arch/sparc/kernel/time.c

   1 /* $Id: time.c,v 1.60 2002/01/23 14:33:55 davem Exp $
   2  * linux/arch/sparc/kernel/time.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 1995 David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu)
   5  * Copyright (C) 1996 Thomas K. Dyas (tdyas@eden.rutgers.edu)
   6  *
   7  * Chris Davis (cdavis@cois.on.ca) 03/27/1998
   8  * Added support for the intersil on the sun4/4200
   9  *
  10  * Gleb Raiko (rajko@mech.math.msu.su) 08/18/1998
  11  * Support for MicroSPARC-IIep, PCI CPU.
  12  *
  13  * This file handles the Sparc specific time handling details.
  14  *
  15  * 1997-09-10   Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
  16  *              "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
  17  */
  18 #include <linux/errno.h>
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/sched.h>
  21 #include <linux/kernel.h>
  22 #include <linux/param.h>
  23 #include <linux/string.h>
  24 #include <linux/mm.h>
  25 #include <linux/interrupt.h>
  26 #include <linux/time.h>
  27 #include <linux/timex.h>
  28 #include <linux/init.h>
  29 #include <linux/pci.h>
  30 #include <linux/ioport.h>
  31 #include <linux/profile.h>
  32
  33 #include <asm/oplib.h>
  34 #include <asm/timer.h>
  35 #include <asm/mostek.h>
  36 #include <asm/system.h>
  37 #include <asm/irq.h>
  38 #include <asm/io.h>
  39 #include <asm/idprom.h>
  40 #include <asm/machines.h>
  41 #include <asm/sun4paddr.h>
  42 #include <asm/page.h>
  43 #include <asm/pcic.h>
  44 #include <asm/of_device.h>
  45 #include <asm/irq_regs.h>
  46
  47 DEFINE_SPINLOCK(rtc_lock);
  48 enum sparc_clock_type sp_clock_typ;
  49 DEFINE_SPINLOCK(mostek_lock);
  50 void __iomem *mstk48t02_regs = NULL;
  51 static struct mostek48t08 __iomem *mstk48t08_regs = NULL;
  52 static int set_rtc_mmss(unsigned long);
  53 static int sbus_do_settimeofday(struct timespec *tv);
  54
  55 #ifdef CONFIG_SUN4
  56 struct intersil *intersil_clock;
  57 #define intersil_cmd(intersil_reg, intsil_cmd) intersil_reg->int_cmd_reg = \
  58         (intsil_cmd)
  59
  60 #define intersil_intr(intersil_reg, intsil_cmd) intersil_reg->int_intr_reg = \
  61         (intsil_cmd)
  62
  63 #define intersil_start(intersil_reg) intersil_cmd(intersil_reg, \
  64         ( INTERSIL_START | INTERSIL_32K | INTERSIL_NORMAL | INTERSIL_24H |\
  65           INTERSIL_INTR_ENABLE))
  66
  67 #define intersil_stop(intersil_reg) intersil_cmd(intersil_reg, \
  68         ( INTERSIL_STOP | INTERSIL_32K | INTERSIL_NORMAL | INTERSIL_24H |\
  69           INTERSIL_INTR_ENABLE))
  70
  71 #define intersil_read_intr(intersil_reg, towhere) towhere = \
  72         intersil_reg->int_intr_reg
  73
  74 #endif
  75
  76 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
  77 {
  78         extern char __copy_user_begin[], __copy_user_end[];
  79         extern char __atomic_begin[], __atomic_end[];
  80         extern char __bzero_begin[], __bzero_end[];
  81         extern char __bitops_begin[], __bitops_end[];
  82
  83         unsigned long pc = regs->pc;
  84
  85         if (in_lock_functions(pc) ||
  86             (pc >= (unsigned long) __copy_user_begin &&
  87              pc < (unsigned long) __copy_user_end) ||
  88             (pc >= (unsigned long) __atomic_begin &&
  89              pc < (unsigned long) __atomic_end) ||
  90             (pc >= (unsigned long) __bzero_begin &&
  91              pc < (unsigned long) __bzero_end) ||
  92             (pc >= (unsigned long) __bitops_begin &&
  93              pc < (unsigned long) __bitops_end))
  94                 pc = regs->u_regs[UREG_RETPC];
  95         return pc;
  96 }
  97
  98 __volatile__ unsigned int *master_l10_counter;
  99 __volatile__ unsigned int *master_l10_limit;
 100
 101 /*
 102  * timer_interrupt() needs to keep up the real-time clock,
 103  * as well as call the "do_timer()" routine every clocktick
 104  */
 105
 106 #define TICK_SIZE (tick_nsec / 1000)
 107
 108 irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id)
 109 {
 110         /* last time the cmos clock got updated */
 111         static long last_rtc_update;
 112
 113 #ifndef CONFIG_SMP
 114         profile_tick(CPU_PROFILING);
 115 #endif
 116
 117         /* Protect counter clear so that do_gettimeoffset works */
 118         write_seqlock(&xtime_lock);
 119 #ifdef CONFIG_SUN4
 120         if((idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_260)) ||
 121            (idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_110))) {
 122                 int temp;
 123                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 124                 /* re-enable the irq */
 125                 enable_pil_irq(10);
 126         }
 127 #endif
 128         clear_clock_irq();
 129
 130         do_timer(1);
 131 #ifndef CONFIG_SMP
 132         update_process_times(user_mode(get_irq_regs()));
 133 #endif
 134
 135
 136         /* Determine when to update the Mostek clock. */
 137         if (ntp_synced() &&
 138             xtime.tv_sec > last_rtc_update + 660 &&
 139             (xtime.tv_nsec / 1000) >= 500000 - ((unsigned) TICK_SIZE) / 2 &&
 140             (xtime.tv_nsec / 1000) <= 500000 + ((unsigned) TICK_SIZE) / 2) {
 141           if (set_rtc_mmss(xtime.tv_sec) == 0)
 142             last_rtc_update = xtime.tv_sec;
 143           else
 144             last_rtc_update = xtime.tv_sec - 600; /* do it again in 60 s */
 145         }
 146         write_sequnlock(&xtime_lock);
 147
 148         return IRQ_HANDLED;
 149 }
 150
 151 /* Kick start a stopped clock (procedure from the Sun NVRAM/hostid FAQ). */
 152 static void __init kick_start_clock(void)
 153 {
 154         struct mostek48t02 *regs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
 155         unsigned char sec;
 156         int i, count;
 157
 158         prom_printf("CLOCK: Clock was stopped. Kick start ");
 159
 160         spin_lock_irq(&mostek_lock);
 161
 162         /* Turn on the kick start bit to start the oscillator. */
 163         regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
 164         regs->sec &= ~MSTK_STOP;
 165         regs->hour |= MSTK_KICK_START;
 166         regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
 167
 168         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 169
 170         /* Delay to allow the clock oscillator to start. */
 171         sec = MSTK_REG_SEC(regs);
 172         for (i = 0; i < 3; i++) {
 173                 while (sec == MSTK_REG_SEC(regs))
 174                         for (count = 0; count < 100000; count++)
 175                                 /* nothing */ ;
 176                 prom_printf(".");
 177                 sec = regs->sec;
 178         }
 179         prom_printf("\n");
 180
 181         spin_lock_irq(&mostek_lock);
 182
 183         /* Turn off kick start and set a "valid" time and date. */
 184         regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
 185         regs->hour &= ~MSTK_KICK_START;
 186         MSTK_SET_REG_SEC(regs,0);
 187         MSTK_SET_REG_MIN(regs,0);
 188         MSTK_SET_REG_HOUR(regs,0);
 189         MSTK_SET_REG_DOW(regs,5);
 190         MSTK_SET_REG_DOM(regs,1);
 191         MSTK_SET_REG_MONTH(regs,8);
 192         MSTK_SET_REG_YEAR(regs,1996 - MSTK_YEAR_ZERO);
 193         regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
 194
 195         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 196
 197         /* Ensure the kick start bit is off. If it isn't, turn it off. */
 198         while (regs->hour & MSTK_KICK_START) {
 199                 prom_printf("CLOCK: Kick start still on!\n");
 200
 201                 spin_lock_irq(&mostek_lock);
 202                 regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
 203                 regs->hour &= ~MSTK_KICK_START;
 204                 regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
 205                 spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 206         }
 207
 208         prom_printf("CLOCK: Kick start procedure successful.\n");
 209 }
 210
 211 /* Return nonzero if the clock chip battery is low. */
 212 static __inline__ int has_low_battery(void)
 213 {
 214         struct mostek48t02 *regs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
 215         unsigned char data1, data2;
 216
 217         spin_lock_irq(&mostek_lock);
 218         data1 = regs->eeprom[0];        /* Read some data. */
 219         regs->eeprom[0] = ~data1;       /* Write back the complement. */
 220         data2 = regs->eeprom[0];        /* Read back the complement. */
 221         regs->eeprom[0] = data1;        /* Restore the original value. */
 222         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 223
 224         return (data1 == data2);        /* Was the write blocked? */
 225 }
 226
 227 static void __init mostek_set_system_time(void)
 228 {
 229         unsigned int year, mon, day, hour, min, sec;
 230         struct mostek48t02 *mregs;
 231
 232         mregs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
 233         if(!mregs) {
 234                 prom_printf("Something wrong, clock regs not mapped yet.\n");
 235                 prom_halt();
 236         }
 237         spin_lock_irq(&mostek_lock);
 238         mregs->creg |= MSTK_CREG_READ;
 239         sec = MSTK_REG_SEC(mregs);
 240         min = MSTK_REG_MIN(mregs);
 241         hour = MSTK_REG_HOUR(mregs);
 242         day = MSTK_REG_DOM(mregs);
 243         mon = MSTK_REG_MONTH(mregs);
 244         year = MSTK_CVT_YEAR( MSTK_REG_YEAR(mregs) );
 245         xtime.tv_sec = mktime(year, mon, day, hour, min, sec);
 246         xtime.tv_nsec = (INITIAL_JIFFIES % HZ) * (NSEC_PER_SEC / HZ);
 247         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
 248                                 -xtime.tv_sec, -xtime.tv_nsec);
 249         mregs->creg &= ~MSTK_CREG_READ;
 250         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 251 }
 252
 253 /* Probe for the real time clock chip on Sun4 */
 254 static __inline__ void sun4_clock_probe(void)
 255 {
 256 #ifdef CONFIG_SUN4
 257         int temp;
 258         struct resource r;
 259
 260         memset(&r, 0, sizeof(r));
 261         if( idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_330) ) {
 262                 sp_clock_typ = MSTK48T02;
 263                 r.start = sun4_clock_physaddr;
 264                 mstk48t02_regs = sbus_ioremap(&r, 0,
 265                                        sizeof(struct mostek48t02), NULL);
 266                 mstk48t08_regs = NULL;  /* To catch weirdness */
 267                 intersil_clock = NULL;  /* just in case */
 268
 269                 /* Kick start the clock if it is completely stopped. */
 270                 if (mostek_read(mstk48t02_regs + MOSTEK_SEC) & MSTK_STOP)
 271                         kick_start_clock();
 272         } else if( idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_260)) {
 273                 /* intersil setup code */
 274                 printk("Clock: INTERSIL at %8x ",sun4_clock_physaddr);
 275                 sp_clock_typ = INTERSIL;
 276                 r.start = sun4_clock_physaddr;
 277                 intersil_clock = (struct intersil *)
 278                     sbus_ioremap(&r, 0, sizeof(*intersil_clock), "intersil");
 279                 mstk48t02_regs = 0;  /* just be sure */
 280                 mstk48t08_regs = NULL;  /* ditto */
 281                 /* initialise the clock */
 282
 283                 intersil_intr(intersil_clock,INTERSIL_INT_100HZ);
 284
 285                 intersil_start(intersil_clock);
 286
 287                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 288                 while (!(temp & 0x80))
 289                         intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 290
 291                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 292                 while (!(temp & 0x80))
 293                         intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 294
 295                 intersil_stop(intersil_clock);
 296
 297         }
 298 #endif
 299 }
 300
 301 #ifndef CONFIG_SUN4
 302 static int __devinit clock_probe(struct of_device *op, const struct of_device_id *match)
 303 {
 304         struct device_node *dp = op->node;
 305         char *model = of_get_property(dp, "model", NULL);
 306
 307         if (!model)
 308                 return -ENODEV;
 309
 310         if (!strcmp(model, "mk48t02")) {
 311                 sp_clock_typ = MSTK48T02;
 312
 313                 /* Map the clock register io area read-only */
 314                 mstk48t02_regs = of_ioremap(&op->resource[0], 0,
 315                                             sizeof(struct mostek48t02),
 316                                             "mk48t02");
 317                 mstk48t08_regs = NULL;  /* To catch weirdness */
 318         } else if (!strcmp(model, "mk48t08")) {
 319                 sp_clock_typ = MSTK48T08;
 320                 mstk48t08_regs = of_ioremap(&op->resource[0], 0,
 321                                             sizeof(struct mostek48t08),
 322                                             "mk48t08");
 323
 324                 mstk48t02_regs = &mstk48t08_regs->regs;
 325         } else
 326                 return -ENODEV;
 327
 328         /* Report a low battery voltage condition. */
 329         if (has_low_battery())
 330                 printk(KERN_CRIT "NVRAM: Low battery voltage!\n");
 331
 332         /* Kick start the clock if it is completely stopped. */
 333         if (mostek_read(mstk48t02_regs + MOSTEK_SEC) & MSTK_STOP)
 334                 kick_start_clock();
 335
 336         mostek_set_system_time();
 337
 338         return 0;
 339 }
 340
 341 static struct of_device_id clock_match[] = {
 342         {
 343                 .name = "eeprom",
 344         },
 345         {},
 346 };
 347
 348 static struct of_platform_driver clock_driver = {
 349         .name           = "clock",
 350         .match_table    = clock_match,
 351         .probe          = clock_probe,
 352 };
 353
 354
 355 /* Probe for the mostek real time clock chip. */
 356 static int __init clock_init(void)
 357 {
 358         return of_register_driver(&clock_driver, &of_bus_type);
 359 }
 360
 361 /* Must be after subsys_initcall() so that busses are probed.  Must
 362  * be before device_initcall() because things like the RTC driver
 363  * need to see the clock registers.
 364  */
 365 fs_initcall(clock_init);
 366 #endif /* !CONFIG_SUN4 */
 367
 368 void __init sbus_time_init(void)
 369 {
 370
 371         BTFIXUPSET_CALL(bus_do_settimeofday, sbus_do_settimeofday, BTFIXUPCALL_NORM);
 372         btfixup();
 373
 374         if (ARCH_SUN4)
 375                 sun4_clock_probe();
 376
 377         sparc_init_timers(timer_interrupt);
 378
 379 #ifdef CONFIG_SUN4
 380         if(idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_330)) {
 381                 mostek_set_system_time();
 382         } else if(idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_260) ) {
 383                 /* initialise the intersil on sun4 */
 384                 unsigned int year, mon, day, hour, min, sec;
 385                 int temp;
 386                 struct intersil *iregs;
 387
 388                 iregs=intersil_clock;
 389                 if(!iregs) {
 390                         prom_printf("Something wrong, clock regs not mapped yet.\n");
 391                         prom_halt();
 392                 }
 393
 394                 intersil_intr(intersil_clock,INTERSIL_INT_100HZ);
 395                 disable_pil_irq(10);
 396                 intersil_stop(iregs);
 397                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 398
 399                 temp = iregs->clk.int_csec;
 400
 401                 sec = iregs->clk.int_sec;
 402                 min = iregs->clk.int_min;
 403                 hour = iregs->clk.int_hour;
 404                 day = iregs->clk.int_day;
 405                 mon = iregs->clk.int_month;
 406                 year = MSTK_CVT_YEAR(iregs->clk.int_year);
 407
 408                 enable_pil_irq(10);
 409                 intersil_start(iregs);
 410
 411                 xtime.tv_sec = mktime(year, mon, day, hour, min, sec);
 412                 xtime.tv_nsec = (INITIAL_JIFFIES % HZ) * (NSEC_PER_SEC / HZ);
 413                 set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
 414                                        -xtime.tv_sec, -xtime.tv_nsec);
 415                 printk("%u/%u/%u %u:%u:%u\n",day,mon,year,hour,min,sec);
 416         }
 417 #endif
 418
 419         /* Now that OBP ticker has been silenced, it is safe to enable IRQ. */
 420         local_irq_enable();
 421 }
 422
 423 void __init time_init(void)
 424 {
 425 #ifdef CONFIG_PCI
 426         extern void pci_time_init(void);
 427         if (pcic_present()) {
 428                 pci_time_init();
 429                 return;
 430         }
 431 #endif
 432         sbus_time_init();
 433 }
 434
 435 static inline unsigned long do_gettimeoffset(void)
 436 {
 437         return (*master_l10_counter >> 10) & 0x1fffff;
 438 }
 439
 440 /*
 441  * Returns nanoseconds
 442  * XXX This is a suboptimal implementation.
 443  */
 444 unsigned long long sched_clock(void)
 445 {
 446         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
 447 }
 448
 449 /* Ok, my cute asm atomicity trick doesn't work anymore.
 450  * There are just too many variables that need to be protected
 451  * now (both members of xtime, et al.)
 452  */
 453 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
 454 {
 455         unsigned long flags;
 456         unsigned long seq;
 457         unsigned long usec, sec;
 458         unsigned long max_ntp_tick = tick_usec - tickadj;
 459
 460         do {
 461                 seq = read_seqbegin_irqsave(&xtime_lock, flags);
 462                 usec = do_gettimeoffset();
 463
 464                 /*
 465                  * If time_adjust is negative then NTP is slowing the clock
 466                  * so make sure not to go into next possible interval.
 467                  * Better to lose some accuracy than have time go backwards..
 468                  */
 469                 if (unlikely(time_adjust < 0))
 470                         usec = min(usec, max_ntp_tick);
 471
 472                 sec = xtime.tv_sec;
 473                 usec += (xtime.tv_nsec / 1000);
 474         } while (read_seqretry_irqrestore(&xtime_lock, seq, flags));
 475
 476         while (usec >= 1000000) {
 477                 usec -= 1000000;
 478                 sec++;
 479         }
 480
 481         tv->tv_sec = sec;
 482         tv->tv_usec = usec;
 483 }
 484
 485 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
 486
 487 int do_settimeofday(struct timespec *tv)
 488 {
 489         int ret;
 490
 491         write_seqlock_irq(&xtime_lock);
 492         ret = bus_do_settimeofday(tv);
 493         write_sequnlock_irq(&xtime_lock);
 494         clock_was_set();
 495         return ret;
 496 }
 497
 498 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
 499
 500 static int sbus_do_settimeofday(struct timespec *tv)
 501 {
 502         time_t wtm_sec, sec = tv->tv_sec;
 503         long wtm_nsec, nsec = tv->tv_nsec;
 504
 505         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
 506                 return -EINVAL;
 507
 508         /*
 509          * This is revolting. We need to set "xtime" correctly. However, the
 510          * value in this location is the value at the most recent update of
 511          * wall time.  Discover what correction gettimeofday() would have
 512          * made, and then undo it!
 513          */
 514         nsec -= 1000 * do_gettimeoffset();
 515
 516         wtm_sec  = wall_to_monotonic.tv_sec + (xtime.tv_sec - sec);
 517         wtm_nsec = wall_to_monotonic.tv_nsec + (xtime.tv_nsec - nsec);
 518
 519         set_normalized_timespec(&xtime, sec, nsec);
 520         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic, wtm_sec, wtm_nsec);
 521
 522         ntp_clear();
 523         return 0;
 524 }
 525
 526 /*
 527  * BUG: This routine does not handle hour overflow properly; it just
 528  *      sets the minutes. Usually you won't notice until after reboot!
 529  */
 530 static int set_rtc_mmss(unsigned long nowtime)
 531 {
 532         int real_seconds, real_minutes, mostek_minutes;
 533         struct mostek48t02 *regs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
 534         unsigned long flags;
 535 #ifdef CONFIG_SUN4
 536         struct intersil *iregs = intersil_clock;
 537         int temp;
 538 #endif
 539
 540         /* Not having a register set can lead to trouble. */
 541         if (!regs) {
 542 #ifdef CONFIG_SUN4
 543                 if(!iregs)
 544                 return -1;
 545                 else {
 546                         temp = iregs->clk.int_csec;
 547
 548                         mostek_minutes = iregs->clk.int_min;
 549
 550                         real_seconds = nowtime % 60;
 551                         real_minutes = nowtime / 60;
 552                         if (((abs(real_minutes - mostek_minutes) + 15)/30) & 1)
 553                                 real_minutes += 30;     /* correct for half hour time zone */
 554                         real_minutes %= 60;
 555
 556                         if (abs(real_minutes - mostek_minutes) < 30) {
 557                                 intersil_stop(iregs);
 558                                 iregs->clk.int_sec=real_seconds;
 559                                 iregs->clk.int_min=real_minutes;
 560                                 intersil_start(iregs);
 561                         } else {
 562                                 printk(KERN_WARNING
 563                                "set_rtc_mmss: can't update from %d to %d\n",
 564                                        mostek_minutes, real_minutes);
 565                                 return -1;
 566                         }
 567
 568                         return 0;
 569                 }
 570 #endif
 571         }
 572
 573         spin_lock_irqsave(&mostek_lock, flags);
 574         /* Read the current RTC minutes. */
 575         regs->creg |= MSTK_CREG_READ;
 576         mostek_minutes = MSTK_REG_MIN(regs);
 577         regs->creg &= ~MSTK_CREG_READ;
 578
 579         /*
 580          * since we're only adjusting minutes and seconds,
 581          * don't interfere with hour overflow. This avoids
 582          * messing with unknown time zones but requires your
 583          * RTC not to be off by more than 15 minutes
 584          */
 585         real_seconds = nowtime % 60;
 586         real_minutes = nowtime / 60;
 587         if (((abs(real_minutes - mostek_minutes) + 15)/30) & 1)
 588                 real_minutes += 30;     /* correct for half hour time zone */
 589         real_minutes %= 60;
 590
 591         if (abs(real_minutes - mostek_minutes) < 30) {
 592                 regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
 593                 MSTK_SET_REG_SEC(regs,real_seconds);
 594                 MSTK_SET_REG_MIN(regs,real_minutes);
 595                 regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
 596                 spin_unlock_irqrestore(&mostek_lock, flags);
 597                 return 0;
 598         } else {
 599                 spin_unlock_irqrestore(&mostek_lock, flags);
 600                 return -1;
 601         }
 602 }