drivers/char/mmtimer.c

   1 /*
   2  * Timer device implementation for SGI SN platforms.
   3  *
   4  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
   5  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
   6  * for more details.
   7  *
   8  * Copyright (c) 2001-2006 Silicon Graphics, Inc.  All rights reserved.
   9  *
  10  * This driver exports an API that should be supportable by any HPET or IA-PC
  11  * multimedia timer.  The code below is currently specific to the SGI Altix
  12  * SHub RTC, however.
  13  *
  14  * 11/01/01 - jbarnes - initial revision
  15  * 9/10/04 - Christoph Lameter - remove interrupt support for kernel inclusion
  16  * 10/1/04 - Christoph Lameter - provide posix clock CLOCK_SGI_CYCLE
  17  * 10/13/04 - Christoph Lameter, Dimitri Sivanich - provide timer interrupt
  18  *              support via the posix timer interface
  19  */
  20
  21 #include <linux/types.h>
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/ioctl.h>
  24 #include <linux/module.h>
  25 #include <linux/init.h>
  26 #include <linux/errno.h>
  27 #include <linux/mm.h>
  28 #include <linux/fs.h>
  29 #include <linux/mmtimer.h>
  30 #include <linux/miscdevice.h>
  31 #include <linux/posix-timers.h>
  32 #include <linux/interrupt.h>
  33 #include <linux/time.h>
  34 #include <linux/math64.h>
  35 #include <linux/mutex.h>
  36 #include <linux/slab.h>
  37
  38 #include <asm/uaccess.h>
  39 #include <asm/sn/addrs.h>
  40 #include <asm/sn/intr.h>
  41 #include <asm/sn/shub_mmr.h>
  42 #include <asm/sn/nodepda.h>
  43 #include <asm/sn/shubio.h>
  44
  45 MODULE_AUTHOR("Jesse Barnes <jbarnes@sgi.com>");
  46 MODULE_DESCRIPTION("SGI Altix RTC Timer");
  47 MODULE_LICENSE("GPL");
  48
  49 /* name of the device, usually in /dev */
  50 #define MMTIMER_NAME "mmtimer"
  51 #define MMTIMER_DESC "SGI Altix RTC Timer"
  52 #define MMTIMER_VERSION "2.1"
  53
  54 #define RTC_BITS 55 /* 55 bits for this implementation */
  55
  56 extern unsigned long sn_rtc_cycles_per_second;
  57
  58 #define RTC_COUNTER_ADDR        ((long *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC))
  59
  60 #define rtc_time()              (*RTC_COUNTER_ADDR)
  61
  62 static DEFINE_MUTEX(mmtimer_mutex);
  63 static long mmtimer_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
  64                                                 unsigned long arg);
  65 static int mmtimer_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma);
  66
  67 /*
  68  * Period in femtoseconds (10^-15 s)
  69  */
  70 static unsigned long mmtimer_femtoperiod = 0;
  71
  72 static const struct file_operations mmtimer_fops = {
  73         .owner = THIS_MODULE,
  74         .mmap = mmtimer_mmap,
  75         .unlocked_ioctl = mmtimer_ioctl,
  76         .llseek = noop_llseek,
  77 };
  78
  79 /*
  80  * We only have comparison registers RTC1-4 currently available per
  81  * node.  RTC0 is used by SAL.
  82  */
  83 /* Check for an RTC interrupt pending */
  84 static int mmtimer_int_pending(int comparator)
  85 {
  86         if (HUB_L((unsigned long *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_EVENT_OCCURRED)) &
  87                         SH_EVENT_OCCURRED_RTC1_INT_MASK << comparator)
  88                 return 1;
  89         else
  90                 return 0;
  91 }
  92
  93 /* Clear the RTC interrupt pending bit */
  94 static void mmtimer_clr_int_pending(int comparator)
  95 {
  96         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_EVENT_OCCURRED_ALIAS),
  97                 SH_EVENT_OCCURRED_RTC1_INT_MASK << comparator);
  98 }
  99
 100 /* Setup timer on comparator RTC1 */
 101 static void mmtimer_setup_int_0(int cpu, u64 expires)
 102 {
 103         u64 val;
 104
 105         /* Disable interrupt */
 106         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC1_INT_ENABLE), 0UL);
 107
 108         /* Initialize comparator value */
 109         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_INT_CMPB), -1L);
 110
 111         /* Clear pending bit */
 112         mmtimer_clr_int_pending(0);
 113
 114         val = ((u64)SGI_MMTIMER_VECTOR << SH_RTC1_INT_CONFIG_IDX_SHFT) |
 115                 ((u64)cpu_physical_id(cpu) <<
 116                         SH_RTC1_INT_CONFIG_PID_SHFT);
 117
 118         /* Set configuration */
 119         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC1_INT_CONFIG), val);
 120
 121         /* Enable RTC interrupts */
 122         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC1_INT_ENABLE), 1UL);
 123
 124         /* Initialize comparator value */
 125         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_INT_CMPB), expires);
 126
 127
 128 }
 129
 130 /* Setup timer on comparator RTC2 */
 131 static void mmtimer_setup_int_1(int cpu, u64 expires)
 132 {
 133         u64 val;
 134
 135         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC2_INT_ENABLE), 0UL);
 136
 137         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_INT_CMPC), -1L);
 138
 139         mmtimer_clr_int_pending(1);
 140
 141         val = ((u64)SGI_MMTIMER_VECTOR << SH_RTC2_INT_CONFIG_IDX_SHFT) |
 142                 ((u64)cpu_physical_id(cpu) <<
 143                         SH_RTC2_INT_CONFIG_PID_SHFT);
 144
 145         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC2_INT_CONFIG), val);
 146
 147         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC2_INT_ENABLE), 1UL);
 148
 149         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_INT_CMPC), expires);
 150 }
 151
 152 /* Setup timer on comparator RTC3 */
 153 static void mmtimer_setup_int_2(int cpu, u64 expires)
 154 {
 155         u64 val;
 156
 157         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC3_INT_ENABLE), 0UL);
 158
 159         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_INT_CMPD), -1L);
 160
 161         mmtimer_clr_int_pending(2);
 162
 163         val = ((u64)SGI_MMTIMER_VECTOR << SH_RTC3_INT_CONFIG_IDX_SHFT) |
 164                 ((u64)cpu_physical_id(cpu) <<
 165                         SH_RTC3_INT_CONFIG_PID_SHFT);
 166
 167         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC3_INT_CONFIG), val);
 168
 169         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC3_INT_ENABLE), 1UL);
 170
 171         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_INT_CMPD), expires);
 172 }
 173
 174 /*
 175  * This function must be called with interrupts disabled and preemption off
 176  * in order to insure that the setup succeeds in a deterministic time frame.
 177  * It will check if the interrupt setup succeeded.
 178  */
 179 static int mmtimer_setup(int cpu, int comparator, unsigned long expires,
 180         u64 *set_completion_time)
 181 {
 182         switch (comparator) {
 183         case 0:
 184                 mmtimer_setup_int_0(cpu, expires);
 185                 break;
 186         case 1:
 187                 mmtimer_setup_int_1(cpu, expires);
 188                 break;
 189         case 2:
 190                 mmtimer_setup_int_2(cpu, expires);
 191                 break;
 192         }
 193         /* We might've missed our expiration time */
 194         *set_completion_time = rtc_time();
 195         if (*set_completion_time <= expires)
 196                 return 1;
 197
 198         /*
 199          * If an interrupt is already pending then its okay
 200          * if not then we failed
 201          */
 202         return mmtimer_int_pending(comparator);
 203 }
 204
 205 static int mmtimer_disable_int(long nasid, int comparator)
 206 {
 207         switch (comparator) {
 208         case 0:
 209                 nasid == -1 ? HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC1_INT_ENABLE),
 210                         0UL) : REMOTE_HUB_S(nasid, SH_RTC1_INT_ENABLE, 0UL);
 211                 break;
 212         case 1:
 213                 nasid == -1 ? HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC2_INT_ENABLE),
 214                         0UL) : REMOTE_HUB_S(nasid, SH_RTC2_INT_ENABLE, 0UL);
 215                 break;
 216         case 2:
 217                 nasid == -1 ? HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC3_INT_ENABLE),
 218                         0UL) : REMOTE_HUB_S(nasid, SH_RTC3_INT_ENABLE, 0UL);
 219                 break;
 220         default:
 221                 return -EFAULT;
 222         }
 223         return 0;
 224 }
 225
 226 #define COMPARATOR      1               /* The comparator to use */
 227
 228 #define TIMER_OFF       0xbadcabLL      /* Timer is not setup */
 229 #define TIMER_SET       0               /* Comparator is set for this timer */
 230
 231 #define MMTIMER_INTERVAL_RETRY_INCREMENT_DEFAULT 40
 232
 233 /* There is one of these for each timer */
 234 struct mmtimer {
 235         struct rb_node list;
 236         struct k_itimer *timer;
 237         int cpu;
 238 };
 239
 240 struct mmtimer_node {
 241         spinlock_t lock ____cacheline_aligned;
 242         struct rb_root timer_head;
 243         struct rb_node *next;
 244         struct tasklet_struct tasklet;
 245 };
 246 static struct mmtimer_node *timers;
 247
 248 static unsigned mmtimer_interval_retry_increment =
 249         MMTIMER_INTERVAL_RETRY_INCREMENT_DEFAULT;
 250 module_param(mmtimer_interval_retry_increment, uint, 0644);
 251 MODULE_PARM_DESC(mmtimer_interval_retry_increment,
 252         "RTC ticks to add to expiration on interval retry (default 40)");
 253
 254 /*
 255  * Add a new mmtimer struct to the node's mmtimer list.
 256  * This function assumes the struct mmtimer_node is locked.
 257  */
 258 static void mmtimer_add_list(struct mmtimer *n)
 259 {
 260         int nodeid = n->timer->it.mmtimer.node;
 261         unsigned long expires = n->timer->it.mmtimer.expires;
 262         struct rb_node **link = &timers[nodeid].timer_head.rb_node;
 263         struct rb_node *parent = NULL;
 264         struct mmtimer *x;
 265
 266         /*
 267          * Find the right place in the rbtree:
 268          */
 269         while (*link) {
 270                 parent = *link;
 271                 x = rb_entry(parent, struct mmtimer, list);
 272
 273                 if (expires < x->timer->it.mmtimer.expires)
 274                         link = &(*link)->rb_left;
 275                 else
 276                         link = &(*link)->rb_right;
 277         }
 278
 279         /*
 280          * Insert the timer to the rbtree and check whether it
 281          * replaces the first pending timer
 282          */
 283         rb_link_node(&n->list, parent, link);
 284         rb_insert_color(&n->list, &timers[nodeid].timer_head);
 285
 286         if (!timers[nodeid].next || expires < rb_entry(timers[nodeid].next,
 287                         struct mmtimer, list)->timer->it.mmtimer.expires)
 288                 timers[nodeid].next = &n->list;
 289 }
 290
 291 /*
 292  * Set the comparator for the next timer.
 293  * This function assumes the struct mmtimer_node is locked.
 294  */
 295 static void mmtimer_set_next_timer(int nodeid)
 296 {
 297         struct mmtimer_node *n = &timers[nodeid];
 298         struct mmtimer *x;
 299         struct k_itimer *t;
 300         u64 expires, exp, set_completion_time;
 301         int i;
 302
 303 restart:
 304         if (n->next == NULL)
 305                 return;
 306
 307         x = rb_entry(n->next, struct mmtimer, list);
 308         t = x->timer;
 309         if (!t->it.mmtimer.incr) {
 310                 /* Not an interval timer */
 311                 if (!mmtimer_setup(x->cpu, COMPARATOR,
 312                                         t->it.mmtimer.expires,
 313                                         &set_completion_time)) {
 314                         /* Late setup, fire now */
 315                         tasklet_schedule(&n->tasklet);
 316                 }
 317                 return;
 318         }
 319
 320         /* Interval timer */
 321         i = 0;
 322         expires = exp = t->it.mmtimer.expires;
 323         while (!mmtimer_setup(x->cpu, COMPARATOR, expires,
 324                                 &set_completion_time)) {
 325                 int to;
 326
 327                 i++;
 328                 expires = set_completion_time +
 329                                 mmtimer_interval_retry_increment + (1 << i);
 330                 /* Calculate overruns as we go. */
 331                 to = ((u64)(expires - exp) / t->it.mmtimer.incr);
 332                 if (to) {
 333                         t->it_overrun += to;
 334                         t->it.mmtimer.expires += t->it.mmtimer.incr * to;
 335                         exp = t->it.mmtimer.expires;
 336                 }
 337                 if (i > 20) {
 338                         printk(KERN_ALERT "mmtimer: cannot reschedule timer\n");
 339                         t->it.mmtimer.clock = TIMER_OFF;
 340                         n->next = rb_next(&x->list);
 341                         rb_erase(&x->list, &n->timer_head);
 342                         kfree(x);
 343                         goto restart;
 344                 }
 345         }
 346 }
 347
 348 /**
 349  * mmtimer_ioctl - ioctl interface for /dev/mmtimer
 350  * @file: file structure for the device
 351  * @cmd: command to execute
 352  * @arg: optional argument to command
 353  *
 354  * Executes the command specified by @cmd.  Returns 0 for success, < 0 for
 355  * failure.
 356  *
 357  * Valid commands:
 358  *
 359  * %MMTIMER_GETOFFSET - Should return the offset (relative to the start
 360  * of the page where the registers are mapped) for the counter in question.
 361  *
 362  * %MMTIMER_GETRES - Returns the resolution of the clock in femto (10^-15)
 363  * seconds
 364  *
 365  * %MMTIMER_GETFREQ - Copies the frequency of the clock in Hz to the address
 366  * specified by @arg
 367  *
 368  * %MMTIMER_GETBITS - Returns the number of bits in the clock's counter
 369  *
 370  * %MMTIMER_MMAPAVAIL - Returns 1 if the registers can be mmap'd into userspace
 371  *
 372  * %MMTIMER_GETCOUNTER - Gets the current value in the counter and places it
 373  * in the address specified by @arg.
 374  */
 375 static long mmtimer_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
 376                                                 unsigned long arg)
 377 {
 378         int ret = 0;
 379
 380         mutex_lock(&mmtimer_mutex);
 381
 382         switch (cmd) {
 383         case MMTIMER_GETOFFSET: /* offset of the counter */
 384                 /*
 385                  * SN RTC registers are on their own 64k page
 386                  */
 387                 if(PAGE_SIZE <= (1 << 16))
 388                         ret = (((long)RTC_COUNTER_ADDR) & (PAGE_SIZE-1)) / 8;
 389                 else
 390                         ret = -ENOSYS;
 391                 break;
 392
 393         case MMTIMER_GETRES: /* resolution of the clock in 10^-15 s */
 394                 if(copy_to_user((unsigned long __user *)arg,
 395                                 &mmtimer_femtoperiod, sizeof(unsigned long)))
 396                         ret = -EFAULT;
 397                 break;
 398
 399         case MMTIMER_GETFREQ: /* frequency in Hz */
 400                 if(copy_to_user((unsigned long __user *)arg,
 401                                 &sn_rtc_cycles_per_second,
 402                                 sizeof(unsigned long)))
 403                         ret = -EFAULT;
 404                 break;
 405
 406         case MMTIMER_GETBITS: /* number of bits in the clock */
 407                 ret = RTC_BITS;
 408                 break;
 409
 410         case MMTIMER_MMAPAVAIL: /* can we mmap the clock into userspace? */
 411                 ret = (PAGE_SIZE <= (1 << 16)) ? 1 : 0;
 412                 break;
 413
 414         case MMTIMER_GETCOUNTER:
 415                 if(copy_to_user((unsigned long __user *)arg,
 416                                 RTC_COUNTER_ADDR, sizeof(unsigned long)))
 417                         ret = -EFAULT;
 418                 break;
 419         default:
 420                 ret = -ENOTTY;
 421                 break;
 422         }
 423         mutex_unlock(&mmtimer_mutex);
 424         return ret;
 425 }
 426
 427 /**
 428  * mmtimer_mmap - maps the clock's registers into userspace
 429  * @file: file structure for the device
 430  * @vma: VMA to map the registers into
 431  *
 432  * Calls remap_pfn_range() to map the clock's registers into
 433  * the calling process' address space.
 434  */
 435 static int mmtimer_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 436 {
 437         unsigned long mmtimer_addr;
 438
 439         if (vma->vm_end - vma->vm_start != PAGE_SIZE)
 440                 return -EINVAL;
 441
 442         if (vma->vm_flags & VM_WRITE)
 443                 return -EPERM;
 444
 445         if (PAGE_SIZE > (1 << 16))
 446                 return -ENOSYS;
 447
 448         vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vma->vm_page_prot);
 449
 450         mmtimer_addr = __pa(RTC_COUNTER_ADDR);
 451         mmtimer_addr &= ~(PAGE_SIZE - 1);
 452         mmtimer_addr &= 0xfffffffffffffffUL;
 453
 454         if (remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, mmtimer_addr >> PAGE_SHIFT,
 455                                         PAGE_SIZE, vma->vm_page_prot)) {
 456                 printk(KERN_ERR "remap_pfn_range failed in mmtimer.c\n");
 457                 return -EAGAIN;
 458         }
 459
 460         return 0;
 461 }
 462
 463 static struct miscdevice mmtimer_miscdev = {
 464         SGI_MMTIMER,
 465         MMTIMER_NAME,
 466         &mmtimer_fops
 467 };
 468
 469 static struct timespec sgi_clock_offset;
 470 static int sgi_clock_period;
 471
 472 /*
 473  * Posix Timer Interface
 474  */
 475
 476 static struct timespec sgi_clock_offset;
 477 static int sgi_clock_period;
 478
 479 static int sgi_clock_get(clockid_t clockid, struct timespec *tp)
 480 {
 481         u64 nsec;
 482
 483         nsec = rtc_time() * sgi_clock_period
 484                         + sgi_clock_offset.tv_nsec;
 485         *tp = ns_to_timespec(nsec);
 486         tp->tv_sec += sgi_clock_offset.tv_sec;
 487         return 0;
 488 };
 489
 490 static int sgi_clock_set(clockid_t clockid, struct timespec *tp)
 491 {
 492
 493         u64 nsec;
 494         u32 rem;
 495
 496         nsec = rtc_time() * sgi_clock_period;
 497
 498         sgi_clock_offset.tv_sec = tp->tv_sec - div_u64_rem(nsec, NSEC_PER_SEC, &rem);
 499
 500         if (rem <= tp->tv_nsec)
 501                 sgi_clock_offset.tv_nsec = tp->tv_sec - rem;
 502         else {
 503                 sgi_clock_offset.tv_nsec = tp->tv_sec + NSEC_PER_SEC - rem;
 504                 sgi_clock_offset.tv_sec--;
 505         }
 506         return 0;
 507 }
 508
 509 /**
 510  * mmtimer_interrupt - timer interrupt handler
 511  * @irq: irq received
 512  * @dev_id: device the irq came from
 513  *
 514  * Called when one of the comarators matches the counter, This
 515  * routine will send signals to processes that have requested
 516  * them.
 517  *
 518  * This interrupt is run in an interrupt context
 519  * by the SHUB. It is therefore safe to locally access SHub
 520  * registers.
 521  */
 522 static irqreturn_t
 523 mmtimer_interrupt(int irq, void *dev_id)
 524 {
 525         unsigned long expires = 0;
 526         int result = IRQ_NONE;
 527         unsigned indx = cpu_to_node(smp_processor_id());
 528         struct mmtimer *base;
 529
 530         spin_lock(&timers[indx].lock);
 531         base = rb_entry(timers[indx].next, struct mmtimer, list);
 532         if (base == NULL) {
 533                 spin_unlock(&timers[indx].lock);
 534                 return result;
 535         }
 536
 537         if (base->cpu == smp_processor_id()) {
 538                 if (base->timer)
 539                         expires = base->timer->it.mmtimer.expires;
 540                 /* expires test won't work with shared irqs */
 541                 if ((mmtimer_int_pending(COMPARATOR) > 0) ||
 542                         (expires && (expires <= rtc_time()))) {
 543                         mmtimer_clr_int_pending(COMPARATOR);
 544                         tasklet_schedule(&timers[indx].tasklet);
 545                         result = IRQ_HANDLED;
 546                 }
 547         }
 548         spin_unlock(&timers[indx].lock);
 549         return result;
 550 }
 551
 552 static void mmtimer_tasklet(unsigned long data)
 553 {
 554         int nodeid = data;
 555         struct mmtimer_node *mn = &timers[nodeid];
 556         struct mmtimer *x;
 557         struct k_itimer *t;
 558         unsigned long flags;
 559
 560         /* Send signal and deal with periodic signals */
 561         spin_lock_irqsave(&mn->lock, flags);
 562         if (!mn->next)
 563                 goto out;
 564
 565         x = rb_entry(mn->next, struct mmtimer, list);
 566         t = x->timer;
 567
 568         if (t->it.mmtimer.clock == TIMER_OFF)
 569                 goto out;
 570
 571         t->it_overrun = 0;
 572
 573         mn->next = rb_next(&x->list);
 574         rb_erase(&x->list, &mn->timer_head);
 575
 576         if (posix_timer_event(t, 0) != 0)
 577                 t->it_overrun++;
 578
 579         if(t->it.mmtimer.incr) {
 580                 t->it.mmtimer.expires += t->it.mmtimer.incr;
 581                 mmtimer_add_list(x);
 582         } else {
 583                 /* Ensure we don't false trigger in mmtimer_interrupt */
 584                 t->it.mmtimer.clock = TIMER_OFF;
 585                 t->it.mmtimer.expires = 0;
 586                 kfree(x);
 587         }
 588         /* Set comparator for next timer, if there is one */
 589         mmtimer_set_next_timer(nodeid);
 590
 591         t->it_overrun_last = t->it_overrun;
 592 out:
 593         spin_unlock_irqrestore(&mn->lock, flags);
 594 }
 595
 596 static int sgi_timer_create(struct k_itimer *timer)
 597 {
 598         /* Insure that a newly created timer is off */
 599         timer->it.mmtimer.clock = TIMER_OFF;
 600         return 0;
 601 }
 602
 603 /* This does not really delete a timer. It just insures
 604  * that the timer is not active
 605  *
 606  * Assumption: it_lock is already held with irq's disabled
 607  */
 608 static int sgi_timer_del(struct k_itimer *timr)
 609 {
 610         cnodeid_t nodeid = timr->it.mmtimer.node;
 611         unsigned long irqflags;
 612
 613         spin_lock_irqsave(&timers[nodeid].lock, irqflags);
 614         if (timr->it.mmtimer.clock != TIMER_OFF) {
 615                 unsigned long expires = timr->it.mmtimer.expires;
 616                 struct rb_node *n = timers[nodeid].timer_head.rb_node;
 617                 struct mmtimer *uninitialized_var(t);
 618                 int r = 0;
 619
 620                 timr->it.mmtimer.clock = TIMER_OFF;
 621                 timr->it.mmtimer.expires = 0;
 622
 623                 while (n) {
 624                         t = rb_entry(n, struct mmtimer, list);
 625                         if (t->timer == timr)
 626                                 break;
 627
 628                         if (expires < t->timer->it.mmtimer.expires)
 629                                 n = n->rb_left;
 630                         else
 631                                 n = n->rb_right;
 632                 }
 633
 634                 if (!n) {
 635                         spin_unlock_irqrestore(&timers[nodeid].lock, irqflags);
 636                         return 0;
 637                 }
 638
 639                 if (timers[nodeid].next == n) {
 640                         timers[nodeid].next = rb_next(n);
 641                         r = 1;
 642                 }
 643
 644                 rb_erase(n, &timers[nodeid].timer_head);
 645                 kfree(t);
 646
 647                 if (r) {
 648                         mmtimer_disable_int(cnodeid_to_nasid(nodeid),
 649                                 COMPARATOR);
 650                         mmtimer_set_next_timer(nodeid);
 651                 }
 652         }
 653         spin_unlock_irqrestore(&timers[nodeid].lock, irqflags);
 654         return 0;
 655 }
 656
 657 /* Assumption: it_lock is already held with irq's disabled */
 658 static void sgi_timer_get(struct k_itimer *timr, struct itimerspec *cur_setting)
 659 {
 660
 661         if (timr->it.mmtimer.clock == TIMER_OFF) {
 662                 cur_setting->it_interval.tv_nsec = 0;
 663                 cur_setting->it_interval.tv_sec = 0;
 664                 cur_setting->it_value.tv_nsec = 0;
 665                 cur_setting->it_value.tv_sec =0;
 666                 return;
 667         }
 668
 669         cur_setting->it_interval = ns_to_timespec(timr->it.mmtimer.incr * sgi_clock_period);
 670         cur_setting->it_value = ns_to_timespec((timr->it.mmtimer.expires - rtc_time()) * sgi_clock_period);
 671 }
 672
 673
 674 static int sgi_timer_set(struct k_itimer *timr, int flags,
 675         struct itimerspec * new_setting,
 676         struct itimerspec * old_setting)
 677 {
 678         unsigned long when, period, irqflags;
 679         int err = 0;
 680         cnodeid_t nodeid;
 681         struct mmtimer *base;
 682         struct rb_node *n;
 683
 684         if (old_setting)
 685                 sgi_timer_get(timr, old_setting);
 686
 687         sgi_timer_del(timr);
 688         when = timespec_to_ns(&new_setting->it_value);
 689         period = timespec_to_ns(&new_setting->it_interval);
 690
 691         if (when == 0)
 692                 /* Clear timer */
 693                 return 0;
 694
 695         base = kmalloc(sizeof(struct mmtimer), GFP_KERNEL);
 696         if (base == NULL)
 697                 return -ENOMEM;
 698
 699         if (flags & TIMER_ABSTIME) {
 700                 struct timespec n;
 701                 unsigned long now;
 702
 703                 getnstimeofday(&n);
 704                 now = timespec_to_ns(&n);
 705                 if (when > now)
 706                         when -= now;
 707                 else
 708                         /* Fire the timer immediately */
 709                         when = 0;
 710         }
 711
 712         /*
 713          * Convert to sgi clock period. Need to keep rtc_time() as near as possible
 714          * to getnstimeofday() in order to be as faithful as possible to the time
 715          * specified.
 716          */
 717         when = (when + sgi_clock_period - 1) / sgi_clock_period + rtc_time();
 718         period = (period + sgi_clock_period - 1)  / sgi_clock_period;
 719
 720         /*
 721          * We are allocating a local SHub comparator. If we would be moved to another
 722          * cpu then another SHub may be local to us. Prohibit that by switching off
 723          * preemption.
 724          */
 725         preempt_disable();
 726
 727         nodeid =  cpu_to_node(smp_processor_id());
 728
 729         /* Lock the node timer structure */
 730         spin_lock_irqsave(&timers[nodeid].lock, irqflags);
 731
 732         base->timer = timr;
 733         base->cpu = smp_processor_id();
 734
 735         timr->it.mmtimer.clock = TIMER_SET;
 736         timr->it.mmtimer.node = nodeid;
 737         timr->it.mmtimer.incr = period;
 738         timr->it.mmtimer.expires = when;
 739
 740         n = timers[nodeid].next;
 741
 742         /* Add the new struct mmtimer to node's timer list */
 743         mmtimer_add_list(base);
 744
 745         if (timers[nodeid].next == n) {
 746                 /* No need to reprogram comparator for now */
 747                 spin_unlock_irqrestore(&timers[nodeid].lock, irqflags);
 748                 preempt_enable();
 749                 return err;
 750         }
 751
 752         /* We need to reprogram the comparator */
 753         if (n)
 754                 mmtimer_disable_int(cnodeid_to_nasid(nodeid), COMPARATOR);
 755
 756         mmtimer_set_next_timer(nodeid);
 757
 758         /* Unlock the node timer structure */
 759         spin_unlock_irqrestore(&timers[nodeid].lock, irqflags);
 760
 761         preempt_enable();
 762
 763         return err;
 764 }
 765
 766 static struct k_clock sgi_clock = {
 767         .res = 0,
 768         .clock_set = sgi_clock_set,
 769         .clock_get = sgi_clock_get,
 770         .timer_create = sgi_timer_create,
 771         .nsleep = do_posix_clock_nonanosleep,
 772         .timer_set = sgi_timer_set,
 773         .timer_del = sgi_timer_del,
 774         .timer_get = sgi_timer_get
 775 };
 776
 777 /**
 778  * mmtimer_init - device initialization routine
 779  *
 780  * Does initial setup for the mmtimer device.
 781  */
 782 static int __init mmtimer_init(void)
 783 {
 784         cnodeid_t node, maxn = -1;
 785
 786         if (!ia64_platform_is("sn2"))
 787                 return 0;
 788
 789         /*
 790          * Sanity check the cycles/sec variable
 791          */
 792         if (sn_rtc_cycles_per_second < 100000) {
 793                 printk(KERN_ERR "%s: unable to determine clock frequency\n",
 794                        MMTIMER_NAME);
 795                 goto out1;
 796         }
 797
 798         mmtimer_femtoperiod = ((unsigned long)1E15 + sn_rtc_cycles_per_second /
 799                                2) / sn_rtc_cycles_per_second;
 800
 801         if (request_irq(SGI_MMTIMER_VECTOR, mmtimer_interrupt, IRQF_PERCPU, MMTIMER_NAME, NULL)) {
 802                 printk(KERN_WARNING "%s: unable to allocate interrupt.",
 803                         MMTIMER_NAME);
 804                 goto out1;
 805         }
 806
 807         if (misc_register(&mmtimer_miscdev)) {
 808                 printk(KERN_ERR "%s: failed to register device\n",
 809                        MMTIMER_NAME);
 810                 goto out2;
 811         }
 812
 813         /* Get max numbered node, calculate slots needed */
 814         for_each_online_node(node) {
 815                 maxn = node;
 816         }
 817         maxn++;
 818
 819         /* Allocate list of node ptrs to mmtimer_t's */
 820         timers = kzalloc(sizeof(struct mmtimer_node)*maxn, GFP_KERNEL);
 821         if (timers == NULL) {
 822                 printk(KERN_ERR "%s: failed to allocate memory for device\n",
 823                                 MMTIMER_NAME);
 824                 goto out3;
 825         }
 826
 827         /* Initialize struct mmtimer's for each online node */
 828         for_each_online_node(node) {
 829                 spin_lock_init(&timers[node].lock);
 830                 tasklet_init(&timers[node].tasklet, mmtimer_tasklet,
 831                         (unsigned long) node);
 832         }
 833
 834         sgi_clock_period = sgi_clock.res = NSEC_PER_SEC / sn_rtc_cycles_per_second;
 835         register_posix_clock(CLOCK_SGI_CYCLE, &sgi_clock);
 836
 837         printk(KERN_INFO "%s: v%s, %ld MHz\n", MMTIMER_DESC, MMTIMER_VERSION,
 838                sn_rtc_cycles_per_second/(unsigned long)1E6);
 839
 840         return 0;
 841
 842 out3:
 843         kfree(timers);
 844         misc_deregister(&mmtimer_miscdev);
 845 out2:
 846         free_irq(SGI_MMTIMER_VECTOR, NULL);
 847 out1:
 848         return -1;
 849 }
 850
 851 module_init(mmtimer_init);