Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/cmetcalf/linux-tile
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / tile / kernel / time.c
1 /*
2  * Copyright 2010 Tilera Corporation. All Rights Reserved.
3  *
4  *   This program is free software; you can redistribute it and/or
5  *   modify it under the terms of the GNU General Public License
6  *   as published by the Free Software Foundation, version 2.
7  *
8  *   This program is distributed in the hope that it will be useful, but
9  *   WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  *   MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, GOOD TITLE or
11  *   NON INFRINGEMENT.  See the GNU General Public License for
12  *   more details.
13  *
14  * Support the cycle counter clocksource and tile timer clock event device.
15  */
16
17 #include <linux/time.h>
18 #include <linux/timex.h>
19 #include <linux/clocksource.h>
20 #include <linux/clockchips.h>
21 #include <linux/hardirq.h>
22 #include <linux/sched.h>
23 #include <linux/smp.h>
24 #include <linux/delay.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/timekeeper_internal.h>
27 #include <asm/irq_regs.h>
28 #include <asm/traps.h>
29 #include <asm/vdso.h>
30 #include <hv/hypervisor.h>
31 #include <arch/interrupts.h>
32 #include <arch/spr_def.h>
33
34
35 /*
36  * Define the cycle counter clock source.
37  */
38
39 /* How many cycles per second we are running at. */
40 static cycles_t cycles_per_sec __ro_after_init;
41
42 cycles_t get_clock_rate(void)
43 {
44         return cycles_per_sec;
45 }
46
47 #if CHIP_HAS_SPLIT_CYCLE()
48 cycles_t get_cycles(void)
49 {
50         unsigned int high = __insn_mfspr(SPR_CYCLE_HIGH);
51         unsigned int low = __insn_mfspr(SPR_CYCLE_LOW);
52         unsigned int high2 = __insn_mfspr(SPR_CYCLE_HIGH);
53
54         while (unlikely(high != high2)) {
55                 low = __insn_mfspr(SPR_CYCLE_LOW);
56                 high = high2;
57                 high2 = __insn_mfspr(SPR_CYCLE_HIGH);
58         }
59
60         return (((cycles_t)high) << 32) | low;
61 }
62 EXPORT_SYMBOL(get_cycles);
63 #endif
64
65 /*
66  * We use a relatively small shift value so that sched_clock()
67  * won't wrap around very often.
68  */
69 #define SCHED_CLOCK_SHIFT 10
70
71 static unsigned long sched_clock_mult __ro_after_init;
72
73 static cycles_t clocksource_get_cycles(struct clocksource *cs)
74 {
75         return get_cycles();
76 }
77
78 static struct clocksource cycle_counter_cs = {
79         .name = "cycle counter",
80         .rating = 300,
81         .read = clocksource_get_cycles,
82         .mask = CLOCKSOURCE_MASK(64),
83         .flags = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS,
84 };
85
86 /*
87  * Called very early from setup_arch() to set cycles_per_sec.
88  * We initialize it early so we can use it to set up loops_per_jiffy.
89  */
90 void __init setup_clock(void)
91 {
92         cycles_per_sec = hv_sysconf(HV_SYSCONF_CPU_SPEED);
93         sched_clock_mult =
94                 clocksource_hz2mult(cycles_per_sec, SCHED_CLOCK_SHIFT);
95 }
96
97 void __init calibrate_delay(void)
98 {
99         loops_per_jiffy = get_clock_rate() / HZ;
100         pr_info("Clock rate yields %lu.%02lu BogoMIPS (lpj=%lu)\n",
101                 loops_per_jiffy / (500000 / HZ),
102                 (loops_per_jiffy / (5000 / HZ)) % 100, loops_per_jiffy);
103 }
104
105 /* Called fairly late in init/main.c, but before we go smp. */
106 void __init time_init(void)
107 {
108         /* Initialize and register the clock source. */
109         clocksource_register_hz(&cycle_counter_cs, cycles_per_sec);
110
111         /* Start up the tile-timer interrupt source on the boot cpu. */
112         setup_tile_timer();
113 }
114
115 /*
116  * Define the tile timer clock event device.  The timer is driven by
117  * the TILE_TIMER_CONTROL register, which consists of a 31-bit down
118  * counter, plus bit 31, which signifies that the counter has wrapped
119  * from zero to (2**31) - 1.  The INT_TILE_TIMER interrupt will be
120  * raised as long as bit 31 is set.
121  *
122  * The TILE_MINSEC value represents the largest range of real-time
123  * we can possibly cover with the timer, based on MAX_TICK combined
124  * with the slowest reasonable clock rate we might run at.
125  */
126
127 #define MAX_TICK 0x7fffffff   /* we have 31 bits of countdown timer */
128 #define TILE_MINSEC 5         /* timer covers no more than 5 seconds */
129
130 static int tile_timer_set_next_event(unsigned long ticks,
131                                      struct clock_event_device *evt)
132 {
133         BUG_ON(ticks > MAX_TICK);
134         __insn_mtspr(SPR_TILE_TIMER_CONTROL, ticks);
135         arch_local_irq_unmask_now(INT_TILE_TIMER);
136         return 0;
137 }
138
139 /*
140  * Whenever anyone tries to change modes, we just mask interrupts
141  * and wait for the next event to get set.
142  */
143 static int tile_timer_shutdown(struct clock_event_device *evt)
144 {
145         arch_local_irq_mask_now(INT_TILE_TIMER);
146         return 0;
147 }
148
149 /*
150  * Set min_delta_ns to 1 microsecond, since it takes about
151  * that long to fire the interrupt.
152  */
153 static DEFINE_PER_CPU(struct clock_event_device, tile_timer) = {
154         .name = "tile timer",
155         .features = CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT,
156         .min_delta_ns = 1000,
157         .rating = 100,
158         .irq = -1,
159         .set_next_event = tile_timer_set_next_event,
160         .set_state_shutdown = tile_timer_shutdown,
161         .set_state_oneshot = tile_timer_shutdown,
162         .tick_resume = tile_timer_shutdown,
163 };
164
165 void setup_tile_timer(void)
166 {
167         struct clock_event_device *evt = this_cpu_ptr(&tile_timer);
168
169         /* Fill in fields that are speed-specific. */
170         clockevents_calc_mult_shift(evt, cycles_per_sec, TILE_MINSEC);
171         evt->max_delta_ns = clockevent_delta2ns(MAX_TICK, evt);
172
173         /* Mark as being for this cpu only. */
174         evt->cpumask = cpumask_of(smp_processor_id());
175
176         /* Start out with timer not firing. */
177         arch_local_irq_mask_now(INT_TILE_TIMER);
178
179         /* Register tile timer. */
180         clockevents_register_device(evt);
181 }
182
183 /* Called from the interrupt vector. */
184 void do_timer_interrupt(struct pt_regs *regs, int fault_num)
185 {
186         struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs);
187         struct clock_event_device *evt = this_cpu_ptr(&tile_timer);
188
189         /*
190          * Mask the timer interrupt here, since we are a oneshot timer
191          * and there are now by definition no events pending.
192          */
193         arch_local_irq_mask(INT_TILE_TIMER);
194
195         /* Track time spent here in an interrupt context */
196         irq_enter();
197
198         /* Track interrupt count. */
199         __this_cpu_inc(irq_stat.irq_timer_count);
200
201         /* Call the generic timer handler */
202         evt->event_handler(evt);
203
204         /*
205          * Track time spent against the current process again and
206          * process any softirqs if they are waiting.
207          */
208         irq_exit();
209
210         set_irq_regs(old_regs);
211 }
212
213 /*
214  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
215  * Note that with LOCKDEP, this is called during lockdep_init(), and
216  * we will claim that sched_clock() is zero for a little while, until
217  * we run setup_clock(), above.
218  */
219 unsigned long long sched_clock(void)
220 {
221         return mult_frac(get_cycles(),
222                          sched_clock_mult, 1ULL << SCHED_CLOCK_SHIFT);
223 }
224
225 int setup_profiling_timer(unsigned int multiplier)
226 {
227         return -EINVAL;
228 }
229
230 /*
231  * Use the tile timer to convert nsecs to core clock cycles, relying
232  * on it having the same frequency as SPR_CYCLE.
233  */
234 cycles_t ns2cycles(unsigned long nsecs)
235 {
236         /*
237          * We do not have to disable preemption here as each core has the same
238          * clock frequency.
239          */
240         struct clock_event_device *dev = raw_cpu_ptr(&tile_timer);
241
242         /*
243          * as in clocksource.h and x86's timer.h, we split the calculation
244          * into 2 parts to avoid unecessary overflow of the intermediate
245          * value. This will not lead to any loss of precision.
246          */
247         u64 quot = (u64)nsecs >> dev->shift;
248         u64 rem  = (u64)nsecs & ((1ULL << dev->shift) - 1);
249         return quot * dev->mult + ((rem * dev->mult) >> dev->shift);
250 }
251
252 void update_vsyscall_tz(void)
253 {
254         write_seqcount_begin(&vdso_data->tz_seq);
255         vdso_data->tz_minuteswest = sys_tz.tz_minuteswest;
256         vdso_data->tz_dsttime = sys_tz.tz_dsttime;
257         write_seqcount_end(&vdso_data->tz_seq);
258 }
259
260 void update_vsyscall(struct timekeeper *tk)
261 {
262         if (tk->tkr_mono.clock != &cycle_counter_cs)
263                 return;
264
265         write_seqcount_begin(&vdso_data->tb_seq);
266
267         vdso_data->cycle_last           = tk->tkr_mono.cycle_last;
268         vdso_data->mask                 = tk->tkr_mono.mask;
269         vdso_data->mult                 = tk->tkr_mono.mult;
270         vdso_data->shift                = tk->tkr_mono.shift;
271
272         vdso_data->wall_time_sec        = tk->xtime_sec;
273         vdso_data->wall_time_snsec      = tk->tkr_mono.xtime_nsec;
274
275         vdso_data->monotonic_time_sec   = tk->xtime_sec
276                                         + tk->wall_to_monotonic.tv_sec;
277         vdso_data->monotonic_time_snsec = tk->tkr_mono.xtime_nsec
278                                         + ((u64)tk->wall_to_monotonic.tv_nsec
279                                                 << tk->tkr_mono.shift);
280         while (vdso_data->monotonic_time_snsec >=
281                                         (((u64)NSEC_PER_SEC) << tk->tkr_mono.shift)) {
282                 vdso_data->monotonic_time_snsec -=
283                                         ((u64)NSEC_PER_SEC) << tk->tkr_mono.shift;
284                 vdso_data->monotonic_time_sec++;
285         }
286
287         vdso_data->wall_time_coarse_sec = tk->xtime_sec;
288         vdso_data->wall_time_coarse_nsec = (long)(tk->tkr_mono.xtime_nsec >>
289                                                  tk->tkr_mono.shift);
290
291         vdso_data->monotonic_time_coarse_sec =
292                 vdso_data->wall_time_coarse_sec + tk->wall_to_monotonic.tv_sec;
293         vdso_data->monotonic_time_coarse_nsec =
294                 vdso_data->wall_time_coarse_nsec + tk->wall_to_monotonic.tv_nsec;
295
296         while (vdso_data->monotonic_time_coarse_nsec >= NSEC_PER_SEC) {
297                 vdso_data->monotonic_time_coarse_nsec -= NSEC_PER_SEC;
298                 vdso_data->monotonic_time_coarse_sec++;
299         }
300
301         write_seqcount_end(&vdso_data->tb_seq);
302 }