arch/powerpc/kernel/time.c

   1 /*
   2  * Common time routines among all ppc machines.
   3  *
   4  * Written by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu) to merge
   5  * Paul Mackerras' version and mine for PReP and Pmac.
   6  * MPC8xx/MBX changes by Dan Malek (dmalek@jlc.net).
   7  * Converted for 64-bit by Mike Corrigan (mikejc@us.ibm.com)
   8  *
   9  * First round of bugfixes by Gabriel Paubert (paubert@iram.es)
  10  * to make clock more stable (2.4.0-test5). The only thing
  11  * that this code assumes is that the timebases have been synchronized
  12  * by firmware on SMP and are never stopped (never do sleep
  13  * on SMP then, nap and doze are OK).
  14  *
  15  * Speeded up do_gettimeofday by getting rid of references to
  16  * xtime (which required locks for consistency). (mikejc@us.ibm.com)
  17  *
  18  * TODO (not necessarily in this file):
  19  * - improve precision and reproducibility of timebase frequency
  20  * measurement at boot time. (for iSeries, we calibrate the timebase
  21  * against the Titan chip's clock.)
  22  * - for astronomical applications: add a new function to get
  23  * non ambiguous timestamps even around leap seconds. This needs
  24  * a new timestamp format and a good name.
  25  *
  26  * 1997-09-10  Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
  27  *             "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
  28  *
  29  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
  30  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
  31  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  32  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  33  */
  34
  35 #include <linux/errno.h>
  36 #include <linux/module.h>
  37 #include <linux/sched.h>
  38 #include <linux/kernel.h>
  39 #include <linux/param.h>
  40 #include <linux/string.h>
  41 #include <linux/mm.h>
  42 #include <linux/interrupt.h>
  43 #include <linux/timex.h>
  44 #include <linux/kernel_stat.h>
  45 #include <linux/time.h>
  46 #include <linux/init.h>
  47 #include <linux/profile.h>
  48 #include <linux/cpu.h>
  49 #include <linux/security.h>
  50 #include <linux/percpu.h>
  51 #include <linux/rtc.h>
  52 #include <linux/jiffies.h>
  53 #include <linux/posix-timers.h>
  54 #include <linux/irq.h>
  55 #include <linux/delay.h>
  56 #include <linux/irq_work.h>
  57 #include <asm/trace.h>
  58
  59 #include <asm/io.h>
  60 #include <asm/processor.h>
  61 #include <asm/nvram.h>
  62 #include <asm/cache.h>
  63 #include <asm/machdep.h>
  64 #include <asm/uaccess.h>
  65 #include <asm/time.h>
  66 #include <asm/prom.h>
  67 #include <asm/irq.h>
  68 #include <asm/div64.h>
  69 #include <asm/smp.h>
  70 #include <asm/vdso_datapage.h>
  71 #include <asm/firmware.h>
  72 #include <asm/cputime.h>
  73 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
  74 #include <asm/iseries/it_lp_queue.h>
  75 #include <asm/iseries/hv_call_xm.h>
  76 #endif
  77
  78 /* powerpc clocksource/clockevent code */
  79
  80 #include <linux/clockchips.h>
  81 #include <linux/clocksource.h>
  82
  83 static cycle_t rtc_read(struct clocksource *);
  84 static struct clocksource clocksource_rtc = {
  85         .name         = "rtc",
  86         .rating       = 400,
  87         .flags        = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS,
  88         .mask         = CLOCKSOURCE_MASK(64),
  89         .shift        = 22,
  90         .mult         = 0,      /* To be filled in */
  91         .read         = rtc_read,
  92 };
  93
  94 static cycle_t timebase_read(struct clocksource *);
  95 static struct clocksource clocksource_timebase = {
  96         .name         = "timebase",
  97         .rating       = 400,
  98         .flags        = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS,
  99         .mask         = CLOCKSOURCE_MASK(64),
 100         .shift        = 22,
 101         .mult         = 0,      /* To be filled in */
 102         .read         = timebase_read,
 103 };
 104
 105 #define DECREMENTER_MAX 0x7fffffff
 106
 107 static int decrementer_set_next_event(unsigned long evt,
 108                                       struct clock_event_device *dev);
 109 static void decrementer_set_mode(enum clock_event_mode mode,
 110                                  struct clock_event_device *dev);
 111
 112 static struct clock_event_device decrementer_clockevent = {
 113        .name           = "decrementer",
 114        .rating         = 200,
 115        .shift          = 0,     /* To be filled in */
 116        .mult           = 0,     /* To be filled in */
 117        .irq            = 0,
 118        .set_next_event = decrementer_set_next_event,
 119        .set_mode       = decrementer_set_mode,
 120        .features       = CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT,
 121 };
 122
 123 struct decrementer_clock {
 124         struct clock_event_device event;
 125         u64 next_tb;
 126 };
 127
 128 static DEFINE_PER_CPU(struct decrementer_clock, decrementers);
 129
 130 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 131 static unsigned long __initdata iSeries_recal_titan;
 132 static signed long __initdata iSeries_recal_tb;
 133
 134 /* Forward declaration is only needed for iSereis compiles */
 135 static void __init clocksource_init(void);
 136 #endif
 137
 138 #define XSEC_PER_SEC (1024*1024)
 139
 140 #ifdef CONFIG_PPC64
 141 #define SCALE_XSEC(xsec, max)   (((xsec) * max) / XSEC_PER_SEC)
 142 #else
 143 /* compute ((xsec << 12) * max) >> 32 */
 144 #define SCALE_XSEC(xsec, max)   mulhwu((xsec) << 12, max)
 145 #endif
 146
 147 unsigned long tb_ticks_per_jiffy;
 148 unsigned long tb_ticks_per_usec = 100; /* sane default */
 149 EXPORT_SYMBOL(tb_ticks_per_usec);
 150 unsigned long tb_ticks_per_sec;
 151 EXPORT_SYMBOL(tb_ticks_per_sec);        /* for cputime_t conversions */
 152
 153 DEFINE_SPINLOCK(rtc_lock);
 154 EXPORT_SYMBOL_GPL(rtc_lock);
 155
 156 static u64 tb_to_ns_scale __read_mostly;
 157 static unsigned tb_to_ns_shift __read_mostly;
 158 static u64 boot_tb __read_mostly;
 159
 160 extern struct timezone sys_tz;
 161 static long timezone_offset;
 162
 163 unsigned long ppc_proc_freq;
 164 EXPORT_SYMBOL_GPL(ppc_proc_freq);
 165 unsigned long ppc_tb_freq;
 166 EXPORT_SYMBOL_GPL(ppc_tb_freq);
 167
 168 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
 169 /*
 170  * Factors for converting from cputime_t (timebase ticks) to
 171  * jiffies, milliseconds, seconds, and clock_t (1/USER_HZ seconds).
 172  * These are all stored as 0.64 fixed-point binary fractions.
 173  */
 174 u64 __cputime_jiffies_factor;
 175 EXPORT_SYMBOL(__cputime_jiffies_factor);
 176 u64 __cputime_msec_factor;
 177 EXPORT_SYMBOL(__cputime_msec_factor);
 178 u64 __cputime_sec_factor;
 179 EXPORT_SYMBOL(__cputime_sec_factor);
 180 u64 __cputime_clockt_factor;
 181 EXPORT_SYMBOL(__cputime_clockt_factor);
 182 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, cputime_last_delta);
 183 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, cputime_scaled_last_delta);
 184
 185 cputime_t cputime_one_jiffy;
 186
 187 void (*dtl_consumer)(struct dtl_entry *, u64);
 188
 189 static void calc_cputime_factors(void)
 190 {
 191         struct div_result res;
 192
 193         div128_by_32(HZ, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 194         __cputime_jiffies_factor = res.result_low;
 195         div128_by_32(1000, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 196         __cputime_msec_factor = res.result_low;
 197         div128_by_32(1, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 198         __cputime_sec_factor = res.result_low;
 199         div128_by_32(USER_HZ, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 200         __cputime_clockt_factor = res.result_low;
 201 }
 202
 203 /*
 204  * Read the SPURR on systems that have it, otherwise the PURR,
 205  * or if that doesn't exist return the timebase value passed in.
 206  */
 207 static u64 read_spurr(u64 tb)
 208 {
 209         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_SPURR))
 210                 return mfspr(SPRN_SPURR);
 211         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_PURR))
 212                 return mfspr(SPRN_PURR);
 213         return tb;
 214 }
 215
 216 #ifdef CONFIG_PPC_SPLPAR
 217
 218 /*
 219  * Scan the dispatch trace log and count up the stolen time.
 220  * Should be called with interrupts disabled.
 221  */
 222 static u64 scan_dispatch_log(u64 stop_tb)
 223 {
 224         u64 i = local_paca->dtl_ridx;
 225         struct dtl_entry *dtl = local_paca->dtl_curr;
 226         struct dtl_entry *dtl_end = local_paca->dispatch_log_end;
 227         struct lppaca *vpa = local_paca->lppaca_ptr;
 228         u64 tb_delta;
 229         u64 stolen = 0;
 230         u64 dtb;
 231
 232         if (i == vpa->dtl_idx)
 233                 return 0;
 234         while (i < vpa->dtl_idx) {
 235                 if (dtl_consumer)
 236                         dtl_consumer(dtl, i);
 237                 dtb = dtl->timebase;
 238                 tb_delta = dtl->enqueue_to_dispatch_time +
 239                         dtl->ready_to_enqueue_time;
 240                 barrier();
 241                 if (i + N_DISPATCH_LOG < vpa->dtl_idx) {
 242                         /* buffer has overflowed */
 243                         i = vpa->dtl_idx - N_DISPATCH_LOG;
 244                         dtl = local_paca->dispatch_log + (i % N_DISPATCH_LOG);
 245                         continue;
 246                 }
 247                 if (dtb > stop_tb)
 248                         break;
 249                 stolen += tb_delta;
 250                 ++i;
 251                 ++dtl;
 252                 if (dtl == dtl_end)
 253                         dtl = local_paca->dispatch_log;
 254         }
 255         local_paca->dtl_ridx = i;
 256         local_paca->dtl_curr = dtl;
 257         return stolen;
 258 }
 259
 260 /*
 261  * Accumulate stolen time by scanning the dispatch trace log.
 262  * Called on entry from user mode.
 263  */
 264 void accumulate_stolen_time(void)
 265 {
 266         u64 sst, ust;
 267
 268         sst = scan_dispatch_log(get_paca()->starttime_user);
 269         ust = scan_dispatch_log(get_paca()->starttime);
 270         get_paca()->system_time -= sst;
 271         get_paca()->user_time -= ust;
 272         get_paca()->stolen_time += ust + sst;
 273 }
 274
 275 static inline u64 calculate_stolen_time(u64 stop_tb)
 276 {
 277         u64 stolen = 0;
 278
 279         if (get_paca()->dtl_ridx != get_paca()->lppaca_ptr->dtl_idx) {
 280                 stolen = scan_dispatch_log(stop_tb);
 281                 get_paca()->system_time -= stolen;
 282         }
 283
 284         stolen += get_paca()->stolen_time;
 285         get_paca()->stolen_time = 0;
 286         return stolen;
 287 }
 288
 289 #else /* CONFIG_PPC_SPLPAR */
 290 static inline u64 calculate_stolen_time(u64 stop_tb)
 291 {
 292         return 0;
 293 }
 294
 295 #endif /* CONFIG_PPC_SPLPAR */
 296
 297 /*
 298  * Account time for a transition between system, hard irq
 299  * or soft irq state.
 300  */
 301 void account_system_vtime(struct task_struct *tsk)
 302 {
 303         u64 now, nowscaled, delta, deltascaled;
 304         unsigned long flags;
 305         u64 stolen, udelta, sys_scaled, user_scaled;
 306
 307         local_irq_save(flags);
 308         now = mftb();
 309         nowscaled = read_spurr(now);
 310         get_paca()->system_time += now - get_paca()->starttime;
 311         get_paca()->starttime = now;
 312         deltascaled = nowscaled - get_paca()->startspurr;
 313         get_paca()->startspurr = nowscaled;
 314
 315         stolen = calculate_stolen_time(now);
 316
 317         delta = get_paca()->system_time;
 318         get_paca()->system_time = 0;
 319         udelta = get_paca()->user_time - get_paca()->utime_sspurr;
 320         get_paca()->utime_sspurr = get_paca()->user_time;
 321
 322         /*
 323          * Because we don't read the SPURR on every kernel entry/exit,
 324          * deltascaled includes both user and system SPURR ticks.
 325          * Apportion these ticks to system SPURR ticks and user
 326          * SPURR ticks in the same ratio as the system time (delta)
 327          * and user time (udelta) values obtained from the timebase
 328          * over the same interval.  The system ticks get accounted here;
 329          * the user ticks get saved up in paca->user_time_scaled to be
 330          * used by account_process_tick.
 331          */
 332         sys_scaled = delta;
 333         user_scaled = udelta;
 334         if (deltascaled != delta + udelta) {
 335                 if (udelta) {
 336                         sys_scaled = deltascaled * delta / (delta + udelta);
 337                         user_scaled = deltascaled - sys_scaled;
 338                 } else {
 339                         sys_scaled = deltascaled;
 340                 }
 341         }
 342         get_paca()->user_time_scaled += user_scaled;
 343
 344         if (in_irq() || idle_task(smp_processor_id()) != tsk) {
 345                 account_system_time(tsk, 0, delta, sys_scaled);
 346                 if (stolen)
 347                         account_steal_time(stolen);
 348         } else {
 349                 account_idle_time(delta + stolen);
 350         }
 351         local_irq_restore(flags);
 352 }
 353 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
 354
 355 /*
 356  * Transfer the user and system times accumulated in the paca
 357  * by the exception entry and exit code to the generic process
 358  * user and system time records.
 359  * Must be called with interrupts disabled.
 360  * Assumes that account_system_vtime() has been called recently
 361  * (i.e. since the last entry from usermode) so that
 362  * get_paca()->user_time_scaled is up to date.
 363  */
 364 void account_process_tick(struct task_struct *tsk, int user_tick)
 365 {
 366         cputime_t utime, utimescaled;
 367
 368         utime = get_paca()->user_time;
 369         utimescaled = get_paca()->user_time_scaled;
 370         get_paca()->user_time = 0;
 371         get_paca()->user_time_scaled = 0;
 372         get_paca()->utime_sspurr = 0;
 373         account_user_time(tsk, utime, utimescaled);
 374 }
 375
 376 #else /* ! CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING */
 377 #define calc_cputime_factors()
 378 #endif
 379
 380 void __delay(unsigned long loops)
 381 {
 382         unsigned long start;
 383         int diff;
 384
 385         if (__USE_RTC()) {
 386                 start = get_rtcl();
 387                 do {
 388                         /* the RTCL register wraps at 1000000000 */
 389                         diff = get_rtcl() - start;
 390                         if (diff < 0)
 391                                 diff += 1000000000;
 392                 } while (diff < loops);
 393         } else {
 394                 start = get_tbl();
 395                 while (get_tbl() - start < loops)
 396                         HMT_low();
 397                 HMT_medium();
 398         }
 399 }
 400 EXPORT_SYMBOL(__delay);
 401
 402 void udelay(unsigned long usecs)
 403 {
 404         __delay(tb_ticks_per_usec * usecs);
 405 }
 406 EXPORT_SYMBOL(udelay);
 407
 408 #ifdef CONFIG_SMP
 409 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
 410 {
 411         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 412
 413         if (in_lock_functions(pc))
 414                 return regs->link;
 415
 416         return pc;
 417 }
 418 EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
 419 #endif
 420
 421 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 422
 423 /*
 424  * This function recalibrates the timebase based on the 49-bit time-of-day
 425  * value in the Titan chip.  The Titan is much more accurate than the value
 426  * returned by the service processor for the timebase frequency.
 427  */
 428
 429 static int __init iSeries_tb_recal(void)
 430 {
 431         unsigned long titan, tb;
 432
 433         /* Make sure we only run on iSeries */
 434         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES))
 435                 return -ENODEV;
 436
 437         tb = get_tb();
 438         titan = HvCallXm_loadTod();
 439         if ( iSeries_recal_titan ) {
 440                 unsigned long tb_ticks = tb - iSeries_recal_tb;
 441                 unsigned long titan_usec = (titan - iSeries_recal_titan) >> 12;
 442                 unsigned long new_tb_ticks_per_sec   = (tb_ticks * USEC_PER_SEC)/titan_usec;
 443                 unsigned long new_tb_ticks_per_jiffy =
 444                         DIV_ROUND_CLOSEST(new_tb_ticks_per_sec, HZ);
 445                 long tick_diff = new_tb_ticks_per_jiffy - tb_ticks_per_jiffy;
 446                 char sign = '+';
 447                 /* make sure tb_ticks_per_sec and tb_ticks_per_jiffy are consistent */
 448                 new_tb_ticks_per_sec = new_tb_ticks_per_jiffy * HZ;
 449
 450                 if ( tick_diff < 0 ) {
 451                         tick_diff = -tick_diff;
 452                         sign = '-';
 453                 }
 454                 if ( tick_diff ) {
 455                         if ( tick_diff < tb_ticks_per_jiffy/25 ) {
 456                                 printk( "Titan recalibrate: new tb_ticks_per_jiffy = %lu (%c%ld)\n",
 457                                                 new_tb_ticks_per_jiffy, sign, tick_diff );
 458                                 tb_ticks_per_jiffy = new_tb_ticks_per_jiffy;
 459                                 tb_ticks_per_sec   = new_tb_ticks_per_sec;
 460                                 calc_cputime_factors();
 461                                 vdso_data->tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec;
 462                                 setup_cputime_one_jiffy();
 463                         }
 464                         else {
 465                                 printk( "Titan recalibrate: FAILED (difference > 4 percent)\n"
 466                                         "                   new tb_ticks_per_jiffy = %lu\n"
 467                                         "                   old tb_ticks_per_jiffy = %lu\n",
 468                                         new_tb_ticks_per_jiffy, tb_ticks_per_jiffy );
 469                         }
 470                 }
 471         }
 472         iSeries_recal_titan = titan;
 473         iSeries_recal_tb = tb;
 474
 475         /* Called here as now we know accurate values for the timebase */
 476         clocksource_init();
 477         return 0;
 478 }
 479 late_initcall(iSeries_tb_recal);
 480
 481 /* Called from platform early init */
 482 void __init iSeries_time_init_early(void)
 483 {
 484         iSeries_recal_tb = get_tb();
 485         iSeries_recal_titan = HvCallXm_loadTod();
 486 }
 487 #endif /* CONFIG_PPC_ISERIES */
 488
 489 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
 490
 491 /*
 492  * 64-bit uses a byte in the PACA, 32-bit uses a per-cpu variable...
 493  */
 494 #ifdef CONFIG_PPC64
 495 static inline unsigned long test_irq_work_pending(void)
 496 {
 497         unsigned long x;
 498
 499         asm volatile("lbz %0,%1(13)"
 500                 : "=r" (x)
 501                 : "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_work_pending)));
 502         return x;
 503 }
 504
 505 static inline void set_irq_work_pending_flag(void)
 506 {
 507         asm volatile("stb %0,%1(13)" : :
 508                 "r" (1),
 509                 "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_work_pending)));
 510 }
 511
 512 static inline void clear_irq_work_pending(void)
 513 {
 514         asm volatile("stb %0,%1(13)" : :
 515                 "r" (0),
 516                 "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_work_pending)));
 517 }
 518
 519 #else /* 32-bit */
 520
 521 DEFINE_PER_CPU(u8, irq_work_pending);
 522
 523 #define set_irq_work_pending_flag()     __get_cpu_var(irq_work_pending) = 1
 524 #define test_irq_work_pending()         __get_cpu_var(irq_work_pending)
 525 #define clear_irq_work_pending()        __get_cpu_var(irq_work_pending) = 0
 526
 527 #endif /* 32 vs 64 bit */
 528
 529 void set_irq_work_pending(void)
 530 {
 531         preempt_disable();
 532         set_irq_work_pending_flag();
 533         set_dec(1);
 534         preempt_enable();
 535 }
 536
 537 #else  /* CONFIG_IRQ_WORK */
 538
 539 #define test_irq_work_pending() 0
 540 #define clear_irq_work_pending()
 541
 542 #endif /* CONFIG_IRQ_WORK */
 543
 544 /*
 545  * For iSeries shared processors, we have to let the hypervisor
 546  * set the hardware decrementer.  We set a virtual decrementer
 547  * in the lppaca and call the hypervisor if the virtual
 548  * decrementer is less than the current value in the hardware
 549  * decrementer. (almost always the new decrementer value will
 550  * be greater than the current hardware decementer so the hypervisor
 551  * call will not be needed)
 552  */
 553
 554 /*
 555  * timer_interrupt - gets called when the decrementer overflows,
 556  * with interrupts disabled.
 557  */
 558 void timer_interrupt(struct pt_regs * regs)
 559 {
 560         struct pt_regs *old_regs;
 561         struct decrementer_clock *decrementer =  &__get_cpu_var(decrementers);
 562         struct clock_event_device *evt = &decrementer->event;
 563         u64 now;
 564
 565         trace_timer_interrupt_entry(regs);
 566
 567         __get_cpu_var(irq_stat).timer_irqs++;
 568
 569         /* Ensure a positive value is written to the decrementer, or else
 570          * some CPUs will continuue to take decrementer exceptions */
 571         set_dec(DECREMENTER_MAX);
 572
 573 #if defined(CONFIG_PPC32) && defined(CONFIG_PMAC)
 574         if (atomic_read(&ppc_n_lost_interrupts) != 0)
 575                 do_IRQ(regs);
 576 #endif
 577
 578         old_regs = set_irq_regs(regs);
 579         irq_enter();
 580
 581         if (test_irq_work_pending()) {
 582                 clear_irq_work_pending();
 583                 irq_work_run();
 584         }
 585
 586 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 587         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES))
 588                 get_lppaca()->int_dword.fields.decr_int = 0;
 589 #endif
 590
 591         now = get_tb_or_rtc();
 592         if (now >= decrementer->next_tb) {
 593                 decrementer->next_tb = ~(u64)0;
 594                 if (evt->event_handler)
 595                         evt->event_handler(evt);
 596         } else {
 597                 now = decrementer->next_tb - now;
 598                 if (now <= DECREMENTER_MAX)
 599                         set_dec((int)now);
 600         }
 601
 602 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 603         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES) && hvlpevent_is_pending())
 604                 process_hvlpevents();
 605 #endif
 606
 607 #ifdef CONFIG_PPC64
 608         /* collect purr register values often, for accurate calculations */
 609         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_SPLPAR)) {
 610                 struct cpu_usage *cu = &__get_cpu_var(cpu_usage_array);
 611                 cu->current_tb = mfspr(SPRN_PURR);
 612         }
 613 #endif
 614
 615         irq_exit();
 616         set_irq_regs(old_regs);
 617
 618         trace_timer_interrupt_exit(regs);
 619 }
 620
 621 #ifdef CONFIG_SUSPEND
 622 static void generic_suspend_disable_irqs(void)
 623 {
 624         /* Disable the decrementer, so that it doesn't interfere
 625          * with suspending.
 626          */
 627
 628         set_dec(0x7fffffff);
 629         local_irq_disable();
 630         set_dec(0x7fffffff);
 631 }
 632
 633 static void generic_suspend_enable_irqs(void)
 634 {
 635         local_irq_enable();
 636 }
 637
 638 /* Overrides the weak version in kernel/power/main.c */
 639 void arch_suspend_disable_irqs(void)
 640 {
 641         if (ppc_md.suspend_disable_irqs)
 642                 ppc_md.suspend_disable_irqs();
 643         generic_suspend_disable_irqs();
 644 }
 645
 646 /* Overrides the weak version in kernel/power/main.c */
 647 void arch_suspend_enable_irqs(void)
 648 {
 649         generic_suspend_enable_irqs();
 650         if (ppc_md.suspend_enable_irqs)
 651                 ppc_md.suspend_enable_irqs();
 652 }
 653 #endif
 654
 655 /*
 656  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
 657  *
 658  * Note: mulhdu(a, b) (multiply high double unsigned) returns
 659  * the high 64 bits of a * b, i.e. (a * b) >> 64, where a and b
 660  * are 64-bit unsigned numbers.
 661  */
 662 unsigned long long sched_clock(void)
 663 {
 664         if (__USE_RTC())
 665                 return get_rtc();
 666         return mulhdu(get_tb() - boot_tb, tb_to_ns_scale) << tb_to_ns_shift;
 667 }
 668
 669 static int __init get_freq(char *name, int cells, unsigned long *val)
 670 {
 671         struct device_node *cpu;
 672         const unsigned int *fp;
 673         int found = 0;
 674
 675         /* The cpu node should have timebase and clock frequency properties */
 676         cpu = of_find_node_by_type(NULL, "cpu");
 677
 678         if (cpu) {
 679                 fp = of_get_property(cpu, name, NULL);
 680                 if (fp) {
 681                         found = 1;
 682                         *val = of_read_ulong(fp, cells);
 683                 }
 684
 685                 of_node_put(cpu);
 686         }
 687
 688         return found;
 689 }
 690
 691 /* should become __cpuinit when secondary_cpu_time_init also is */
 692 void start_cpu_decrementer(void)
 693 {
 694 #if defined(CONFIG_BOOKE) || defined(CONFIG_40x)
 695         /* Clear any pending timer interrupts */
 696         mtspr(SPRN_TSR, TSR_ENW | TSR_WIS | TSR_DIS | TSR_FIS);
 697
 698         /* Enable decrementer interrupt */
 699         mtspr(SPRN_TCR, TCR_DIE);
 700 #endif /* defined(CONFIG_BOOKE) || defined(CONFIG_40x) */
 701 }
 702
 703 void __init generic_calibrate_decr(void)
 704 {
 705         ppc_tb_freq = DEFAULT_TB_FREQ;          /* hardcoded default */
 706
 707         if (!get_freq("ibm,extended-timebase-frequency", 2, &ppc_tb_freq) &&
 708             !get_freq("timebase-frequency", 1, &ppc_tb_freq)) {
 709
 710                 printk(KERN_ERR "WARNING: Estimating decrementer frequency "
 711                                 "(not found)\n");
 712         }
 713
 714         ppc_proc_freq = DEFAULT_PROC_FREQ;      /* hardcoded default */
 715
 716         if (!get_freq("ibm,extended-clock-frequency", 2, &ppc_proc_freq) &&
 717             !get_freq("clock-frequency", 1, &ppc_proc_freq)) {
 718
 719                 printk(KERN_ERR "WARNING: Estimating processor frequency "
 720                                 "(not found)\n");
 721         }
 722 }
 723
 724 int update_persistent_clock(struct timespec now)
 725 {
 726         struct rtc_time tm;
 727
 728         if (!ppc_md.set_rtc_time)
 729                 return 0;
 730
 731         to_tm(now.tv_sec + 1 + timezone_offset, &tm);
 732         tm.tm_year -= 1900;
 733         tm.tm_mon -= 1;
 734
 735         return ppc_md.set_rtc_time(&tm);
 736 }
 737
 738 static void __read_persistent_clock(struct timespec *ts)
 739 {
 740         struct rtc_time tm;
 741         static int first = 1;
 742
 743         ts->tv_nsec = 0;
 744         /* XXX this is a litle fragile but will work okay in the short term */
 745         if (first) {
 746                 first = 0;
 747                 if (ppc_md.time_init)
 748                         timezone_offset = ppc_md.time_init();
 749
 750                 /* get_boot_time() isn't guaranteed to be safe to call late */
 751                 if (ppc_md.get_boot_time) {
 752                         ts->tv_sec = ppc_md.get_boot_time() - timezone_offset;
 753                         return;
 754                 }
 755         }
 756         if (!ppc_md.get_rtc_time) {
 757                 ts->tv_sec = 0;
 758                 return;
 759         }
 760         ppc_md.get_rtc_time(&tm);
 761
 762         ts->tv_sec = mktime(tm.tm_year+1900, tm.tm_mon+1, tm.tm_mday,
 763                             tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec);
 764 }
 765
 766 void read_persistent_clock(struct timespec *ts)
 767 {
 768         __read_persistent_clock(ts);
 769
 770         /* Sanitize it in case real time clock is set below EPOCH */
 771         if (ts->tv_sec < 0) {
 772                 ts->tv_sec = 0;
 773                 ts->tv_nsec = 0;
 774         }
 775
 776 }
 777
 778 /* clocksource code */
 779 static cycle_t rtc_read(struct clocksource *cs)
 780 {
 781         return (cycle_t)get_rtc();
 782 }
 783
 784 static cycle_t timebase_read(struct clocksource *cs)
 785 {
 786         return (cycle_t)get_tb();
 787 }
 788
 789 void update_vsyscall(struct timespec *wall_time, struct timespec *wtm,
 790                         struct clocksource *clock, u32 mult)
 791 {
 792         u64 new_tb_to_xs, new_stamp_xsec;
 793         u32 frac_sec;
 794
 795         if (clock != &clocksource_timebase)
 796                 return;
 797
 798         /* Make userspace gettimeofday spin until we're done. */
 799         ++vdso_data->tb_update_count;
 800         smp_mb();
 801
 802         /* XXX this assumes clock->shift == 22 */
 803         /* 4611686018 ~= 2^(20+64-22) / 1e9 */
 804         new_tb_to_xs = (u64) mult * 4611686018ULL;
 805         new_stamp_xsec = (u64) wall_time->tv_nsec * XSEC_PER_SEC;
 806         do_div(new_stamp_xsec, 1000000000);
 807         new_stamp_xsec += (u64) wall_time->tv_sec * XSEC_PER_SEC;
 808
 809         BUG_ON(wall_time->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC);
 810         /* this is tv_nsec / 1e9 as a 0.32 fraction */
 811         frac_sec = ((u64) wall_time->tv_nsec * 18446744073ULL) >> 32;
 812
 813         /*
 814          * tb_update_count is used to allow the userspace gettimeofday code
 815          * to assure itself that it sees a consistent view of the tb_to_xs and
 816          * stamp_xsec variables.  It reads the tb_update_count, then reads
 817          * tb_to_xs and stamp_xsec and then reads tb_update_count again.  If
 818          * the two values of tb_update_count match and are even then the
 819          * tb_to_xs and stamp_xsec values are consistent.  If not, then it
 820          * loops back and reads them again until this criteria is met.
 821          * We expect the caller to have done the first increment of
 822          * vdso_data->tb_update_count already.
 823          */
 824         vdso_data->tb_orig_stamp = clock->cycle_last;
 825         vdso_data->stamp_xsec = new_stamp_xsec;
 826         vdso_data->tb_to_xs = new_tb_to_xs;
 827         vdso_data->wtom_clock_sec = wtm->tv_sec;
 828         vdso_data->wtom_clock_nsec = wtm->tv_nsec;
 829         vdso_data->stamp_xtime = *wall_time;
 830         vdso_data->stamp_sec_fraction = frac_sec;
 831         smp_wmb();
 832         ++(vdso_data->tb_update_count);
 833 }
 834
 835 void update_vsyscall_tz(void)
 836 {
 837         /* Make userspace gettimeofday spin until we're done. */
 838         ++vdso_data->tb_update_count;
 839         smp_mb();
 840         vdso_data->tz_minuteswest = sys_tz.tz_minuteswest;
 841         vdso_data->tz_dsttime = sys_tz.tz_dsttime;
 842         smp_mb();
 843         ++vdso_data->tb_update_count;
 844 }
 845
 846 static void __init clocksource_init(void)
 847 {
 848         struct clocksource *clock;
 849
 850         if (__USE_RTC())
 851                 clock = &clocksource_rtc;
 852         else
 853                 clock = &clocksource_timebase;
 854
 855         clock->mult = clocksource_hz2mult(tb_ticks_per_sec, clock->shift);
 856
 857         if (clocksource_register(clock)) {
 858                 printk(KERN_ERR "clocksource: %s is already registered\n",
 859                        clock->name);
 860                 return;
 861         }
 862
 863         printk(KERN_INFO "clocksource: %s mult[%x] shift[%d] registered\n",
 864                clock->name, clock->mult, clock->shift);
 865 }
 866
 867 static int decrementer_set_next_event(unsigned long evt,
 868                                       struct clock_event_device *dev)
 869 {
 870         __get_cpu_var(decrementers).next_tb = get_tb_or_rtc() + evt;
 871         set_dec(evt);
 872         return 0;
 873 }
 874
 875 static void decrementer_set_mode(enum clock_event_mode mode,
 876                                  struct clock_event_device *dev)
 877 {
 878         if (mode != CLOCK_EVT_MODE_ONESHOT)
 879                 decrementer_set_next_event(DECREMENTER_MAX, dev);
 880 }
 881
 882 static inline uint64_t div_sc64(unsigned long ticks, unsigned long nsec,
 883                                 int shift)
 884 {
 885         uint64_t tmp = ((uint64_t)ticks) << shift;
 886
 887         do_div(tmp, nsec);
 888         return tmp;
 889 }
 890
 891 static void __init setup_clockevent_multiplier(unsigned long hz)
 892 {
 893         u64 mult, shift = 32;
 894
 895         while (1) {
 896                 mult = div_sc64(hz, NSEC_PER_SEC, shift);
 897                 if (mult && (mult >> 32UL) == 0UL)
 898                         break;
 899
 900                 shift--;
 901         }
 902
 903         decrementer_clockevent.shift = shift;
 904         decrementer_clockevent.mult = mult;
 905 }
 906
 907 static void register_decrementer_clockevent(int cpu)
 908 {
 909         struct clock_event_device *dec = &per_cpu(decrementers, cpu).event;
 910
 911         *dec = decrementer_clockevent;
 912         dec->cpumask = cpumask_of(cpu);
 913
 914         printk_once(KERN_DEBUG "clockevent: %s mult[%x] shift[%d] cpu[%d]\n",
 915                     dec->name, dec->mult, dec->shift, cpu);
 916
 917         clockevents_register_device(dec);
 918 }
 919
 920 static void __init init_decrementer_clockevent(void)
 921 {
 922         int cpu = smp_processor_id();
 923
 924         setup_clockevent_multiplier(ppc_tb_freq);
 925         decrementer_clockevent.max_delta_ns =
 926                 clockevent_delta2ns(DECREMENTER_MAX, &decrementer_clockevent);
 927         decrementer_clockevent.min_delta_ns =
 928                 clockevent_delta2ns(2, &decrementer_clockevent);
 929
 930         register_decrementer_clockevent(cpu);
 931 }
 932
 933 void secondary_cpu_time_init(void)
 934 {
 935         /* Start the decrementer on CPUs that have manual control
 936          * such as BookE
 937          */
 938         start_cpu_decrementer();
 939
 940         /* FIME: Should make unrelatred change to move snapshot_timebase
 941          * call here ! */
 942         register_decrementer_clockevent(smp_processor_id());
 943 }
 944
 945 /* This function is only called on the boot processor */
 946 void __init time_init(void)
 947 {
 948         struct div_result res;
 949         u64 scale;
 950         unsigned shift;
 951
 952         if (__USE_RTC()) {
 953                 /* 601 processor: dec counts down by 128 every 128ns */
 954                 ppc_tb_freq = 1000000000;
 955         } else {
 956                 /* Normal PowerPC with timebase register */
 957                 ppc_md.calibrate_decr();
 958                 printk(KERN_DEBUG "time_init: decrementer frequency = %lu.%.6lu MHz\n",
 959                        ppc_tb_freq / 1000000, ppc_tb_freq % 1000000);
 960                 printk(KERN_DEBUG "time_init: processor frequency   = %lu.%.6lu MHz\n",
 961                        ppc_proc_freq / 1000000, ppc_proc_freq % 1000000);
 962         }
 963
 964         tb_ticks_per_jiffy = ppc_tb_freq / HZ;
 965         tb_ticks_per_sec = ppc_tb_freq;
 966         tb_ticks_per_usec = ppc_tb_freq / 1000000;
 967         calc_cputime_factors();
 968         setup_cputime_one_jiffy();
 969
 970         /*
 971          * Compute scale factor for sched_clock.
 972          * The calibrate_decr() function has set tb_ticks_per_sec,
 973          * which is the timebase frequency.
 974          * We compute 1e9 * 2^64 / tb_ticks_per_sec and interpret
 975          * the 128-bit result as a 64.64 fixed-point number.
 976          * We then shift that number right until it is less than 1.0,
 977          * giving us the scale factor and shift count to use in
 978          * sched_clock().
 979          */
 980         div128_by_32(1000000000, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 981         scale = res.result_low;
 982         for (shift = 0; res.result_high != 0; ++shift) {
 983                 scale = (scale >> 1) | (res.result_high << 63);
 984                 res.result_high >>= 1;
 985         }
 986         tb_to_ns_scale = scale;
 987         tb_to_ns_shift = shift;
 988         /* Save the current timebase to pretty up CONFIG_PRINTK_TIME */
 989         boot_tb = get_tb_or_rtc();
 990
 991         /* If platform provided a timezone (pmac), we correct the time */
 992         if (timezone_offset) {
 993                 sys_tz.tz_minuteswest = -timezone_offset / 60;
 994                 sys_tz.tz_dsttime = 0;
 995         }
 996
 997         vdso_data->tb_update_count = 0;
 998         vdso_data->tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec;
 999
1000         /* Start the decrementer on CPUs that have manual control
1001          * such as BookE
1002          */
1003         start_cpu_decrementer();
1004
1005         /* Register the clocksource, if we're not running on iSeries */
1006         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES))
1007                 clocksource_init();
1008
1009         init_decrementer_clockevent();
1010 }
1011
1012
1013 #define FEBRUARY        2
1014 #define STARTOFTIME     1970
1015 #define SECDAY          86400L
1016 #define SECYR           (SECDAY * 365)
1017 #define leapyear(year)          ((year) % 4 == 0 && \
1018                                  ((year) % 100 != 0 || (year) % 400 == 0))
1019 #define days_in_year(a)         (leapyear(a) ? 366 : 365)
1020 #define days_in_month(a)        (month_days[(a) - 1])
1021
1022 static int month_days[12] = {
1023         31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31
1024 };
1025
1026 /*
1027  * This only works for the Gregorian calendar - i.e. after 1752 (in the UK)
1028  */
1029 void GregorianDay(struct rtc_time * tm)
1030 {
1031         int leapsToDate;
1032         int lastYear;
1033         int day;
1034         int MonthOffset[] = { 0, 31, 59, 90, 120, 151, 181, 212, 243, 273, 304, 334 };
1035
1036         lastYear = tm->tm_year - 1;
1037
1038         /*
1039          * Number of leap corrections to apply up to end of last year
1040          */
1041         leapsToDate = lastYear / 4 - lastYear / 100 + lastYear / 400;
1042
1043         /*
1044          * This year is a leap year if it is divisible by 4 except when it is
1045          * divisible by 100 unless it is divisible by 400
1046          *
1047          * e.g. 1904 was a leap year, 1900 was not, 1996 is, and 2000 was
1048          */
1049         day = tm->tm_mon > 2 && leapyear(tm->tm_year);
1050
1051         day += lastYear*365 + leapsToDate + MonthOffset[tm->tm_mon-1] +
1052                    tm->tm_mday;
1053
1054         tm->tm_wday = day % 7;
1055 }
1056
1057 void to_tm(int tim, struct rtc_time * tm)
1058 {
1059         register int    i;
1060         register long   hms, day;
1061
1062         day = tim / SECDAY;
1063         hms = tim % SECDAY;
1064
1065         /* Hours, minutes, seconds are easy */
1066         tm->tm_hour = hms / 3600;
1067         tm->tm_min = (hms % 3600) / 60;
1068         tm->tm_sec = (hms % 3600) % 60;
1069
1070         /* Number of years in days */
1071         for (i = STARTOFTIME; day >= days_in_year(i); i++)
1072                 day -= days_in_year(i);
1073         tm->tm_year = i;
1074
1075         /* Number of months in days left */
1076         if (leapyear(tm->tm_year))
1077                 days_in_month(FEBRUARY) = 29;
1078         for (i = 1; day >= days_in_month(i); i++)
1079                 day -= days_in_month(i);
1080         days_in_month(FEBRUARY) = 28;
1081         tm->tm_mon = i;
1082
1083         /* Days are what is left over (+1) from all that. */
1084         tm->tm_mday = day + 1;
1085
1086         /*
1087          * Determine the day of week
1088          */
1089         GregorianDay(tm);
1090 }
1091
1092 /*
1093  * Divide a 128-bit dividend by a 32-bit divisor, leaving a 128 bit
1094  * result.
1095  */
1096 void div128_by_32(u64 dividend_high, u64 dividend_low,
1097                   unsigned divisor, struct div_result *dr)
1098 {
1099         unsigned long a, b, c, d;
1100         unsigned long w, x, y, z;
1101         u64 ra, rb, rc;
1102
1103         a = dividend_high >> 32;
1104         b = dividend_high & 0xffffffff;
1105         c = dividend_low >> 32;
1106         d = dividend_low & 0xffffffff;
1107
1108         w = a / divisor;
1109         ra = ((u64)(a - (w * divisor)) << 32) + b;
1110
1111         rb = ((u64) do_div(ra, divisor) << 32) + c;
1112         x = ra;
1113
1114         rc = ((u64) do_div(rb, divisor) << 32) + d;
1115         y = rb;
1116
1117         do_div(rc, divisor);
1118         z = rc;
1119
1120         dr->result_high = ((u64)w << 32) + x;
1121         dr->result_low  = ((u64)y << 32) + z;
1122
1123 }
1124
1125 /* We don't need to calibrate delay, we use the CPU timebase for that */
1126 void calibrate_delay(void)
1127 {
1128         /* Some generic code (such as spinlock debug) use loops_per_jiffy
1129          * as the number of __delay(1) in a jiffy, so make it so
1130          */
1131         loops_per_jiffy = tb_ticks_per_jiffy;
1132 }
1133
1134 static int __init rtc_init(void)
1135 {
1136         struct platform_device *pdev;
1137
1138         if (!ppc_md.get_rtc_time)
1139                 return -ENODEV;
1140
1141         pdev = platform_device_register_simple("rtc-generic", -1, NULL, 0);
1142         if (IS_ERR(pdev))
1143                 return PTR_ERR(pdev);
1144
1145         return 0;
1146 }
1147
1148 module_init(rtc_init);