll->vt.sys_clk_div);
639e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "vt_pix_clk_div \t%u\n",  pll->vt.pix_clk_div);
649e05bbacSSakari Ailus 
659e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "ext_clk_freq_hz \t%u\n", pll->ext_clk_freq_hz);
669e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "pll_ip_clk_freq_hz \t%u\n", pll->pll_ip_clk_freq_hz);
679e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "pll_op_clk_freq_hz \t%u\n", pll->pll_op_clk_freq_hz);
689e05bbacSSakari Ailus 	if (!(pll->flags & CCS_PLL_FLAG_NO_OP_CLOCKS)) {
699e05bbacSSakari Ailus 		dev_dbg(dev, "op_sys_clk_freq_hz \t%u\n",
709e05bbacSSakari Ailus 			pll->op.sys_clk_freq_hz);
719e05bbacSSakari Ailus 		dev_dbg(dev, "op_pix_clk_freq_hz \t%u\n",
729e05bbacSSakari Ailus 			pll->op.pix_clk_freq_hz);
739e05bbacSSakari Ailus 	}
749e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "vt_sys_clk_freq_hz \t%u\n", pll->vt.sys_clk_freq_hz);
759e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "vt_pix_clk_freq_hz \t%u\n", pll->vt.pix_clk_freq_hz);
769e05bbacSSakari Ailus }
779e05bbacSSakari Ailus 
789e05bbacSSakari Ailus static int check_all_bounds(struct device *dev,
799e05bbacSSakari Ailus 			    const struct ccs_pll_limits *limits,
809e05bbacSSakari Ailus 			    const struct ccs_pll_branch_limits *op_limits,
819e05bbacSSakari Ailus 			    struct ccs_pll *pll, struct ccs_pll_branch *op_pll)
829e05bbacSSakari Ailus {
839e05bbacSSakari Ailus 	int rval;
849e05bbacSSakari Ailus 
859e05bbacSSakari Ailus 	rval = bounds_check(dev, pll->pll_ip_clk_freq_hz,
869e05bbacSSakari Ailus 			    limits->min_pll_ip_freq_hz,
879e05bbacSSakari Ailus 			    limits->max_pll_ip_freq_hz,
889e05bbacSSakari Ailus 			    "pll_ip_clk_freq_hz");
899e05bbacSSakari Ailus 	if (!rval)
909e05bbacSSakari Ailus 		rval = bounds_check(
919e05bbacSSakari Ailus 			dev, pll->pll_multiplier,
929e05bbacSSakari Ailus 			limits->min_pll_multiplier, limits->max_pll_multiplier,
939e05bbacSSakari Ailus 			"pll_multiplier");
949e05bbacSSakari Ailus 	if (!rval)
959e05bbacSSakari Ailus 		rval = bounds_check(
969e05bbacSSakari Ailus 			dev, pll->pll_op_clk_freq_hz,
979e05bbacSSakari Ailus 			limits->min_pll_op_freq_hz, limits->max_pll_op_freq_hz,
989e05bbacSSakari Ailus 			"pll_op_clk_freq_hz");
999e05bbacSSakari Ailus 	if (!rval)
1009e05bbacSSakari Ailus 		rval = bounds_check(
1019e05bbacSSakari Ailus 			dev, op_pll->sys_clk_div,
1029e05bbacSSakari Ailus 			op_limits->min_sys_clk_div, op_limits->max_sys_clk_div,
1039e05bbacSSakari Ailus 			"op_sys_clk_div");
1049e05bbacSSakari Ailus 	if (!rval)
1059e05bbacSSakari Ailus 		rval = bounds_check(
1069e05bbacSSakari Ailus 			dev, op_pll->sys_clk_freq_hz,
1079e05bbacSSakari Ailus 			op_limits->min_sys_clk_freq_hz,
1089e05bbacSSakari Ailus 			op_limits->max_sys_clk_freq_hz,
1099e05bbacSSakari Ailus 			"op_sys_clk_freq_hz");
1109e05bbacSSakari Ailus 	if (!rval)
1119e05bbacSSakari Ailus 		rval = bounds_check(
1129e05bbacSSakari Ailus 			dev, op_pll->pix_clk_freq_hz,
1139e05bbacSSakari Ailus 			op_limits->min_pix_clk_freq_hz,
1149e05bbacSSakari Ailus 			op_limits->max_pix_clk_freq_hz,
1159e05bbacSSakari Ailus 			"op_pix_clk_freq_hz");
1169e05bbacSSakari Ailus 
1179e05bbacSSakari Ailus 	/*
1189e05bbacSSakari Ailus 	 * If there are no OP clocks, the VT clocks are contained in
1199e05bbacSSakari Ailus 	 * the OP clock struct.
1209e05bbacSSakari Ailus 	 */
1219e05bbacSSakari Ailus 	if (pll->flags & CCS_PLL_FLAG_NO_OP_CLOCKS)
1229e05bbacSSakari Ailus 		return rval;
1239e05bbacSSakari Ailus 
1249e05bbacSSakari Ailus 	if (!rval)
1259e05bbacSSakari Ailus 		rval = bounds_check(
1269e05bbacSSakari Ailus 			dev, pll->vt.sys_clk_freq_hz,
1279e05bbacSSakari Ailus 			limits->vt.min_sys_clk_freq_hz,
1289e05bbacSSakari Ailus 			limits->vt.max_sys_clk_freq_hz,
1299e05bbacSSakari Ailus 			"vt_sys_clk_freq_hz");
1309e05bbacSSakari Ailus 	if (!rval)
1319e05bbacSSakari Ailus 		rval = bounds_check(
1329e05bbacSSakari Ailus 			dev, pll->vt.pix_clk_freq_hz,
1339e05bbacSSakari Ailus 			limits->vt.min_pix_clk_freq_hz,
1349e05bbacSSakari Ailus 			limits->vt.max_pix_clk_freq_hz,
1359e05bbacSSakari Ailus 			"vt_pix_clk_freq_hz");
1369e05bbacSSakari Ailus 
1379e05bbacSSakari Ailus 	return rval;
1389e05bbacSSakari Ailus }
1399e05bbacSSakari Ailus 
1409e05bbacSSakari Ailus /*
1419e05bbacSSakari Ailus  * Heuristically guess the PLL tree for a given common multiplier and
1429e05bbacSSakari Ailus  * divisor. Begin with the operational timing and continue to video
1439e05bbacSSakari Ailus  * timing once operational timing has been verified.
1449e05bbacSSakari Ailus  *
1459e05bbacSSakari Ailus  * @mul is the PLL multiplier and @div is the common divisor
1469e05bbacSSakari Ailus  * (pre_pll_clk_div and op_sys_clk_div combined). The final PLL
1479e05bbacSSakari Ailus  * multiplier will be a multiple of @mul.
1489e05bbacSSakari Ailus  *
1499e05bbacSSakari Ailus  * @return Zero on success, error code on error.
1509e05bbacSSakari Ailus  */
1519e05bbacSSakari Ailus static int
1529e05bbacSSakari Ailus __ccs_pll_calculate(struct device *dev, const struct ccs_pll_limits *limits,
1539e05bbacSSakari Ailus 		    const struct ccs_pll_branch_limits *op_limits,
1549e05bbacSSakari Ailus 		    struct ccs_pll *pll, struct ccs_pll_branch *op_pll,
1559e05bbacSSakari Ailus 		    uint32_t mul, uint32_t div, uint32_t lane_op_clock_ratio)
1569e05bbacSSakari Ailus {
1579e05bbacSSakari Ailus 	uint32_t sys_div;
1589e05bbacSSakari Ailus 	uint32_t best_pix_div = INT_MAX >> 1;
1599e05bbacSSakari Ailus 	uint32_t vt_op_binning_div;
1609e05bbacSSakari Ailus 	/*
1619e05bbacSSakari Ailus 	 * Higher multipliers (and divisors) are often required than
1629e05bbacSSakari Ailus 	 * necessitated by the external clock and the output clocks.
1639e05bbacSSakari Ailus 	 * There are limits for all values in the clock tree. These
1649e05bbacSSakari Ailus 	 * are the minimum and maximum multiplier for mul.
1659e05bbacSSakari Ailus 	 */
1669e05bbacSSakari Ailus 	uint32_t more_mul_min, more_mul_max;
1679e05bbacSSakari Ailus 	uint32_t more_mul_factor;
1689e05bbacSSakari Ailus 	uint32_t min_vt_div, max_vt_div, vt_div;
1699e05bbacSSakari Ailus 	uint32_t min_sys_div, max_sys_div;
1709e05bbacSSakari Ailus 	unsigned int i;
1719e05bbacSSakari Ailus 
1729e05bbacSSakari Ailus 	/*
1739e05bbacSSakari Ailus 	 * Get pre_pll_clk_div so that our pll_op_clk_freq_hz won't be
1749e05bbacSSakari Ailus 	 * too high.
1759e05bbacSSakari Ailus 	 */
1769e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "pre_pll_clk_div %u\n", pll->pre_pll_clk_div);
1779e05bbacSSakari Ailus 
1789e05bbacSSakari Ailus 	/* Don't go above max pll multiplier. */
1799e05bbacSSakari Ailus 	more_mul_max = limits->max_pll_multiplier / mul;
1809e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "more_mul_max: max_pll_multiplier check: %u\n",
1819e05bbacSSakari Ailus 		more_mul_max);
1829e05bbacSSakari Ailus 	/* Don't go above max pll op frequency. */
1839e05bbacSSakari Ailus 	more_mul_max =
1849e05bbacSSakari Ailus 		min_t(uint32_t,
1859e05bbacSSakari Ailus 		      more_mul_max,
1869e05bbacSSakari Ailus 		      limits->max_pll_op_freq_hz
1879e05bbacSSakari Ailus 		      / (pll->ext_clk_freq_hz / pll->pre_pll_clk_div * mul));
1889e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "more_mul_max: max_pll_op_freq_hz check: %u\n",
1899e05bbacSSakari Ailus 		more_mul_max);
1909e05bbacSSakari Ailus 	/* Don't go above the division capability of op sys clock divider. */
1919e05bbacSSakari Ailus 	more_mul_max = min(more_mul_max,
1929e05bbacSSakari Ailus 			   op_limits->max_sys_clk_div * pll->pre_pll_clk_div
1939e05bbacSSakari Ailus 			   / div);
1949e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "more_mul_max: max_op_sys_clk_div check: %u\n",
1959e05bbacSSakari Ailus 		more_mul_max);
1969e05bbacSSakari Ailus 	/* Ensure we won't go above min_pll_multiplier. */
1979e05bbacSSakari Ailus 	more_mul_max = min(more_mul_max,
1989e05bbacSSakari Ailus 			   DIV_ROUND_UP(limits->max_pll_multiplier, mul));
1999e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "more_mul_max: min_pll_multiplier check: %u\n",
2009e05bbacSSakari Ailus 		more_mul_max);
2019e05bbacSSakari Ailus 
2029e05bbacSSakari Ailus 	/* Ensure we won't go below min_pll_op_freq_hz. */
2039e05bbacSSakari Ailus 	more_mul_min = DIV_ROUND_UP(limits->min_pll_op_freq_hz,
2049e05bbacSSakari Ailus 				    pll->ext_clk_freq_hz / pll->pre_pll_clk_div
2059e05bbacSSakari Ailus 				    * mul);
2069e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "more_mul_min: min_pll_op_freq_hz check: %u\n",
2079e05bbacSSakari Ailus 		more_mul_min);
2089e05bbacSSakari Ailus 	/* Ensure we won't go below min_pll_multiplier. */
2099e05bbacSSakari Ailus 	more_mul_min = max(more_mul_min,
2109e05bbacSSakari Ailus 			   DIV_ROUND_UP(limits->min_pll_multiplier, mul));
2119e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "more_mul_min: min_pll_multiplier check: %u\n",
2129e05bbacSSakari Ailus 		more_mul_min);
2139e05bbacSSakari Ailus 
2149e05bbacSSakari Ailus 	if (more_mul_min > more_mul_max) {
2159e05bbacSSakari Ailus 		dev_dbg(dev,
2169e05bbacSSakari Ailus 			"unable to compute more_mul_min and more_mul_max\n");
2179e05bbacSSakari Ailus 		return -EINVAL;
2189e05bbacSSakari Ailus 	}
2199e05bbacSSakari Ailus 
2209e05bbacSSakari Ailus 	more_mul_factor = lcm(div, pll->pre_pll_clk_div) / div;
2219e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "more_mul_factor: %u\n", more_mul_factor);
2229e05bbacSSakari Ailus 	more_mul_factor = lcm(more_mul_factor, op_limits->min_sys_clk_div);
2239e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "more_mul_factor: min_op_sys_clk_div: %d\n",
2249e05bbacSSakari Ailus 		more_mul_factor);
2259e05bbacSSakari Ailus 	i = roundup(more_mul_min, more_mul_factor);
2269e05bbacSSakari Ailus 	if (!is_one_or_even(i))
2279e05bbacSSakari Ailus 		i <<= 1;
2289e05bbacSSakari Ailus 
2299e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "final more_mul: %u\n", i);
2309e05bbacSSakari Ailus 	if (i > more_mul_max) {
2319e05bbacSSakari Ailus 		dev_dbg(dev, "final more_mul is bad, max %u\n", more_mul_max);
2329e05bbacSSakari Ailus 		return -EINVAL;
2339e05bbacSSakari Ailus 	}
2349e05bbacSSakari Ailus 
2359e05bbacSSakari Ailus 	pll->pll_multiplier = mul * i;
2369e05bbacSSakari Ailus 	op_pll->sys_clk_div = div * i / pll->pre_pll_clk_div;
2379e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "op_sys_clk_div: %u\n", op_pll->sys_clk_div);
2389e05bbacSSakari Ailus 
2399e05bbacSSakari Ailus 	pll->pll_ip_clk_freq_hz = pll->ext_clk_freq_hz
2409e05bbacSSakari Ailus 		/ pll->pre_pll_clk_div;
2419e05bbacSSakari Ailus 
2429e05bbacSSakari Ailus 	pll->pll_op_clk_freq_hz = pll->pll_ip_clk_freq_hz
2439e05bbacSSakari Ailus 		* pll->pll_multiplier;
2449e05bbacSSakari Ailus 
2459e05bbacSSakari Ailus 	/* Derive pll_op_clk_freq_hz. */
2469e05bbacSSakari Ailus 	op_pll->sys_clk_freq_hz =
2479e05bbacSSakari Ailus 		pll->pll_op_clk_freq_hz / op_pll->sys_clk_div;
2489e05bbacSSakari Ailus 
2499e05bbacSSakari Ailus 	op_pll->pix_clk_div = pll->bits_per_pixel;
2509e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "op_pix_clk_div: %u\n", op_pll->pix_clk_div);
2519e05bbacSSakari Ailus 
2529e05bbacSSakari Ailus 	op_pll->pix_clk_freq_hz =
2539e05bbacSSakari Ailus 		op_pll->sys_clk_freq_hz / op_pll->pix_clk_div;
2549e05bbacSSakari Ailus 
2559e05bbacSSakari Ailus 	if (pll->flags & CCS_PLL_FLAG_NO_OP_CLOCKS) {
2569e05bbacSSakari Ailus 		/* No OP clocks --- VT clocks are used instead. */
2579e05bbacSSakari Ailus 		goto out_skip_vt_calc;
2589e05bbacSSakari Ailus 	}
2599e05bbacSSakari Ailus 
2609e05bbacSSakari Ailus 	/*
2619e05bbacSSakari Ailus 	 * Some sensors perform analogue binning and some do this
2629e05bbacSSakari Ailus 	 * digitally. The ones doing this digitally can be roughly be
2639e05bbacSSakari Ailus 	 * found out using this formula. The ones doing this digitally
2649e05bbacSSakari Ailus 	 * should run at higher clock rate, so smaller divisor is used
2659e05bbacSSakari Ailus 	 * on video timing side.
2669e05bbacSSakari Ailus 	 */
2679e05bbacSSakari Ailus 	if (limits->min_line_length_pck_bin > limits->min_line_length_pck
2689e05bbacSSakari Ailus 	    / pll->binning_horizontal)
2699e05bbacSSakari Ailus 		vt_op_binning_div = pll->binning_horizontal;
2709e05bbacSSakari Ailus 	else
2719e05bbacSSakari Ailus 		vt_op_binning_div = 1;
2729e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "vt_op_binning_div: %u\n", vt_op_binning_div);
2739e05bbacSSakari Ailus 
2749e05bbacSSakari Ailus 	/*
2759e05bbacSSakari Ailus 	 * Profile 2 supports vt_pix_clk_div E [4, 10]
2769e05bbacSSakari Ailus 	 *
2779e05bbacSSakari Ailus 	 * Horizontal binning can be used as a base for difference in
2789e05bbacSSakari Ailus 	 * divisors. One must make sure that horizontal blanking is
2799e05bbacSSakari Ailus 	 * enough to accommodate the CSI-2 sync codes.
2809e05bbacSSakari Ailus 	 *
2819e05bbacSSakari Ailus 	 * Take scaling factor into account as well.
2829e05bbacSSakari Ailus 	 *
2839e05bbacSSakari Ailus 	 * Find absolute limits for the factor of vt divider.
2849e05bbacSSakari Ailus 	 */
2859e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "scale_m: %u\n", pll->scale_m);
2869e05bbacSSakari Ailus 	min_vt_div = DIV_ROUND_UP(op_pll->pix_clk_div * op_pll->sys_clk_div
2879e05bbacSSakari Ailus 				  * pll->scale_n,
2889e05bbacSSakari Ailus 				  lane_op_clock_ratio * vt_op_binning_div
2899e05bbacSSakari Ailus 				  * pll->scale_m);
2909e05bbacSSakari Ailus 
2919e05bbacSSakari Ailus 	/* Find smallest and biggest allowed vt divisor. */
2929e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "min_vt_div: %u\n", min_vt_div);
2939e05bbacSSakari Ailus 	min_vt_div = max(min_vt_div,
2949e05bbacSSakari Ailus 			 DIV_ROUND_UP(pll->pll_op_clk_freq_hz,
2959e05bbacSSakari Ailus 				      limits->vt.max_pix_clk_freq_hz));
2969e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "min_vt_div: max_vt_pix_clk_freq_hz: %u\n",
2979e05bbacSSakari Ailus 		min_vt_div);
2989e05bbacSSakari Ailus 	min_vt_div = max_t(uint32_t, min_vt_div,
2999e05bbacSSakari Ailus 			   limits->vt.min_pix_clk_div
3009e05bbacSSakari Ailus 			   * limits->vt.min_sys_clk_div);
3019e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "min_vt_div: min_vt_clk_div: %u\n", min_vt_div);
3029e05bbacSSakari Ailus 
3039e05bbacSSakari Ailus 	max_vt_div = limits->vt.max_sys_clk_div * limits->vt.max_pix_clk_div;
3049e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "max_vt_div: %u\n", max_vt_div);
3059e05bbacSSakari Ailus 	max_vt_div = min(max_vt_div,
3069e05bbacSSakari Ailus 			 DIV_ROUND_UP(pll->pll_op_clk_freq_hz,
3079e05bbacSSakari Ailus 				      limits->vt.min_pix_clk_freq_hz));
3089e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "max_vt_div: min_vt_pix_clk_freq_hz: %u\n",
3099e05bbacSSakari Ailus 		max_vt_div);
3109e05bbacSSakari Ailus 
3119e05bbacSSakari Ailus 	/*
3129e05bbacSSakari Ailus 	 * Find limitsits for sys_clk_div. Not all values are possible
3139e05bbacSSakari Ailus 	 * with all values of pix_clk_div.
3149e05bbacSSakari Ailus 	 */
3159e05bbacSSakari Ailus 	min_sys_div = limits->vt.min_sys_clk_div;
3169e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "min_sys_div: %u\n", min_sys_div);
3179e05bbacSSakari Ailus 	min_sys_div = max(min_sys_div,
3189e05bbacSSakari Ailus 			  DIV_ROUND_UP(min_vt_div,
3199e05bbacSSakari Ailus 				       limits->vt.max_pix_clk_div));
3209e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "min_sys_div: max_vt_pix_clk_div: %u\n", min_sys_div);
3219e05bbacSSakari Ailus 	min_sys_div = max(min_sys_div,
3229e05bbacSSakari Ailus 			  pll->pll_op_clk_freq_hz
3239e05bbacSSakari Ailus 			  / limits->vt.max_sys_clk_freq_hz);
3249e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "min_sys_div: max_pll_op_clk_freq_hz: %u\n", min_sys_div);
3259e05bbacSSakari Ailus 	min_sys_div = clk_div_even_up(min_sys_div);
3269e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "min_sys_div: one or even: %u\n", min_sys_div);
3279e05bbacSSakari Ailus 
3289e05bbacSSakari Ailus 	max_sys_div = limits->vt.max_sys_clk_div;
3299e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "max_sys_div: %u\n", max_sys_div);
3309e05bbacSSakari Ailus 	max_sys_div = min(max_sys_div,
3319e05bbacSSakari Ailus 			  DIV_ROUND_UP(max_vt_div,
3329e05bbacSSakari Ailus 				       limits->vt.min_pix_clk_div));
3339e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "max_sys_div: min_vt_pix_clk_div: %u\n", max_sys_div);
3349e05bbacSSakari Ailus 	max_sys_div = min(max_sys_div,
3359e05bbacSSakari Ailus 			  DIV_ROUND_UP(pll->pll_op_clk_freq_hz,
3369e05bbacSSakari Ailus 				       limits->vt.min_pix_clk_freq_hz));
3379e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "max_sys_div: min_vt_pix_clk_freq_hz: %u\n", max_sys_div);
3389e05bbacSSakari Ailus 
3399e05bbacSSakari Ailus 	/*
3409e05bbacSSakari Ailus 	 * Find pix_div such that a legal pix_div * sys_div results
3419e05bbacSSakari Ailus 	 * into a value which is not smaller than div, the desired
3429e05bbacSSakari Ailus 	 * divisor.
3439e05bbacSSakari Ailus 	 */
3449e05bbacSSakari Ailus 	for (vt_div = min_vt_div; vt_div <= max_vt_div;
3459e05bbacSSakari Ailus 	     vt_div += 2 - (vt_div & 1)) {
3469e05bbacSSakari Ailus 		for (sys_div = min_sys_div;
3479e05bbacSSakari Ailus 		     sys_div <= max_sys_div;
3489e05bbacSSakari Ailus 		     sys_div += 2 - (sys_div & 1)) {
3499e05bbacSSakari Ailus 			uint16_t pix_div = DIV_ROUND_UP(vt_div, sys_div);
3509e05bbacSSakari Ailus 
3519e05bbacSSakari Ailus 			if (pix_div < limits->vt.min_pix_clk_div
3529e05bbacSSakari Ailus 			    || pix_div > limits->vt.max_pix_clk_div) {
3539e05bbacSSakari Ailus 				dev_dbg(dev,
3549e05bbacSSakari Ailus 					"pix_div %u too small or too big (%u--%u)\n",
3559e05bbacSSakari Ailus 					pix_div,
3569e05bbacSSakari Ailus 					limits->vt.min_pix_clk_div,
3579e05bbacSSakari Ailus 					limits->vt.max_pix_clk_div);
3589e05bbacSSakari Ailus 				continue;
3599e05bbacSSakari Ailus 			}
3609e05bbacSSakari Ailus 
3619e05bbacSSakari Ailus 			/* Check if this one is better. */
3629e05bbacSSakari Ailus 			if (pix_div * sys_div
3639e05bbacSSakari Ailus 			    <= roundup(min_vt_div, best_pix_div))
3649e05bbacSSakari Ailus 				best_pix_div = pix_div;
3659e05bbacSSakari Ailus 		}
3669e05bbacSSakari Ailus 		if (best_pix_div < INT_MAX >> 1)
3679e05bbacSSakari Ailus 			break;
3689e05bbacSSakari Ailus 	}
3699e05bbacSSakari Ailus 
3709e05bbacSSakari Ailus 	pll->vt.sys_clk_div = DIV_ROUND_UP(min_vt_div, best_pix_div);
3719e05bbacSSakari Ailus 	pll->vt.pix_clk_div = best_pix_div;
3729e05bbacSSakari Ailus 
3739e05bbacSSakari Ailus 	pll->vt.sys_clk_freq_hz =
3749e05bbacSSakari Ailus 		pll->pll_op_clk_freq_hz / pll->vt.sys_clk_div;
3759e05bbacSSakari Ailus 	pll->vt.pix_clk_freq_hz =
3769e05bbacSSakari Ailus 		pll->vt.sys_clk_freq_hz / pll->vt.pix_clk_div;
3779e05bbacSSakari Ailus 
3789e05bbacSSakari Ailus out_skip_vt_calc:
3799e05bbacSSakari Ailus 	pll->pixel_rate_csi =
3809e05bbacSSakari Ailus 		op_pll->pix_clk_freq_hz * lane_op_clock_ratio;
3819e05bbacSSakari Ailus 	pll->pixel_rate_pixel_array = pll->vt.pix_clk_freq_hz;
3829e05bbacSSakari Ailus 
3839e05bbacSSakari Ailus 	return check_all_bounds(dev, limits, op_limits, pll, op_pll);
3849e05bbacSSakari Ailus }
3859e05bbacSSakari Ailus 
3869e05bbacSSakari Ailus int ccs_pll_calculate(struct device *dev, const struct ccs_pll_limits *limits,
3879e05bbacSSakari Ailus 		      struct ccs_pll *pll)
3889e05bbacSSakari Ailus {
3899e05bbacSSakari Ailus 	const struct ccs_pll_branch_limits *op_limits = &limits->op;
3909e05bbacSSakari Ailus 	struct ccs_pll_branch *op_pll = &pll->op;
3919e05bbacSSakari Ailus 	uint16_t min_pre_pll_clk_div;
3929e05bbacSSakari Ailus 	uint16_t max_pre_pll_clk_div;
3939e05bbacSSakari Ailus 	uint32_t lane_op_clock_ratio;
3949e05bbacSSakari Ailus 	uint32_t mul, div;
3959e05bbacSSakari Ailus 	unsigned int i;
3969e05bbacSSakari Ailus 	int rval = -EINVAL;
3979e05bbacSSakari Ailus 
3989e05bbacSSakari Ailus 	if (pll->flags & CCS_PLL_FLAG_NO_OP_CLOCKS) {
3999e05bbacSSakari Ailus 		/*
4009e05bbacSSakari Ailus 		 * If there's no OP PLL at all, use the VT values
4019e05bbacSSakari Ailus 		 * instead. The OP values are ignored for the rest of
4029e05bbacSSakari Ailus 		 * the PLL calculation.
4039e05bbacSSakari Ailus 		 */
4049e05bbacSSakari Ailus 		op_limits = &limits->vt;
4059e05bbacSSakari Ailus 		op_pll = &pll->vt;
4069e05bbacSSakari Ailus 	}
4079e05bbacSSakari Ailus 
4089e05bbacSSakari Ailus 	if (pll->flags & CCS_PLL_FLAG_OP_PIX_CLOCK_PER_LANE)
4099e05bbacSSakari Ailus 		lane_op_clock_ratio = pll->csi2.lanes;
4109e05bbacSSakari Ailus 	else
4119e05bbacSSakari Ailus 		lane_op_clock_ratio = 1;
4129e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "lane_op_clock_ratio: %u\n", lane_op_clock_ratio);
4139e05bbacSSakari Ailus 
4149e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "binning: %ux%u\n", pll->binning_horizontal,
4159e05bbacSSakari Ailus 		pll->binning_vertical);
4169e05bbacSSakari Ailus 
4179e05bbacSSakari Ailus 	switch (pll->bus_type) {
4189e05bbacSSakari Ailus 	case CCS_PLL_BUS_TYPE_CSI2:
4199e05bbacSSakari Ailus 		/* CSI transfers 2 bits per clock per lane; thus times 2 */
4209e05bbacSSakari Ailus 		pll->pll_op_clk_freq_hz = pll->link_freq * 2
4219e05bbacSSakari Ailus 			* (pll->csi2.lanes / lane_op_clock_ratio);
4229e05bbacSSakari Ailus 		break;
4239e05bbacSSakari Ailus 	case CCS_PLL_BUS_TYPE_PARALLEL:
4249e05bbacSSakari Ailus 		pll->pll_op_clk_freq_hz = pll->link_freq * pll->bits_per_pixel
4259e05bbacSSakari Ailus 			/ DIV_ROUND_UP(pll->bits_per_pixel,
4269e05bbacSSakari Ailus 				       pll->parallel.bus_width);
4279e05bbacSSakari Ailus 		break;
4289e05bbacSSakari Ailus 	default:
4299e05bbacSSakari Ailus 		return -EINVAL;
4309e05bbacSSakari Ailus 	}
4319e05bbacSSakari Ailus 
4329e05bbacSSakari Ailus 	/* Figure out limits for pre-pll divider based on extclk */
4339e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "min / max pre_pll_clk_div: %u / %u\n",
4349e05bbacSSakari Ailus 		limits->min_pre_pll_clk_div, limits->max_pre_pll_clk_div);
4359e05bbacSSakari Ailus 	max_pre_pll_clk_div =
4369e05bbacSSakari Ailus 		min_t(uint16_t, limits->max_pre_pll_clk_div,
4379e05bbacSSakari Ailus 		      clk_div_even(pll->ext_clk_freq_hz /
4389e05bbacSSakari Ailus 				   limits->min_pll_ip_freq_hz));
4399e05bbacSSakari Ailus 	min_pre_pll_clk_div =
4409e05bbacSSakari Ailus 		max_t(uint16_t, limits->min_pre_pll_clk_div,
4419e05bbacSSakari Ailus 		      clk_div_even_up(
4429e05bbacSSakari Ailus 			      DIV_ROUND_UP(pll->ext_clk_freq_hz,
4439e05bbacSSakari Ailus 					   limits->max_pll_ip_freq_hz)));
4449e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "pre-pll check: min / max pre_pll_clk_div: %u / %u\n",
4459e05bbacSSakari Ailus 		min_pre_pll_clk_div, max_pre_pll_clk_div);
4469e05bbacSSakari Ailus 
4479e05bbacSSakari Ailus 	i = gcd(pll->pll_op_clk_freq_hz, pll->ext_clk_freq_hz);
4489e05bbacSSakari Ailus 	mul = div_u64(pll->pll_op_clk_freq_hz, i);
4499e05bbacSSakari Ailus 	div = pll->ext_clk_freq_hz / i;
4509e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "mul %u / div %u\n", mul, div);
4519e05bbacSSakari Ailus 
4529e05bbacSSakari Ailus 	min_pre_pll_clk_div =
4539e05bbacSSakari Ailus 		max_t(uint16_t, min_pre_pll_clk_div,
4549e05bbacSSakari Ailus 		      clk_div_even_up(
4559e05bbacSSakari Ailus 			      DIV_ROUND_UP(mul * pll->ext_clk_freq_hz,
4569e05bbacSSakari Ailus 					   limits->max_pll_op_freq_hz)));
4579e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "pll_op check: min / max pre_pll_clk_div: %u / %u\n",
4589e05bbacSSakari Ailus 		min_pre_pll_clk_div, max_pre_pll_clk_div);
4599e05bbacSSakari Ailus 
4609e05bbacSSakari Ailus 	for (pll->pre_pll_clk_div = min_pre_pll_clk_div;
4619e05bbacSSakari Ailus 	     pll->pre_pll_clk_div <= max_pre_pll_clk_div;
4629e05bbacSSakari Ailus 	     pll->pre_pll_clk_div += 2 - (pll->pre_pll_clk_div & 1)) {
4639e05bbacSSakari Ailus 		rval = __ccs_pll_calculate(dev, limits, op_limits, pll, op_pll,
4649e05bbacSSakari Ailus 					   mul, div, lane_op_clock_ratio);
4659e05bbacSSakari Ailus 		if (rval)
4669e05bbacSSakari Ailus 			continue;
4679e05bbacSSakari Ailus 
4689e05bbacSSakari Ailus 		print_pll(dev, pll);
4699e05bbacSSakari Ailus 		return 0;
4709e05bbacSSakari Ailus 	}
4719e05bbacSSakari Ailus 
4729e05bbacSSakari Ailus 	dev_dbg(dev, "unable to compute pre_pll divisor\n");
4739e05bbacSSakari Ailus 
4749e05bbacSSakari Ailus 	return rval;
4759e05bbacSSakari Ailus }
4769e05bbacSSakari Ailus EXPORT_SYMBOL_GPL(ccs_pll_calculate);
4779e05bbacSSakari Ailus 
4789e05bbacSSakari Ailus MODULE_AUTHOR("Sakari Ailus <sakari.ailus@iki.fi>");
4799e05bbacSSakari Ailus MODULE_DESCRIPTION("Generic MIPI CCS/SMIA/SMIA++ PLL calculator");
480*b3c0115eSSakari Ailus MODULE_LICENSE("GPL v2");
481