err.no Git - linux-2.6/blob - arch/x86/kernel/time_64.c

   1 /*
   2  *  "High Precision Event Timer" based timekeeping.
   3  *
   4  *  Copyright (c) 1991,1992,1995  Linus Torvalds
   5  *  Copyright (c) 1994  Alan Modra
   6  *  Copyright (c) 1995  Markus Kuhn
   7  *  Copyright (c) 1996  Ingo Molnar
   8  *  Copyright (c) 1998  Andrea Arcangeli
   9  *  Copyright (c) 2002,2006  Vojtech Pavlik
  10  *  Copyright (c) 2003  Andi Kleen
  11  *  RTC support code taken from arch/i386/kernel/timers/time_hpet.c
  12  */
  13
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/interrupt.h>
  17 #include <linux/init.h>
  18 #include <linux/mc146818rtc.h>
  19 #include <linux/time.h>
  20 #include <linux/ioport.h>
  21 #include <linux/module.h>
  22 #include <linux/device.h>
  23 #include <linux/sysdev.h>
  24 #include <linux/bcd.h>
  25 #include <linux/notifier.h>
  26 #include <linux/cpu.h>
  27 #include <linux/kallsyms.h>
  28 #include <linux/acpi.h>
  29 #include <linux/clockchips.h>
  30
  31 #ifdef CONFIG_ACPI
  32 #include <acpi/achware.h>       /* for PM timer frequency */
  33 #include <acpi/acpi_bus.h>
  34 #endif
  35 #include <asm/i8253.h>
  36 #include <asm/pgtable.h>
  37 #include <asm/vsyscall.h>
  38 #include <asm/timex.h>
  39 #include <asm/proto.h>
  40 #include <asm/hpet.h>
  41 #include <asm/sections.h>
  42 #include <linux/hpet.h>
  43 #include <asm/apic.h>
  44 #include <asm/hpet.h>
  45 #include <asm/mpspec.h>
  46 #include <asm/nmi.h>
  47 #include <asm/vgtod.h>
  48
  49 DEFINE_SPINLOCK(rtc_lock);
  50 EXPORT_SYMBOL(rtc_lock);
  51
  52 volatile unsigned long __jiffies __section_jiffies = INITIAL_JIFFIES;
  53
  54 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
  55 {
  56         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
  57
  58         /* Assume the lock function has either no stack frame or a copy
  59            of eflags from PUSHF
  60            Eflags always has bits 22 and up cleared unlike kernel addresses. */
  61         if (!user_mode(regs) && in_lock_functions(pc)) {
  62                 unsigned long *sp = (unsigned long *)regs->rsp;
  63                 if (sp[0] >> 22)
  64                         return sp[0];
  65                 if (sp[1] >> 22)
  66                         return sp[1];
  67         }
  68         return pc;
  69 }
  70 EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
  71
  72 /* Routines for accessing the CMOS RAM/RTC. */
  73 unsigned char rtc_cmos_read(unsigned char addr)
  74 {
  75         unsigned char val;
  76         lock_cmos_prefix(addr);
  77         outb_p(addr, RTC_PORT(0));
  78         val = inb_p(RTC_PORT(1));
  79         lock_cmos_suffix(addr);
  80         return val;
  81 }
  82 EXPORT_SYMBOL(rtc_cmos_read);
  83
  84 void rtc_cmos_write(unsigned char val, unsigned char addr)
  85 {
  86         lock_cmos_prefix(addr);
  87         outb_p(addr, RTC_PORT(0));
  88         outb_p(val, RTC_PORT(1));
  89         lock_cmos_suffix(addr);
  90 }
  91 EXPORT_SYMBOL(rtc_cmos_write);
  92
  93 /*
  94  * In order to set the CMOS clock precisely, set_rtc_mmss has to be called 500
  95  * ms after the second nowtime has started, because when nowtime is written
  96  * into the registers of the CMOS clock, it will jump to the next second
  97  * precisely 500 ms later. Check the Motorola MC146818A or Dallas DS12887 data
  98  * sheet for details.
  99  */
 100
 101 static int set_rtc_mmss(unsigned long nowtime)
 102 {
 103         int retval = 0;
 104         int real_seconds, real_minutes, cmos_minutes;
 105         unsigned char control, freq_select;
 106         unsigned long flags;
 107
 108 /*
 109  * set_rtc_mmss is called when irqs are enabled, so disable irqs here
 110  */
 111         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
 112 /*
 113  * Tell the clock it's being set and stop it.
 114  */
 115         control = CMOS_READ(RTC_CONTROL);
 116         CMOS_WRITE(control | RTC_SET, RTC_CONTROL);
 117
 118         freq_select = CMOS_READ(RTC_FREQ_SELECT);
 119         CMOS_WRITE(freq_select | RTC_DIV_RESET2, RTC_FREQ_SELECT);
 120
 121         cmos_minutes = CMOS_READ(RTC_MINUTES);
 122                 BCD_TO_BIN(cmos_minutes);
 123
 124 /*
 125  * since we're only adjusting minutes and seconds, don't interfere with hour
 126  * overflow. This avoids messing with unknown time zones but requires your RTC
 127  * not to be off by more than 15 minutes. Since we're calling it only when
 128  * our clock is externally synchronized using NTP, this shouldn't be a problem.
 129  */
 130
 131         real_seconds = nowtime % 60;
 132         real_minutes = nowtime / 60;
 133         if (((abs(real_minutes - cmos_minutes) + 15) / 30) & 1)
 134                 real_minutes += 30;             /* correct for half hour time zone */
 135         real_minutes %= 60;
 136
 137         if (abs(real_minutes - cmos_minutes) >= 30) {
 138                 printk(KERN_WARNING "time.c: can't update CMOS clock "
 139                        "from %d to %d\n", cmos_minutes, real_minutes);
 140                 retval = -1;
 141         } else {
 142                 BIN_TO_BCD(real_seconds);
 143                 BIN_TO_BCD(real_minutes);
 144                 CMOS_WRITE(real_seconds, RTC_SECONDS);
 145                 CMOS_WRITE(real_minutes, RTC_MINUTES);
 146         }
 147
 148 /*
 149  * The following flags have to be released exactly in this order, otherwise the
 150  * DS12887 (popular MC146818A clone with integrated battery and quartz) will
 151  * not reset the oscillator and will not update precisely 500 ms later. You
 152  * won't find this mentioned in the Dallas Semiconductor data sheets, but who
 153  * believes data sheets anyway ... -- Markus Kuhn
 154  */
 155
 156         CMOS_WRITE(control, RTC_CONTROL);
 157         CMOS_WRITE(freq_select, RTC_FREQ_SELECT);
 158
 159         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
 160
 161         return retval;
 162 }
 163
 164 int update_persistent_clock(struct timespec now)
 165 {
 166         return set_rtc_mmss(now.tv_sec);
 167 }
 168
 169 static irqreturn_t timer_event_interrupt(int irq, void *dev_id)
 170 {
 171         add_pda(irq0_irqs, 1);
 172
 173         global_clock_event->event_handler(global_clock_event);
 174
 175         return IRQ_HANDLED;
 176 }
 177
 178 unsigned long read_persistent_clock(void)
 179 {
 180         unsigned int year, mon, day, hour, min, sec;
 181         unsigned long flags;
 182         unsigned century = 0;
 183
 184         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
 185         /*
 186          * if UIP is clear, then we have >= 244 microseconds before RTC
 187          * registers will be updated.  Spec sheet says that this is the
 188          * reliable way to read RTC - registers invalid (off bus) during update
 189          */
 190         while ((CMOS_READ(RTC_FREQ_SELECT) & RTC_UIP))
 191                 cpu_relax();
 192
 193
 194         /* now read all RTC registers while stable with interrupts disabled */
 195         sec = CMOS_READ(RTC_SECONDS);
 196         min = CMOS_READ(RTC_MINUTES);
 197         hour = CMOS_READ(RTC_HOURS);
 198         day = CMOS_READ(RTC_DAY_OF_MONTH);
 199         mon = CMOS_READ(RTC_MONTH);
 200         year = CMOS_READ(RTC_YEAR);
 201 #ifdef CONFIG_ACPI
 202         if (acpi_gbl_FADT.header.revision >= FADT2_REVISION_ID &&
 203                                 acpi_gbl_FADT.century)
 204                 century = CMOS_READ(acpi_gbl_FADT.century);
 205 #endif
 206         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
 207
 208         /*
 209          * We know that x86-64 always uses BCD format, no need to check the
 210          * config register.
 211          */
 212
 213         BCD_TO_BIN(sec);
 214         BCD_TO_BIN(min);
 215         BCD_TO_BIN(hour);
 216         BCD_TO_BIN(day);
 217         BCD_TO_BIN(mon);
 218         BCD_TO_BIN(year);
 219
 220         if (century) {
 221                 BCD_TO_BIN(century);
 222                 year += century * 100;
 223                 printk(KERN_INFO "Extended CMOS year: %d\n", century * 100);
 224         } else {
 225                 /*
 226                  * x86-64 systems only exists since 2002.
 227                  * This will work up to Dec 31, 2100
 228                  */
 229                 year += 2000;
 230         }
 231
 232         return mktime(year, mon, day, hour, min, sec);
 233 }
 234
 235 /* calibrate_cpu is used on systems with fixed rate TSCs to determine
 236  * processor frequency */
 237 #define TICK_COUNT 100000000
 238 static unsigned int __init tsc_calibrate_cpu_khz(void)
 239 {
 240         int tsc_start, tsc_now;
 241         int i, no_ctr_free;
 242         unsigned long evntsel3 = 0, pmc3 = 0, pmc_now = 0;
 243         unsigned long flags;
 244
 245         for (i = 0; i < 4; i++)
 246                 if (avail_to_resrv_perfctr_nmi_bit(i))
 247                         break;
 248         no_ctr_free = (i == 4);
 249         if (no_ctr_free) {
 250                 i = 3;
 251                 rdmsrl(MSR_K7_EVNTSEL3, evntsel3);
 252                 wrmsrl(MSR_K7_EVNTSEL3, 0);
 253                 rdmsrl(MSR_K7_PERFCTR3, pmc3);
 254         } else {
 255                 reserve_perfctr_nmi(MSR_K7_PERFCTR0 + i);
 256                 reserve_evntsel_nmi(MSR_K7_EVNTSEL0 + i);
 257         }
 258         local_irq_save(flags);
 259         /* start meauring cycles, incrementing from 0 */
 260         wrmsrl(MSR_K7_PERFCTR0 + i, 0);
 261         wrmsrl(MSR_K7_EVNTSEL0 + i, 1 << 22 | 3 << 16 | 0x76);
 262         rdtscl(tsc_start);
 263         do {
 264                 rdmsrl(MSR_K7_PERFCTR0 + i, pmc_now);
 265                 tsc_now = get_cycles_sync();
 266         } while ((tsc_now - tsc_start) < TICK_COUNT);
 267
 268         local_irq_restore(flags);
 269         if (no_ctr_free) {
 270                 wrmsrl(MSR_K7_EVNTSEL3, 0);
 271                 wrmsrl(MSR_K7_PERFCTR3, pmc3);
 272                 wrmsrl(MSR_K7_EVNTSEL3, evntsel3);
 273         } else {
 274                 release_perfctr_nmi(MSR_K7_PERFCTR0 + i);
 275                 release_evntsel_nmi(MSR_K7_EVNTSEL0 + i);
 276         }
 277
 278         return pmc_now * tsc_khz / (tsc_now - tsc_start);
 279 }
 280
 281 static struct irqaction irq0 = {
 282         .handler        = timer_event_interrupt,
 283         .flags          = IRQF_DISABLED | IRQF_IRQPOLL | IRQF_NOBALANCING,
 284         .mask           = CPU_MASK_NONE,
 285         .name           = "timer"
 286 };
 287
 288 void __init time_init(void)
 289 {
 290         if (!hpet_enable())
 291                 setup_pit_timer();
 292
 293         setup_irq(0, &irq0);
 294
 295         tsc_calibrate();
 296
 297         cpu_khz = tsc_khz;
 298         if (cpu_has(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC) &&
 299                 boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD &&
 300                 boot_cpu_data.x86 == 16)
 301                 cpu_khz = tsc_calibrate_cpu_khz();
 302
 303         if (unsynchronized_tsc())
 304                 mark_tsc_unstable("TSCs unsynchronized");
 305
 306         if (cpu_has(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_RDTSCP))
 307                 vgetcpu_mode = VGETCPU_RDTSCP;
 308         else
 309                 vgetcpu_mode = VGETCPU_LSL;
 310
 311         printk(KERN_INFO "time.c: Detected %d.%03d MHz processor.\n",
 312                 cpu_khz / 1000, cpu_khz % 1000);
 313         init_tsc_clocksource();
 314 }