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