arch/arm/mach-omap1/time.c

   1 /*
   2  * linux/arch/arm/mach-omap1/time.c
   3  *
   4  * OMAP Timers
   5  *
   6  * Copyright (C) 2004 Nokia Corporation
   7  * Partial timer rewrite and additional dynamic tick timer support by
   8  * Tony Lindgen <tony@atomide.com> and
   9  * Tuukka Tikkanen <tuukka.tikkanen@elektrobit.com>
  10  *
  11  * MPU timer code based on the older MPU timer code for OMAP
  12  * Copyright (C) 2000 RidgeRun, Inc.
  13  * Author: Greg Lonnon <glonnon@ridgerun.com>
  14  *
  15  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  16  * under the terms of the GNU General Public License as published by the
  17  * Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
  18  * option) any later version.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
  21  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
  22  * MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN
  23  * NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  24  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  25  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF
  26  * USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON
  27  * ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  28  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  29  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  30  *
  31  * You should have received a copy of the  GNU General Public License along
  32  * with this program; if not, write  to the Free Software Foundation, Inc.,
  33  * 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  34  */
  35
  36 #include <linux/config.h>
  37 #include <linux/kernel.h>
  38 #include <linux/init.h>
  39 #include <linux/delay.h>
  40 #include <linux/interrupt.h>
  41 #include <linux/sched.h>
  42 #include <linux/spinlock.h>
  43
  44 #include <asm/system.h>
  45 #include <asm/hardware.h>
  46 #include <asm/io.h>
  47 #include <asm/leds.h>
  48 #include <asm/irq.h>
  49 #include <asm/mach/irq.h>
  50 #include <asm/mach/time.h>
  51
  52 struct sys_timer omap_timer;
  53
  54 /*
  55  * ---------------------------------------------------------------------------
  56  * MPU timer
  57  * ---------------------------------------------------------------------------
  58  */
  59 #define OMAP_MPU_TIMER_BASE             OMAP_MPU_TIMER1_BASE
  60 #define OMAP_MPU_TIMER_OFFSET           0x100
  61
  62 /* cycles to nsec conversions taken from arch/i386/kernel/timers/timer_tsc.c,
  63  * converted to use kHz by Kevin Hilman */
  64 /* convert from cycles(64bits) => nanoseconds (64bits)
  65  *  basic equation:
  66  *              ns = cycles / (freq / ns_per_sec)
  67  *              ns = cycles * (ns_per_sec / freq)
  68  *              ns = cycles * (10^9 / (cpu_khz * 10^3))
  69  *              ns = cycles * (10^6 / cpu_khz)
  70  *
  71  *      Then we use scaling math (suggested by george at mvista.com) to get:
  72  *              ns = cycles * (10^6 * SC / cpu_khz / SC
  73  *              ns = cycles * cyc2ns_scale / SC
  74  *
  75  *      And since SC is a constant power of two, we can convert the div
  76  *  into a shift.
  77  *                      -johnstul at us.ibm.com "math is hard, lets go shopping!"
  78  */
  79 static unsigned long cyc2ns_scale;
  80 #define CYC2NS_SCALE_FACTOR 10 /* 2^10, carefully chosen */
  81
  82 static inline void set_cyc2ns_scale(unsigned long cpu_khz)
  83 {
  84         cyc2ns_scale = (1000000 << CYC2NS_SCALE_FACTOR)/cpu_khz;
  85 }
  86
  87 static inline unsigned long long cycles_2_ns(unsigned long long cyc)
  88 {
  89         return (cyc * cyc2ns_scale) >> CYC2NS_SCALE_FACTOR;
  90 }
  91
  92 /*
  93  * MPU_TICKS_PER_SEC must be an even number, otherwise machinecycles_to_usecs
  94  * will break. On P2, the timer count rate is 6.5 MHz after programming PTV
  95  * with 0. This divides the 13MHz input by 2, and is undocumented.
  96  */
  97 #ifdef CONFIG_MACH_OMAP_PERSEUS2
  98 /* REVISIT: This ifdef construct should be replaced by a query to clock
  99  * framework to see if timer base frequency is 12.0, 13.0 or 19.2 MHz.
 100  */
 101 #define MPU_TICKS_PER_SEC               (13000000 / 2)
 102 #else
 103 #define MPU_TICKS_PER_SEC               (12000000 / 2)
 104 #endif
 105
 106 #define MPU_TIMER_TICK_PERIOD           ((MPU_TICKS_PER_SEC / HZ) - 1)
 107
 108 typedef struct {
 109         u32 cntl;                       /* CNTL_TIMER, R/W */
 110         u32 load_tim;                   /* LOAD_TIM,   W */
 111         u32 read_tim;                   /* READ_TIM,   R */
 112 } omap_mpu_timer_regs_t;
 113
 114 #define omap_mpu_timer_base(n)                                          \
 115 ((volatile omap_mpu_timer_regs_t*)IO_ADDRESS(OMAP_MPU_TIMER_BASE +      \
 116                                  (n)*OMAP_MPU_TIMER_OFFSET))
 117
 118 static inline unsigned long omap_mpu_timer_read(int nr)
 119 {
 120         volatile omap_mpu_timer_regs_t* timer = omap_mpu_timer_base(nr);
 121         return timer->read_tim;
 122 }
 123
 124 static inline void omap_mpu_timer_start(int nr, unsigned long load_val)
 125 {
 126         volatile omap_mpu_timer_regs_t* timer = omap_mpu_timer_base(nr);
 127
 128         timer->cntl = MPU_TIMER_CLOCK_ENABLE;
 129         udelay(1);
 130         timer->load_tim = load_val;
 131         udelay(1);
 132         timer->cntl = (MPU_TIMER_CLOCK_ENABLE | MPU_TIMER_AR | MPU_TIMER_ST);
 133 }
 134
 135 unsigned long omap_mpu_timer_ticks_to_usecs(unsigned long nr_ticks)
 136 {
 137         unsigned long long nsec;
 138
 139         nsec = cycles_2_ns((unsigned long long)nr_ticks);
 140         return (unsigned long)nsec / 1000;
 141 }
 142
 143 /*
 144  * Last processed system timer interrupt
 145  */
 146 static unsigned long omap_mpu_timer_last = 0;
 147
 148 /*
 149  * Returns elapsed usecs since last system timer interrupt
 150  */
 151 static unsigned long omap_mpu_timer_gettimeoffset(void)
 152 {
 153         unsigned long now = 0 - omap_mpu_timer_read(0);
 154         unsigned long elapsed = now - omap_mpu_timer_last;
 155
 156         return omap_mpu_timer_ticks_to_usecs(elapsed);
 157 }
 158
 159 /*
 160  * Elapsed time between interrupts is calculated using timer0.
 161  * Latency during the interrupt is calculated using timer1.
 162  * Both timer0 and timer1 are counting at 6MHz (P2 6.5MHz).
 163  */
 164 static irqreturn_t omap_mpu_timer_interrupt(int irq, void *dev_id,
 165                                         struct pt_regs *regs)
 166 {
 167         unsigned long now, latency;
 168
 169         write_seqlock(&xtime_lock);
 170         now = 0 - omap_mpu_timer_read(0);
 171         latency = MPU_TICKS_PER_SEC / HZ - omap_mpu_timer_read(1);
 172         omap_mpu_timer_last = now - latency;
 173         timer_tick(regs);
 174         write_sequnlock(&xtime_lock);
 175
 176         return IRQ_HANDLED;
 177 }
 178
 179 static struct irqaction omap_mpu_timer_irq = {
 180         .name           = "mpu timer",
 181         .flags          = SA_INTERRUPT | SA_TIMER,
 182         .handler        = omap_mpu_timer_interrupt,
 183 };
 184
 185 static unsigned long omap_mpu_timer1_overflows;
 186 static irqreturn_t omap_mpu_timer1_interrupt(int irq, void *dev_id,
 187                                              struct pt_regs *regs)
 188 {
 189         omap_mpu_timer1_overflows++;
 190         return IRQ_HANDLED;
 191 }
 192
 193 static struct irqaction omap_mpu_timer1_irq = {
 194         .name           = "mpu timer1 overflow",
 195         .flags          = SA_INTERRUPT,
 196         .handler        = omap_mpu_timer1_interrupt,
 197 };
 198
 199 static __init void omap_init_mpu_timer(void)
 200 {
 201         set_cyc2ns_scale(MPU_TICKS_PER_SEC / 1000);
 202         omap_timer.offset = omap_mpu_timer_gettimeoffset;
 203         setup_irq(INT_TIMER1, &omap_mpu_timer1_irq);
 204         setup_irq(INT_TIMER2, &omap_mpu_timer_irq);
 205         omap_mpu_timer_start(0, 0xffffffff);
 206         omap_mpu_timer_start(1, MPU_TIMER_TICK_PERIOD);
 207 }
 208
 209 /*
 210  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
 211  */
 212 unsigned long long sched_clock(void)
 213 {
 214         unsigned long ticks = 0 - omap_mpu_timer_read(0);
 215         unsigned long long ticks64;
 216
 217         ticks64 = omap_mpu_timer1_overflows;
 218         ticks64 <<= 32;
 219         ticks64 |= ticks;
 220
 221         return cycles_2_ns(ticks64);
 222 }
 223
 224 /*
 225  * ---------------------------------------------------------------------------
 226  * Timer initialization
 227  * ---------------------------------------------------------------------------
 228  */
 229 static void __init omap_timer_init(void)
 230 {
 231         omap_init_mpu_timer();
 232 }
 233
 234 struct sys_timer omap_timer = {
 235         .init           = omap_timer_init,
 236         .offset         = NULL,         /* Initialized later */
 237 };