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. (for iSeries, we calibrate the timebase
  21  * against the Titan chip's clock.)
  22  * - for astronomical applications: add a new function to get
  23  * non ambiguous timestamps even around leap seconds. This needs
  24  * a new timestamp format and a good name.
  25  *
  26  * 1997-09-10  Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
  27  *             "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
  28  *
  29  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
  30  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
  31  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  32  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  33  */
  34
  35 #include <linux/errno.h>
  36 #include <linux/export.h>
  37 #include <linux/sched.h>
  38 #include <linux/kernel.h>
  39 #include <linux/param.h>
  40 #include <linux/string.h>
  41 #include <linux/mm.h>
  42 #include <linux/interrupt.h>
  43 #include <linux/timex.h>
  44 #include <linux/kernel_stat.h>
  45 #include <linux/time.h>
  46 #include <linux/init.h>
  47 #include <linux/profile.h>
  48 #include <linux/cpu.h>
  49 #include <linux/security.h>
  50 #include <linux/percpu.h>
  51 #include <linux/rtc.h>
  52 #include <linux/jiffies.h>
  53 #include <linux/posix-timers.h>
  54 #include <linux/irq.h>
  55 #include <linux/delay.h>
  56 #include <linux/irq_work.h>
  57 #include <asm/trace.h>
  58
  59 #include <asm/io.h>
  60 #include <asm/processor.h>
  61 #include <asm/nvram.h>
  62 #include <asm/cache.h>
  63 #include <asm/machdep.h>
  64 #include <asm/uaccess.h>
  65 #include <asm/time.h>
  66 #include <asm/prom.h>
  67 #include <asm/irq.h>
  68 #include <asm/div64.h>
  69 #include <asm/smp.h>
  70 #include <asm/vdso_datapage.h>
  71 #include <asm/firmware.h>
  72 #include <asm/cputime.h>
  73 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
  74 #include <asm/iseries/it_lp_queue.h>
  75 #include <asm/iseries/hv_call_xm.h>
  76 #endif
  77
  78 /* powerpc clocksource/clockevent code */
  79
  80 #include <linux/clockchips.h>
  81 #include <linux/clocksource.h>
  82
  83 static cycle_t rtc_read(struct clocksource *);
  84 static struct clocksource clocksource_rtc = {
  85         .name         = "rtc",
  86         .rating       = 400,
  87         .flags        = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS,
  88         .mask         = CLOCKSOURCE_MASK(64),
  89         .read         = rtc_read,
  90 };
  91
  92 static cycle_t timebase_read(struct clocksource *);
  93 static struct clocksource clocksource_timebase = {
  94         .name         = "timebase",
  95         .rating       = 400,
  96         .flags        = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS,
  97         .mask         = CLOCKSOURCE_MASK(64),
  98         .read         = timebase_read,
  99 };
 100
 101 #define DECREMENTER_MAX 0x7fffffff
 102
 103 static int decrementer_set_next_event(unsigned long evt,
 104                                       struct clock_event_device *dev);
 105 static void decrementer_set_mode(enum clock_event_mode mode,
 106                                  struct clock_event_device *dev);
 107
 108 static struct clock_event_device decrementer_clockevent = {
 109         .name           = "decrementer",
 110         .rating         = 200,
 111         .irq            = 0,
 112         .set_next_event = decrementer_set_next_event,
 113         .set_mode       = decrementer_set_mode,
 114         .features       = CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT,
 115 };
 116
 117 DEFINE_PER_CPU(u64, decrementers_next_tb);
 118 static DEFINE_PER_CPU(struct clock_event_device, decrementers);
 119
 120 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 121 static unsigned long __initdata iSeries_recal_titan;
 122 static signed long __initdata iSeries_recal_tb;
 123
 124 /* Forward declaration is only needed for iSereis compiles */
 125 static void __init clocksource_init(void);
 126 #endif
 127
 128 #define XSEC_PER_SEC (1024*1024)
 129
 130 #ifdef CONFIG_PPC64
 131 #define SCALE_XSEC(xsec, max)   (((xsec) * max) / XSEC_PER_SEC)
 132 #else
 133 /* compute ((xsec << 12) * max) >> 32 */
 134 #define SCALE_XSEC(xsec, max)   mulhwu((xsec) << 12, max)
 135 #endif
 136
 137 unsigned long tb_ticks_per_jiffy;
 138 unsigned long tb_ticks_per_usec = 100; /* sane default */
 139 EXPORT_SYMBOL(tb_ticks_per_usec);
 140 unsigned long tb_ticks_per_sec;
 141 EXPORT_SYMBOL(tb_ticks_per_sec);        /* for cputime_t conversions */
 142
 143 DEFINE_SPINLOCK(rtc_lock);
 144 EXPORT_SYMBOL_GPL(rtc_lock);
 145
 146 static u64 tb_to_ns_scale __read_mostly;
 147 static unsigned tb_to_ns_shift __read_mostly;
 148 static u64 boot_tb __read_mostly;
 149
 150 extern struct timezone sys_tz;
 151 static long timezone_offset;
 152
 153 unsigned long ppc_proc_freq;
 154 EXPORT_SYMBOL_GPL(ppc_proc_freq);
 155 unsigned long ppc_tb_freq;
 156 EXPORT_SYMBOL_GPL(ppc_tb_freq);
 157
 158 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
 159 /*
 160  * Factors for converting from cputime_t (timebase ticks) to
 161  * jiffies, microseconds, seconds, and clock_t (1/USER_HZ seconds).
 162  * These are all stored as 0.64 fixed-point binary fractions.
 163  */
 164 u64 __cputime_jiffies_factor;
 165 EXPORT_SYMBOL(__cputime_jiffies_factor);
 166 u64 __cputime_usec_factor;
 167 EXPORT_SYMBOL(__cputime_usec_factor);
 168 u64 __cputime_sec_factor;
 169 EXPORT_SYMBOL(__cputime_sec_factor);
 170 u64 __cputime_clockt_factor;
 171 EXPORT_SYMBOL(__cputime_clockt_factor);
 172 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, cputime_last_delta);
 173 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, cputime_scaled_last_delta);
 174
 175 cputime_t cputime_one_jiffy;
 176
 177 void (*dtl_consumer)(struct dtl_entry *, u64);
 178
 179 static void calc_cputime_factors(void)
 180 {
 181         struct div_result res;
 182
 183         div128_by_32(HZ, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 184         __cputime_jiffies_factor = res.result_low;
 185         div128_by_32(1000000, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 186         __cputime_usec_factor = res.result_low;
 187         div128_by_32(1, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 188         __cputime_sec_factor = res.result_low;
 189         div128_by_32(USER_HZ, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 190         __cputime_clockt_factor = res.result_low;
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Read the SPURR on systems that have it, otherwise the PURR,
 195  * or if that doesn't exist return the timebase value passed in.
 196  */
 197 static u64 read_spurr(u64 tb)
 198 {
 199         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_SPURR))
 200                 return mfspr(SPRN_SPURR);
 201         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_PURR))
 202                 return mfspr(SPRN_PURR);
 203         return tb;
 204 }
 205
 206 #ifdef CONFIG_PPC_SPLPAR
 207
 208 /*
 209  * Scan the dispatch trace log and count up the stolen time.
 210  * Should be called with interrupts disabled.
 211  */
 212 static u64 scan_dispatch_log(u64 stop_tb)
 213 {
 214         u64 i = local_paca->dtl_ridx;
 215         struct dtl_entry *dtl = local_paca->dtl_curr;
 216         struct dtl_entry *dtl_end = local_paca->dispatch_log_end;
 217         struct lppaca *vpa = local_paca->lppaca_ptr;
 218         u64 tb_delta;
 219         u64 stolen = 0;
 220         u64 dtb;
 221
 222         if (!dtl)
 223                 return 0;
 224
 225         if (i == vpa->dtl_idx)
 226                 return 0;
 227         while (i < vpa->dtl_idx) {
 228                 if (dtl_consumer)
 229                         dtl_consumer(dtl, i);
 230                 dtb = dtl->timebase;
 231                 tb_delta = dtl->enqueue_to_dispatch_time +
 232                         dtl->ready_to_enqueue_time;
 233                 barrier();
 234                 if (i + N_DISPATCH_LOG < vpa->dtl_idx) {
 235                         /* buffer has overflowed */
 236                         i = vpa->dtl_idx - N_DISPATCH_LOG;
 237                         dtl = local_paca->dispatch_log + (i % N_DISPATCH_LOG);
 238                         continue;
 239                 }
 240                 if (dtb > stop_tb)
 241                         break;
 242                 stolen += tb_delta;
 243                 ++i;
 244                 ++dtl;
 245                 if (dtl == dtl_end)
 246                         dtl = local_paca->dispatch_log;
 247         }
 248         local_paca->dtl_ridx = i;
 249         local_paca->dtl_curr = dtl;
 250         return stolen;
 251 }
 252
 253 /*
 254  * Accumulate stolen time by scanning the dispatch trace log.
 255  * Called on entry from user mode.
 256  */
 257 void accumulate_stolen_time(void)
 258 {
 259         u64 sst, ust;
 260
 261         u8 save_soft_enabled = local_paca->soft_enabled;
 262
 263         /* We are called early in the exception entry, before
 264          * soft/hard_enabled are sync'ed to the expected state
 265          * for the exception. We are hard disabled but the PACA
 266          * needs to reflect that so various debug stuff doesn't
 267          * complain
 268          */
 269         local_paca->soft_enabled = 0;
 270
 271         sst = scan_dispatch_log(local_paca->starttime_user);
 272         ust = scan_dispatch_log(local_paca->starttime);
 273         local_paca->system_time -= sst;
 274         local_paca->user_time -= ust;
 275         local_paca->stolen_time += ust + sst;
 276
 277         local_paca->soft_enabled = save_soft_enabled;
 278 }
 279
 280 static inline u64 calculate_stolen_time(u64 stop_tb)
 281 {
 282         u64 stolen = 0;
 283
 284         if (get_paca()->dtl_ridx != get_paca()->lppaca_ptr->dtl_idx) {
 285                 stolen = scan_dispatch_log(stop_tb);
 286                 get_paca()->system_time -= stolen;
 287         }
 288
 289         stolen += get_paca()->stolen_time;
 290         get_paca()->stolen_time = 0;
 291         return stolen;
 292 }
 293
 294 #else /* CONFIG_PPC_SPLPAR */
 295 static inline u64 calculate_stolen_time(u64 stop_tb)
 296 {
 297         return 0;
 298 }
 299
 300 #endif /* CONFIG_PPC_SPLPAR */
 301
 302 /*
 303  * Account time for a transition between system, hard irq
 304  * or soft irq state.
 305  */
 306 void account_system_vtime(struct task_struct *tsk)
 307 {
 308         u64 now, nowscaled, delta, deltascaled;
 309         unsigned long flags;
 310         u64 stolen, udelta, sys_scaled, user_scaled;
 311
 312         local_irq_save(flags);
 313         now = mftb();
 314         nowscaled = read_spurr(now);
 315         get_paca()->system_time += now - get_paca()->starttime;
 316         get_paca()->starttime = now;
 317         deltascaled = nowscaled - get_paca()->startspurr;
 318         get_paca()->startspurr = nowscaled;
 319
 320         stolen = calculate_stolen_time(now);
 321
 322         delta = get_paca()->system_time;
 323         get_paca()->system_time = 0;
 324         udelta = get_paca()->user_time - get_paca()->utime_sspurr;
 325         get_paca()->utime_sspurr = get_paca()->user_time;
 326
 327         /*
 328          * Because we don't read the SPURR on every kernel entry/exit,
 329          * deltascaled includes both user and system SPURR ticks.
 330          * Apportion these ticks to system SPURR ticks and user
 331          * SPURR ticks in the same ratio as the system time (delta)
 332          * and user time (udelta) values obtained from the timebase
 333          * over the same interval.  The system ticks get accounted here;
 334          * the user ticks get saved up in paca->user_time_scaled to be
 335          * used by account_process_tick.
 336          */
 337         sys_scaled = delta;
 338         user_scaled = udelta;
 339         if (deltascaled != delta + udelta) {
 340                 if (udelta) {
 341                         sys_scaled = deltascaled * delta / (delta + udelta);
 342                         user_scaled = deltascaled - sys_scaled;
 343                 } else {
 344                         sys_scaled = deltascaled;
 345                 }
 346         }
 347         get_paca()->user_time_scaled += user_scaled;
 348
 349         if (in_interrupt() || idle_task(smp_processor_id()) != tsk) {
 350                 account_system_time(tsk, 0, delta, sys_scaled);
 351                 if (stolen)
 352                         account_steal_time(stolen);
 353         } else {
 354                 account_idle_time(delta + stolen);
 355         }
 356         local_irq_restore(flags);
 357 }
 358 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
 359
 360 /*
 361  * Transfer the user and system times accumulated in the paca
 362  * by the exception entry and exit code to the generic process
 363  * user and system time records.
 364  * Must be called with interrupts disabled.
 365  * Assumes that account_system_vtime() has been called recently
 366  * (i.e. since the last entry from usermode) so that
 367  * get_paca()->user_time_scaled is up to date.
 368  */
 369 void account_process_tick(struct task_struct *tsk, int user_tick)
 370 {
 371         cputime_t utime, utimescaled;
 372
 373         utime = get_paca()->user_time;
 374         utimescaled = get_paca()->user_time_scaled;
 375         get_paca()->user_time = 0;
 376         get_paca()->user_time_scaled = 0;
 377         get_paca()->utime_sspurr = 0;
 378         account_user_time(tsk, utime, utimescaled);
 379 }
 380
 381 #else /* ! CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING */
 382 #define calc_cputime_factors()
 383 #endif
 384
 385 void __delay(unsigned long loops)
 386 {
 387         unsigned long start;
 388         int diff;
 389
 390         if (__USE_RTC()) {
 391                 start = get_rtcl();
 392                 do {
 393                         /* the RTCL register wraps at 1000000000 */
 394                         diff = get_rtcl() - start;
 395                         if (diff < 0)
 396                                 diff += 1000000000;
 397                 } while (diff < loops);
 398         } else {
 399                 start = get_tbl();
 400                 while (get_tbl() - start < loops)
 401                         HMT_low();
 402                 HMT_medium();
 403         }
 404 }
 405 EXPORT_SYMBOL(__delay);
 406
 407 void udelay(unsigned long usecs)
 408 {
 409         __delay(tb_ticks_per_usec * usecs);
 410 }
 411 EXPORT_SYMBOL(udelay);
 412
 413 #ifdef CONFIG_SMP
 414 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
 415 {
 416         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 417
 418         if (in_lock_functions(pc))
 419                 return regs->link;
 420
 421         return pc;
 422 }
 423 EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
 424 #endif
 425
 426 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 427
 428 /*
 429  * This function recalibrates the timebase based on the 49-bit time-of-day
 430  * value in the Titan chip.  The Titan is much more accurate than the value
 431  * returned by the service processor for the timebase frequency.
 432  */
 433
 434 static int __init iSeries_tb_recal(void)
 435 {
 436         unsigned long titan, tb;
 437
 438         /* Make sure we only run on iSeries */
 439         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES))
 440                 return -ENODEV;
 441
 442         tb = get_tb();
 443         titan = HvCallXm_loadTod();
 444         if ( iSeries_recal_titan ) {
 445                 unsigned long tb_ticks = tb - iSeries_recal_tb;
 446                 unsigned long titan_usec = (titan - iSeries_recal_titan) >> 12;
 447                 unsigned long new_tb_ticks_per_sec   = (tb_ticks * USEC_PER_SEC)/titan_usec;
 448                 unsigned long new_tb_ticks_per_jiffy =
 449                         DIV_ROUND_CLOSEST(new_tb_ticks_per_sec, HZ);
 450                 long tick_diff = new_tb_ticks_per_jiffy - tb_ticks_per_jiffy;
 451                 char sign = '+';
 452                 /* make sure tb_ticks_per_sec and tb_ticks_per_jiffy are consistent */
 453                 new_tb_ticks_per_sec = new_tb_ticks_per_jiffy * HZ;
 454
 455                 if ( tick_diff < 0 ) {
 456                         tick_diff = -tick_diff;
 457                         sign = '-';
 458                 }
 459                 if ( tick_diff ) {
 460                         if ( tick_diff < tb_ticks_per_jiffy/25 ) {
 461                                 printk( "Titan recalibrate: new tb_ticks_per_jiffy = %lu (%c%ld)\n",
 462                                                 new_tb_ticks_per_jiffy, sign, tick_diff );
 463                                 tb_ticks_per_jiffy = new_tb_ticks_per_jiffy;
 464                                 tb_ticks_per_sec   = new_tb_ticks_per_sec;
 465                                 calc_cputime_factors();
 466                                 vdso_data->tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec;
 467                                 setup_cputime_one_jiffy();
 468                         }
 469                         else {
 470                                 printk( "Titan recalibrate: FAILED (difference > 4 percent)\n"
 471                                         "                   new tb_ticks_per_jiffy = %lu\n"
 472                                         "                   old tb_ticks_per_jiffy = %lu\n",
 473                                         new_tb_ticks_per_jiffy, tb_ticks_per_jiffy );
 474                         }
 475                 }
 476         }
 477         iSeries_recal_titan = titan;
 478         iSeries_recal_tb = tb;
 479
 480         /* Called here as now we know accurate values for the timebase */
 481         clocksource_init();
 482         return 0;
 483 }
 484 late_initcall(iSeries_tb_recal);
 485
 486 /* Called from platform early init */
 487 void __init iSeries_time_init_early(void)
 488 {
 489         iSeries_recal_tb = get_tb();
 490         iSeries_recal_titan = HvCallXm_loadTod();
 491 }
 492 #endif /* CONFIG_PPC_ISERIES */
 493
 494 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
 495
 496 /*
 497  * 64-bit uses a byte in the PACA, 32-bit uses a per-cpu variable...
 498  */
 499 #ifdef CONFIG_PPC64
 500 static inline unsigned long test_irq_work_pending(void)
 501 {
 502         unsigned long x;
 503
 504         asm volatile("lbz %0,%1(13)"
 505                 : "=r" (x)
 506                 : "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_work_pending)));
 507         return x;
 508 }
 509
 510 static inline void set_irq_work_pending_flag(void)
 511 {
 512         asm volatile("stb %0,%1(13)" : :
 513                 "r" (1),
 514                 "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_work_pending)));
 515 }
 516
 517 static inline void clear_irq_work_pending(void)
 518 {
 519         asm volatile("stb %0,%1(13)" : :
 520                 "r" (0),
 521                 "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_work_pending)));
 522 }
 523
 524 #else /* 32-bit */
 525
 526 DEFINE_PER_CPU(u8, irq_work_pending);
 527
 528 #define set_irq_work_pending_flag()     __get_cpu_var(irq_work_pending) = 1
 529 #define test_irq_work_pending()         __get_cpu_var(irq_work_pending)
 530 #define clear_irq_work_pending()        __get_cpu_var(irq_work_pending) = 0
 531
 532 #endif /* 32 vs 64 bit */
 533
 534 void arch_irq_work_raise(void)
 535 {
 536         preempt_disable();
 537         set_irq_work_pending_flag();
 538         set_dec(1);
 539         preempt_enable();
 540 }
 541
 542 #else  /* CONFIG_IRQ_WORK */
 543
 544 #define test_irq_work_pending() 0
 545 #define clear_irq_work_pending()
 546
 547 #endif /* CONFIG_IRQ_WORK */
 548
 549 /*
 550  * For iSeries shared processors, we have to let the hypervisor
 551  * set the hardware decrementer.  We set a virtual decrementer
 552  * in the lppaca and call the hypervisor if the virtual
 553  * decrementer is less than the current value in the hardware
 554  * decrementer. (almost always the new decrementer value will
 555  * be greater than the current hardware decementer so the hypervisor
 556  * call will not be needed)
 557  */
 558
 559 /*
 560  * timer_interrupt - gets called when the decrementer overflows,
 561  * with interrupts disabled.
 562  */
 563 void timer_interrupt(struct pt_regs * regs)
 564 {
 565         struct pt_regs *old_regs;
 566         u64 *next_tb = &__get_cpu_var(decrementers_next_tb);
 567         struct clock_event_device *evt = &__get_cpu_var(decrementers);
 568
 569         /* Ensure a positive value is written to the decrementer, or else
 570          * some CPUs will continue to take decrementer exceptions.
 571          */
 572         set_dec(DECREMENTER_MAX);
 573
 574         /* Some implementations of hotplug will get timer interrupts while
 575          * offline, just ignore these
 576          */
 577         if (!cpu_online(smp_processor_id()))
 578                 return;
 579
 580         /* Conditionally hard-enable interrupts now that the DEC has been
 581          * bumped to its maximum value
 582          */
 583         may_hard_irq_enable();
 584
 585         trace_timer_interrupt_entry(regs);
 586
 587         __get_cpu_var(irq_stat).timer_irqs++;
 588
 589 #if defined(CONFIG_PPC32) && defined(CONFIG_PMAC)
 590         if (atomic_read(&ppc_n_lost_interrupts) != 0)
 591                 do_IRQ(regs);
 592 #endif
 593
 594         old_regs = set_irq_regs(regs);
 595         irq_enter();
 596
 597         if (test_irq_work_pending()) {
 598                 clear_irq_work_pending();
 599                 irq_work_run();
 600         }
 601
 602 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 603         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES))
 604                 get_lppaca()->int_dword.fields.decr_int = 0;
 605 #endif
 606
 607         *next_tb = ~(u64)0;
 608         if (evt->event_handler)
 609                 evt->event_handler(evt);
 610
 611 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 612         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES) && hvlpevent_is_pending())
 613                 process_hvlpevents();
 614 #endif
 615
 616 #ifdef CONFIG_PPC64
 617         /* collect purr register values often, for accurate calculations */
 618         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_SPLPAR)) {
 619                 struct cpu_usage *cu = &__get_cpu_var(cpu_usage_array);
 620                 cu->current_tb = mfspr(SPRN_PURR);
 621         }
 622 #endif
 623
 624         irq_exit();
 625         set_irq_regs(old_regs);
 626
 627         trace_timer_interrupt_exit(regs);
 628 }
 629
 630 #ifdef CONFIG_SUSPEND
 631 static void generic_suspend_disable_irqs(void)
 632 {
 633         /* Disable the decrementer, so that it doesn't interfere
 634          * with suspending.
 635          */
 636
 637         set_dec(DECREMENTER_MAX);
 638         local_irq_disable();
 639         set_dec(DECREMENTER_MAX);
 640 }
 641
 642 static void generic_suspend_enable_irqs(void)
 643 {
 644         local_irq_enable();
 645 }
 646
 647 /* Overrides the weak version in kernel/power/main.c */
 648 void arch_suspend_disable_irqs(void)
 649 {
 650         if (ppc_md.suspend_disable_irqs)
 651                 ppc_md.suspend_disable_irqs();
 652         generic_suspend_disable_irqs();
 653 }
 654
 655 /* Overrides the weak version in kernel/power/main.c */
 656 void arch_suspend_enable_irqs(void)
 657 {
 658         generic_suspend_enable_irqs();
 659         if (ppc_md.suspend_enable_irqs)
 660                 ppc_md.suspend_enable_irqs();
 661 }
 662 #endif
 663
 664 /*
 665  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
 666  *
 667  * Note: mulhdu(a, b) (multiply high double unsigned) returns
 668  * the high 64 bits of a * b, i.e. (a * b) >> 64, where a and b
 669  * are 64-bit unsigned numbers.
 670  */
 671 unsigned long long sched_clock(void)
 672 {
 673         if (__USE_RTC())
 674                 return get_rtc();
 675         return mulhdu(get_tb() - boot_tb, tb_to_ns_scale) << tb_to_ns_shift;
 676 }
 677
 678 static int __init get_freq(char *name, int cells, unsigned long *val)
 679 {
 680         struct device_node *cpu;
 681         const unsigned int *fp;
 682         int found = 0;
 683
 684         /* The cpu node should have timebase and clock frequency properties */
 685         cpu = of_find_node_by_type(NULL, "cpu");
 686
 687         if (cpu) {
 688                 fp = of_get_property(cpu, name, NULL);
 689                 if (fp) {
 690                         found = 1;
 691                         *val = of_read_ulong(fp, cells);
 692                 }
 693
 694                 of_node_put(cpu);
 695         }
 696
 697         return found;
 698 }
 699
 700 /* should become __cpuinit when secondary_cpu_time_init also is */
 701 void start_cpu_decrementer(void)
 702 {
 703 #if defined(CONFIG_BOOKE) || defined(CONFIG_40x)
 704         /* Clear any pending timer interrupts */
 705         mtspr(SPRN_TSR, TSR_ENW | TSR_WIS | TSR_DIS | TSR_FIS);
 706
 707         /* Enable decrementer interrupt */
 708         mtspr(SPRN_TCR, TCR_DIE);
 709 #endif /* defined(CONFIG_BOOKE) || defined(CONFIG_40x) */
 710 }
 711
 712 void __init generic_calibrate_decr(void)
 713 {
 714         ppc_tb_freq = DEFAULT_TB_FREQ;          /* hardcoded default */
 715
 716         if (!get_freq("ibm,extended-timebase-frequency", 2, &ppc_tb_freq) &&
 717             !get_freq("timebase-frequency", 1, &ppc_tb_freq)) {
 718
 719                 printk(KERN_ERR "WARNING: Estimating decrementer frequency "
 720                                 "(not found)\n");
 721         }
 722
 723         ppc_proc_freq = DEFAULT_PROC_FREQ;      /* hardcoded default */
 724
 725         if (!get_freq("ibm,extended-clock-frequency", 2, &ppc_proc_freq) &&
 726             !get_freq("clock-frequency", 1, &ppc_proc_freq)) {
 727
 728                 printk(KERN_ERR "WARNING: Estimating processor frequency "
 729                                 "(not found)\n");
 730         }
 731 }
 732
 733 int update_persistent_clock(struct timespec now)
 734 {
 735         struct rtc_time tm;
 736
 737         if (!ppc_md.set_rtc_time)
 738                 return 0;
 739
 740         to_tm(now.tv_sec + 1 + timezone_offset, &tm);
 741         tm.tm_year -= 1900;
 742         tm.tm_mon -= 1;
 743
 744         return ppc_md.set_rtc_time(&tm);
 745 }
 746
 747 static void __read_persistent_clock(struct timespec *ts)
 748 {
 749         struct rtc_time tm;
 750         static int first = 1;
 751
 752         ts->tv_nsec = 0;
 753         /* XXX this is a litle fragile but will work okay in the short term */
 754         if (first) {
 755                 first = 0;
 756                 if (ppc_md.time_init)
 757                         timezone_offset = ppc_md.time_init();
 758
 759                 /* get_boot_time() isn't guaranteed to be safe to call late */
 760                 if (ppc_md.get_boot_time) {
 761                         ts->tv_sec = ppc_md.get_boot_time() - timezone_offset;
 762                         return;
 763                 }
 764         }
 765         if (!ppc_md.get_rtc_time) {
 766                 ts->tv_sec = 0;
 767                 return;
 768         }
 769         ppc_md.get_rtc_time(&tm);
 770
 771         ts->tv_sec = mktime(tm.tm_year+1900, tm.tm_mon+1, tm.tm_mday,
 772                             tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec);
 773 }
 774
 775 void read_persistent_clock(struct timespec *ts)
 776 {
 777         __read_persistent_clock(ts);
 778
 779         /* Sanitize it in case real time clock is set below EPOCH */
 780         if (ts->tv_sec < 0) {
 781                 ts->tv_sec = 0;
 782                 ts->tv_nsec = 0;
 783         }
 784
 785 }
 786
 787 /* clocksource code */
 788 static cycle_t rtc_read(struct clocksource *cs)
 789 {
 790         return (cycle_t)get_rtc();
 791 }
 792
 793 static cycle_t timebase_read(struct clocksource *cs)
 794 {
 795         return (cycle_t)get_tb();
 796 }
 797
 798 void update_vsyscall(struct timespec *wall_time, struct timespec *wtm,
 799                         struct clocksource *clock, u32 mult)
 800 {
 801         u64 new_tb_to_xs, new_stamp_xsec;
 802         u32 frac_sec;
 803
 804         if (clock != &clocksource_timebase)
 805                 return;
 806
 807         /* Make userspace gettimeofday spin until we're done. */
 808         ++vdso_data->tb_update_count;
 809         smp_mb();
 810
 811         /* 19342813113834067 ~= 2^(20+64) / 1e9 */
 812         new_tb_to_xs = (u64) mult * (19342813113834067ULL >> clock->shift);
 813         new_stamp_xsec = (u64) wall_time->tv_nsec * XSEC_PER_SEC;
 814         do_div(new_stamp_xsec, 1000000000);
 815         new_stamp_xsec += (u64) wall_time->tv_sec * XSEC_PER_SEC;
 816
 817         BUG_ON(wall_time->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC);
 818         /* this is tv_nsec / 1e9 as a 0.32 fraction */
 819         frac_sec = ((u64) wall_time->tv_nsec * 18446744073ULL) >> 32;
 820
 821         /*
 822          * tb_update_count is used to allow the userspace gettimeofday code
 823          * to assure itself that it sees a consistent view of the tb_to_xs and
 824          * stamp_xsec variables.  It reads the tb_update_count, then reads
 825          * tb_to_xs and stamp_xsec and then reads tb_update_count again.  If
 826          * the two values of tb_update_count match and are even then the
 827          * tb_to_xs and stamp_xsec values are consistent.  If not, then it
 828          * loops back and reads them again until this criteria is met.
 829          * We expect the caller to have done the first increment of
 830          * vdso_data->tb_update_count already.
 831          */
 832         vdso_data->tb_orig_stamp = clock->cycle_last;
 833         vdso_data->stamp_xsec = new_stamp_xsec;
 834         vdso_data->tb_to_xs = new_tb_to_xs;
 835         vdso_data->wtom_clock_sec = wtm->tv_sec;
 836         vdso_data->wtom_clock_nsec = wtm->tv_nsec;
 837         vdso_data->stamp_xtime = *wall_time;
 838         vdso_data->stamp_sec_fraction = frac_sec;
 839         smp_wmb();
 840         ++(vdso_data->tb_update_count);
 841 }
 842
 843 void update_vsyscall_tz(void)
 844 {
 845         /* Make userspace gettimeofday spin until we're done. */
 846         ++vdso_data->tb_update_count;
 847         smp_mb();
 848         vdso_data->tz_minuteswest = sys_tz.tz_minuteswest;
 849         vdso_data->tz_dsttime = sys_tz.tz_dsttime;
 850         smp_mb();
 851         ++vdso_data->tb_update_count;
 852 }
 853
 854 static void __init clocksource_init(void)
 855 {
 856         struct clocksource *clock;
 857
 858         if (__USE_RTC())
 859                 clock = &clocksource_rtc;
 860         else
 861                 clock = &clocksource_timebase;
 862
 863         if (clocksource_register_hz(clock, tb_ticks_per_sec)) {
 864                 printk(KERN_ERR "clocksource: %s is already registered\n",
 865                        clock->name);
 866                 return;
 867         }
 868
 869         printk(KERN_INFO "clocksource: %s mult[%x] shift[%d] registered\n",
 870                clock->name, clock->mult, clock->shift);
 871 }
 872
 873 static int decrementer_set_next_event(unsigned long evt,
 874                                       struct clock_event_device *dev)
 875 {
 876         __get_cpu_var(decrementers_next_tb) = get_tb_or_rtc() + evt;
 877         set_dec(evt);
 878         return 0;
 879 }
 880
 881 static void decrementer_set_mode(enum clock_event_mode mode,
 882                                  struct clock_event_device *dev)
 883 {
 884         if (mode != CLOCK_EVT_MODE_ONESHOT)
 885                 decrementer_set_next_event(DECREMENTER_MAX, dev);
 886 }
 887
 888 static void register_decrementer_clockevent(int cpu)
 889 {
 890         struct clock_event_device *dec = &per_cpu(decrementers, cpu);
 891
 892         *dec = decrementer_clockevent;
 893         dec->cpumask = cpumask_of(cpu);
 894
 895         printk_once(KERN_DEBUG "clockevent: %s mult[%x] shift[%d] cpu[%d]\n",
 896                     dec->name, dec->mult, dec->shift, cpu);
 897
 898         clockevents_register_device(dec);
 899 }
 900
 901 static void __init init_decrementer_clockevent(void)
 902 {
 903         int cpu = smp_processor_id();
 904
 905         clockevents_calc_mult_shift(&decrementer_clockevent, ppc_tb_freq, 4);
 906
 907         decrementer_clockevent.max_delta_ns =
 908                 clockevent_delta2ns(DECREMENTER_MAX, &decrementer_clockevent);
 909         decrementer_clockevent.min_delta_ns =
 910                 clockevent_delta2ns(2, &decrementer_clockevent);
 911
 912         register_decrementer_clockevent(cpu);
 913 }
 914
 915 void secondary_cpu_time_init(void)
 916 {
 917         /* Start the decrementer on CPUs that have manual control
 918          * such as BookE
 919          */
 920         start_cpu_decrementer();
 921
 922         /* FIME: Should make unrelatred change to move snapshot_timebase
 923          * call here ! */
 924         register_decrementer_clockevent(smp_processor_id());
 925 }
 926
 927 /* This function is only called on the boot processor */
 928 void __init time_init(void)
 929 {
 930         struct div_result res;
 931         u64 scale;
 932         unsigned shift;
 933
 934         if (__USE_RTC()) {
 935                 /* 601 processor: dec counts down by 128 every 128ns */
 936                 ppc_tb_freq = 1000000000;
 937         } else {
 938                 /* Normal PowerPC with timebase register */
 939                 ppc_md.calibrate_decr();
 940                 printk(KERN_DEBUG "time_init: decrementer frequency = %lu.%.6lu MHz\n",
 941                        ppc_tb_freq / 1000000, ppc_tb_freq % 1000000);
 942                 printk(KERN_DEBUG "time_init: processor frequency   = %lu.%.6lu MHz\n",
 943                        ppc_proc_freq / 1000000, ppc_proc_freq % 1000000);
 944         }
 945
 946         tb_ticks_per_jiffy = ppc_tb_freq / HZ;
 947         tb_ticks_per_sec = ppc_tb_freq;
 948         tb_ticks_per_usec = ppc_tb_freq / 1000000;
 949         calc_cputime_factors();
 950         setup_cputime_one_jiffy();
 951
 952         /*
 953          * Compute scale factor for sched_clock.
 954          * The calibrate_decr() function has set tb_ticks_per_sec,
 955          * which is the timebase frequency.
 956          * We compute 1e9 * 2^64 / tb_ticks_per_sec and interpret
 957          * the 128-bit result as a 64.64 fixed-point number.
 958          * We then shift that number right until it is less than 1.0,
 959          * giving us the scale factor and shift count to use in
 960          * sched_clock().
 961          */
 962         div128_by_32(1000000000, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 963         scale = res.result_low;
 964         for (shift = 0; res.result_high != 0; ++shift) {
 965                 scale = (scale >> 1) | (res.result_high << 63);
 966                 res.result_high >>= 1;
 967         }
 968         tb_to_ns_scale = scale;
 969         tb_to_ns_shift = shift;
 970         /* Save the current timebase to pretty up CONFIG_PRINTK_TIME */
 971         boot_tb = get_tb_or_rtc();
 972
 973         /* If platform provided a timezone (pmac), we correct the time */
 974         if (timezone_offset) {
 975                 sys_tz.tz_minuteswest = -timezone_offset / 60;
 976                 sys_tz.tz_dsttime = 0;
 977         }
 978
 979         vdso_data->tb_update_count = 0;
 980         vdso_data->tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec;
 981
 982         /* Start the decrementer on CPUs that have manual control
 983          * such as BookE
 984          */
 985         start_cpu_decrementer();
 986
 987         /* Register the clocksource, if we're not running on iSeries */
 988         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES))
 989                 clocksource_init();
 990
 991         init_decrementer_clockevent();
 992 }
 993
 994
 995 #define FEBRUARY        2
 996 #define STARTOFTIME     1970
 997 #define SECDAY          86400L
 998 #define SECYR           (SECDAY * 365)
 999 #define leapyear(year)          ((year) % 4 == 0 && \
1000                                  ((year) % 100 != 0 || (year) % 400 == 0))
1001 #define days_in_year(a)         (leapyear(a) ? 366 : 365)
1002 #define days_in_month(a)        (month_days[(a) - 1])
1003
1004 static int month_days[12] = {
1005         31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31
1006 };
1007
1008 /*
1009  * This only works for the Gregorian calendar - i.e. after 1752 (in the UK)
1010  */
1011 void GregorianDay(struct rtc_time * tm)
1012 {
1013         int leapsToDate;
1014         int lastYear;
1015         int day;
1016         int MonthOffset[] = { 0, 31, 59, 90, 120, 151, 181, 212, 243, 273, 304, 334 };
1017
1018         lastYear = tm->tm_year - 1;
1019
1020         /*
1021          * Number of leap corrections to apply up to end of last year
1022          */
1023         leapsToDate = lastYear / 4 - lastYear / 100 + lastYear / 400;
1024
1025         /*
1026          * This year is a leap year if it is divisible by 4 except when it is
1027          * divisible by 100 unless it is divisible by 400
1028          *
1029          * e.g. 1904 was a leap year, 1900 was not, 1996 is, and 2000 was
1030          */
1031         day = tm->tm_mon > 2 && leapyear(tm->tm_year);
1032
1033         day += lastYear*365 + leapsToDate + MonthOffset[tm->tm_mon-1] +
1034                    tm->tm_mday;
1035
1036         tm->tm_wday = day % 7;
1037 }
1038
1039 void to_tm(int tim, struct rtc_time * tm)
1040 {
1041         register int    i;
1042         register long   hms, day;
1043
1044         day = tim / SECDAY;
1045         hms = tim % SECDAY;
1046
1047         /* Hours, minutes, seconds are easy */
1048         tm->tm_hour = hms / 3600;
1049         tm->tm_min = (hms % 3600) / 60;
1050         tm->tm_sec = (hms % 3600) % 60;
1051
1052         /* Number of years in days */
1053         for (i = STARTOFTIME; day >= days_in_year(i); i++)
1054                 day -= days_in_year(i);
1055         tm->tm_year = i;
1056
1057         /* Number of months in days left */
1058         if (leapyear(tm->tm_year))
1059                 days_in_month(FEBRUARY) = 29;
1060         for (i = 1; day >= days_in_month(i); i++)
1061                 day -= days_in_month(i);
1062         days_in_month(FEBRUARY) = 28;
1063         tm->tm_mon = i;
1064
1065         /* Days are what is left over (+1) from all that. */
1066         tm->tm_mday = day + 1;
1067
1068         /*
1069          * Determine the day of week
1070          */
1071         GregorianDay(tm);
1072 }
1073
1074 /*
1075  * Divide a 128-bit dividend by a 32-bit divisor, leaving a 128 bit
1076  * result.
1077  */
1078 void div128_by_32(u64 dividend_high, u64 dividend_low,
1079                   unsigned divisor, struct div_result *dr)
1080 {
1081         unsigned long a, b, c, d;
1082         unsigned long w, x, y, z;
1083         u64 ra, rb, rc;
1084
1085         a = dividend_high >> 32;
1086         b = dividend_high & 0xffffffff;
1087         c = dividend_low >> 32;
1088         d = dividend_low & 0xffffffff;
1089
1090         w = a / divisor;
1091         ra = ((u64)(a - (w * divisor)) << 32) + b;
1092
1093         rb = ((u64) do_div(ra, divisor) << 32) + c;
1094         x = ra;
1095
1096         rc = ((u64) do_div(rb, divisor) << 32) + d;
1097         y = rb;
1098
1099         do_div(rc, divisor);
1100         z = rc;
1101
1102         dr->result_high = ((u64)w << 32) + x;
1103         dr->result_low  = ((u64)y << 32) + z;
1104
1105 }
1106
1107 /* We don't need to calibrate delay, we use the CPU timebase for that */
1108 void calibrate_delay(void)
1109 {
1110         /* Some generic code (such as spinlock debug) use loops_per_jiffy
1111          * as the number of __delay(1) in a jiffy, so make it so
1112          */
1113         loops_per_jiffy = tb_ticks_per_jiffy;
1114 }
1115
1116 static int __init rtc_init(void)
1117 {
1118         struct platform_device *pdev;
1119
1120         if (!ppc_md.get_rtc_time)
1121                 return -ENODEV;
1122
1123         pdev = platform_device_register_simple("rtc-generic", -1, NULL, 0);
1124         if (IS_ERR(pdev))
1125                 return PTR_ERR(pdev);
1126
1127         return 0;
1128 }
1129
1130 module_init(rtc_init);