arch/powerpc/kernel/time.c

   1 /*
   2  * Common time routines among all ppc machines.
   3  *
   4  * Written by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu) to merge
   5  * Paul Mackerras' version and mine for PReP and Pmac.
   6  * MPC8xx/MBX changes by Dan Malek (dmalek@jlc.net).
   7  * Converted for 64-bit by Mike Corrigan (mikejc@us.ibm.com)
   8  *
   9  * First round of bugfixes by Gabriel Paubert (paubert@iram.es)
  10  * to make clock more stable (2.4.0-test5). The only thing
  11  * that this code assumes is that the timebases have been synchronized
  12  * by firmware on SMP and are never stopped (never do sleep
  13  * on SMP then, nap and doze are OK).
  14  *
  15  * Speeded up do_gettimeofday by getting rid of references to
  16  * xtime (which required locks for consistency). (mikejc@us.ibm.com)
  17  *
  18  * TODO (not necessarily in this file):
  19  * - improve precision and reproducibility of timebase frequency
  20  * measurement at boot time.
  21  * - for astronomical applications: add a new function to get
  22  * non ambiguous timestamps even around leap seconds. This needs
  23  * a new timestamp format and a good name.
  24  *
  25  * 1997-09-10  Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
  26  *             "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
  27  *
  28  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
  29  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
  30  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  31  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  32  */
  33
  34 #include <linux/errno.h>
  35 #include <linux/export.h>
  36 #include <linux/sched.h>
  37 #include <linux/kernel.h>
  38 #include <linux/param.h>
  39 #include <linux/string.h>
  40 #include <linux/mm.h>
  41 #include <linux/interrupt.h>
  42 #include <linux/timex.h>
  43 #include <linux/kernel_stat.h>
  44 #include <linux/time.h>
  45 #include <linux/init.h>
  46 #include <linux/profile.h>
  47 #include <linux/cpu.h>
  48 #include <linux/security.h>
  49 #include <linux/percpu.h>
  50 #include <linux/rtc.h>
  51 #include <linux/jiffies.h>
  52 #include <linux/posix-timers.h>
  53 #include <linux/irq.h>
  54 #include <linux/delay.h>
  55 #include <linux/irq_work.h>
  56 #include <asm/trace.h>
  57
  58 #include <asm/io.h>
  59 #include <asm/processor.h>
  60 #include <asm/nvram.h>
  61 #include <asm/cache.h>
  62 #include <asm/machdep.h>
  63 #include <asm/uaccess.h>
  64 #include <asm/time.h>
  65 #include <asm/prom.h>
  66 #include <asm/irq.h>
  67 #include <asm/div64.h>
  68 #include <asm/smp.h>
  69 #include <asm/vdso_datapage.h>
  70 #include <asm/firmware.h>
  71 #include <asm/cputime.h>
  72
  73 /* powerpc clocksource/clockevent code */
  74
  75 #include <linux/clockchips.h>
  76 #include <linux/timekeeper_internal.h>
  77
  78 static cycle_t rtc_read(struct clocksource *);
  79 static struct clocksource clocksource_rtc = {
  80         .name         = "rtc",
  81         .rating       = 400,
  82         .flags        = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS,
  83         .mask         = CLOCKSOURCE_MASK(64),
  84         .read         = rtc_read,
  85 };
  86
  87 static cycle_t timebase_read(struct clocksource *);
  88 static struct clocksource clocksource_timebase = {
  89         .name         = "timebase",
  90         .rating       = 400,
  91         .flags        = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS,
  92         .mask         = CLOCKSOURCE_MASK(64),
  93         .read         = timebase_read,
  94 };
  95
  96 #define DECREMENTER_MAX 0x7fffffff
  97
  98 static int decrementer_set_next_event(unsigned long evt,
  99                                       struct clock_event_device *dev);
 100 static void decrementer_set_mode(enum clock_event_mode mode,
 101                                  struct clock_event_device *dev);
 102
 103 struct clock_event_device decrementer_clockevent = {
 104         .name           = "decrementer",
 105         .rating         = 200,
 106         .irq            = 0,
 107         .set_next_event = decrementer_set_next_event,
 108         .set_mode       = decrementer_set_mode,
 109         .features       = CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT,
 110 };
 111 EXPORT_SYMBOL(decrementer_clockevent);
 112
 113 DEFINE_PER_CPU(u64, decrementers_next_tb);
 114 static DEFINE_PER_CPU(struct clock_event_device, decrementers);
 115
 116 #define XSEC_PER_SEC (1024*1024)
 117
 118 #ifdef CONFIG_PPC64
 119 #define SCALE_XSEC(xsec, max)   (((xsec) * max) / XSEC_PER_SEC)
 120 #else
 121 /* compute ((xsec << 12) * max) >> 32 */
 122 #define SCALE_XSEC(xsec, max)   mulhwu((xsec) << 12, max)
 123 #endif
 124
 125 unsigned long tb_ticks_per_jiffy;
 126 unsigned long tb_ticks_per_usec = 100; /* sane default */
 127 EXPORT_SYMBOL(tb_ticks_per_usec);
 128 unsigned long tb_ticks_per_sec;
 129 EXPORT_SYMBOL(tb_ticks_per_sec);        /* for cputime_t conversions */
 130
 131 DEFINE_SPINLOCK(rtc_lock);
 132 EXPORT_SYMBOL_GPL(rtc_lock);
 133
 134 static u64 tb_to_ns_scale __read_mostly;
 135 static unsigned tb_to_ns_shift __read_mostly;
 136 static u64 boot_tb __read_mostly;
 137
 138 extern struct timezone sys_tz;
 139 static long timezone_offset;
 140
 141 unsigned long ppc_proc_freq;
 142 EXPORT_SYMBOL_GPL(ppc_proc_freq);
 143 unsigned long ppc_tb_freq;
 144 EXPORT_SYMBOL_GPL(ppc_tb_freq);
 145
 146 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
 147 /*
 148  * Factors for converting from cputime_t (timebase ticks) to
 149  * jiffies, microseconds, seconds, and clock_t (1/USER_HZ seconds).
 150  * These are all stored as 0.64 fixed-point binary fractions.
 151  */
 152 u64 __cputime_jiffies_factor;
 153 EXPORT_SYMBOL(__cputime_jiffies_factor);
 154 u64 __cputime_usec_factor;
 155 EXPORT_SYMBOL(__cputime_usec_factor);
 156 u64 __cputime_sec_factor;
 157 EXPORT_SYMBOL(__cputime_sec_factor);
 158 u64 __cputime_clockt_factor;
 159 EXPORT_SYMBOL(__cputime_clockt_factor);
 160 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, cputime_last_delta);
 161 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, cputime_scaled_last_delta);
 162
 163 cputime_t cputime_one_jiffy;
 164
 165 void (*dtl_consumer)(struct dtl_entry *, u64);
 166
 167 static void calc_cputime_factors(void)
 168 {
 169         struct div_result res;
 170
 171         div128_by_32(HZ, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 172         __cputime_jiffies_factor = res.result_low;
 173         div128_by_32(1000000, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 174         __cputime_usec_factor = res.result_low;
 175         div128_by_32(1, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 176         __cputime_sec_factor = res.result_low;
 177         div128_by_32(USER_HZ, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 178         __cputime_clockt_factor = res.result_low;
 179 }
 180
 181 /*
 182  * Read the SPURR on systems that have it, otherwise the PURR,
 183  * or if that doesn't exist return the timebase value passed in.
 184  */
 185 static u64 read_spurr(u64 tb)
 186 {
 187         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_SPURR))
 188                 return mfspr(SPRN_SPURR);
 189         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_PURR))
 190                 return mfspr(SPRN_PURR);
 191         return tb;
 192 }
 193
 194 #ifdef CONFIG_PPC_SPLPAR
 195
 196 /*
 197  * Scan the dispatch trace log and count up the stolen time.
 198  * Should be called with interrupts disabled.
 199  */
 200 static u64 scan_dispatch_log(u64 stop_tb)
 201 {
 202         u64 i = local_paca->dtl_ridx;
 203         struct dtl_entry *dtl = local_paca->dtl_curr;
 204         struct dtl_entry *dtl_end = local_paca->dispatch_log_end;
 205         struct lppaca *vpa = local_paca->lppaca_ptr;
 206         u64 tb_delta;
 207         u64 stolen = 0;
 208         u64 dtb;
 209
 210         if (!dtl)
 211                 return 0;
 212
 213         if (i == vpa->dtl_idx)
 214                 return 0;
 215         while (i < vpa->dtl_idx) {
 216                 if (dtl_consumer)
 217                         dtl_consumer(dtl, i);
 218                 dtb = dtl->timebase;
 219                 tb_delta = dtl->enqueue_to_dispatch_time +
 220                         dtl->ready_to_enqueue_time;
 221                 barrier();
 222                 if (i + N_DISPATCH_LOG < vpa->dtl_idx) {
 223                         /* buffer has overflowed */
 224                         i = vpa->dtl_idx - N_DISPATCH_LOG;
 225                         dtl = local_paca->dispatch_log + (i % N_DISPATCH_LOG);
 226                         continue;
 227                 }
 228                 if (dtb > stop_tb)
 229                         break;
 230                 stolen += tb_delta;
 231                 ++i;
 232                 ++dtl;
 233                 if (dtl == dtl_end)
 234                         dtl = local_paca->dispatch_log;
 235         }
 236         local_paca->dtl_ridx = i;
 237         local_paca->dtl_curr = dtl;
 238         return stolen;
 239 }
 240
 241 /*
 242  * Accumulate stolen time by scanning the dispatch trace log.
 243  * Called on entry from user mode.
 244  */
 245 void accumulate_stolen_time(void)
 246 {
 247         u64 sst, ust;
 248
 249         u8 save_soft_enabled = local_paca->soft_enabled;
 250
 251         /* We are called early in the exception entry, before
 252          * soft/hard_enabled are sync'ed to the expected state
 253          * for the exception. We are hard disabled but the PACA
 254          * needs to reflect that so various debug stuff doesn't
 255          * complain
 256          */
 257         local_paca->soft_enabled = 0;
 258
 259         sst = scan_dispatch_log(local_paca->starttime_user);
 260         ust = scan_dispatch_log(local_paca->starttime);
 261         local_paca->system_time -= sst;
 262         local_paca->user_time -= ust;
 263         local_paca->stolen_time += ust + sst;
 264
 265         local_paca->soft_enabled = save_soft_enabled;
 266 }
 267
 268 static inline u64 calculate_stolen_time(u64 stop_tb)
 269 {
 270         u64 stolen = 0;
 271
 272         if (get_paca()->dtl_ridx != get_paca()->lppaca_ptr->dtl_idx) {
 273                 stolen = scan_dispatch_log(stop_tb);
 274                 get_paca()->system_time -= stolen;
 275         }
 276
 277         stolen += get_paca()->stolen_time;
 278         get_paca()->stolen_time = 0;
 279         return stolen;
 280 }
 281
 282 #else /* CONFIG_PPC_SPLPAR */
 283 static inline u64 calculate_stolen_time(u64 stop_tb)
 284 {
 285         return 0;
 286 }
 287
 288 #endif /* CONFIG_PPC_SPLPAR */
 289
 290 /*
 291  * Account time for a transition between system, hard irq
 292  * or soft irq state.
 293  */
 294 static u64 vtime_delta(struct task_struct *tsk,
 295                         u64 *sys_scaled, u64 *stolen)
 296 {
 297         u64 now, nowscaled, deltascaled;
 298         u64 udelta, delta, user_scaled;
 299
 300         now = mftb();
 301         nowscaled = read_spurr(now);
 302         get_paca()->system_time += now - get_paca()->starttime;
 303         get_paca()->starttime = now;
 304         deltascaled = nowscaled - get_paca()->startspurr;
 305         get_paca()->startspurr = nowscaled;
 306
 307         *stolen = calculate_stolen_time(now);
 308
 309         delta = get_paca()->system_time;
 310         get_paca()->system_time = 0;
 311         udelta = get_paca()->user_time - get_paca()->utime_sspurr;
 312         get_paca()->utime_sspurr = get_paca()->user_time;
 313
 314         /*
 315          * Because we don't read the SPURR on every kernel entry/exit,
 316          * deltascaled includes both user and system SPURR ticks.
 317          * Apportion these ticks to system SPURR ticks and user
 318          * SPURR ticks in the same ratio as the system time (delta)
 319          * and user time (udelta) values obtained from the timebase
 320          * over the same interval.  The system ticks get accounted here;
 321          * the user ticks get saved up in paca->user_time_scaled to be
 322          * used by account_process_tick.
 323          */
 324         *sys_scaled = delta;
 325         user_scaled = udelta;
 326         if (deltascaled != delta + udelta) {
 327                 if (udelta) {
 328                         *sys_scaled = deltascaled * delta / (delta + udelta);
 329                         user_scaled = deltascaled - *sys_scaled;
 330                 } else {
 331                         *sys_scaled = deltascaled;
 332                 }
 333         }
 334         get_paca()->user_time_scaled += user_scaled;
 335
 336         return delta;
 337 }
 338
 339 void vtime_account_system(struct task_struct *tsk)
 340 {
 341         u64 delta, sys_scaled, stolen;
 342
 343         delta = vtime_delta(tsk, &sys_scaled, &stolen);
 344         account_system_time(tsk, 0, delta, sys_scaled);
 345         if (stolen)
 346                 account_steal_time(stolen);
 347 }
 348
 349 void vtime_account_idle(struct task_struct *tsk)
 350 {
 351         u64 delta, sys_scaled, stolen;
 352
 353         delta = vtime_delta(tsk, &sys_scaled, &stolen);
 354         account_idle_time(delta + stolen);
 355 }
 356
 357 /*
 358  * Transfer the user time accumulated in the paca
 359  * by the exception entry and exit code to the generic
 360  * process user time records.
 361  * Must be called with interrupts disabled.
 362  * Assumes that vtime_account_system/idle() has been called
 363  * recently (i.e. since the last entry from usermode) so that
 364  * get_paca()->user_time_scaled is up to date.
 365  */
 366 void vtime_account_user(struct task_struct *tsk)
 367 {
 368         cputime_t utime, utimescaled;
 369
 370         utime = get_paca()->user_time;
 371         utimescaled = get_paca()->user_time_scaled;
 372         get_paca()->user_time = 0;
 373         get_paca()->user_time_scaled = 0;
 374         get_paca()->utime_sspurr = 0;
 375         account_user_time(tsk, utime, utimescaled);
 376 }
 377
 378 #else /* ! CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING */
 379 #define calc_cputime_factors()
 380 #endif
 381
 382 void __delay(unsigned long loops)
 383 {
 384         unsigned long start;
 385         int diff;
 386
 387         if (__USE_RTC()) {
 388                 start = get_rtcl();
 389                 do {
 390                         /* the RTCL register wraps at 1000000000 */
 391                         diff = get_rtcl() - start;
 392                         if (diff < 0)
 393                                 diff += 1000000000;
 394                 } while (diff < loops);
 395         } else {
 396                 start = get_tbl();
 397                 while (get_tbl() - start < loops)
 398                         HMT_low();
 399                 HMT_medium();
 400         }
 401 }
 402 EXPORT_SYMBOL(__delay);
 403
 404 void udelay(unsigned long usecs)
 405 {
 406         __delay(tb_ticks_per_usec * usecs);
 407 }
 408 EXPORT_SYMBOL(udelay);
 409
 410 #ifdef CONFIG_SMP
 411 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
 412 {
 413         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 414
 415         if (in_lock_functions(pc))
 416                 return regs->link;
 417
 418         return pc;
 419 }
 420 EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
 421 #endif
 422
 423 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
 424
 425 /*
 426  * 64-bit uses a byte in the PACA, 32-bit uses a per-cpu variable...
 427  */
 428 #ifdef CONFIG_PPC64
 429 static inline unsigned long test_irq_work_pending(void)
 430 {
 431         unsigned long x;
 432
 433         asm volatile("lbz %0,%1(13)"
 434                 : "=r" (x)
 435                 : "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_work_pending)));
 436         return x;
 437 }
 438
 439 static inline void set_irq_work_pending_flag(void)
 440 {
 441         asm volatile("stb %0,%1(13)" : :
 442                 "r" (1),
 443                 "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_work_pending)));
 444 }
 445
 446 static inline void clear_irq_work_pending(void)
 447 {
 448         asm volatile("stb %0,%1(13)" : :
 449                 "r" (0),
 450                 "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_work_pending)));
 451 }
 452
 453 #else /* 32-bit */
 454
 455 DEFINE_PER_CPU(u8, irq_work_pending);
 456
 457 #define set_irq_work_pending_flag()     __get_cpu_var(irq_work_pending) = 1
 458 #define test_irq_work_pending()         __get_cpu_var(irq_work_pending)
 459 #define clear_irq_work_pending()        __get_cpu_var(irq_work_pending) = 0
 460
 461 #endif /* 32 vs 64 bit */
 462
 463 void arch_irq_work_raise(void)
 464 {
 465         preempt_disable();
 466         set_irq_work_pending_flag();
 467         set_dec(1);
 468         preempt_enable();
 469 }
 470
 471 #else  /* CONFIG_IRQ_WORK */
 472
 473 #define test_irq_work_pending() 0
 474 #define clear_irq_work_pending()
 475
 476 #endif /* CONFIG_IRQ_WORK */
 477
 478 /*
 479  * timer_interrupt - gets called when the decrementer overflows,
 480  * with interrupts disabled.
 481  */
 482 void timer_interrupt(struct pt_regs * regs)
 483 {
 484         struct pt_regs *old_regs;
 485         u64 *next_tb = &__get_cpu_var(decrementers_next_tb);
 486         struct clock_event_device *evt = &__get_cpu_var(decrementers);
 487         u64 now;
 488
 489         /* Ensure a positive value is written to the decrementer, or else
 490          * some CPUs will continue to take decrementer exceptions.
 491          */
 492         set_dec(DECREMENTER_MAX);
 493
 494         /* Some implementations of hotplug will get timer interrupts while
 495          * offline, just ignore these
 496          */
 497         if (!cpu_online(smp_processor_id()))
 498                 return;
 499
 500         /* Conditionally hard-enable interrupts now that the DEC has been
 501          * bumped to its maximum value
 502          */
 503         may_hard_irq_enable();
 504
 505         __get_cpu_var(irq_stat).timer_irqs++;
 506
 507 #if defined(CONFIG_PPC32) && defined(CONFIG_PMAC)
 508         if (atomic_read(&ppc_n_lost_interrupts) != 0)
 509                 do_IRQ(regs);
 510 #endif
 511
 512         old_regs = set_irq_regs(regs);
 513         irq_enter();
 514
 515         trace_timer_interrupt_entry(regs);
 516
 517         if (test_irq_work_pending()) {
 518                 clear_irq_work_pending();
 519                 irq_work_run();
 520         }
 521
 522         now = get_tb_or_rtc();
 523         if (now >= *next_tb) {
 524                 *next_tb = ~(u64)0;
 525                 if (evt->event_handler)
 526                         evt->event_handler(evt);
 527         } else {
 528                 now = *next_tb - now;
 529                 if (now <= DECREMENTER_MAX)
 530                         set_dec((int)now);
 531         }
 532
 533 #ifdef CONFIG_PPC64
 534         /* collect purr register values often, for accurate calculations */
 535         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_SPLPAR)) {
 536                 struct cpu_usage *cu = &__get_cpu_var(cpu_usage_array);
 537                 cu->current_tb = mfspr(SPRN_PURR);
 538         }
 539 #endif
 540
 541         trace_timer_interrupt_exit(regs);
 542
 543         irq_exit();
 544         set_irq_regs(old_regs);
 545 }
 546
 547 /*
 548  * Hypervisor decrementer interrupts shouldn't occur but are sometimes
 549  * left pending on exit from a KVM guest.  We don't need to do anything
 550  * to clear them, as they are edge-triggered.
 551  */
 552 void hdec_interrupt(struct pt_regs *regs)
 553 {
 554 }
 555
 556 #ifdef CONFIG_SUSPEND
 557 static void generic_suspend_disable_irqs(void)
 558 {
 559         /* Disable the decrementer, so that it doesn't interfere
 560          * with suspending.
 561          */
 562
 563         set_dec(DECREMENTER_MAX);
 564         local_irq_disable();
 565         set_dec(DECREMENTER_MAX);
 566 }
 567
 568 static void generic_suspend_enable_irqs(void)
 569 {
 570         local_irq_enable();
 571 }
 572
 573 /* Overrides the weak version in kernel/power/main.c */
 574 void arch_suspend_disable_irqs(void)
 575 {
 576         if (ppc_md.suspend_disable_irqs)
 577                 ppc_md.suspend_disable_irqs();
 578         generic_suspend_disable_irqs();
 579 }
 580
 581 /* Overrides the weak version in kernel/power/main.c */
 582 void arch_suspend_enable_irqs(void)
 583 {
 584         generic_suspend_enable_irqs();
 585         if (ppc_md.suspend_enable_irqs)
 586                 ppc_md.suspend_enable_irqs();
 587 }
 588 #endif
 589
 590 /*
 591  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
 592  *
 593  * Note: mulhdu(a, b) (multiply high double unsigned) returns
 594  * the high 64 bits of a * b, i.e. (a * b) >> 64, where a and b
 595  * are 64-bit unsigned numbers.
 596  */
 597 unsigned long long sched_clock(void)
 598 {
 599         if (__USE_RTC())
 600                 return get_rtc();
 601         return mulhdu(get_tb() - boot_tb, tb_to_ns_scale) << tb_to_ns_shift;
 602 }
 603
 604 static int __init get_freq(char *name, int cells, unsigned long *val)
 605 {
 606         struct device_node *cpu;
 607         const unsigned int *fp;
 608         int found = 0;
 609
 610         /* The cpu node should have timebase and clock frequency properties */
 611         cpu = of_find_node_by_type(NULL, "cpu");
 612
 613         if (cpu) {
 614                 fp = of_get_property(cpu, name, NULL);
 615                 if (fp) {
 616                         found = 1;
 617                         *val = of_read_ulong(fp, cells);
 618                 }
 619
 620                 of_node_put(cpu);
 621         }
 622
 623         return found;
 624 }
 625
 626 /* should become __cpuinit when secondary_cpu_time_init also is */
 627 void start_cpu_decrementer(void)
 628 {
 629 #if defined(CONFIG_BOOKE) || defined(CONFIG_40x)
 630         /* Clear any pending timer interrupts */
 631         mtspr(SPRN_TSR, TSR_ENW | TSR_WIS | TSR_DIS | TSR_FIS);
 632
 633         /* Enable decrementer interrupt */
 634         mtspr(SPRN_TCR, TCR_DIE);
 635 #endif /* defined(CONFIG_BOOKE) || defined(CONFIG_40x) */
 636 }
 637
 638 void __init generic_calibrate_decr(void)
 639 {
 640         ppc_tb_freq = DEFAULT_TB_FREQ;          /* hardcoded default */
 641
 642         if (!get_freq("ibm,extended-timebase-frequency", 2, &ppc_tb_freq) &&
 643             !get_freq("timebase-frequency", 1, &ppc_tb_freq)) {
 644
 645                 printk(KERN_ERR "WARNING: Estimating decrementer frequency "
 646                                 "(not found)\n");
 647         }
 648
 649         ppc_proc_freq = DEFAULT_PROC_FREQ;      /* hardcoded default */
 650
 651         if (!get_freq("ibm,extended-clock-frequency", 2, &ppc_proc_freq) &&
 652             !get_freq("clock-frequency", 1, &ppc_proc_freq)) {
 653
 654                 printk(KERN_ERR "WARNING: Estimating processor frequency "
 655                                 "(not found)\n");
 656         }
 657 }
 658
 659 int update_persistent_clock(struct timespec now)
 660 {
 661         struct rtc_time tm;
 662
 663         if (!ppc_md.set_rtc_time)
 664                 return 0;
 665
 666         to_tm(now.tv_sec + 1 + timezone_offset, &tm);
 667         tm.tm_year -= 1900;
 668         tm.tm_mon -= 1;
 669
 670         return ppc_md.set_rtc_time(&tm);
 671 }
 672
 673 static void __read_persistent_clock(struct timespec *ts)
 674 {
 675         struct rtc_time tm;
 676         static int first = 1;
 677
 678         ts->tv_nsec = 0;
 679         /* XXX this is a litle fragile but will work okay in the short term */
 680         if (first) {
 681                 first = 0;
 682                 if (ppc_md.time_init)
 683                         timezone_offset = ppc_md.time_init();
 684
 685                 /* get_boot_time() isn't guaranteed to be safe to call late */
 686                 if (ppc_md.get_boot_time) {
 687                         ts->tv_sec = ppc_md.get_boot_time() - timezone_offset;
 688                         return;
 689                 }
 690         }
 691         if (!ppc_md.get_rtc_time) {
 692                 ts->tv_sec = 0;
 693                 return;
 694         }
 695         ppc_md.get_rtc_time(&tm);
 696
 697         ts->tv_sec = mktime(tm.tm_year+1900, tm.tm_mon+1, tm.tm_mday,
 698                             tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec);
 699 }
 700
 701 void read_persistent_clock(struct timespec *ts)
 702 {
 703         __read_persistent_clock(ts);
 704
 705         /* Sanitize it in case real time clock is set below EPOCH */
 706         if (ts->tv_sec < 0) {
 707                 ts->tv_sec = 0;
 708                 ts->tv_nsec = 0;
 709         }
 710
 711 }
 712
 713 /* clocksource code */
 714 static cycle_t rtc_read(struct clocksource *cs)
 715 {
 716         return (cycle_t)get_rtc();
 717 }
 718
 719 static cycle_t timebase_read(struct clocksource *cs)
 720 {
 721         return (cycle_t)get_tb();
 722 }
 723
 724 void update_vsyscall_old(struct timespec *wall_time, struct timespec *wtm,
 725                         struct clocksource *clock, u32 mult)
 726 {
 727         u64 new_tb_to_xs, new_stamp_xsec;
 728         u32 frac_sec;
 729
 730         if (clock != &clocksource_timebase)
 731                 return;
 732
 733         /* Make userspace gettimeofday spin until we're done. */
 734         ++vdso_data->tb_update_count;
 735         smp_mb();
 736
 737         /* 19342813113834067 ~= 2^(20+64) / 1e9 */
 738         new_tb_to_xs = (u64) mult * (19342813113834067ULL >> clock->shift);
 739         new_stamp_xsec = (u64) wall_time->tv_nsec * XSEC_PER_SEC;
 740         do_div(new_stamp_xsec, 1000000000);
 741         new_stamp_xsec += (u64) wall_time->tv_sec * XSEC_PER_SEC;
 742
 743         BUG_ON(wall_time->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC);
 744         /* this is tv_nsec / 1e9 as a 0.32 fraction */
 745         frac_sec = ((u64) wall_time->tv_nsec * 18446744073ULL) >> 32;
 746
 747         /*
 748          * tb_update_count is used to allow the userspace gettimeofday code
 749          * to assure itself that it sees a consistent view of the tb_to_xs and
 750          * stamp_xsec variables.  It reads the tb_update_count, then reads
 751          * tb_to_xs and stamp_xsec and then reads tb_update_count again.  If
 752          * the two values of tb_update_count match and are even then the
 753          * tb_to_xs and stamp_xsec values are consistent.  If not, then it
 754          * loops back and reads them again until this criteria is met.
 755          * We expect the caller to have done the first increment of
 756          * vdso_data->tb_update_count already.
 757          */
 758         vdso_data->tb_orig_stamp = clock->cycle_last;
 759         vdso_data->stamp_xsec = new_stamp_xsec;
 760         vdso_data->tb_to_xs = new_tb_to_xs;
 761         vdso_data->wtom_clock_sec = wtm->tv_sec;
 762         vdso_data->wtom_clock_nsec = wtm->tv_nsec;
 763         vdso_data->stamp_xtime = *wall_time;
 764         vdso_data->stamp_sec_fraction = frac_sec;
 765         smp_wmb();
 766         ++(vdso_data->tb_update_count);
 767 }
 768
 769 void update_vsyscall_tz(void)
 770 {
 771         /* Make userspace gettimeofday spin until we're done. */
 772         ++vdso_data->tb_update_count;
 773         smp_mb();
 774         vdso_data->tz_minuteswest = sys_tz.tz_minuteswest;
 775         vdso_data->tz_dsttime = sys_tz.tz_dsttime;
 776         smp_mb();
 777         ++vdso_data->tb_update_count;
 778 }
 779
 780 static void __init clocksource_init(void)
 781 {
 782         struct clocksource *clock;
 783
 784         if (__USE_RTC())
 785                 clock = &clocksource_rtc;
 786         else
 787                 clock = &clocksource_timebase;
 788
 789         if (clocksource_register_hz(clock, tb_ticks_per_sec)) {
 790                 printk(KERN_ERR "clocksource: %s is already registered\n",
 791                        clock->name);
 792                 return;
 793         }
 794
 795         printk(KERN_INFO "clocksource: %s mult[%x] shift[%d] registered\n",
 796                clock->name, clock->mult, clock->shift);
 797 }
 798
 799 static int decrementer_set_next_event(unsigned long evt,
 800                                       struct clock_event_device *dev)
 801 {
 802         __get_cpu_var(decrementers_next_tb) = get_tb_or_rtc() + evt;
 803         set_dec(evt);
 804         return 0;
 805 }
 806
 807 static void decrementer_set_mode(enum clock_event_mode mode,
 808                                  struct clock_event_device *dev)
 809 {
 810         if (mode != CLOCK_EVT_MODE_ONESHOT)
 811                 decrementer_set_next_event(DECREMENTER_MAX, dev);
 812 }
 813
 814 static void register_decrementer_clockevent(int cpu)
 815 {
 816         struct clock_event_device *dec = &per_cpu(decrementers, cpu);
 817
 818         *dec = decrementer_clockevent;
 819         dec->cpumask = cpumask_of(cpu);
 820
 821         printk_once(KERN_DEBUG "clockevent: %s mult[%x] shift[%d] cpu[%d]\n",
 822                     dec->name, dec->mult, dec->shift, cpu);
 823
 824         clockevents_register_device(dec);
 825 }
 826
 827 static void __init init_decrementer_clockevent(void)
 828 {
 829         int cpu = smp_processor_id();
 830
 831         clockevents_calc_mult_shift(&decrementer_clockevent, ppc_tb_freq, 4);
 832
 833         decrementer_clockevent.max_delta_ns =
 834                 clockevent_delta2ns(DECREMENTER_MAX, &decrementer_clockevent);
 835         decrementer_clockevent.min_delta_ns =
 836                 clockevent_delta2ns(2, &decrementer_clockevent);
 837
 838         register_decrementer_clockevent(cpu);
 839 }
 840
 841 void secondary_cpu_time_init(void)
 842 {
 843         /* Start the decrementer on CPUs that have manual control
 844          * such as BookE
 845          */
 846         start_cpu_decrementer();
 847
 848         /* FIME: Should make unrelatred change to move snapshot_timebase
 849          * call here ! */
 850         register_decrementer_clockevent(smp_processor_id());
 851 }
 852
 853 /* This function is only called on the boot processor */
 854 void __init time_init(void)
 855 {
 856         struct div_result res;
 857         u64 scale;
 858         unsigned shift;
 859
 860         if (__USE_RTC()) {
 861                 /* 601 processor: dec counts down by 128 every 128ns */
 862                 ppc_tb_freq = 1000000000;
 863         } else {
 864                 /* Normal PowerPC with timebase register */
 865                 ppc_md.calibrate_decr();
 866                 printk(KERN_DEBUG "time_init: decrementer frequency = %lu.%.6lu MHz\n",
 867                        ppc_tb_freq / 1000000, ppc_tb_freq % 1000000);
 868                 printk(KERN_DEBUG "time_init: processor frequency   = %lu.%.6lu MHz\n",
 869                        ppc_proc_freq / 1000000, ppc_proc_freq % 1000000);
 870         }
 871
 872         tb_ticks_per_jiffy = ppc_tb_freq / HZ;
 873         tb_ticks_per_sec = ppc_tb_freq;
 874         tb_ticks_per_usec = ppc_tb_freq / 1000000;
 875         calc_cputime_factors();
 876         setup_cputime_one_jiffy();
 877
 878         /*
 879          * Compute scale factor for sched_clock.
 880          * The calibrate_decr() function has set tb_ticks_per_sec,
 881          * which is the timebase frequency.
 882          * We compute 1e9 * 2^64 / tb_ticks_per_sec and interpret
 883          * the 128-bit result as a 64.64 fixed-point number.
 884          * We then shift that number right until it is less than 1.0,
 885          * giving us the scale factor and shift count to use in
 886          * sched_clock().
 887          */
 888         div128_by_32(1000000000, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 889         scale = res.result_low;
 890         for (shift = 0; res.result_high != 0; ++shift) {
 891                 scale = (scale >> 1) | (res.result_high << 63);
 892                 res.result_high >>= 1;
 893         }
 894         tb_to_ns_scale = scale;
 895         tb_to_ns_shift = shift;
 896         /* Save the current timebase to pretty up CONFIG_PRINTK_TIME */
 897         boot_tb = get_tb_or_rtc();
 898
 899         /* If platform provided a timezone (pmac), we correct the time */
 900         if (timezone_offset) {
 901                 sys_tz.tz_minuteswest = -timezone_offset / 60;
 902                 sys_tz.tz_dsttime = 0;
 903         }
 904
 905         vdso_data->tb_update_count = 0;
 906         vdso_data->tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec;
 907
 908         /* Start the decrementer on CPUs that have manual control
 909          * such as BookE
 910          */
 911         start_cpu_decrementer();
 912
 913         /* Register the clocksource */
 914         clocksource_init();
 915
 916         init_decrementer_clockevent();
 917 }
 918
 919
 920 #define FEBRUARY        2
 921 #define STARTOFTIME     1970
 922 #define SECDAY          86400L
 923 #define SECYR           (SECDAY * 365)
 924 #define leapyear(year)          ((year) % 4 == 0 && \
 925                                  ((year) % 100 != 0 || (year) % 400 == 0))
 926 #define days_in_year(a)         (leapyear(a) ? 366 : 365)
 927 #define days_in_month(a)        (month_days[(a) - 1])
 928
 929 static int month_days[12] = {
 930         31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31
 931 };
 932
 933 /*
 934  * This only works for the Gregorian calendar - i.e. after 1752 (in the UK)
 935  */
 936 void GregorianDay(struct rtc_time * tm)
 937 {
 938         int leapsToDate;
 939         int lastYear;
 940         int day;
 941         int MonthOffset[] = { 0, 31, 59, 90, 120, 151, 181, 212, 243, 273, 304, 334 };
 942
 943         lastYear = tm->tm_year - 1;
 944
 945         /*
 946          * Number of leap corrections to apply up to end of last year
 947          */
 948         leapsToDate = lastYear / 4 - lastYear / 100 + lastYear / 400;
 949
 950         /*
 951          * This year is a leap year if it is divisible by 4 except when it is
 952          * divisible by 100 unless it is divisible by 400
 953          *
 954          * e.g. 1904 was a leap year, 1900 was not, 1996 is, and 2000 was
 955          */
 956         day = tm->tm_mon > 2 && leapyear(tm->tm_year);
 957
 958         day += lastYear*365 + leapsToDate + MonthOffset[tm->tm_mon-1] +
 959                    tm->tm_mday;
 960
 961         tm->tm_wday = day % 7;
 962 }
 963
 964 void to_tm(int tim, struct rtc_time * tm)
 965 {
 966         register int    i;
 967         register long   hms, day;
 968
 969         day = tim / SECDAY;
 970         hms = tim % SECDAY;
 971
 972         /* Hours, minutes, seconds are easy */
 973         tm->tm_hour = hms / 3600;
 974         tm->tm_min = (hms % 3600) / 60;
 975         tm->tm_sec = (hms % 3600) % 60;
 976
 977         /* Number of years in days */
 978         for (i = STARTOFTIME; day >= days_in_year(i); i++)
 979                 day -= days_in_year(i);
 980         tm->tm_year = i;
 981
 982         /* Number of months in days left */
 983         if (leapyear(tm->tm_year))
 984                 days_in_month(FEBRUARY) = 29;
 985         for (i = 1; day >= days_in_month(i); i++)
 986                 day -= days_in_month(i);
 987         days_in_month(FEBRUARY) = 28;
 988         tm->tm_mon = i;
 989
 990         /* Days are what is left over (+1) from all that. */
 991         tm->tm_mday = day + 1;
 992
 993         /*
 994          * Determine the day of week
 995          */
 996         GregorianDay(tm);
 997 }
 998
 999 /*
1000  * Divide a 128-bit dividend by a 32-bit divisor, leaving a 128 bit
1001  * result.
1002  */
1003 void div128_by_32(u64 dividend_high, u64 dividend_low,
1004                   unsigned divisor, struct div_result *dr)
1005 {
1006         unsigned long a, b, c, d;
1007         unsigned long w, x, y, z;
1008         u64 ra, rb, rc;
1009
1010         a = dividend_high >> 32;
1011         b = dividend_high & 0xffffffff;
1012         c = dividend_low >> 32;
1013         d = dividend_low & 0xffffffff;
1014
1015         w = a / divisor;
1016         ra = ((u64)(a - (w * divisor)) << 32) + b;
1017
1018         rb = ((u64) do_div(ra, divisor) << 32) + c;
1019         x = ra;
1020
1021         rc = ((u64) do_div(rb, divisor) << 32) + d;
1022         y = rb;
1023
1024         do_div(rc, divisor);
1025         z = rc;
1026
1027         dr->result_high = ((u64)w << 32) + x;
1028         dr->result_low  = ((u64)y << 32) + z;
1029
1030 }
1031
1032 /* We don't need to calibrate delay, we use the CPU timebase for that */
1033 void calibrate_delay(void)
1034 {
1035         /* Some generic code (such as spinlock debug) use loops_per_jiffy
1036          * as the number of __delay(1) in a jiffy, so make it so
1037          */
1038         loops_per_jiffy = tb_ticks_per_jiffy;
1039 }
1040
1041 static int __init rtc_init(void)
1042 {
1043         struct platform_device *pdev;
1044
1045         if (!ppc_md.get_rtc_time)
1046                 return -ENODEV;
1047
1048         pdev = platform_device_register_simple("rtc-generic", -1, NULL, 0);
1049         if (IS_ERR(pdev))
1050                 return PTR_ERR(pdev);
1051
1052         return 0;
1053 }
1054
1055 module_init(rtc_init);