arch/sparc/kernel/time.c

   1 /* $Id: time.c,v 1.60 2002/01/23 14:33:55 davem Exp $
   2  * linux/arch/sparc/kernel/time.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 1995 David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu)
   5  * Copyright (C) 1996 Thomas K. Dyas (tdyas@eden.rutgers.edu)
   6  *
   7  * Chris Davis (cdavis@cois.on.ca) 03/27/1998
   8  * Added support for the intersil on the sun4/4200
   9  *
  10  * Gleb Raiko (rajko@mech.math.msu.su) 08/18/1998
  11  * Support for MicroSPARC-IIep, PCI CPU.
  12  *
  13  * This file handles the Sparc specific time handling details.
  14  *
  15  * 1997-09-10   Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
  16  *              "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
  17  */
  18 #include <linux/errno.h>
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/sched.h>
  21 #include <linux/kernel.h>
  22 #include <linux/param.h>
  23 #include <linux/string.h>
  24 #include <linux/mm.h>
  25 #include <linux/interrupt.h>
  26 #include <linux/time.h>
  27 #include <linux/timex.h>
  28 #include <linux/init.h>
  29 #include <linux/pci.h>
  30 #include <linux/ioport.h>
  31 #include <linux/profile.h>
  32
  33 #include <asm/oplib.h>
  34 #include <asm/timer.h>
  35 #include <asm/mostek.h>
  36 #include <asm/system.h>
  37 #include <asm/irq.h>
  38 #include <asm/io.h>
  39 #include <asm/idprom.h>
  40 #include <asm/machines.h>
  41 #include <asm/sun4paddr.h>
  42 #include <asm/page.h>
  43 #include <asm/pcic.h>
  44 #include <asm/of_device.h>
  45
  46 DEFINE_SPINLOCK(rtc_lock);
  47 enum sparc_clock_type sp_clock_typ;
  48 DEFINE_SPINLOCK(mostek_lock);
  49 void __iomem *mstk48t02_regs = NULL;
  50 static struct mostek48t08 __iomem *mstk48t08_regs = NULL;
  51 static int set_rtc_mmss(unsigned long);
  52 static int sbus_do_settimeofday(struct timespec *tv);
  53
  54 #ifdef CONFIG_SUN4
  55 struct intersil *intersil_clock;
  56 #define intersil_cmd(intersil_reg, intsil_cmd) intersil_reg->int_cmd_reg = \
  57         (intsil_cmd)
  58
  59 #define intersil_intr(intersil_reg, intsil_cmd) intersil_reg->int_intr_reg = \
  60         (intsil_cmd)
  61
  62 #define intersil_start(intersil_reg) intersil_cmd(intersil_reg, \
  63         ( INTERSIL_START | INTERSIL_32K | INTERSIL_NORMAL | INTERSIL_24H |\
  64           INTERSIL_INTR_ENABLE))
  65
  66 #define intersil_stop(intersil_reg) intersil_cmd(intersil_reg, \
  67         ( INTERSIL_STOP | INTERSIL_32K | INTERSIL_NORMAL | INTERSIL_24H |\
  68           INTERSIL_INTR_ENABLE))
  69
  70 #define intersil_read_intr(intersil_reg, towhere) towhere = \
  71         intersil_reg->int_intr_reg
  72
  73 #endif
  74
  75 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
  76 {
  77         extern char __copy_user_begin[], __copy_user_end[];
  78         extern char __atomic_begin[], __atomic_end[];
  79         extern char __bzero_begin[], __bzero_end[];
  80         extern char __bitops_begin[], __bitops_end[];
  81
  82         unsigned long pc = regs->pc;
  83
  84         if (in_lock_functions(pc) ||
  85             (pc >= (unsigned long) __copy_user_begin &&
  86              pc < (unsigned long) __copy_user_end) ||
  87             (pc >= (unsigned long) __atomic_begin &&
  88              pc < (unsigned long) __atomic_end) ||
  89             (pc >= (unsigned long) __bzero_begin &&
  90              pc < (unsigned long) __bzero_end) ||
  91             (pc >= (unsigned long) __bitops_begin &&
  92              pc < (unsigned long) __bitops_end))
  93                 pc = regs->u_regs[UREG_RETPC];
  94         return pc;
  95 }
  96
  97 __volatile__ unsigned int *master_l10_counter;
  98 __volatile__ unsigned int *master_l10_limit;
  99
 100 /*
 101  * timer_interrupt() needs to keep up the real-time clock,
 102  * as well as call the "do_timer()" routine every clocktick
 103  */
 104
 105 #define TICK_SIZE (tick_nsec / 1000)
 106
 107 irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs * regs)
 108 {
 109         /* last time the cmos clock got updated */
 110         static long last_rtc_update;
 111
 112 #ifndef CONFIG_SMP
 113         profile_tick(CPU_PROFILING, regs);
 114 #endif
 115
 116         /* Protect counter clear so that do_gettimeoffset works */
 117         write_seqlock(&xtime_lock);
 118 #ifdef CONFIG_SUN4
 119         if((idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_260)) ||
 120            (idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_110))) {
 121                 int temp;
 122                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 123                 /* re-enable the irq */
 124                 enable_pil_irq(10);
 125         }
 126 #endif
 127         clear_clock_irq();
 128
 129         do_timer(1);
 130 #ifndef CONFIG_SMP
 131         update_process_times(user_mode(regs));
 132 #endif
 133
 134
 135         /* Determine when to update the Mostek clock. */
 136         if (ntp_synced() &&
 137             xtime.tv_sec > last_rtc_update + 660 &&
 138             (xtime.tv_nsec / 1000) >= 500000 - ((unsigned) TICK_SIZE) / 2 &&
 139             (xtime.tv_nsec / 1000) <= 500000 + ((unsigned) TICK_SIZE) / 2) {
 140           if (set_rtc_mmss(xtime.tv_sec) == 0)
 141             last_rtc_update = xtime.tv_sec;
 142           else
 143             last_rtc_update = xtime.tv_sec - 600; /* do it again in 60 s */
 144         }
 145         write_sequnlock(&xtime_lock);
 146
 147         return IRQ_HANDLED;
 148 }
 149
 150 /* Kick start a stopped clock (procedure from the Sun NVRAM/hostid FAQ). */
 151 static void __init kick_start_clock(void)
 152 {
 153         struct mostek48t02 *regs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
 154         unsigned char sec;
 155         int i, count;
 156
 157         prom_printf("CLOCK: Clock was stopped. Kick start ");
 158
 159         spin_lock_irq(&mostek_lock);
 160
 161         /* Turn on the kick start bit to start the oscillator. */
 162         regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
 163         regs->sec &= ~MSTK_STOP;
 164         regs->hour |= MSTK_KICK_START;
 165         regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
 166
 167         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 168
 169         /* Delay to allow the clock oscillator to start. */
 170         sec = MSTK_REG_SEC(regs);
 171         for (i = 0; i < 3; i++) {
 172                 while (sec == MSTK_REG_SEC(regs))
 173                         for (count = 0; count < 100000; count++)
 174                                 /* nothing */ ;
 175                 prom_printf(".");
 176                 sec = regs->sec;
 177         }
 178         prom_printf("\n");
 179
 180         spin_lock_irq(&mostek_lock);
 181
 182         /* Turn off kick start and set a "valid" time and date. */
 183         regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
 184         regs->hour &= ~MSTK_KICK_START;
 185         MSTK_SET_REG_SEC(regs,0);
 186         MSTK_SET_REG_MIN(regs,0);
 187         MSTK_SET_REG_HOUR(regs,0);
 188         MSTK_SET_REG_DOW(regs,5);
 189         MSTK_SET_REG_DOM(regs,1);
 190         MSTK_SET_REG_MONTH(regs,8);
 191         MSTK_SET_REG_YEAR(regs,1996 - MSTK_YEAR_ZERO);
 192         regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
 193
 194         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 195
 196         /* Ensure the kick start bit is off. If it isn't, turn it off. */
 197         while (regs->hour & MSTK_KICK_START) {
 198                 prom_printf("CLOCK: Kick start still on!\n");
 199
 200                 spin_lock_irq(&mostek_lock);
 201                 regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
 202                 regs->hour &= ~MSTK_KICK_START;
 203                 regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
 204                 spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 205         }
 206
 207         prom_printf("CLOCK: Kick start procedure successful.\n");
 208 }
 209
 210 /* Return nonzero if the clock chip battery is low. */
 211 static __inline__ int has_low_battery(void)
 212 {
 213         struct mostek48t02 *regs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
 214         unsigned char data1, data2;
 215
 216         spin_lock_irq(&mostek_lock);
 217         data1 = regs->eeprom[0];        /* Read some data. */
 218         regs->eeprom[0] = ~data1;       /* Write back the complement. */
 219         data2 = regs->eeprom[0];        /* Read back the complement. */
 220         regs->eeprom[0] = data1;        /* Restore the original value. */
 221         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 222
 223         return (data1 == data2);        /* Was the write blocked? */
 224 }
 225
 226 static void __init mostek_set_system_time(void)
 227 {
 228         unsigned int year, mon, day, hour, min, sec;
 229         struct mostek48t02 *mregs;
 230
 231         mregs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
 232         if(!mregs) {
 233                 prom_printf("Something wrong, clock regs not mapped yet.\n");
 234                 prom_halt();
 235         }
 236         spin_lock_irq(&mostek_lock);
 237         mregs->creg |= MSTK_CREG_READ;
 238         sec = MSTK_REG_SEC(mregs);
 239         min = MSTK_REG_MIN(mregs);
 240         hour = MSTK_REG_HOUR(mregs);
 241         day = MSTK_REG_DOM(mregs);
 242         mon = MSTK_REG_MONTH(mregs);
 243         year = MSTK_CVT_YEAR( MSTK_REG_YEAR(mregs) );
 244         xtime.tv_sec = mktime(year, mon, day, hour, min, sec);
 245         xtime.tv_nsec = (INITIAL_JIFFIES % HZ) * (NSEC_PER_SEC / HZ);
 246         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
 247                                 -xtime.tv_sec, -xtime.tv_nsec);
 248         mregs->creg &= ~MSTK_CREG_READ;
 249         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 250 }
 251
 252 /* Probe for the real time clock chip on Sun4 */
 253 static __inline__ void sun4_clock_probe(void)
 254 {
 255 #ifdef CONFIG_SUN4
 256         int temp;
 257         struct resource r;
 258
 259         memset(&r, 0, sizeof(r));
 260         if( idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_330) ) {
 261                 sp_clock_typ = MSTK48T02;
 262                 r.start = sun4_clock_physaddr;
 263                 mstk48t02_regs = sbus_ioremap(&r, 0,
 264                                        sizeof(struct mostek48t02), NULL);
 265                 mstk48t08_regs = NULL;  /* To catch weirdness */
 266                 intersil_clock = NULL;  /* just in case */
 267
 268                 /* Kick start the clock if it is completely stopped. */
 269                 if (mostek_read(mstk48t02_regs + MOSTEK_SEC) & MSTK_STOP)
 270                         kick_start_clock();
 271         } else if( idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_260)) {
 272                 /* intersil setup code */
 273                 printk("Clock: INTERSIL at %8x ",sun4_clock_physaddr);
 274                 sp_clock_typ = INTERSIL;
 275                 r.start = sun4_clock_physaddr;
 276                 intersil_clock = (struct intersil *)
 277                     sbus_ioremap(&r, 0, sizeof(*intersil_clock), "intersil");
 278                 mstk48t02_regs = 0;  /* just be sure */
 279                 mstk48t08_regs = NULL;  /* ditto */
 280                 /* initialise the clock */
 281
 282                 intersil_intr(intersil_clock,INTERSIL_INT_100HZ);
 283
 284                 intersil_start(intersil_clock);
 285
 286                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 287                 while (!(temp & 0x80))
 288                         intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 289
 290                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 291                 while (!(temp & 0x80))
 292                         intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 293
 294                 intersil_stop(intersil_clock);
 295
 296         }
 297 #endif
 298 }
 299
 300 #ifndef CONFIG_SUN4
 301 static int __devinit clock_probe(struct of_device *op, const struct of_device_id *match)
 302 {
 303         struct device_node *dp = op->node;
 304         char *model = of_get_property(dp, "model", NULL);
 305
 306         if (!model)
 307                 return -ENODEV;
 308
 309         if (!strcmp(model, "mk48t02")) {
 310                 sp_clock_typ = MSTK48T02;
 311
 312                 /* Map the clock register io area read-only */
 313                 mstk48t02_regs = of_ioremap(&op->resource[0], 0,
 314                                             sizeof(struct mostek48t02),
 315                                             "mk48t02");
 316                 mstk48t08_regs = NULL;  /* To catch weirdness */
 317         } else if (!strcmp(model, "mk48t08")) {
 318                 sp_clock_typ = MSTK48T08;
 319                 mstk48t08_regs = of_ioremap(&op->resource[0], 0,
 320                                             sizeof(struct mostek48t08),
 321                                             "mk48t08");
 322
 323                 mstk48t02_regs = &mstk48t08_regs->regs;
 324         } else
 325                 return -ENODEV;
 326
 327         /* Report a low battery voltage condition. */
 328         if (has_low_battery())
 329                 printk(KERN_CRIT "NVRAM: Low battery voltage!\n");
 330
 331         /* Kick start the clock if it is completely stopped. */
 332         if (mostek_read(mstk48t02_regs + MOSTEK_SEC) & MSTK_STOP)
 333                 kick_start_clock();
 334
 335         mostek_set_system_time();
 336
 337         return 0;
 338 }
 339
 340 static struct of_device_id clock_match[] = {
 341         {
 342                 .name = "eeprom",
 343         },
 344         {},
 345 };
 346
 347 static struct of_platform_driver clock_driver = {
 348         .name           = "clock",
 349         .match_table    = clock_match,
 350         .probe          = clock_probe,
 351 };
 352
 353
 354 /* Probe for the mostek real time clock chip. */
 355 static int __init clock_init(void)
 356 {
 357         return of_register_driver(&clock_driver, &of_bus_type);
 358 }
 359
 360 /* Must be after subsys_initcall() so that busses are probed.  Must
 361  * be before device_initcall() because things like the RTC driver
 362  * need to see the clock registers.
 363  */
 364 fs_initcall(clock_init);
 365 #endif /* !CONFIG_SUN4 */
 366
 367 void __init sbus_time_init(void)
 368 {
 369
 370         BTFIXUPSET_CALL(bus_do_settimeofday, sbus_do_settimeofday, BTFIXUPCALL_NORM);
 371         btfixup();
 372
 373         if (ARCH_SUN4)
 374                 sun4_clock_probe();
 375
 376         sparc_init_timers(timer_interrupt);
 377
 378 #ifdef CONFIG_SUN4
 379         if(idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_330)) {
 380                 mostek_set_system_time();
 381         } else if(idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_260) ) {
 382                 /* initialise the intersil on sun4 */
 383                 unsigned int year, mon, day, hour, min, sec;
 384                 int temp;
 385                 struct intersil *iregs;
 386
 387                 iregs=intersil_clock;
 388                 if(!iregs) {
 389                         prom_printf("Something wrong, clock regs not mapped yet.\n");
 390                         prom_halt();
 391                 }
 392
 393                 intersil_intr(intersil_clock,INTERSIL_INT_100HZ);
 394                 disable_pil_irq(10);
 395                 intersil_stop(iregs);
 396                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 397
 398                 temp = iregs->clk.int_csec;
 399
 400                 sec = iregs->clk.int_sec;
 401                 min = iregs->clk.int_min;
 402                 hour = iregs->clk.int_hour;
 403                 day = iregs->clk.int_day;
 404                 mon = iregs->clk.int_month;
 405                 year = MSTK_CVT_YEAR(iregs->clk.int_year);
 406
 407                 enable_pil_irq(10);
 408                 intersil_start(iregs);
 409
 410                 xtime.tv_sec = mktime(year, mon, day, hour, min, sec);
 411                 xtime.tv_nsec = (INITIAL_JIFFIES % HZ) * (NSEC_PER_SEC / HZ);
 412                 set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
 413                                        -xtime.tv_sec, -xtime.tv_nsec);
 414                 printk("%u/%u/%u %u:%u:%u\n",day,mon,year,hour,min,sec);
 415         }
 416 #endif
 417
 418         /* Now that OBP ticker has been silenced, it is safe to enable IRQ. */
 419         local_irq_enable();
 420 }
 421
 422 void __init time_init(void)
 423 {
 424 #ifdef CONFIG_PCI
 425         extern void pci_time_init(void);
 426         if (pcic_present()) {
 427                 pci_time_init();
 428                 return;
 429         }
 430 #endif
 431         sbus_time_init();
 432 }
 433
 434 static inline unsigned long do_gettimeoffset(void)
 435 {
 436         return (*master_l10_counter >> 10) & 0x1fffff;
 437 }
 438
 439 /*
 440  * Returns nanoseconds
 441  * XXX This is a suboptimal implementation.
 442  */
 443 unsigned long long sched_clock(void)
 444 {
 445         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
 446 }
 447
 448 /* Ok, my cute asm atomicity trick doesn't work anymore.
 449  * There are just too many variables that need to be protected
 450  * now (both members of xtime, et al.)
 451  */
 452 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
 453 {
 454         unsigned long flags;
 455         unsigned long seq;
 456         unsigned long usec, sec;
 457         unsigned long max_ntp_tick = tick_usec - tickadj;
 458
 459         do {
 460                 seq = read_seqbegin_irqsave(&xtime_lock, flags);
 461                 usec = do_gettimeoffset();
 462
 463                 /*
 464                  * If time_adjust is negative then NTP is slowing the clock
 465                  * so make sure not to go into next possible interval.
 466                  * Better to lose some accuracy than have time go backwards..
 467                  */
 468                 if (unlikely(time_adjust < 0))
 469                         usec = min(usec, max_ntp_tick);
 470
 471                 sec = xtime.tv_sec;
 472                 usec += (xtime.tv_nsec / 1000);
 473         } while (read_seqretry_irqrestore(&xtime_lock, seq, flags));
 474
 475         while (usec >= 1000000) {
 476                 usec -= 1000000;
 477                 sec++;
 478         }
 479
 480         tv->tv_sec = sec;
 481         tv->tv_usec = usec;
 482 }
 483
 484 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
 485
 486 int do_settimeofday(struct timespec *tv)
 487 {
 488         int ret;
 489
 490         write_seqlock_irq(&xtime_lock);
 491         ret = bus_do_settimeofday(tv);
 492         write_sequnlock_irq(&xtime_lock);
 493         clock_was_set();
 494         return ret;
 495 }
 496
 497 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
 498
 499 static int sbus_do_settimeofday(struct timespec *tv)
 500 {
 501         time_t wtm_sec, sec = tv->tv_sec;
 502         long wtm_nsec, nsec = tv->tv_nsec;
 503
 504         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
 505                 return -EINVAL;
 506
 507         /*
 508          * This is revolting. We need to set "xtime" correctly. However, the
 509          * value in this location is the value at the most recent update of
 510          * wall time.  Discover what correction gettimeofday() would have
 511          * made, and then undo it!
 512          */
 513         nsec -= 1000 * do_gettimeoffset();
 514
 515         wtm_sec  = wall_to_monotonic.tv_sec + (xtime.tv_sec - sec);
 516         wtm_nsec = wall_to_monotonic.tv_nsec + (xtime.tv_nsec - nsec);
 517
 518         set_normalized_timespec(&xtime, sec, nsec);
 519         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic, wtm_sec, wtm_nsec);
 520
 521         ntp_clear();
 522         return 0;
 523 }
 524
 525 /*
 526  * BUG: This routine does not handle hour overflow properly; it just
 527  *      sets the minutes. Usually you won't notice until after reboot!
 528  */
 529 static int set_rtc_mmss(unsigned long nowtime)
 530 {
 531         int real_seconds, real_minutes, mostek_minutes;
 532         struct mostek48t02 *regs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
 533         unsigned long flags;
 534 #ifdef CONFIG_SUN4
 535         struct intersil *iregs = intersil_clock;
 536         int temp;
 537 #endif
 538
 539         /* Not having a register set can lead to trouble. */
 540         if (!regs) {
 541 #ifdef CONFIG_SUN4
 542                 if(!iregs)
 543                 return -1;
 544                 else {
 545                         temp = iregs->clk.int_csec;
 546
 547                         mostek_minutes = iregs->clk.int_min;
 548
 549                         real_seconds = nowtime % 60;
 550                         real_minutes = nowtime / 60;
 551                         if (((abs(real_minutes - mostek_minutes) + 15)/30) & 1)
 552                                 real_minutes += 30;     /* correct for half hour time zone */
 553                         real_minutes %= 60;
 554
 555                         if (abs(real_minutes - mostek_minutes) < 30) {
 556                                 intersil_stop(iregs);
 557                                 iregs->clk.int_sec=real_seconds;
 558                                 iregs->clk.int_min=real_minutes;
 559                                 intersil_start(iregs);
 560                         } else {
 561                                 printk(KERN_WARNING
 562                                "set_rtc_mmss: can't update from %d to %d\n",
 563                                        mostek_minutes, real_minutes);
 564                                 return -1;
 565                         }
 566
 567                         return 0;
 568                 }
 569 #endif
 570         }
 571
 572         spin_lock_irqsave(&mostek_lock, flags);
 573         /* Read the current RTC minutes. */
 574         regs->creg |= MSTK_CREG_READ;
 575         mostek_minutes = MSTK_REG_MIN(regs);
 576         regs->creg &= ~MSTK_CREG_READ;
 577
 578         /*
 579          * since we're only adjusting minutes and seconds,
 580          * don't interfere with hour overflow. This avoids
 581          * messing with unknown time zones but requires your
 582          * RTC not to be off by more than 15 minutes
 583          */
 584         real_seconds = nowtime % 60;
 585         real_minutes = nowtime / 60;
 586         if (((abs(real_minutes - mostek_minutes) + 15)/30) & 1)
 587                 real_minutes += 30;     /* correct for half hour time zone */
 588         real_minutes %= 60;
 589
 590         if (abs(real_minutes - mostek_minutes) < 30) {
 591                 regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
 592                 MSTK_SET_REG_SEC(regs,real_seconds);
 593                 MSTK_SET_REG_MIN(regs,real_minutes);
 594                 regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
 595                 spin_unlock_irqrestore(&mostek_lock, flags);
 596                 return 0;
 597         } else {
 598                 spin_unlock_irqrestore(&mostek_lock, flags);
 599                 return -1;
 600         }
 601 }