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