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/config.h>
  19 #include <linux/errno.h>
  20 #include <linux/module.h>
  21 #include <linux/sched.h>
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/param.h>
  24 #include <linux/string.h>
  25 #include <linux/mm.h>
  26 #include <linux/interrupt.h>
  27 #include <linux/time.h>
  28 #include <linux/timex.h>
  29 #include <linux/init.h>
  30 #include <linux/pci.h>
  31 #include <linux/ioport.h>
  32 #include <linux/profile.h>
  33
  34 #include <asm/oplib.h>
  35 #include <asm/timer.h>
  36 #include <asm/mostek.h>
  37 #include <asm/system.h>
  38 #include <asm/irq.h>
  39 #include <asm/io.h>
  40 #include <asm/idprom.h>
  41 #include <asm/machines.h>
  42 #include <asm/sun4paddr.h>
  43 #include <asm/page.h>
  44 #include <asm/pcic.h>
  45 #include <asm/of_device.h>
  46
  47 extern unsigned long wall_jiffies;
  48
  49 DEFINE_SPINLOCK(rtc_lock);
  50 enum sparc_clock_type sp_clock_typ;
  51 DEFINE_SPINLOCK(mostek_lock);
  52 void __iomem *mstk48t02_regs = NULL;
  53 static struct mostek48t08 __iomem *mstk48t08_regs = NULL;
  54 static int set_rtc_mmss(unsigned long);
  55 static int sbus_do_settimeofday(struct timespec *tv);
  56
  57 #ifdef CONFIG_SUN4
  58 struct intersil *intersil_clock;
  59 #define intersil_cmd(intersil_reg, intsil_cmd) intersil_reg->int_cmd_reg = \
  60         (intsil_cmd)
  61
  62 #define intersil_intr(intersil_reg, intsil_cmd) intersil_reg->int_intr_reg = \
  63         (intsil_cmd)
  64
  65 #define intersil_start(intersil_reg) intersil_cmd(intersil_reg, \
  66         ( INTERSIL_START | INTERSIL_32K | INTERSIL_NORMAL | INTERSIL_24H |\
  67           INTERSIL_INTR_ENABLE))
  68
  69 #define intersil_stop(intersil_reg) intersil_cmd(intersil_reg, \
  70         ( INTERSIL_STOP | INTERSIL_32K | INTERSIL_NORMAL | INTERSIL_24H |\
  71           INTERSIL_INTR_ENABLE))
  72
  73 #define intersil_read_intr(intersil_reg, towhere) towhere = \
  74         intersil_reg->int_intr_reg
  75
  76 #endif
  77
  78 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
  79 {
  80         extern char __copy_user_begin[], __copy_user_end[];
  81         extern char __atomic_begin[], __atomic_end[];
  82         extern char __bzero_begin[], __bzero_end[];
  83         extern char __bitops_begin[], __bitops_end[];
  84
  85         unsigned long pc = regs->pc;
  86
  87         if (in_lock_functions(pc) ||
  88             (pc >= (unsigned long) __copy_user_begin &&
  89              pc < (unsigned long) __copy_user_end) ||
  90             (pc >= (unsigned long) __atomic_begin &&
  91              pc < (unsigned long) __atomic_end) ||
  92             (pc >= (unsigned long) __bzero_begin &&
  93              pc < (unsigned long) __bzero_end) ||
  94             (pc >= (unsigned long) __bitops_begin &&
  95              pc < (unsigned long) __bitops_end))
  96                 pc = regs->u_regs[UREG_RETPC];
  97         return pc;
  98 }
  99
 100 __volatile__ unsigned int *master_l10_counter;
 101 __volatile__ unsigned int *master_l10_limit;
 102
 103 /*
 104  * timer_interrupt() needs to keep up the real-time clock,
 105  * as well as call the "do_timer()" routine every clocktick
 106  */
 107
 108 #define TICK_SIZE (tick_nsec / 1000)
 109
 110 irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs * regs)
 111 {
 112         /* last time the cmos clock got updated */
 113         static long last_rtc_update;
 114
 115 #ifndef CONFIG_SMP
 116         profile_tick(CPU_PROFILING, regs);
 117 #endif
 118
 119         /* Protect counter clear so that do_gettimeoffset works */
 120         write_seqlock(&xtime_lock);
 121 #ifdef CONFIG_SUN4
 122         if((idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_260)) ||
 123            (idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_110))) {
 124                 int temp;
 125                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 126                 /* re-enable the irq */
 127                 enable_pil_irq(10);
 128         }
 129 #endif
 130         clear_clock_irq();
 131
 132         do_timer(regs);
 133 #ifndef CONFIG_SMP
 134         update_process_times(user_mode(regs));
 135 #endif
 136
 137
 138         /* Determine when to update the Mostek clock. */
 139         if (ntp_synced() &&
 140             xtime.tv_sec > last_rtc_update + 660 &&
 141             (xtime.tv_nsec / 1000) >= 500000 - ((unsigned) TICK_SIZE) / 2 &&
 142             (xtime.tv_nsec / 1000) <= 500000 + ((unsigned) TICK_SIZE) / 2) {
 143           if (set_rtc_mmss(xtime.tv_sec) == 0)
 144             last_rtc_update = xtime.tv_sec;
 145           else
 146             last_rtc_update = xtime.tv_sec - 600; /* do it again in 60 s */
 147         }
 148         write_sequnlock(&xtime_lock);
 149
 150         return IRQ_HANDLED;
 151 }
 152
 153 /* Kick start a stopped clock (procedure from the Sun NVRAM/hostid FAQ). */
 154 static void __init kick_start_clock(void)
 155 {
 156         struct mostek48t02 *regs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
 157         unsigned char sec;
 158         int i, count;
 159
 160         prom_printf("CLOCK: Clock was stopped. Kick start ");
 161
 162         spin_lock_irq(&mostek_lock);
 163
 164         /* Turn on the kick start bit to start the oscillator. */
 165         regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
 166         regs->sec &= ~MSTK_STOP;
 167         regs->hour |= MSTK_KICK_START;
 168         regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
 169
 170         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 171
 172         /* Delay to allow the clock oscillator to start. */
 173         sec = MSTK_REG_SEC(regs);
 174         for (i = 0; i < 3; i++) {
 175                 while (sec == MSTK_REG_SEC(regs))
 176                         for (count = 0; count < 100000; count++)
 177                                 /* nothing */ ;
 178                 prom_printf(".");
 179                 sec = regs->sec;
 180         }
 181         prom_printf("\n");
 182
 183         spin_lock_irq(&mostek_lock);
 184
 185         /* Turn off kick start and set a "valid" time and date. */
 186         regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
 187         regs->hour &= ~MSTK_KICK_START;
 188         MSTK_SET_REG_SEC(regs,0);
 189         MSTK_SET_REG_MIN(regs,0);
 190         MSTK_SET_REG_HOUR(regs,0);
 191         MSTK_SET_REG_DOW(regs,5);
 192         MSTK_SET_REG_DOM(regs,1);
 193         MSTK_SET_REG_MONTH(regs,8);
 194         MSTK_SET_REG_YEAR(regs,1996 - MSTK_YEAR_ZERO);
 195         regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
 196
 197         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 198
 199         /* Ensure the kick start bit is off. If it isn't, turn it off. */
 200         while (regs->hour & MSTK_KICK_START) {
 201                 prom_printf("CLOCK: Kick start still on!\n");
 202
 203                 spin_lock_irq(&mostek_lock);
 204                 regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
 205                 regs->hour &= ~MSTK_KICK_START;
 206                 regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
 207                 spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 208         }
 209
 210         prom_printf("CLOCK: Kick start procedure successful.\n");
 211 }
 212
 213 /* Return nonzero if the clock chip battery is low. */
 214 static __inline__ int has_low_battery(void)
 215 {
 216         struct mostek48t02 *regs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
 217         unsigned char data1, data2;
 218
 219         spin_lock_irq(&mostek_lock);
 220         data1 = regs->eeprom[0];        /* Read some data. */
 221         regs->eeprom[0] = ~data1;       /* Write back the complement. */
 222         data2 = regs->eeprom[0];        /* Read back the complement. */
 223         regs->eeprom[0] = data1;        /* Restore the original value. */
 224         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 225
 226         return (data1 == data2);        /* Was the write blocked? */
 227 }
 228
 229 /* Probe for the real time clock chip on Sun4 */
 230 static __inline__ void sun4_clock_probe(void)
 231 {
 232 #ifdef CONFIG_SUN4
 233         int temp;
 234         struct resource r;
 235
 236         memset(&r, 0, sizeof(r));
 237         if( idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_330) ) {
 238                 sp_clock_typ = MSTK48T02;
 239                 r.start = sun4_clock_physaddr;
 240                 mstk48t02_regs = sbus_ioremap(&r, 0,
 241                                        sizeof(struct mostek48t02), NULL);
 242                 mstk48t08_regs = NULL;  /* To catch weirdness */
 243                 intersil_clock = NULL;  /* just in case */
 244
 245                 /* Kick start the clock if it is completely stopped. */
 246                 if (mostek_read(mstk48t02_regs + MOSTEK_SEC) & MSTK_STOP)
 247                         kick_start_clock();
 248         } else if( idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_260)) {
 249                 /* intersil setup code */
 250                 printk("Clock: INTERSIL at %8x ",sun4_clock_physaddr);
 251                 sp_clock_typ = INTERSIL;
 252                 r.start = sun4_clock_physaddr;
 253                 intersil_clock = (struct intersil *)
 254                     sbus_ioremap(&r, 0, sizeof(*intersil_clock), "intersil");
 255                 mstk48t02_regs = 0;  /* just be sure */
 256                 mstk48t08_regs = NULL;  /* ditto */
 257                 /* initialise the clock */
 258
 259                 intersil_intr(intersil_clock,INTERSIL_INT_100HZ);
 260
 261                 intersil_start(intersil_clock);
 262
 263                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 264                 while (!(temp & 0x80))
 265                         intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 266
 267                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 268                 while (!(temp & 0x80))
 269                         intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 270
 271                 intersil_stop(intersil_clock);
 272
 273         }
 274 #endif
 275 }
 276
 277 static int __devinit clock_probe(struct of_device *op, const struct of_device_id *match)
 278 {
 279         struct device_node *dp = op->node;
 280         char *model = of_get_property(dp, "model", NULL);
 281
 282         if (!model)
 283                 return -ENODEV;
 284
 285         if (!strcmp(model, "mk48t02")) {
 286                 sp_clock_typ = MSTK48T02;
 287
 288                 /* Map the clock register io area read-only */
 289                 mstk48t02_regs = of_ioremap(&op->resource[0], 0,
 290                                             sizeof(struct mostek48t02),
 291                                             "mk48t02");
 292                 mstk48t08_regs = NULL;  /* To catch weirdness */
 293         } else if (!strcmp(model, "mk48t08")) {
 294                 sp_clock_typ = MSTK48T08;
 295                 mstk48t08_regs = of_ioremap(&op->resource[0], 0,
 296                                             sizeof(struct mostek48t08),
 297                                             "mk48t08");
 298
 299                 mstk48t02_regs = &mstk48t08_regs->regs;
 300         } else
 301                 return -ENODEV;
 302
 303         /* Report a low battery voltage condition. */
 304         if (has_low_battery())
 305                 printk(KERN_CRIT "NVRAM: Low battery voltage!\n");
 306
 307         /* Kick start the clock if it is completely stopped. */
 308         if (mostek_read(mstk48t02_regs + MOSTEK_SEC) & MSTK_STOP)
 309                 kick_start_clock();
 310
 311         return 0;
 312 }
 313
 314 static struct of_device_id clock_match[] = {
 315         {
 316                 .name = "eeprom",
 317         },
 318         {},
 319 };
 320
 321 static struct of_platform_driver clock_driver = {
 322         .name           = "clock",
 323         .match_table    = clock_match,
 324         .probe          = clock_probe,
 325 };
 326
 327
 328 /* Probe for the mostek real time clock chip. */
 329 static void clock_init(void)
 330 {
 331         of_register_driver(&clock_driver, &of_bus_type);
 332 }
 333
 334 void __init sbus_time_init(void)
 335 {
 336         unsigned int year, mon, day, hour, min, sec;
 337         struct mostek48t02 *mregs;
 338
 339 #ifdef CONFIG_SUN4
 340         int temp;
 341         struct intersil *iregs;
 342 #endif
 343
 344         BTFIXUPSET_CALL(bus_do_settimeofday, sbus_do_settimeofday, BTFIXUPCALL_NORM);
 345         btfixup();
 346
 347         if (ARCH_SUN4)
 348                 sun4_clock_probe();
 349         else
 350                 clock_init();
 351
 352         sparc_init_timers(timer_interrupt);
 353
 354 #ifdef CONFIG_SUN4
 355         if(idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_330)) {
 356 #endif
 357         mregs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
 358         if(!mregs) {
 359                 prom_printf("Something wrong, clock regs not mapped yet.\n");
 360                 prom_halt();
 361         }
 362         spin_lock_irq(&mostek_lock);
 363         mregs->creg |= MSTK_CREG_READ;
 364         sec = MSTK_REG_SEC(mregs);
 365         min = MSTK_REG_MIN(mregs);
 366         hour = MSTK_REG_HOUR(mregs);
 367         day = MSTK_REG_DOM(mregs);
 368         mon = MSTK_REG_MONTH(mregs);
 369         year = MSTK_CVT_YEAR( MSTK_REG_YEAR(mregs) );
 370         xtime.tv_sec = mktime(year, mon, day, hour, min, sec);
 371         xtime.tv_nsec = (INITIAL_JIFFIES % HZ) * (NSEC_PER_SEC / HZ);
 372         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
 373                                 -xtime.tv_sec, -xtime.tv_nsec);
 374         mregs->creg &= ~MSTK_CREG_READ;
 375         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 376 #ifdef CONFIG_SUN4
 377         } else if(idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_260) ) {
 378                 /* initialise the intersil on sun4 */
 379
 380                 iregs=intersil_clock;
 381                 if(!iregs) {
 382                         prom_printf("Something wrong, clock regs not mapped yet.\n");
 383                         prom_halt();
 384                 }
 385
 386                 intersil_intr(intersil_clock,INTERSIL_INT_100HZ);
 387                 disable_pil_irq(10);
 388                 intersil_stop(iregs);
 389                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 390
 391                 temp = iregs->clk.int_csec;
 392
 393                 sec = iregs->clk.int_sec;
 394                 min = iregs->clk.int_min;
 395                 hour = iregs->clk.int_hour;
 396                 day = iregs->clk.int_day;
 397                 mon = iregs->clk.int_month;
 398                 year = MSTK_CVT_YEAR(iregs->clk.int_year);
 399
 400                 enable_pil_irq(10);
 401                 intersil_start(iregs);
 402
 403                 xtime.tv_sec = mktime(year, mon, day, hour, min, sec);
 404                 xtime.tv_nsec = (INITIAL_JIFFIES % HZ) * (NSEC_PER_SEC / HZ);
 405                 set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
 406                                        -xtime.tv_sec, -xtime.tv_nsec);
 407                 printk("%u/%u/%u %u:%u:%u\n",day,mon,year,hour,min,sec);
 408         }
 409 #endif
 410
 411         /* Now that OBP ticker has been silenced, it is safe to enable IRQ. */
 412         local_irq_enable();
 413 }
 414
 415 void __init time_init(void)
 416 {
 417 #ifdef CONFIG_PCI
 418         extern void pci_time_init(void);
 419         if (pcic_present()) {
 420                 pci_time_init();
 421                 return;
 422         }
 423 #endif
 424         sbus_time_init();
 425 }
 426
 427 static inline unsigned long do_gettimeoffset(void)
 428 {
 429         return (*master_l10_counter >> 10) & 0x1fffff;
 430 }
 431
 432 /*
 433  * Returns nanoseconds
 434  * XXX This is a suboptimal implementation.
 435  */
 436 unsigned long long sched_clock(void)
 437 {
 438         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
 439 }
 440
 441 /* Ok, my cute asm atomicity trick doesn't work anymore.
 442  * There are just too many variables that need to be protected
 443  * now (both members of xtime, wall_jiffies, et al.)
 444  */
 445 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
 446 {
 447         unsigned long flags;
 448         unsigned long seq;
 449         unsigned long usec, sec;
 450         unsigned long max_ntp_tick = tick_usec - tickadj;
 451
 452         do {
 453                 unsigned long lost;
 454
 455                 seq = read_seqbegin_irqsave(&xtime_lock, flags);
 456                 usec = do_gettimeoffset();
 457                 lost = jiffies - wall_jiffies;
 458
 459                 /*
 460                  * If time_adjust is negative then NTP is slowing the clock
 461                  * so make sure not to go into next possible interval.
 462                  * Better to lose some accuracy than have time go backwards..
 463                  */
 464                 if (unlikely(time_adjust < 0)) {
 465                         usec = min(usec, max_ntp_tick);
 466
 467                         if (lost)
 468                                 usec += lost * max_ntp_tick;
 469                 }
 470                 else if (unlikely(lost))
 471                         usec += lost * tick_usec;
 472
 473                 sec = xtime.tv_sec;
 474                 usec += (xtime.tv_nsec / 1000);
 475         } while (read_seqretry_irqrestore(&xtime_lock, seq, flags));
 476
 477         while (usec >= 1000000) {
 478                 usec -= 1000000;
 479                 sec++;
 480         }
 481
 482         tv->tv_sec = sec;
 483         tv->tv_usec = usec;
 484 }
 485
 486 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
 487
 488 int do_settimeofday(struct timespec *tv)
 489 {
 490         int ret;
 491
 492         write_seqlock_irq(&xtime_lock);
 493         ret = bus_do_settimeofday(tv);
 494         write_sequnlock_irq(&xtime_lock);
 495         clock_was_set();
 496         return ret;
 497 }
 498
 499 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
 500
 501 static int sbus_do_settimeofday(struct timespec *tv)
 502 {
 503         time_t wtm_sec, sec = tv->tv_sec;
 504         long wtm_nsec, nsec = tv->tv_nsec;
 505
 506         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
 507                 return -EINVAL;
 508
 509         /*
 510          * This is revolting. We need to set "xtime" correctly. However, the
 511          * value in this location is the value at the most recent update of
 512          * wall time.  Discover what correction gettimeofday() would have
 513          * made, and then undo it!
 514          */
 515         nsec -= 1000 * (do_gettimeoffset() +
 516                         (jiffies - wall_jiffies) * (USEC_PER_SEC / HZ));
 517
 518         wtm_sec  = wall_to_monotonic.tv_sec + (xtime.tv_sec - sec);
 519         wtm_nsec = wall_to_monotonic.tv_nsec + (xtime.tv_nsec - nsec);
 520
 521         set_normalized_timespec(&xtime, sec, nsec);
 522         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic, wtm_sec, wtm_nsec);
 523
 524         ntp_clear();
 525         return 0;
 526 }
 527
 528 /*
 529  * BUG: This routine does not handle hour overflow properly; it just
 530  *      sets the minutes. Usually you won't notice until after reboot!
 531  */
 532 static int set_rtc_mmss(unsigned long nowtime)
 533 {
 534         int real_seconds, real_minutes, mostek_minutes;
 535         struct mostek48t02 *regs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
 536         unsigned long flags;
 537 #ifdef CONFIG_SUN4
 538         struct intersil *iregs = intersil_clock;
 539         int temp;
 540 #endif
 541
 542         /* Not having a register set can lead to trouble. */
 543         if (!regs) {
 544 #ifdef CONFIG_SUN4
 545                 if(!iregs)
 546                 return -1;
 547                 else {
 548                         temp = iregs->clk.int_csec;
 549
 550                         mostek_minutes = iregs->clk.int_min;
 551
 552                         real_seconds = nowtime % 60;
 553                         real_minutes = nowtime / 60;
 554                         if (((abs(real_minutes - mostek_minutes) + 15)/30) & 1)
 555                                 real_minutes += 30;     /* correct for half hour time zone */
 556                         real_minutes %= 60;
 557
 558                         if (abs(real_minutes - mostek_minutes) < 30) {
 559                                 intersil_stop(iregs);
 560                                 iregs->clk.int_sec=real_seconds;
 561                                 iregs->clk.int_min=real_minutes;
 562                                 intersil_start(iregs);
 563                         } else {
 564                                 printk(KERN_WARNING
 565                                "set_rtc_mmss: can't update from %d to %d\n",
 566                                        mostek_minutes, real_minutes);
 567                                 return -1;
 568                         }
 569
 570                         return 0;
 571                 }
 572 #endif
 573         }
 574
 575         spin_lock_irqsave(&mostek_lock, flags);
 576         /* Read the current RTC minutes. */
 577         regs->creg |= MSTK_CREG_READ;
 578         mostek_minutes = MSTK_REG_MIN(regs);
 579         regs->creg &= ~MSTK_CREG_READ;
 580
 581         /*
 582          * since we're only adjusting minutes and seconds,
 583          * don't interfere with hour overflow. This avoids
 584          * messing with unknown time zones but requires your
 585          * RTC not to be off by more than 15 minutes
 586          */
 587         real_seconds = nowtime % 60;
 588         real_minutes = nowtime / 60;
 589         if (((abs(real_minutes - mostek_minutes) + 15)/30) & 1)
 590                 real_minutes += 30;     /* correct for half hour time zone */
 591         real_minutes %= 60;
 592
 593         if (abs(real_minutes - mostek_minutes) < 30) {
 594                 regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
 595                 MSTK_SET_REG_SEC(regs,real_seconds);
 596                 MSTK_SET_REG_MIN(regs,real_minutes);
 597                 regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
 598                 spin_unlock_irqrestore(&mostek_lock, flags);
 599                 return 0;
 600         } else {
 601                 spin_unlock_irqrestore(&mostek_lock, flags);
 602                 return -1;
 603         }
 604 }