arch/x86_64/kernel/tsc.c

   1 #include <linux/kernel.h>
   2 #include <linux/sched.h>
   3 #include <linux/interrupt.h>
   4 #include <linux/init.h>
   5 #include <linux/clocksource.h>
   6 #include <linux/time.h>
   7 #include <linux/acpi.h>
   8 #include <linux/cpufreq.h>
   9
  10 #include <asm/timex.h>
  11
  12 int notsc __initdata = 0;
  13
  14 unsigned int cpu_khz;           /* TSC clocks / usec, not used here */
  15 EXPORT_SYMBOL(cpu_khz);
  16
  17 /*
  18  * do_gettimeoffset() returns microseconds since last timer interrupt was
  19  * triggered by hardware. A memory read of HPET is slower than a register read
  20  * of TSC, but much more reliable. It's also synchronized to the timer
  21  * interrupt. Note that do_gettimeoffset() may return more than hpet_tick, if a
  22  * timer interrupt has happened already, but vxtime.trigger wasn't updated yet.
  23  * This is not a problem, because jiffies hasn't updated either. They are bound
  24  * together by xtime_lock.
  25  */
  26
  27 unsigned int do_gettimeoffset_tsc(void)
  28 {
  29         unsigned long t;
  30         unsigned long x;
  31         t = get_cycles_sync();
  32         if (t < vxtime.last_tsc)
  33                 t = vxtime.last_tsc; /* hack */
  34         x = ((t - vxtime.last_tsc) * vxtime.tsc_quot) >> US_SCALE;
  35         return x;
  36 }
  37
  38 static unsigned int cyc2ns_scale __read_mostly;
  39
  40 void set_cyc2ns_scale(unsigned long khz)
  41 {
  42         cyc2ns_scale = (NSEC_PER_MSEC << NS_SCALE) / khz;
  43 }
  44
  45 unsigned long long cycles_2_ns(unsigned long long cyc)
  46 {
  47         return (cyc * cyc2ns_scale) >> NS_SCALE;
  48 }
  49
  50 unsigned long long sched_clock(void)
  51 {
  52         unsigned long a = 0;
  53
  54         /* Could do CPU core sync here. Opteron can execute rdtsc speculatively,
  55          * which means it is not completely exact and may not be monotonous
  56          * between CPUs. But the errors should be too small to matter for
  57          * scheduling purposes.
  58          */
  59
  60         rdtscll(a);
  61         return cycles_2_ns(a);
  62 }
  63
  64 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
  65
  66 /* Frequency scaling support. Adjust the TSC based timer when the cpu frequency
  67  * changes.
  68  *
  69  * RED-PEN: On SMP we assume all CPUs run with the same frequency.  It's
  70  * not that important because current Opteron setups do not support
  71  * scaling on SMP anyroads.
  72  *
  73  * Should fix up last_tsc too. Currently gettimeofday in the
  74  * first tick after the change will be slightly wrong.
  75  */
  76
  77 #include <linux/workqueue.h>
  78
  79 static unsigned int cpufreq_delayed_issched = 0;
  80 static unsigned int cpufreq_init = 0;
  81 static struct work_struct cpufreq_delayed_get_work;
  82
  83 static void handle_cpufreq_delayed_get(struct work_struct *v)
  84 {
  85         unsigned int cpu;
  86         for_each_online_cpu(cpu) {
  87                 cpufreq_get(cpu);
  88         }
  89         cpufreq_delayed_issched = 0;
  90 }
  91
  92 /* if we notice lost ticks, schedule a call to cpufreq_get() as it tries
  93  * to verify the CPU frequency the timing core thinks the CPU is running
  94  * at is still correct.
  95  */
  96 void cpufreq_delayed_get(void)
  97 {
  98         static int warned;
  99         if (cpufreq_init && !cpufreq_delayed_issched) {
 100                 cpufreq_delayed_issched = 1;
 101                 if (!warned) {
 102                         warned = 1;
 103                         printk(KERN_DEBUG "Losing some ticks... "
 104                                 "checking if CPU frequency changed.\n");
 105                 }
 106                 schedule_work(&cpufreq_delayed_get_work);
 107         }
 108 }
 109
 110 static unsigned int  ref_freq = 0;
 111 static unsigned long loops_per_jiffy_ref = 0;
 112
 113 static unsigned long cpu_khz_ref = 0;
 114
 115 static int time_cpufreq_notifier(struct notifier_block *nb, unsigned long val,
 116                                  void *data)
 117 {
 118         struct cpufreq_freqs *freq = data;
 119         unsigned long *lpj, dummy;
 120
 121         if (cpu_has(&cpu_data[freq->cpu], X86_FEATURE_CONSTANT_TSC))
 122                 return 0;
 123
 124         lpj = &dummy;
 125         if (!(freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS))
 126 #ifdef CONFIG_SMP
 127                 lpj = &cpu_data[freq->cpu].loops_per_jiffy;
 128 #else
 129                 lpj = &boot_cpu_data.loops_per_jiffy;
 130 #endif
 131
 132         if (!ref_freq) {
 133                 ref_freq = freq->old;
 134                 loops_per_jiffy_ref = *lpj;
 135                 cpu_khz_ref = cpu_khz;
 136         }
 137         if ((val == CPUFREQ_PRECHANGE  && freq->old < freq->new) ||
 138                 (val == CPUFREQ_POSTCHANGE && freq->old > freq->new) ||
 139                 (val == CPUFREQ_RESUMECHANGE)) {
 140                 *lpj =
 141                 cpufreq_scale(loops_per_jiffy_ref, ref_freq, freq->new);
 142
 143                 cpu_khz = cpufreq_scale(cpu_khz_ref, ref_freq, freq->new);
 144                 if (!(freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS))
 145                         vxtime.tsc_quot = (USEC_PER_MSEC << US_SCALE) / cpu_khz;
 146         }
 147
 148         set_cyc2ns_scale(cpu_khz_ref);
 149
 150         return 0;
 151 }
 152
 153 static struct notifier_block time_cpufreq_notifier_block = {
 154         .notifier_call  = time_cpufreq_notifier
 155 };
 156
 157 static int __init cpufreq_tsc(void)
 158 {
 159         INIT_WORK(&cpufreq_delayed_get_work, handle_cpufreq_delayed_get);
 160         if (!cpufreq_register_notifier(&time_cpufreq_notifier_block,
 161                                        CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER))
 162                 cpufreq_init = 1;
 163         return 0;
 164 }
 165
 166 core_initcall(cpufreq_tsc);
 167
 168 #endif
 169
 170 static int tsc_unstable = 0;
 171
 172 void mark_tsc_unstable(void)
 173 {
 174         tsc_unstable = 1;
 175 }
 176 EXPORT_SYMBOL_GPL(mark_tsc_unstable);
 177
 178 /*
 179  * Make an educated guess if the TSC is trustworthy and synchronized
 180  * over all CPUs.
 181  */
 182 __cpuinit int unsynchronized_tsc(void)
 183 {
 184         if (tsc_unstable)
 185                 return 1;
 186
 187 #ifdef CONFIG_SMP
 188         if (apic_is_clustered_box())
 189                 return 1;
 190 #endif
 191         /* Most intel systems have synchronized TSCs except for
 192            multi node systems */
 193         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL) {
 194 #ifdef CONFIG_ACPI
 195                 /* But TSC doesn't tick in C3 so don't use it there */
 196                 if (acpi_gbl_FADT.header.length > 0 && acpi_gbl_FADT.C3latency < 1000)
 197                         return 1;
 198 #endif
 199                 return 0;
 200         }
 201
 202         /* Assume multi socket systems are not synchronized */
 203         return num_present_cpus() > 1;
 204 }
 205
 206 int __init notsc_setup(char *s)
 207 {
 208         notsc = 1;
 209         return 1;
 210 }
 211
 212 __setup("notsc", notsc_setup);