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
  34 #include <asm/uaccess.h>
  35 #include <asm/sn/addrs.h>
  36 #include <asm/sn/intr.h>
  37 #include <asm/sn/shub_mmr.h>
  38 #include <asm/sn/nodepda.h>
  39 #include <asm/sn/shubio.h>
  40
  41 MODULE_AUTHOR("Jesse Barnes <jbarnes@sgi.com>");
  42 MODULE_DESCRIPTION("SGI Altix RTC Timer");
  43 MODULE_LICENSE("GPL");
  44
  45 /* name of the device, usually in /dev */
  46 #define MMTIMER_NAME "mmtimer"
  47 #define MMTIMER_DESC "SGI Altix RTC Timer"
  48 #define MMTIMER_VERSION "2.1"
  49
  50 #define RTC_BITS 55 /* 55 bits for this implementation */
  51
  52 extern unsigned long sn_rtc_cycles_per_second;
  53
  54 #define RTC_COUNTER_ADDR        ((long *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC))
  55
  56 #define rtc_time()              (*RTC_COUNTER_ADDR)
  57
  58 static int mmtimer_ioctl(struct inode *inode, struct file *file,
  59                          unsigned int cmd, unsigned long arg);
  60 static int mmtimer_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma);
  61
  62 /*
  63  * Period in femtoseconds (10^-15 s)
  64  */
  65 static unsigned long mmtimer_femtoperiod = 0;
  66
  67 static const struct file_operations mmtimer_fops = {
  68         .owner =        THIS_MODULE,
  69         .mmap =         mmtimer_mmap,
  70         .ioctl =        mmtimer_ioctl,
  71 };
  72
  73 /*
  74  * We only have comparison registers RTC1-4 currently available per
  75  * node.  RTC0 is used by SAL.
  76  */
  77 /* Check for an RTC interrupt pending */
  78 static int mmtimer_int_pending(int comparator)
  79 {
  80         if (HUB_L((unsigned long *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_EVENT_OCCURRED)) &
  81                         SH_EVENT_OCCURRED_RTC1_INT_MASK << comparator)
  82                 return 1;
  83         else
  84                 return 0;
  85 }
  86
  87 /* Clear the RTC interrupt pending bit */
  88 static void mmtimer_clr_int_pending(int comparator)
  89 {
  90         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_EVENT_OCCURRED_ALIAS),
  91                 SH_EVENT_OCCURRED_RTC1_INT_MASK << comparator);
  92 }
  93
  94 /* Setup timer on comparator RTC1 */
  95 static void mmtimer_setup_int_0(int cpu, u64 expires)
  96 {
  97         u64 val;
  98
  99         /* Disable interrupt */
 100         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC1_INT_ENABLE), 0UL);
 101
 102         /* Initialize comparator value */
 103         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_INT_CMPB), -1L);
 104
 105         /* Clear pending bit */
 106         mmtimer_clr_int_pending(0);
 107
 108         val = ((u64)SGI_MMTIMER_VECTOR << SH_RTC1_INT_CONFIG_IDX_SHFT) |
 109                 ((u64)cpu_physical_id(cpu) <<
 110                         SH_RTC1_INT_CONFIG_PID_SHFT);
 111
 112         /* Set configuration */
 113         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC1_INT_CONFIG), val);
 114
 115         /* Enable RTC interrupts */
 116         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC1_INT_ENABLE), 1UL);
 117
 118         /* Initialize comparator value */
 119         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_INT_CMPB), expires);
 120
 121
 122 }
 123
 124 /* Setup timer on comparator RTC2 */
 125 static void mmtimer_setup_int_1(int cpu, u64 expires)
 126 {
 127         u64 val;
 128
 129         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC2_INT_ENABLE), 0UL);
 130
 131         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_INT_CMPC), -1L);
 132
 133         mmtimer_clr_int_pending(1);
 134
 135         val = ((u64)SGI_MMTIMER_VECTOR << SH_RTC2_INT_CONFIG_IDX_SHFT) |
 136                 ((u64)cpu_physical_id(cpu) <<
 137                         SH_RTC2_INT_CONFIG_PID_SHFT);
 138
 139         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC2_INT_CONFIG), val);
 140
 141         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC2_INT_ENABLE), 1UL);
 142
 143         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_INT_CMPC), expires);
 144 }
 145
 146 /* Setup timer on comparator RTC3 */
 147 static void mmtimer_setup_int_2(int cpu, u64 expires)
 148 {
 149         u64 val;
 150
 151         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC3_INT_ENABLE), 0UL);
 152
 153         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_INT_CMPD), -1L);
 154
 155         mmtimer_clr_int_pending(2);
 156
 157         val = ((u64)SGI_MMTIMER_VECTOR << SH_RTC3_INT_CONFIG_IDX_SHFT) |
 158                 ((u64)cpu_physical_id(cpu) <<
 159                         SH_RTC3_INT_CONFIG_PID_SHFT);
 160
 161         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC3_INT_CONFIG), val);
 162
 163         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC3_INT_ENABLE), 1UL);
 164
 165         HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_INT_CMPD), expires);
 166 }
 167
 168 /*
 169  * This function must be called with interrupts disabled and preemption off
 170  * in order to insure that the setup succeeds in a deterministic time frame.
 171  * It will check if the interrupt setup succeeded.
 172  */
 173 static int mmtimer_setup(int cpu, int comparator, unsigned long expires)
 174 {
 175
 176         switch (comparator) {
 177         case 0:
 178                 mmtimer_setup_int_0(cpu, expires);
 179                 break;
 180         case 1:
 181                 mmtimer_setup_int_1(cpu, expires);
 182                 break;
 183         case 2:
 184                 mmtimer_setup_int_2(cpu, expires);
 185                 break;
 186         }
 187         /* We might've missed our expiration time */
 188         if (rtc_time() <= expires)
 189                 return 1;
 190
 191         /*
 192          * If an interrupt is already pending then its okay
 193          * if not then we failed
 194          */
 195         return mmtimer_int_pending(comparator);
 196 }
 197
 198 static int mmtimer_disable_int(long nasid, int comparator)
 199 {
 200         switch (comparator) {
 201         case 0:
 202                 nasid == -1 ? HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC1_INT_ENABLE),
 203                         0UL) : REMOTE_HUB_S(nasid, SH_RTC1_INT_ENABLE, 0UL);
 204                 break;
 205         case 1:
 206                 nasid == -1 ? HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC2_INT_ENABLE),
 207                         0UL) : REMOTE_HUB_S(nasid, SH_RTC2_INT_ENABLE, 0UL);
 208                 break;
 209         case 2:
 210                 nasid == -1 ? HUB_S((u64 *)LOCAL_MMR_ADDR(SH_RTC3_INT_ENABLE),
 211                         0UL) : REMOTE_HUB_S(nasid, SH_RTC3_INT_ENABLE, 0UL);
 212                 break;
 213         default:
 214                 return -EFAULT;
 215         }
 216         return 0;
 217 }
 218
 219 #define COMPARATOR      1               /* The comparator to use */
 220
 221 #define TIMER_OFF       0xbadcabLL      /* Timer is not setup */
 222 #define TIMER_SET       0               /* Comparator is set for this timer */
 223
 224 /* There is one of these for each timer */
 225 struct mmtimer {
 226         struct rb_node list;
 227         struct k_itimer *timer;
 228         int cpu;
 229 };
 230
 231 struct mmtimer_node {
 232         spinlock_t lock ____cacheline_aligned;
 233         struct rb_root timer_head;
 234         struct rb_node *next;
 235         struct tasklet_struct tasklet;
 236 };
 237 static struct mmtimer_node *timers;
 238
 239
 240 /*
 241  * Add a new mmtimer struct to the node's mmtimer list.
 242  * This function assumes the struct mmtimer_node is locked.
 243  */
 244 static void mmtimer_add_list(struct mmtimer *n)
 245 {
 246         int nodeid = n->timer->it.mmtimer.node;
 247         unsigned long expires = n->timer->it.mmtimer.expires;
 248         struct rb_node **link = &timers[nodeid].timer_head.rb_node;
 249         struct rb_node *parent = NULL;
 250         struct mmtimer *x;
 251
 252         /*
 253          * Find the right place in the rbtree:
 254          */
 255         while (*link) {
 256                 parent = *link;
 257                 x = rb_entry(parent, struct mmtimer, list);
 258
 259                 if (expires < x->timer->it.mmtimer.expires)
 260                         link = &(*link)->rb_left;
 261                 else
 262                         link = &(*link)->rb_right;
 263         }
 264
 265         /*
 266          * Insert the timer to the rbtree and check whether it
 267          * replaces the first pending timer
 268          */
 269         rb_link_node(&n->list, parent, link);
 270         rb_insert_color(&n->list, &timers[nodeid].timer_head);
 271
 272         if (!timers[nodeid].next || expires < rb_entry(timers[nodeid].next,
 273                         struct mmtimer, list)->timer->it.mmtimer.expires)
 274                 timers[nodeid].next = &n->list;
 275 }
 276
 277 /*
 278  * Set the comparator for the next timer.
 279  * This function assumes the struct mmtimer_node is locked.
 280  */
 281 static void mmtimer_set_next_timer(int nodeid)
 282 {
 283         struct mmtimer_node *n = &timers[nodeid];
 284         struct mmtimer *x;
 285         struct k_itimer *t;
 286         int o;
 287
 288 restart:
 289         if (n->next == NULL)
 290                 return;
 291
 292         x = rb_entry(n->next, struct mmtimer, list);
 293         t = x->timer;
 294         if (!t->it.mmtimer.incr) {
 295                 /* Not an interval timer */
 296                 if (!mmtimer_setup(x->cpu, COMPARATOR,
 297                                         t->it.mmtimer.expires)) {
 298                         /* Late setup, fire now */
 299                         tasklet_schedule(&n->tasklet);
 300                 }
 301                 return;
 302         }
 303
 304         /* Interval timer */
 305         o = 0;
 306         while (!mmtimer_setup(x->cpu, COMPARATOR, t->it.mmtimer.expires)) {
 307                 unsigned long e, e1;
 308                 struct rb_node *next;
 309                 t->it.mmtimer.expires += t->it.mmtimer.incr << o;
 310                 t->it_overrun += 1 << o;
 311                 o++;
 312                 if (o > 20) {
 313                         printk(KERN_ALERT "mmtimer: cannot reschedule timer\n");
 314                         t->it.mmtimer.clock = TIMER_OFF;
 315                         n->next = rb_next(&x->list);
 316                         rb_erase(&x->list, &n->timer_head);
 317                         kfree(x);
 318                         goto restart;
 319                 }
 320
 321                 e = t->it.mmtimer.expires;
 322                 next = rb_next(&x->list);
 323
 324                 if (next == NULL)
 325                         continue;
 326
 327                 e1 = rb_entry(next, struct mmtimer, list)->
 328                         timer->it.mmtimer.expires;
 329                 if (e > e1) {
 330                         n->next = next;
 331                         rb_erase(&x->list, &n->timer_head);
 332                         mmtimer_add_list(x);
 333                         goto restart;
 334                 }
 335         }
 336 }
 337
 338 /**
 339  * mmtimer_ioctl - ioctl interface for /dev/mmtimer
 340  * @inode: inode of the device
 341  * @file: file structure for the device
 342  * @cmd: command to execute
 343  * @arg: optional argument to command
 344  *
 345  * Executes the command specified by @cmd.  Returns 0 for success, < 0 for
 346  * failure.
 347  *
 348  * Valid commands:
 349  *
 350  * %MMTIMER_GETOFFSET - Should return the offset (relative to the start
 351  * of the page where the registers are mapped) for the counter in question.
 352  *
 353  * %MMTIMER_GETRES - Returns the resolution of the clock in femto (10^-15)
 354  * seconds
 355  *
 356  * %MMTIMER_GETFREQ - Copies the frequency of the clock in Hz to the address
 357  * specified by @arg
 358  *
 359  * %MMTIMER_GETBITS - Returns the number of bits in the clock's counter
 360  *
 361  * %MMTIMER_MMAPAVAIL - Returns 1 if the registers can be mmap'd into userspace
 362  *
 363  * %MMTIMER_GETCOUNTER - Gets the current value in the counter and places it
 364  * in the address specified by @arg.
 365  */
 366 static int mmtimer_ioctl(struct inode *inode, struct file *file,
 367                          unsigned int cmd, unsigned long arg)
 368 {
 369         int ret = 0;
 370
 371         switch (cmd) {
 372         case MMTIMER_GETOFFSET: /* offset of the counter */
 373                 /*
 374                  * SN RTC registers are on their own 64k page
 375                  */
 376                 if(PAGE_SIZE <= (1 << 16))
 377                         ret = (((long)RTC_COUNTER_ADDR) & (PAGE_SIZE-1)) / 8;
 378                 else
 379                         ret = -ENOSYS;
 380                 break;
 381
 382         case MMTIMER_GETRES: /* resolution of the clock in 10^-15 s */
 383                 if(copy_to_user((unsigned long __user *)arg,
 384                                 &mmtimer_femtoperiod, sizeof(unsigned long)))
 385                         return -EFAULT;
 386                 break;
 387
 388         case MMTIMER_GETFREQ: /* frequency in Hz */
 389                 if(copy_to_user((unsigned long __user *)arg,
 390                                 &sn_rtc_cycles_per_second,
 391                                 sizeof(unsigned long)))
 392                         return -EFAULT;
 393                 ret = 0;
 394                 break;
 395
 396         case MMTIMER_GETBITS: /* number of bits in the clock */
 397                 ret = RTC_BITS;
 398                 break;
 399
 400         case MMTIMER_MMAPAVAIL: /* can we mmap the clock into userspace? */
 401                 ret = (PAGE_SIZE <= (1 << 16)) ? 1 : 0;
 402                 break;
 403
 404         case MMTIMER_GETCOUNTER:
 405                 if(copy_to_user((unsigned long __user *)arg,
 406                                 RTC_COUNTER_ADDR, sizeof(unsigned long)))
 407                         return -EFAULT;
 408                 break;
 409         default:
 410                 ret = -ENOSYS;
 411                 break;
 412         }
 413
 414         return ret;
 415 }
 416
 417 /**
 418  * mmtimer_mmap - maps the clock's registers into userspace
 419  * @file: file structure for the device
 420  * @vma: VMA to map the registers into
 421  *
 422  * Calls remap_pfn_range() to map the clock's registers into
 423  * the calling process' address space.
 424  */
 425 static int mmtimer_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 426 {
 427         unsigned long mmtimer_addr;
 428
 429         if (vma->vm_end - vma->vm_start != PAGE_SIZE)
 430                 return -EINVAL;
 431
 432         if (vma->vm_flags & VM_WRITE)
 433                 return -EPERM;
 434
 435         if (PAGE_SIZE > (1 << 16))
 436                 return -ENOSYS;
 437
 438         vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vma->vm_page_prot);
 439
 440         mmtimer_addr = __pa(RTC_COUNTER_ADDR);
 441         mmtimer_addr &= ~(PAGE_SIZE - 1);
 442         mmtimer_addr &= 0xfffffffffffffffUL;
 443
 444         if (remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, mmtimer_addr >> PAGE_SHIFT,
 445                                         PAGE_SIZE, vma->vm_page_prot)) {
 446                 printk(KERN_ERR "remap_pfn_range failed in mmtimer.c\n");
 447                 return -EAGAIN;
 448         }
 449
 450         return 0;
 451 }
 452
 453 static struct miscdevice mmtimer_miscdev = {
 454         SGI_MMTIMER,
 455         MMTIMER_NAME,
 456         &mmtimer_fops
 457 };
 458
 459 static struct timespec sgi_clock_offset;
 460 static int sgi_clock_period;
 461
 462 /*
 463  * Posix Timer Interface
 464  */
 465
 466 static struct timespec sgi_clock_offset;
 467 static int sgi_clock_period;
 468
 469 static int sgi_clock_get(clockid_t clockid, struct timespec *tp)
 470 {
 471         u64 nsec;
 472
 473         nsec = rtc_time() * sgi_clock_period
 474                         + sgi_clock_offset.tv_nsec;
 475         tp->tv_sec = div_long_long_rem(nsec, NSEC_PER_SEC, &tp->tv_nsec)
 476                         + sgi_clock_offset.tv_sec;
 477         return 0;
 478 };
 479
 480 static int sgi_clock_set(clockid_t clockid, struct timespec *tp)
 481 {
 482
 483         u64 nsec;
 484         u64 rem;
 485
 486         nsec = rtc_time() * sgi_clock_period;
 487
 488         sgi_clock_offset.tv_sec = tp->tv_sec - div_long_long_rem(nsec, NSEC_PER_SEC, &rem);
 489
 490         if (rem <= tp->tv_nsec)
 491                 sgi_clock_offset.tv_nsec = tp->tv_sec - rem;
 492         else {
 493                 sgi_clock_offset.tv_nsec = tp->tv_sec + NSEC_PER_SEC - rem;
 494                 sgi_clock_offset.tv_sec--;
 495         }
 496         return 0;
 497 }
 498
 499 /**
 500  * mmtimer_interrupt - timer interrupt handler
 501  * @irq: irq received
 502  * @dev_id: device the irq came from
 503  *
 504  * Called when one of the comarators matches the counter, This
 505  * routine will send signals to processes that have requested
 506  * them.
 507  *
 508  * This interrupt is run in an interrupt context
 509  * by the SHUB. It is therefore safe to locally access SHub
 510  * registers.
 511  */
 512 static irqreturn_t
 513 mmtimer_interrupt(int irq, void *dev_id)
 514 {
 515         unsigned long expires = 0;
 516         int result = IRQ_NONE;
 517         unsigned indx = cpu_to_node(smp_processor_id());
 518         struct mmtimer *base;
 519
 520         spin_lock(&timers[indx].lock);
 521         base = rb_entry(timers[indx].next, struct mmtimer, list);
 522         if (base == NULL) {
 523                 spin_unlock(&timers[indx].lock);
 524                 return result;
 525         }
 526
 527         if (base->cpu == smp_processor_id()) {
 528                 if (base->timer)
 529                         expires = base->timer->it.mmtimer.expires;
 530                 /* expires test won't work with shared irqs */
 531                 if ((mmtimer_int_pending(COMPARATOR) > 0) ||
 532                         (expires && (expires <= rtc_time()))) {
 533                         mmtimer_clr_int_pending(COMPARATOR);
 534                         tasklet_schedule(&timers[indx].tasklet);
 535                         result = IRQ_HANDLED;
 536                 }
 537         }
 538         spin_unlock(&timers[indx].lock);
 539         return result;
 540 }
 541
 542 static void mmtimer_tasklet(unsigned long data)
 543 {
 544         int nodeid = data;
 545         struct mmtimer_node *mn = &timers[nodeid];
 546         struct mmtimer *x = rb_entry(mn->next, struct mmtimer, list);
 547         struct k_itimer *t;
 548         unsigned long flags;
 549
 550         /* Send signal and deal with periodic signals */
 551         spin_lock_irqsave(&mn->lock, flags);
 552         if (!mn->next)
 553                 goto out;
 554
 555         x = rb_entry(mn->next, struct mmtimer, list);
 556         t = x->timer;
 557
 558         if (t->it.mmtimer.clock == TIMER_OFF)
 559                 goto out;
 560
 561         t->it_overrun = 0;
 562
 563         mn->next = rb_next(&x->list);
 564         rb_erase(&x->list, &mn->timer_head);
 565
 566         if (posix_timer_event(t, 0) != 0)
 567                 t->it_overrun++;
 568
 569         if(t->it.mmtimer.incr) {
 570                 t->it.mmtimer.expires += t->it.mmtimer.incr;
 571                 mmtimer_add_list(x);
 572         } else {
 573                 /* Ensure we don't false trigger in mmtimer_interrupt */
 574                 t->it.mmtimer.clock = TIMER_OFF;
 575                 t->it.mmtimer.expires = 0;
 576                 kfree(x);
 577         }
 578         /* Set comparator for next timer, if there is one */
 579         mmtimer_set_next_timer(nodeid);
 580
 581         t->it_overrun_last = t->it_overrun;
 582 out:
 583         spin_unlock_irqrestore(&mn->lock, flags);
 584 }
 585
 586 static int sgi_timer_create(struct k_itimer *timer)
 587 {
 588         /* Insure that a newly created timer is off */
 589         timer->it.mmtimer.clock = TIMER_OFF;
 590         return 0;
 591 }
 592
 593 /* This does not really delete a timer. It just insures
 594  * that the timer is not active
 595  *
 596  * Assumption: it_lock is already held with irq's disabled
 597  */
 598 static int sgi_timer_del(struct k_itimer *timr)
 599 {
 600         cnodeid_t nodeid = timr->it.mmtimer.node;
 601         unsigned long irqflags;
 602
 603         spin_lock_irqsave(&timers[nodeid].lock, irqflags);
 604         if (timr->it.mmtimer.clock != TIMER_OFF) {
 605                 unsigned long expires = timr->it.mmtimer.expires;
 606                 struct rb_node *n = timers[nodeid].timer_head.rb_node;
 607                 struct mmtimer *uninitialized_var(t);
 608                 int r = 0;
 609
 610                 timr->it.mmtimer.clock = TIMER_OFF;
 611                 timr->it.mmtimer.expires = 0;
 612
 613                 while (n) {
 614                         t = rb_entry(n, struct mmtimer, list);
 615                         if (t->timer == timr)
 616                                 break;
 617
 618                         if (expires < t->timer->it.mmtimer.expires)
 619                                 n = n->rb_left;
 620                         else
 621                                 n = n->rb_right;
 622                 }
 623
 624                 if (!n) {
 625                         spin_unlock_irqrestore(&timers[nodeid].lock, irqflags);
 626                         return 0;
 627                 }
 628
 629                 if (timers[nodeid].next == n) {
 630                         timers[nodeid].next = rb_next(n);
 631                         r = 1;
 632                 }
 633
 634                 rb_erase(n, &timers[nodeid].timer_head);
 635                 kfree(t);
 636
 637                 if (r) {
 638                         mmtimer_disable_int(cnodeid_to_nasid(nodeid),
 639                                 COMPARATOR);
 640                         mmtimer_set_next_timer(nodeid);
 641                 }
 642         }
 643         spin_unlock_irqrestore(&timers[nodeid].lock, irqflags);
 644         return 0;
 645 }
 646
 647 #define timespec_to_ns(x) ((x).tv_nsec + (x).tv_sec * NSEC_PER_SEC)
 648 #define ns_to_timespec(ts, nsec) (ts).tv_sec = div_long_long_rem(nsec, NSEC_PER_SEC, &(ts).tv_nsec)
 649
 650 /* Assumption: it_lock is already held with irq's disabled */
 651 static void sgi_timer_get(struct k_itimer *timr, struct itimerspec *cur_setting)
 652 {
 653
 654         if (timr->it.mmtimer.clock == TIMER_OFF) {
 655                 cur_setting->it_interval.tv_nsec = 0;
 656                 cur_setting->it_interval.tv_sec = 0;
 657                 cur_setting->it_value.tv_nsec = 0;
 658                 cur_setting->it_value.tv_sec =0;
 659                 return;
 660         }
 661
 662         ns_to_timespec(cur_setting->it_interval, timr->it.mmtimer.incr * sgi_clock_period);
 663         ns_to_timespec(cur_setting->it_value, (timr->it.mmtimer.expires - rtc_time())* sgi_clock_period);
 664         return;
 665 }
 666
 667
 668 static int sgi_timer_set(struct k_itimer *timr, int flags,
 669         struct itimerspec * new_setting,
 670         struct itimerspec * old_setting)
 671 {
 672         unsigned long when, period, irqflags;
 673         int err = 0;
 674         cnodeid_t nodeid;
 675         struct mmtimer *base;
 676         struct rb_node *n;
 677
 678         if (old_setting)
 679                 sgi_timer_get(timr, old_setting);
 680
 681         sgi_timer_del(timr);
 682         when = timespec_to_ns(new_setting->it_value);
 683         period = timespec_to_ns(new_setting->it_interval);
 684
 685         if (when == 0)
 686                 /* Clear timer */
 687                 return 0;
 688
 689         base = kmalloc(sizeof(struct mmtimer), GFP_KERNEL);
 690         if (base == NULL)
 691                 return -ENOMEM;
 692
 693         if (flags & TIMER_ABSTIME) {
 694                 struct timespec n;
 695                 unsigned long now;
 696
 697                 getnstimeofday(&n);
 698                 now = timespec_to_ns(n);
 699                 if (when > now)
 700                         when -= now;
 701                 else
 702                         /* Fire the timer immediately */
 703                         when = 0;
 704         }
 705
 706         /*
 707          * Convert to sgi clock period. Need to keep rtc_time() as near as possible
 708          * to getnstimeofday() in order to be as faithful as possible to the time
 709          * specified.
 710          */
 711         when = (when + sgi_clock_period - 1) / sgi_clock_period + rtc_time();
 712         period = (period + sgi_clock_period - 1)  / sgi_clock_period;
 713
 714         /*
 715          * We are allocating a local SHub comparator. If we would be moved to another
 716          * cpu then another SHub may be local to us. Prohibit that by switching off
 717          * preemption.
 718          */
 719         preempt_disable();
 720
 721         nodeid =  cpu_to_node(smp_processor_id());
 722
 723         /* Lock the node timer structure */
 724         spin_lock_irqsave(&timers[nodeid].lock, irqflags);
 725
 726         base->timer = timr;
 727         base->cpu = smp_processor_id();
 728
 729         timr->it.mmtimer.clock = TIMER_SET;
 730         timr->it.mmtimer.node = nodeid;
 731         timr->it.mmtimer.incr = period;
 732         timr->it.mmtimer.expires = when;
 733
 734         n = timers[nodeid].next;
 735
 736         /* Add the new struct mmtimer to node's timer list */
 737         mmtimer_add_list(base);
 738
 739         if (timers[nodeid].next == n) {
 740                 /* No need to reprogram comparator for now */
 741                 spin_unlock_irqrestore(&timers[nodeid].lock, irqflags);
 742                 preempt_enable();
 743                 return err;
 744         }
 745
 746         /* We need to reprogram the comparator */
 747         if (n)
 748                 mmtimer_disable_int(cnodeid_to_nasid(nodeid), COMPARATOR);
 749
 750         mmtimer_set_next_timer(nodeid);
 751
 752         /* Unlock the node timer structure */
 753         spin_unlock_irqrestore(&timers[nodeid].lock, irqflags);
 754
 755         preempt_enable();
 756
 757         return err;
 758 }
 759
 760 static struct k_clock sgi_clock = {
 761         .res = 0,
 762         .clock_set = sgi_clock_set,
 763         .clock_get = sgi_clock_get,
 764         .timer_create = sgi_timer_create,
 765         .nsleep = do_posix_clock_nonanosleep,
 766         .timer_set = sgi_timer_set,
 767         .timer_del = sgi_timer_del,
 768         .timer_get = sgi_timer_get
 769 };
 770
 771 /**
 772  * mmtimer_init - device initialization routine
 773  *
 774  * Does initial setup for the mmtimer device.
 775  */
 776 static int __init mmtimer_init(void)
 777 {
 778         cnodeid_t node, maxn = -1;
 779
 780         if (!ia64_platform_is("sn2"))
 781                 return 0;
 782
 783         /*
 784          * Sanity check the cycles/sec variable
 785          */
 786         if (sn_rtc_cycles_per_second < 100000) {
 787                 printk(KERN_ERR "%s: unable to determine clock frequency\n",
 788                        MMTIMER_NAME);
 789                 goto out1;
 790         }
 791
 792         mmtimer_femtoperiod = ((unsigned long)1E15 + sn_rtc_cycles_per_second /
 793                                2) / sn_rtc_cycles_per_second;
 794
 795         if (request_irq(SGI_MMTIMER_VECTOR, mmtimer_interrupt, IRQF_PERCPU, MMTIMER_NAME, NULL)) {
 796                 printk(KERN_WARNING "%s: unable to allocate interrupt.",
 797                         MMTIMER_NAME);
 798                 goto out1;
 799         }
 800
 801         if (misc_register(&mmtimer_miscdev)) {
 802                 printk(KERN_ERR "%s: failed to register device\n",
 803                        MMTIMER_NAME);
 804                 goto out2;
 805         }
 806
 807         /* Get max numbered node, calculate slots needed */
 808         for_each_online_node(node) {
 809                 maxn = node;
 810         }
 811         maxn++;
 812
 813         /* Allocate list of node ptrs to mmtimer_t's */
 814         timers = kzalloc(sizeof(struct mmtimer_node)*maxn, GFP_KERNEL);
 815         if (timers == NULL) {
 816                 printk(KERN_ERR "%s: failed to allocate memory for device\n",
 817                                 MMTIMER_NAME);
 818                 goto out3;
 819         }
 820
 821         /* Initialize struct mmtimer's for each online node */
 822         for_each_online_node(node) {
 823                 spin_lock_init(&timers[node].lock);
 824                 tasklet_init(&timers[node].tasklet, mmtimer_tasklet,
 825                         (unsigned long) node);
 826         }
 827
 828         sgi_clock_period = sgi_clock.res = NSEC_PER_SEC / sn_rtc_cycles_per_second;
 829         register_posix_clock(CLOCK_SGI_CYCLE, &sgi_clock);
 830
 831         printk(KERN_INFO "%s: v%s, %ld MHz\n", MMTIMER_DESC, MMTIMER_VERSION,
 832                sn_rtc_cycles_per_second/(unsigned long)1E6);
 833
 834         return 0;
 835
 836 out3:
 837         kfree(timers);
 838         misc_deregister(&mmtimer_miscdev);
 839 out2:
 840         free_irq(SGI_MMTIMER_VECTOR, NULL);
 841 out1:
 842         return -1;
 843 }
 844
 845 module_init(mmtimer_init);