err.no Git - linux-2.6/blob - arch/parisc/kernel/time.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/parisc/kernel/time.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1995  Linus Torvalds
   5  *  Modifications for ARM (C) 1994, 1995, 1996,1997 Russell King
   6  *  Copyright (C) 1999 SuSE GmbH, (Philipp Rumpf, prumpf@tux.org)
   7  *
   8  * 1994-07-02  Alan Modra
   9  *             fixed set_rtc_mmss, fixed time.year for >= 2000, new mktime
  10  * 1998-12-20  Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
  11  *             "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
  12  */
  13 #include <linux/errno.h>
  14 #include <linux/module.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/param.h>
  18 #include <linux/string.h>
  19 #include <linux/mm.h>
  20 #include <linux/interrupt.h>
  21 #include <linux/time.h>
  22 #include <linux/init.h>
  23 #include <linux/smp.h>
  24 #include <linux/profile.h>
  25
  26 #include <asm/uaccess.h>
  27 #include <asm/io.h>
  28 #include <asm/irq.h>
  29 #include <asm/param.h>
  30 #include <asm/pdc.h>
  31 #include <asm/led.h>
  32
  33 #include <linux/timex.h>
  34
  35 static unsigned long clocktick __read_mostly;   /* timer cycles per tick */
  36
  37 #ifdef CONFIG_SMP
  38 extern void smp_do_timer(struct pt_regs *regs);
  39 #endif
  40
  41 /*
  42  * We keep time on PA-RISC Linux by using the Interval Timer which is
  43  * a pair of registers; one is read-only and one is write-only; both
  44  * accessed through CR16.  The read-only register is 32 or 64 bits wide,
  45  * and increments by 1 every CPU clock tick.  The architecture only
  46  * guarantees us a rate between 0.5 and 2, but all implementations use a
  47  * rate of 1.  The write-only register is 32-bits wide.  When the lowest
  48  * 32 bits of the read-only register compare equal to the write-only
  49  * register, it raises a maskable external interrupt.  Each processor has
  50  * an Interval Timer of its own and they are not synchronised.
  51  *
  52  * We want to generate an interrupt every 1/HZ seconds.  So we program
  53  * CR16 to interrupt every @clocktick cycles.  The it_value in cpu_data
  54  * is programmed with the intended time of the next tick.  We can be
  55  * held off for an arbitrarily long period of time by interrupts being
  56  * disabled, so we may miss one or more ticks.
  57  */
  58 irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
  59 {
  60         unsigned long now;
  61         unsigned long next_tick;
  62         unsigned long cycles_elapsed, ticks_elapsed;
  63         unsigned long cycles_remainder;
  64         unsigned int cpu = smp_processor_id();
  65
  66         /* gcc can optimize for "read-only" case with a local clocktick */
  67         unsigned long cpt = clocktick;
  68
  69         profile_tick(CPU_PROFILING);
  70
  71         /* Initialize next_tick to the expected tick time. */
  72         next_tick = cpu_data[cpu].it_value;
  73
  74         /* Get current interval timer.
  75          * CR16 reads as 64 bits in CPU wide mode.
  76          * CR16 reads as 32 bits in CPU narrow mode.
  77          */
  78         now = mfctl(16);
  79
  80         cycles_elapsed = now - next_tick;
  81
  82         if ((cycles_elapsed >> 5) < cpt) {
  83                 /* use "cheap" math (add/subtract) instead
  84                  * of the more expensive div/mul method
  85                  */
  86                 cycles_remainder = cycles_elapsed;
  87                 ticks_elapsed = 1;
  88                 while (cycles_remainder > cpt) {
  89                         cycles_remainder -= cpt;
  90                         ticks_elapsed++;
  91                 }
  92         } else {
  93                 cycles_remainder = cycles_elapsed % cpt;
  94                 ticks_elapsed = 1 + cycles_elapsed / cpt;
  95         }
  96
  97         /* Can we differentiate between "early CR16" (aka Scenario 1) and
  98          * "long delay" (aka Scenario 3)? I don't think so.
  99          *
 100          * We expected timer_interrupt to be delivered at least a few hundred
 101          * cycles after the IT fires. But it's arbitrary how much time passes
 102          * before we call it "late". I've picked one second.
 103          */
 104         if (ticks_elapsed > HZ) {
 105                 /* Scenario 3: very long delay?  bad in any case */
 106                 printk (KERN_CRIT "timer_interrupt(CPU %d): delayed!"
 107                         " cycles %lX rem %lX "
 108                         " next/now %lX/%lX\n",
 109                         cpu,
 110                         cycles_elapsed, cycles_remainder,
 111                         next_tick, now );
 112         }
 113
 114         /* convert from "division remainder" to "remainder of clock tick" */
 115         cycles_remainder = cpt - cycles_remainder;
 116
 117         /* Determine when (in CR16 cycles) next IT interrupt will fire.
 118          * We want IT to fire modulo clocktick even if we miss/skip some.
 119          * But those interrupts don't in fact get delivered that regularly.
 120          */
 121         next_tick = now + cycles_remainder;
 122
 123         cpu_data[cpu].it_value = next_tick;
 124
 125         /* Skip one clocktick on purpose if we are likely to miss next_tick.
 126          * We want to avoid the new next_tick being less than CR16.
 127          * If that happened, itimer wouldn't fire until CR16 wrapped.
 128          * We'll catch the tick we missed on the tick after that.
 129          */
 130         if (!(cycles_remainder >> 13))
 131                 next_tick += cpt;
 132
 133         /* Program the IT when to deliver the next interrupt. */
 134         /* Only bottom 32-bits of next_tick are written to cr16.  */
 135         mtctl(next_tick, 16);
 136
 137
 138         /* Done mucking with unreliable delivery of interrupts.
 139          * Go do system house keeping.
 140          */
 141 #ifdef CONFIG_SMP
 142         smp_do_timer(regs);
 143 #else
 144         update_process_times(user_mode(regs));
 145 #endif
 146         if (cpu == 0) {
 147                 write_seqlock(&xtime_lock);
 148                 do_timer(ticks_elapsed);
 149                 write_sequnlock(&xtime_lock);
 150         }
 151
 152         /* check soft power switch status */
 153         if (cpu == 0 && !atomic_read(&power_tasklet.count))
 154                 tasklet_schedule(&power_tasklet);
 155
 156         return IRQ_HANDLED;
 157 }
 158
 159
 160 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
 161 {
 162         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 163
 164         if (regs->gr[0] & PSW_N)
 165                 pc -= 4;
 166
 167 #ifdef CONFIG_SMP
 168         if (in_lock_functions(pc))
 169                 pc = regs->gr[2];
 170 #endif
 171
 172         return pc;
 173 }
 174 EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
 175
 176
 177 /*
 178  * Return the number of micro-seconds that elapsed since the last
 179  * update to wall time (aka xtime).  The xtime_lock
 180  * must be at least read-locked when calling this routine.
 181  */
 182 static inline unsigned long gettimeoffset (void)
 183 {
 184 #ifndef CONFIG_SMP
 185         /*
 186          * FIXME: This won't work on smp because jiffies are updated by cpu 0.
 187          *    Once parisc-linux learns the cr16 difference between processors,
 188          *    this could be made to work.
 189          */
 190         unsigned long now;
 191         unsigned long prev_tick;
 192         unsigned long next_tick;
 193         unsigned long elapsed_cycles;
 194         unsigned long usec;
 195         unsigned long cpuid = smp_processor_id();
 196         unsigned long cpt = clocktick;
 197
 198         next_tick = cpu_data[cpuid].it_value;
 199         now = mfctl(16);        /* Read the hardware interval timer.  */
 200
 201         prev_tick = next_tick - cpt;
 202
 203         /* Assume Scenario 1: "now" is later than prev_tick.  */
 204         elapsed_cycles = now - prev_tick;
 205
 206 /* aproximate HZ with shifts. Intended math is "(elapsed/clocktick) > HZ" */
 207 #if HZ == 1000
 208         if (elapsed_cycles > (cpt << 10) )
 209 #elif HZ == 250
 210         if (elapsed_cycles > (cpt << 8) )
 211 #elif HZ == 100
 212         if (elapsed_cycles > (cpt << 7) )
 213 #else
 214 #warn WTF is HZ set to anyway?
 215         if (elapsed_cycles > (HZ * cpt) )
 216 #endif
 217         {
 218                 /* Scenario 3: clock ticks are missing. */
 219                 printk (KERN_CRIT "gettimeoffset(CPU %ld): missing %ld ticks!"
 220                         " cycles %lX prev/now/next %lX/%lX/%lX  clock %lX\n",
 221                         cpuid, elapsed_cycles / cpt,
 222                         elapsed_cycles, prev_tick, now, next_tick, cpt);
 223         }
 224
 225         /* FIXME: Can we improve the precision? Not with PAGE0. */
 226         usec = (elapsed_cycles * 10000) / PAGE0->mem_10msec;
 227         return usec;
 228 #else
 229         return 0;
 230 #endif
 231 }
 232
 233 void
 234 do_gettimeofday (struct timeval *tv)
 235 {
 236         unsigned long flags, seq, usec, sec;
 237
 238         /* Hold xtime_lock and adjust timeval.  */
 239         do {
 240                 seq = read_seqbegin_irqsave(&xtime_lock, flags);
 241                 usec = gettimeoffset();
 242                 sec = xtime.tv_sec;
 243                 usec += (xtime.tv_nsec / 1000);
 244         } while (read_seqretry_irqrestore(&xtime_lock, seq, flags));
 245
 246         /* Move adjusted usec's into sec's.  */
 247         while (usec >= USEC_PER_SEC) {
 248                 usec -= USEC_PER_SEC;
 249                 ++sec;
 250         }
 251
 252         /* Return adjusted result.  */
 253         tv->tv_sec = sec;
 254         tv->tv_usec = usec;
 255 }
 256
 257 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
 258
 259 int
 260 do_settimeofday (struct timespec *tv)
 261 {
 262         time_t wtm_sec, sec = tv->tv_sec;
 263         long wtm_nsec, nsec = tv->tv_nsec;
 264
 265         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
 266                 return -EINVAL;
 267
 268         write_seqlock_irq(&xtime_lock);
 269         {
 270                 /*
 271                  * This is revolting. We need to set "xtime"
 272                  * correctly. However, the value in this location is
 273                  * the value at the most recent update of wall time.
 274                  * Discover what correction gettimeofday would have
 275                  * done, and then undo it!
 276                  */
 277                 nsec -= gettimeoffset() * 1000;
 278
 279                 wtm_sec  = wall_to_monotonic.tv_sec + (xtime.tv_sec - sec);
 280                 wtm_nsec = wall_to_monotonic.tv_nsec + (xtime.tv_nsec - nsec);
 281
 282                 set_normalized_timespec(&xtime, sec, nsec);
 283                 set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic, wtm_sec, wtm_nsec);
 284
 285                 ntp_clear();
 286         }
 287         write_sequnlock_irq(&xtime_lock);
 288         clock_was_set();
 289         return 0;
 290 }
 291 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
 292
 293 /*
 294  * XXX: We can do better than this.
 295  * Returns nanoseconds
 296  */
 297
 298 unsigned long long sched_clock(void)
 299 {
 300         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
 301 }
 302
 303
 304 void __init start_cpu_itimer(void)
 305 {
 306         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 307         unsigned long next_tick = mfctl(16) + clocktick;
 308
 309         mtctl(next_tick, 16);           /* kick off Interval Timer (CR16) */
 310
 311         cpu_data[cpu].it_value = next_tick;
 312 }
 313
 314 void __init time_init(void)
 315 {
 316         static struct pdc_tod tod_data;
 317
 318         clocktick = (100 * PAGE0->mem_10msec) / HZ;
 319
 320         start_cpu_itimer();     /* get CPU 0 started */
 321
 322         if (pdc_tod_read(&tod_data) == 0) {
 323                 unsigned long flags;
 324
 325                 write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
 326                 xtime.tv_sec = tod_data.tod_sec;
 327                 xtime.tv_nsec = tod_data.tod_usec * 1000;
 328                 set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
 329                                         -xtime.tv_sec, -xtime.tv_nsec);
 330                 write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
 331         } else {
 332                 printk(KERN_ERR "Error reading tod clock\n");
 333                 xtime.tv_sec = 0;
 334                 xtime.tv_nsec = 0;
 335         }
 336 }
 337