Merge branch 'for-4.11' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tj/libata
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / kernel / tsc.c
1 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
2
3 #include <linux/kernel.h>
4 #include <linux/sched.h>
5 #include <linux/init.h>
6 #include <linux/export.h>
7 #include <linux/timer.h>
8 #include <linux/acpi_pmtmr.h>
9 #include <linux/cpufreq.h>
10 #include <linux/delay.h>
11 #include <linux/clocksource.h>
12 #include <linux/percpu.h>
13 #include <linux/timex.h>
14 #include <linux/static_key.h>
15
16 #include <asm/hpet.h>
17 #include <asm/timer.h>
18 #include <asm/vgtod.h>
19 #include <asm/time.h>
20 #include <asm/delay.h>
21 #include <asm/hypervisor.h>
22 #include <asm/nmi.h>
23 #include <asm/x86_init.h>
24 #include <asm/geode.h>
25 #include <asm/apic.h>
26 #include <asm/intel-family.h>
27
28 unsigned int __read_mostly cpu_khz;     /* TSC clocks / usec, not used here */
29 EXPORT_SYMBOL(cpu_khz);
30
31 unsigned int __read_mostly tsc_khz;
32 EXPORT_SYMBOL(tsc_khz);
33
34 /*
35  * TSC can be unstable due to cpufreq or due to unsynced TSCs
36  */
37 static int __read_mostly tsc_unstable;
38
39 /* native_sched_clock() is called before tsc_init(), so
40    we must start with the TSC soft disabled to prevent
41    erroneous rdtsc usage on !boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC) processors */
42 static int __read_mostly tsc_disabled = -1;
43
44 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(__use_tsc);
45
46 int tsc_clocksource_reliable;
47
48 static u32 art_to_tsc_numerator;
49 static u32 art_to_tsc_denominator;
50 static u64 art_to_tsc_offset;
51 struct clocksource *art_related_clocksource;
52
53 /*
54  * Use a ring-buffer like data structure, where a writer advances the head by
55  * writing a new data entry and a reader advances the tail when it observes a
56  * new entry.
57  *
58  * Writers are made to wait on readers until there's space to write a new
59  * entry.
60  *
61  * This means that we can always use an {offset, mul} pair to compute a ns
62  * value that is 'roughly' in the right direction, even if we're writing a new
63  * {offset, mul} pair during the clock read.
64  *
65  * The down-side is that we can no longer guarantee strict monotonicity anymore
66  * (assuming the TSC was that to begin with), because while we compute the
67  * intersection point of the two clock slopes and make sure the time is
68  * continuous at the point of switching; we can no longer guarantee a reader is
69  * strictly before or after the switch point.
70  *
71  * It does mean a reader no longer needs to disable IRQs in order to avoid
72  * CPU-Freq updates messing with his times, and similarly an NMI reader will
73  * no longer run the risk of hitting half-written state.
74  */
75
76 struct cyc2ns {
77         struct cyc2ns_data data[2];     /*  0 + 2*24 = 48 */
78         struct cyc2ns_data *head;       /* 48 + 8    = 56 */
79         struct cyc2ns_data *tail;       /* 56 + 8    = 64 */
80 }; /* exactly fits one cacheline */
81
82 static DEFINE_PER_CPU_ALIGNED(struct cyc2ns, cyc2ns);
83
84 struct cyc2ns_data *cyc2ns_read_begin(void)
85 {
86         struct cyc2ns_data *head;
87
88         preempt_disable();
89
90         head = this_cpu_read(cyc2ns.head);
91         /*
92          * Ensure we observe the entry when we observe the pointer to it.
93          * matches the wmb from cyc2ns_write_end().
94          */
95         smp_read_barrier_depends();
96         head->__count++;
97         barrier();
98
99         return head;
100 }
101
102 void cyc2ns_read_end(struct cyc2ns_data *head)
103 {
104         barrier();
105         /*
106          * If we're the outer most nested read; update the tail pointer
107          * when we're done. This notifies possible pending writers
108          * that we've observed the head pointer and that the other
109          * entry is now free.
110          */
111         if (!--head->__count) {
112                 /*
113                  * x86-TSO does not reorder writes with older reads;
114                  * therefore once this write becomes visible to another
115                  * cpu, we must be finished reading the cyc2ns_data.
116                  *
117                  * matches with cyc2ns_write_begin().
118                  */
119                 this_cpu_write(cyc2ns.tail, head);
120         }
121         preempt_enable();
122 }
123
124 /*
125  * Begin writing a new @data entry for @cpu.
126  *
127  * Assumes some sort of write side lock; currently 'provided' by the assumption
128  * that cpufreq will call its notifiers sequentially.
129  */
130 static struct cyc2ns_data *cyc2ns_write_begin(int cpu)
131 {
132         struct cyc2ns *c2n = &per_cpu(cyc2ns, cpu);
133         struct cyc2ns_data *data = c2n->data;
134
135         if (data == c2n->head)
136                 data++;
137
138         /* XXX send an IPI to @cpu in order to guarantee a read? */
139
140         /*
141          * When we observe the tail write from cyc2ns_read_end(),
142          * the cpu must be done with that entry and its safe
143          * to start writing to it.
144          */
145         while (c2n->tail == data)
146                 cpu_relax();
147
148         return data;
149 }
150
151 static void cyc2ns_write_end(int cpu, struct cyc2ns_data *data)
152 {
153         struct cyc2ns *c2n = &per_cpu(cyc2ns, cpu);
154
155         /*
156          * Ensure the @data writes are visible before we publish the
157          * entry. Matches the data-depencency in cyc2ns_read_begin().
158          */
159         smp_wmb();
160
161         ACCESS_ONCE(c2n->head) = data;
162 }
163
164 /*
165  * Accelerators for sched_clock()
166  * convert from cycles(64bits) => nanoseconds (64bits)
167  *  basic equation:
168  *              ns = cycles / (freq / ns_per_sec)
169  *              ns = cycles * (ns_per_sec / freq)
170  *              ns = cycles * (10^9 / (cpu_khz * 10^3))
171  *              ns = cycles * (10^6 / cpu_khz)
172  *
173  *      Then we use scaling math (suggested by george@mvista.com) to get:
174  *              ns = cycles * (10^6 * SC / cpu_khz) / SC
175  *              ns = cycles * cyc2ns_scale / SC
176  *
177  *      And since SC is a constant power of two, we can convert the div
178  *  into a shift. The larger SC is, the more accurate the conversion, but
179  *  cyc2ns_scale needs to be a 32-bit value so that 32-bit multiplication
180  *  (64-bit result) can be used.
181  *
182  *  We can use khz divisor instead of mhz to keep a better precision.
183  *  (mathieu.desnoyers@polymtl.ca)
184  *
185  *                      -johnstul@us.ibm.com "math is hard, lets go shopping!"
186  */
187
188 static void cyc2ns_data_init(struct cyc2ns_data *data)
189 {
190         data->cyc2ns_mul = 0;
191         data->cyc2ns_shift = 0;
192         data->cyc2ns_offset = 0;
193         data->__count = 0;
194 }
195
196 static void cyc2ns_init(int cpu)
197 {
198         struct cyc2ns *c2n = &per_cpu(cyc2ns, cpu);
199
200         cyc2ns_data_init(&c2n->data[0]);
201         cyc2ns_data_init(&c2n->data[1]);
202
203         c2n->head = c2n->data;
204         c2n->tail = c2n->data;
205 }
206
207 static inline unsigned long long cycles_2_ns(unsigned long long cyc)
208 {
209         struct cyc2ns_data *data, *tail;
210         unsigned long long ns;
211
212         /*
213          * See cyc2ns_read_*() for details; replicated in order to avoid
214          * an extra few instructions that came with the abstraction.
215          * Notable, it allows us to only do the __count and tail update
216          * dance when its actually needed.
217          */
218
219         preempt_disable_notrace();
220         data = this_cpu_read(cyc2ns.head);
221         tail = this_cpu_read(cyc2ns.tail);
222
223         if (likely(data == tail)) {
224                 ns = data->cyc2ns_offset;
225                 ns += mul_u64_u32_shr(cyc, data->cyc2ns_mul, data->cyc2ns_shift);
226         } else {
227                 data->__count++;
228
229                 barrier();
230
231                 ns = data->cyc2ns_offset;
232                 ns += mul_u64_u32_shr(cyc, data->cyc2ns_mul, data->cyc2ns_shift);
233
234                 barrier();
235
236                 if (!--data->__count)
237                         this_cpu_write(cyc2ns.tail, data);
238         }
239         preempt_enable_notrace();
240
241         return ns;
242 }
243
244 static void set_cyc2ns_scale(unsigned long khz, int cpu)
245 {
246         unsigned long long tsc_now, ns_now;
247         struct cyc2ns_data *data;
248         unsigned long flags;
249
250         local_irq_save(flags);
251         sched_clock_idle_sleep_event();
252
253         if (!khz)
254                 goto done;
255
256         data = cyc2ns_write_begin(cpu);
257
258         tsc_now = rdtsc();
259         ns_now = cycles_2_ns(tsc_now);
260
261         /*
262          * Compute a new multiplier as per the above comment and ensure our
263          * time function is continuous; see the comment near struct
264          * cyc2ns_data.
265          */
266         clocks_calc_mult_shift(&data->cyc2ns_mul, &data->cyc2ns_shift, khz,
267                                NSEC_PER_MSEC, 0);
268
269         /*
270          * cyc2ns_shift is exported via arch_perf_update_userpage() where it is
271          * not expected to be greater than 31 due to the original published
272          * conversion algorithm shifting a 32-bit value (now specifies a 64-bit
273          * value) - refer perf_event_mmap_page documentation in perf_event.h.
274          */
275         if (data->cyc2ns_shift == 32) {
276                 data->cyc2ns_shift = 31;
277                 data->cyc2ns_mul >>= 1;
278         }
279
280         data->cyc2ns_offset = ns_now -
281                 mul_u64_u32_shr(tsc_now, data->cyc2ns_mul, data->cyc2ns_shift);
282
283         cyc2ns_write_end(cpu, data);
284
285 done:
286         sched_clock_idle_wakeup_event(0);
287         local_irq_restore(flags);
288 }
289 /*
290  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
291  */
292 u64 native_sched_clock(void)
293 {
294         if (static_branch_likely(&__use_tsc)) {
295                 u64 tsc_now = rdtsc();
296
297                 /* return the value in ns */
298                 return cycles_2_ns(tsc_now);
299         }
300
301         /*
302          * Fall back to jiffies if there's no TSC available:
303          * ( But note that we still use it if the TSC is marked
304          *   unstable. We do this because unlike Time Of Day,
305          *   the scheduler clock tolerates small errors and it's
306          *   very important for it to be as fast as the platform
307          *   can achieve it. )
308          */
309
310         /* No locking but a rare wrong value is not a big deal: */
311         return (jiffies_64 - INITIAL_JIFFIES) * (1000000000 / HZ);
312 }
313
314 /*
315  * Generate a sched_clock if you already have a TSC value.
316  */
317 u64 native_sched_clock_from_tsc(u64 tsc)
318 {
319         return cycles_2_ns(tsc);
320 }
321
322 /* We need to define a real function for sched_clock, to override the
323    weak default version */
324 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
325 unsigned long long sched_clock(void)
326 {
327         return paravirt_sched_clock();
328 }
329 #else
330 unsigned long long
331 sched_clock(void) __attribute__((alias("native_sched_clock")));
332 #endif
333
334 int check_tsc_unstable(void)
335 {
336         return tsc_unstable;
337 }
338 EXPORT_SYMBOL_GPL(check_tsc_unstable);
339
340 #ifdef CONFIG_X86_TSC
341 int __init notsc_setup(char *str)
342 {
343         pr_warn("Kernel compiled with CONFIG_X86_TSC, cannot disable TSC completely\n");
344         tsc_disabled = 1;
345         return 1;
346 }
347 #else
348 /*
349  * disable flag for tsc. Takes effect by clearing the TSC cpu flag
350  * in cpu/common.c
351  */
352 int __init notsc_setup(char *str)
353 {
354         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC);
355         return 1;
356 }
357 #endif
358
359 __setup("notsc", notsc_setup);
360
361 static int no_sched_irq_time;
362
363 static int __init tsc_setup(char *str)
364 {
365         if (!strcmp(str, "reliable"))
366                 tsc_clocksource_reliable = 1;
367         if (!strncmp(str, "noirqtime", 9))
368                 no_sched_irq_time = 1;
369         return 1;
370 }
371
372 __setup("tsc=", tsc_setup);
373
374 #define MAX_RETRIES     5
375 #define SMI_TRESHOLD    50000
376
377 /*
378  * Read TSC and the reference counters. Take care of SMI disturbance
379  */
380 static u64 tsc_read_refs(u64 *p, int hpet)
381 {
382         u64 t1, t2;
383         int i;
384
385         for (i = 0; i < MAX_RETRIES; i++) {
386                 t1 = get_cycles();
387                 if (hpet)
388                         *p = hpet_readl(HPET_COUNTER) & 0xFFFFFFFF;
389                 else
390                         *p = acpi_pm_read_early();
391                 t2 = get_cycles();
392                 if ((t2 - t1) < SMI_TRESHOLD)
393                         return t2;
394         }
395         return ULLONG_MAX;
396 }
397
398 /*
399  * Calculate the TSC frequency from HPET reference
400  */
401 static unsigned long calc_hpet_ref(u64 deltatsc, u64 hpet1, u64 hpet2)
402 {
403         u64 tmp;
404
405         if (hpet2 < hpet1)
406                 hpet2 += 0x100000000ULL;
407         hpet2 -= hpet1;
408         tmp = ((u64)hpet2 * hpet_readl(HPET_PERIOD));
409         do_div(tmp, 1000000);
410         do_div(deltatsc, tmp);
411
412         return (unsigned long) deltatsc;
413 }
414
415 /*
416  * Calculate the TSC frequency from PMTimer reference
417  */
418 static unsigned long calc_pmtimer_ref(u64 deltatsc, u64 pm1, u64 pm2)
419 {
420         u64 tmp;
421
422         if (!pm1 && !pm2)
423                 return ULONG_MAX;
424
425         if (pm2 < pm1)
426                 pm2 += (u64)ACPI_PM_OVRRUN;
427         pm2 -= pm1;
428         tmp = pm2 * 1000000000LL;
429         do_div(tmp, PMTMR_TICKS_PER_SEC);
430         do_div(deltatsc, tmp);
431
432         return (unsigned long) deltatsc;
433 }
434
435 #define CAL_MS          10
436 #define CAL_LATCH       (PIT_TICK_RATE / (1000 / CAL_MS))
437 #define CAL_PIT_LOOPS   1000
438
439 #define CAL2_MS         50
440 #define CAL2_LATCH      (PIT_TICK_RATE / (1000 / CAL2_MS))
441 #define CAL2_PIT_LOOPS  5000
442
443
444 /*
445  * Try to calibrate the TSC against the Programmable
446  * Interrupt Timer and return the frequency of the TSC
447  * in kHz.
448  *
449  * Return ULONG_MAX on failure to calibrate.
450  */
451 static unsigned long pit_calibrate_tsc(u32 latch, unsigned long ms, int loopmin)
452 {
453         u64 tsc, t1, t2, delta;
454         unsigned long tscmin, tscmax;
455         int pitcnt;
456
457         /* Set the Gate high, disable speaker */
458         outb((inb(0x61) & ~0x02) | 0x01, 0x61);
459
460         /*
461          * Setup CTC channel 2* for mode 0, (interrupt on terminal
462          * count mode), binary count. Set the latch register to 50ms
463          * (LSB then MSB) to begin countdown.
464          */
465         outb(0xb0, 0x43);
466         outb(latch & 0xff, 0x42);
467         outb(latch >> 8, 0x42);
468
469         tsc = t1 = t2 = get_cycles();
470
471         pitcnt = 0;
472         tscmax = 0;
473         tscmin = ULONG_MAX;
474         while ((inb(0x61) & 0x20) == 0) {
475                 t2 = get_cycles();
476                 delta = t2 - tsc;
477                 tsc = t2;
478                 if ((unsigned long) delta < tscmin)
479                         tscmin = (unsigned int) delta;
480                 if ((unsigned long) delta > tscmax)
481                         tscmax = (unsigned int) delta;
482                 pitcnt++;
483         }
484
485         /*
486          * Sanity checks:
487          *
488          * If we were not able to read the PIT more than loopmin
489          * times, then we have been hit by a massive SMI
490          *
491          * If the maximum is 10 times larger than the minimum,
492          * then we got hit by an SMI as well.
493          */
494         if (pitcnt < loopmin || tscmax > 10 * tscmin)
495                 return ULONG_MAX;
496
497         /* Calculate the PIT value */
498         delta = t2 - t1;
499         do_div(delta, ms);
500         return delta;
501 }
502
503 /*
504  * This reads the current MSB of the PIT counter, and
505  * checks if we are running on sufficiently fast and
506  * non-virtualized hardware.
507  *
508  * Our expectations are:
509  *
510  *  - the PIT is running at roughly 1.19MHz
511  *
512  *  - each IO is going to take about 1us on real hardware,
513  *    but we allow it to be much faster (by a factor of 10) or
514  *    _slightly_ slower (ie we allow up to a 2us read+counter
515  *    update - anything else implies a unacceptably slow CPU
516  *    or PIT for the fast calibration to work.
517  *
518  *  - with 256 PIT ticks to read the value, we have 214us to
519  *    see the same MSB (and overhead like doing a single TSC
520  *    read per MSB value etc).
521  *
522  *  - We're doing 2 reads per loop (LSB, MSB), and we expect
523  *    them each to take about a microsecond on real hardware.
524  *    So we expect a count value of around 100. But we'll be
525  *    generous, and accept anything over 50.
526  *
527  *  - if the PIT is stuck, and we see *many* more reads, we
528  *    return early (and the next caller of pit_expect_msb()
529  *    then consider it a failure when they don't see the
530  *    next expected value).
531  *
532  * These expectations mean that we know that we have seen the
533  * transition from one expected value to another with a fairly
534  * high accuracy, and we didn't miss any events. We can thus
535  * use the TSC value at the transitions to calculate a pretty
536  * good value for the TSC frequencty.
537  */
538 static inline int pit_verify_msb(unsigned char val)
539 {
540         /* Ignore LSB */
541         inb(0x42);
542         return inb(0x42) == val;
543 }
544
545 static inline int pit_expect_msb(unsigned char val, u64 *tscp, unsigned long *deltap)
546 {
547         int count;
548         u64 tsc = 0, prev_tsc = 0;
549
550         for (count = 0; count < 50000; count++) {
551                 if (!pit_verify_msb(val))
552                         break;
553                 prev_tsc = tsc;
554                 tsc = get_cycles();
555         }
556         *deltap = get_cycles() - prev_tsc;
557         *tscp = tsc;
558
559         /*
560          * We require _some_ success, but the quality control
561          * will be based on the error terms on the TSC values.
562          */
563         return count > 5;
564 }
565
566 /*
567  * How many MSB values do we want to see? We aim for
568  * a maximum error rate of 500ppm (in practice the
569  * real error is much smaller), but refuse to spend
570  * more than 50ms on it.
571  */
572 #define MAX_QUICK_PIT_MS 50
573 #define MAX_QUICK_PIT_ITERATIONS (MAX_QUICK_PIT_MS * PIT_TICK_RATE / 1000 / 256)
574
575 static unsigned long quick_pit_calibrate(void)
576 {
577         int i;
578         u64 tsc, delta;
579         unsigned long d1, d2;
580
581         /* Set the Gate high, disable speaker */
582         outb((inb(0x61) & ~0x02) | 0x01, 0x61);
583
584         /*
585          * Counter 2, mode 0 (one-shot), binary count
586          *
587          * NOTE! Mode 2 decrements by two (and then the
588          * output is flipped each time, giving the same
589          * final output frequency as a decrement-by-one),
590          * so mode 0 is much better when looking at the
591          * individual counts.
592          */
593         outb(0xb0, 0x43);
594
595         /* Start at 0xffff */
596         outb(0xff, 0x42);
597         outb(0xff, 0x42);
598
599         /*
600          * The PIT starts counting at the next edge, so we
601          * need to delay for a microsecond. The easiest way
602          * to do that is to just read back the 16-bit counter
603          * once from the PIT.
604          */
605         pit_verify_msb(0);
606
607         if (pit_expect_msb(0xff, &tsc, &d1)) {
608                 for (i = 1; i <= MAX_QUICK_PIT_ITERATIONS; i++) {
609                         if (!pit_expect_msb(0xff-i, &delta, &d2))
610                                 break;
611
612                         delta -= tsc;
613
614                         /*
615                          * Extrapolate the error and fail fast if the error will
616                          * never be below 500 ppm.
617                          */
618                         if (i == 1 &&
619                             d1 + d2 >= (delta * MAX_QUICK_PIT_ITERATIONS) >> 11)
620                                 return 0;
621
622                         /*
623                          * Iterate until the error is less than 500 ppm
624                          */
625                         if (d1+d2 >= delta >> 11)
626                                 continue;
627
628                         /*
629                          * Check the PIT one more time to verify that
630                          * all TSC reads were stable wrt the PIT.
631                          *
632                          * This also guarantees serialization of the
633                          * last cycle read ('d2') in pit_expect_msb.
634                          */
635                         if (!pit_verify_msb(0xfe - i))
636                                 break;
637                         goto success;
638                 }
639         }
640         pr_info("Fast TSC calibration failed\n");
641         return 0;
642
643 success:
644         /*
645          * Ok, if we get here, then we've seen the
646          * MSB of the PIT decrement 'i' times, and the
647          * error has shrunk to less than 500 ppm.
648          *
649          * As a result, we can depend on there not being
650          * any odd delays anywhere, and the TSC reads are
651          * reliable (within the error).
652          *
653          * kHz = ticks / time-in-seconds / 1000;
654          * kHz = (t2 - t1) / (I * 256 / PIT_TICK_RATE) / 1000
655          * kHz = ((t2 - t1) * PIT_TICK_RATE) / (I * 256 * 1000)
656          */
657         delta *= PIT_TICK_RATE;
658         do_div(delta, i*256*1000);
659         pr_info("Fast TSC calibration using PIT\n");
660         return delta;
661 }
662
663 /**
664  * native_calibrate_tsc
665  * Determine TSC frequency via CPUID, else return 0.
666  */
667 unsigned long native_calibrate_tsc(void)
668 {
669         unsigned int eax_denominator, ebx_numerator, ecx_hz, edx;
670         unsigned int crystal_khz;
671
672         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL)
673                 return 0;
674
675         if (boot_cpu_data.cpuid_level < 0x15)
676                 return 0;
677
678         eax_denominator = ebx_numerator = ecx_hz = edx = 0;
679
680         /* CPUID 15H TSC/Crystal ratio, plus optionally Crystal Hz */
681         cpuid(0x15, &eax_denominator, &ebx_numerator, &ecx_hz, &edx);
682
683         if (ebx_numerator == 0 || eax_denominator == 0)
684                 return 0;
685
686         crystal_khz = ecx_hz / 1000;
687
688         if (crystal_khz == 0) {
689                 switch (boot_cpu_data.x86_model) {
690                 case INTEL_FAM6_SKYLAKE_MOBILE:
691                 case INTEL_FAM6_SKYLAKE_DESKTOP:
692                 case INTEL_FAM6_KABYLAKE_MOBILE:
693                 case INTEL_FAM6_KABYLAKE_DESKTOP:
694                         crystal_khz = 24000;    /* 24.0 MHz */
695                         break;
696                 case INTEL_FAM6_SKYLAKE_X:
697                 case INTEL_FAM6_ATOM_DENVERTON:
698                         crystal_khz = 25000;    /* 25.0 MHz */
699                         break;
700                 case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT:
701                         crystal_khz = 19200;    /* 19.2 MHz */
702                         break;
703                 }
704         }
705
706         /*
707          * TSC frequency determined by CPUID is a "hardware reported"
708          * frequency and is the most accurate one so far we have. This
709          * is considered a known frequency.
710          */
711         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC_KNOWN_FREQ);
712
713         /*
714          * For Atom SoCs TSC is the only reliable clocksource.
715          * Mark TSC reliable so no watchdog on it.
716          */
717         if (boot_cpu_data.x86_model == INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT)
718                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC_RELIABLE);
719
720         return crystal_khz * ebx_numerator / eax_denominator;
721 }
722
723 static unsigned long cpu_khz_from_cpuid(void)
724 {
725         unsigned int eax_base_mhz, ebx_max_mhz, ecx_bus_mhz, edx;
726
727         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL)
728                 return 0;
729
730         if (boot_cpu_data.cpuid_level < 0x16)
731                 return 0;
732
733         eax_base_mhz = ebx_max_mhz = ecx_bus_mhz = edx = 0;
734
735         cpuid(0x16, &eax_base_mhz, &ebx_max_mhz, &ecx_bus_mhz, &edx);
736
737         return eax_base_mhz * 1000;
738 }
739
740 /**
741  * native_calibrate_cpu - calibrate the cpu on boot
742  */
743 unsigned long native_calibrate_cpu(void)
744 {
745         u64 tsc1, tsc2, delta, ref1, ref2;
746         unsigned long tsc_pit_min = ULONG_MAX, tsc_ref_min = ULONG_MAX;
747         unsigned long flags, latch, ms, fast_calibrate;
748         int hpet = is_hpet_enabled(), i, loopmin;
749
750         fast_calibrate = cpu_khz_from_cpuid();
751         if (fast_calibrate)
752                 return fast_calibrate;
753
754         fast_calibrate = cpu_khz_from_msr();
755         if (fast_calibrate)
756                 return fast_calibrate;
757
758         local_irq_save(flags);
759         fast_calibrate = quick_pit_calibrate();
760         local_irq_restore(flags);
761         if (fast_calibrate)
762                 return fast_calibrate;
763
764         /*
765          * Run 5 calibration loops to get the lowest frequency value
766          * (the best estimate). We use two different calibration modes
767          * here:
768          *
769          * 1) PIT loop. We set the PIT Channel 2 to oneshot mode and
770          * load a timeout of 50ms. We read the time right after we
771          * started the timer and wait until the PIT count down reaches
772          * zero. In each wait loop iteration we read the TSC and check
773          * the delta to the previous read. We keep track of the min
774          * and max values of that delta. The delta is mostly defined
775          * by the IO time of the PIT access, so we can detect when a
776          * SMI/SMM disturbance happened between the two reads. If the
777          * maximum time is significantly larger than the minimum time,
778          * then we discard the result and have another try.
779          *
780          * 2) Reference counter. If available we use the HPET or the
781          * PMTIMER as a reference to check the sanity of that value.
782          * We use separate TSC readouts and check inside of the
783          * reference read for a SMI/SMM disturbance. We dicard
784          * disturbed values here as well. We do that around the PIT
785          * calibration delay loop as we have to wait for a certain
786          * amount of time anyway.
787          */
788
789         /* Preset PIT loop values */
790         latch = CAL_LATCH;
791         ms = CAL_MS;
792         loopmin = CAL_PIT_LOOPS;
793
794         for (i = 0; i < 3; i++) {
795                 unsigned long tsc_pit_khz;
796
797                 /*
798                  * Read the start value and the reference count of
799                  * hpet/pmtimer when available. Then do the PIT
800                  * calibration, which will take at least 50ms, and
801                  * read the end value.
802                  */
803                 local_irq_save(flags);
804                 tsc1 = tsc_read_refs(&ref1, hpet);
805                 tsc_pit_khz = pit_calibrate_tsc(latch, ms, loopmin);
806                 tsc2 = tsc_read_refs(&ref2, hpet);
807                 local_irq_restore(flags);
808
809                 /* Pick the lowest PIT TSC calibration so far */
810                 tsc_pit_min = min(tsc_pit_min, tsc_pit_khz);
811
812                 /* hpet or pmtimer available ? */
813                 if (ref1 == ref2)
814                         continue;
815
816                 /* Check, whether the sampling was disturbed by an SMI */
817                 if (tsc1 == ULLONG_MAX || tsc2 == ULLONG_MAX)
818                         continue;
819
820                 tsc2 = (tsc2 - tsc1) * 1000000LL;
821                 if (hpet)
822                         tsc2 = calc_hpet_ref(tsc2, ref1, ref2);
823                 else
824                         tsc2 = calc_pmtimer_ref(tsc2, ref1, ref2);
825
826                 tsc_ref_min = min(tsc_ref_min, (unsigned long) tsc2);
827
828                 /* Check the reference deviation */
829                 delta = ((u64) tsc_pit_min) * 100;
830                 do_div(delta, tsc_ref_min);
831
832                 /*
833                  * If both calibration results are inside a 10% window
834                  * then we can be sure, that the calibration
835                  * succeeded. We break out of the loop right away. We
836                  * use the reference value, as it is more precise.
837                  */
838                 if (delta >= 90 && delta <= 110) {
839                         pr_info("PIT calibration matches %s. %d loops\n",
840                                 hpet ? "HPET" : "PMTIMER", i + 1);
841                         return tsc_ref_min;
842                 }
843
844                 /*
845                  * Check whether PIT failed more than once. This
846                  * happens in virtualized environments. We need to
847                  * give the virtual PC a slightly longer timeframe for
848                  * the HPET/PMTIMER to make the result precise.
849                  */
850                 if (i == 1 && tsc_pit_min == ULONG_MAX) {
851                         latch = CAL2_LATCH;
852                         ms = CAL2_MS;
853                         loopmin = CAL2_PIT_LOOPS;
854                 }
855         }
856
857         /*
858          * Now check the results.
859          */
860         if (tsc_pit_min == ULONG_MAX) {
861                 /* PIT gave no useful value */
862                 pr_warn("Unable to calibrate against PIT\n");
863
864                 /* We don't have an alternative source, disable TSC */
865                 if (!hpet && !ref1 && !ref2) {
866                         pr_notice("No reference (HPET/PMTIMER) available\n");
867                         return 0;
868                 }
869
870                 /* The alternative source failed as well, disable TSC */
871                 if (tsc_ref_min == ULONG_MAX) {
872                         pr_warn("HPET/PMTIMER calibration failed\n");
873                         return 0;
874                 }
875
876                 /* Use the alternative source */
877                 pr_info("using %s reference calibration\n",
878                         hpet ? "HPET" : "PMTIMER");
879
880                 return tsc_ref_min;
881         }
882
883         /* We don't have an alternative source, use the PIT calibration value */
884         if (!hpet && !ref1 && !ref2) {
885                 pr_info("Using PIT calibration value\n");
886                 return tsc_pit_min;
887         }
888
889         /* The alternative source failed, use the PIT calibration value */
890         if (tsc_ref_min == ULONG_MAX) {
891                 pr_warn("HPET/PMTIMER calibration failed. Using PIT calibration.\n");
892                 return tsc_pit_min;
893         }
894
895         /*
896          * The calibration values differ too much. In doubt, we use
897          * the PIT value as we know that there are PMTIMERs around
898          * running at double speed. At least we let the user know:
899          */
900         pr_warn("PIT calibration deviates from %s: %lu %lu\n",
901                 hpet ? "HPET" : "PMTIMER", tsc_pit_min, tsc_ref_min);
902         pr_info("Using PIT calibration value\n");
903         return tsc_pit_min;
904 }
905
906 int recalibrate_cpu_khz(void)
907 {
908 #ifndef CONFIG_SMP
909         unsigned long cpu_khz_old = cpu_khz;
910
911         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC))
912                 return -ENODEV;
913
914         cpu_khz = x86_platform.calibrate_cpu();
915         tsc_khz = x86_platform.calibrate_tsc();
916         if (tsc_khz == 0)
917                 tsc_khz = cpu_khz;
918         else if (abs(cpu_khz - tsc_khz) * 10 > tsc_khz)
919                 cpu_khz = tsc_khz;
920         cpu_data(0).loops_per_jiffy = cpufreq_scale(cpu_data(0).loops_per_jiffy,
921                                                     cpu_khz_old, cpu_khz);
922
923         return 0;
924 #else
925         return -ENODEV;
926 #endif
927 }
928
929 EXPORT_SYMBOL(recalibrate_cpu_khz);
930
931
932 static unsigned long long cyc2ns_suspend;
933
934 void tsc_save_sched_clock_state(void)
935 {
936         if (!sched_clock_stable())
937                 return;
938
939         cyc2ns_suspend = sched_clock();
940 }
941
942 /*
943  * Even on processors with invariant TSC, TSC gets reset in some the
944  * ACPI system sleep states. And in some systems BIOS seem to reinit TSC to
945  * arbitrary value (still sync'd across cpu's) during resume from such sleep
946  * states. To cope up with this, recompute the cyc2ns_offset for each cpu so
947  * that sched_clock() continues from the point where it was left off during
948  * suspend.
949  */
950 void tsc_restore_sched_clock_state(void)
951 {
952         unsigned long long offset;
953         unsigned long flags;
954         int cpu;
955
956         if (!sched_clock_stable())
957                 return;
958
959         local_irq_save(flags);
960
961         /*
962          * We're coming out of suspend, there's no concurrency yet; don't
963          * bother being nice about the RCU stuff, just write to both
964          * data fields.
965          */
966
967         this_cpu_write(cyc2ns.data[0].cyc2ns_offset, 0);
968         this_cpu_write(cyc2ns.data[1].cyc2ns_offset, 0);
969
970         offset = cyc2ns_suspend - sched_clock();
971
972         for_each_possible_cpu(cpu) {
973                 per_cpu(cyc2ns.data[0].cyc2ns_offset, cpu) = offset;
974                 per_cpu(cyc2ns.data[1].cyc2ns_offset, cpu) = offset;
975         }
976
977         local_irq_restore(flags);
978 }
979
980 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
981
982 /* Frequency scaling support. Adjust the TSC based timer when the cpu frequency
983  * changes.
984  *
985  * RED-PEN: On SMP we assume all CPUs run with the same frequency.  It's
986  * not that important because current Opteron setups do not support
987  * scaling on SMP anyroads.
988  *
989  * Should fix up last_tsc too. Currently gettimeofday in the
990  * first tick after the change will be slightly wrong.
991  */
992
993 static unsigned int  ref_freq;
994 static unsigned long loops_per_jiffy_ref;
995 static unsigned long tsc_khz_ref;
996
997 static int time_cpufreq_notifier(struct notifier_block *nb, unsigned long val,
998                                 void *data)
999 {
1000         struct cpufreq_freqs *freq = data;
1001         unsigned long *lpj;
1002
1003         lpj = &boot_cpu_data.loops_per_jiffy;
1004 #ifdef CONFIG_SMP
1005         if (!(freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS))
1006                 lpj = &cpu_data(freq->cpu).loops_per_jiffy;
1007 #endif
1008
1009         if (!ref_freq) {
1010                 ref_freq = freq->old;
1011                 loops_per_jiffy_ref = *lpj;
1012                 tsc_khz_ref = tsc_khz;
1013         }
1014         if ((val == CPUFREQ_PRECHANGE  && freq->old < freq->new) ||
1015                         (val == CPUFREQ_POSTCHANGE && freq->old > freq->new)) {
1016                 *lpj = cpufreq_scale(loops_per_jiffy_ref, ref_freq, freq->new);
1017
1018                 tsc_khz = cpufreq_scale(tsc_khz_ref, ref_freq, freq->new);
1019                 if (!(freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS))
1020                         mark_tsc_unstable("cpufreq changes");
1021
1022                 set_cyc2ns_scale(tsc_khz, freq->cpu);
1023         }
1024
1025         return 0;
1026 }
1027
1028 static struct notifier_block time_cpufreq_notifier_block = {
1029         .notifier_call  = time_cpufreq_notifier
1030 };
1031
1032 static int __init cpufreq_register_tsc_scaling(void)
1033 {
1034         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC))
1035                 return 0;
1036         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC))
1037                 return 0;
1038         cpufreq_register_notifier(&time_cpufreq_notifier_block,
1039                                 CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER);
1040         return 0;
1041 }
1042
1043 core_initcall(cpufreq_register_tsc_scaling);
1044
1045 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
1046
1047 #define ART_CPUID_LEAF (0x15)
1048 #define ART_MIN_DENOMINATOR (1)
1049
1050
1051 /*
1052  * If ART is present detect the numerator:denominator to convert to TSC
1053  */
1054 static void detect_art(void)
1055 {
1056         unsigned int unused[2];
1057
1058         if (boot_cpu_data.cpuid_level < ART_CPUID_LEAF)
1059                 return;
1060
1061         /* Don't enable ART in a VM, non-stop TSC and TSC_ADJUST required */
1062         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_HYPERVISOR) ||
1063             !boot_cpu_has(X86_FEATURE_NONSTOP_TSC) ||
1064             !boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_ADJUST))
1065                 return;
1066
1067         cpuid(ART_CPUID_LEAF, &art_to_tsc_denominator,
1068               &art_to_tsc_numerator, unused, unused+1);
1069
1070         if (art_to_tsc_denominator < ART_MIN_DENOMINATOR)
1071                 return;
1072
1073         rdmsrl(MSR_IA32_TSC_ADJUST, art_to_tsc_offset);
1074
1075         /* Make this sticky over multiple CPU init calls */
1076         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_ART);
1077 }
1078
1079
1080 /* clocksource code */
1081
1082 static struct clocksource clocksource_tsc;
1083
1084 static void tsc_resume(struct clocksource *cs)
1085 {
1086         tsc_verify_tsc_adjust(true);
1087 }
1088
1089 /*
1090  * We used to compare the TSC to the cycle_last value in the clocksource
1091  * structure to avoid a nasty time-warp. This can be observed in a
1092  * very small window right after one CPU updated cycle_last under
1093  * xtime/vsyscall_gtod lock and the other CPU reads a TSC value which
1094  * is smaller than the cycle_last reference value due to a TSC which
1095  * is slighty behind. This delta is nowhere else observable, but in
1096  * that case it results in a forward time jump in the range of hours
1097  * due to the unsigned delta calculation of the time keeping core
1098  * code, which is necessary to support wrapping clocksources like pm
1099  * timer.
1100  *
1101  * This sanity check is now done in the core timekeeping code.
1102  * checking the result of read_tsc() - cycle_last for being negative.
1103  * That works because CLOCKSOURCE_MASK(64) does not mask out any bit.
1104  */
1105 static u64 read_tsc(struct clocksource *cs)
1106 {
1107         return (u64)rdtsc_ordered();
1108 }
1109
1110 static void tsc_cs_mark_unstable(struct clocksource *cs)
1111 {
1112         if (tsc_unstable)
1113                 return;
1114         tsc_unstable = 1;
1115         clear_sched_clock_stable();
1116         disable_sched_clock_irqtime();
1117         pr_info("Marking TSC unstable due to clocksource watchdog\n");
1118 }
1119
1120 /*
1121  * .mask MUST be CLOCKSOURCE_MASK(64). See comment above read_tsc()
1122  */
1123 static struct clocksource clocksource_tsc = {
1124         .name                   = "tsc",
1125         .rating                 = 300,
1126         .read                   = read_tsc,
1127         .mask                   = CLOCKSOURCE_MASK(64),
1128         .flags                  = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS |
1129                                   CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY,
1130         .archdata               = { .vclock_mode = VCLOCK_TSC },
1131         .resume                 = tsc_resume,
1132         .mark_unstable          = tsc_cs_mark_unstable,
1133 };
1134
1135 void mark_tsc_unstable(char *reason)
1136 {
1137         if (!tsc_unstable) {
1138                 tsc_unstable = 1;
1139                 clear_sched_clock_stable();
1140                 disable_sched_clock_irqtime();
1141                 pr_info("Marking TSC unstable due to %s\n", reason);
1142                 /* Change only the rating, when not registered */
1143                 if (clocksource_tsc.mult)
1144                         clocksource_mark_unstable(&clocksource_tsc);
1145                 else {
1146                         clocksource_tsc.flags |= CLOCK_SOURCE_UNSTABLE;
1147                         clocksource_tsc.rating = 0;
1148                 }
1149         }
1150 }
1151
1152 EXPORT_SYMBOL_GPL(mark_tsc_unstable);
1153
1154 static void __init check_system_tsc_reliable(void)
1155 {
1156 #if defined(CONFIG_MGEODEGX1) || defined(CONFIG_MGEODE_LX) || defined(CONFIG_X86_GENERIC)
1157         if (is_geode_lx()) {
1158                 /* RTSC counts during suspend */
1159 #define RTSC_SUSP 0x100
1160                 unsigned long res_low, res_high;
1161
1162                 rdmsr_safe(MSR_GEODE_BUSCONT_CONF0, &res_low, &res_high);
1163                 /* Geode_LX - the OLPC CPU has a very reliable TSC */
1164                 if (res_low & RTSC_SUSP)
1165                         tsc_clocksource_reliable = 1;
1166         }
1167 #endif
1168         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_RELIABLE))
1169                 tsc_clocksource_reliable = 1;
1170 }
1171
1172 /*
1173  * Make an educated guess if the TSC is trustworthy and synchronized
1174  * over all CPUs.
1175  */
1176 int unsynchronized_tsc(void)
1177 {
1178         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC) || tsc_unstable)
1179                 return 1;
1180
1181 #ifdef CONFIG_SMP
1182         if (apic_is_clustered_box())
1183                 return 1;
1184 #endif
1185
1186         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC))
1187                 return 0;
1188
1189         if (tsc_clocksource_reliable)
1190                 return 0;
1191         /*
1192          * Intel systems are normally all synchronized.
1193          * Exceptions must mark TSC as unstable:
1194          */
1195         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL) {
1196                 /* assume multi socket systems are not synchronized: */
1197                 if (num_possible_cpus() > 1)
1198                         return 1;
1199         }
1200
1201         return 0;
1202 }
1203
1204 /*
1205  * Convert ART to TSC given numerator/denominator found in detect_art()
1206  */
1207 struct system_counterval_t convert_art_to_tsc(u64 art)
1208 {
1209         u64 tmp, res, rem;
1210
1211         rem = do_div(art, art_to_tsc_denominator);
1212
1213         res = art * art_to_tsc_numerator;
1214         tmp = rem * art_to_tsc_numerator;
1215
1216         do_div(tmp, art_to_tsc_denominator);
1217         res += tmp + art_to_tsc_offset;
1218
1219         return (struct system_counterval_t) {.cs = art_related_clocksource,
1220                         .cycles = res};
1221 }
1222 EXPORT_SYMBOL(convert_art_to_tsc);
1223
1224 static void tsc_refine_calibration_work(struct work_struct *work);
1225 static DECLARE_DELAYED_WORK(tsc_irqwork, tsc_refine_calibration_work);
1226 /**
1227  * tsc_refine_calibration_work - Further refine tsc freq calibration
1228  * @work - ignored.
1229  *
1230  * This functions uses delayed work over a period of a
1231  * second to further refine the TSC freq value. Since this is
1232  * timer based, instead of loop based, we don't block the boot
1233  * process while this longer calibration is done.
1234  *
1235  * If there are any calibration anomalies (too many SMIs, etc),
1236  * or the refined calibration is off by 1% of the fast early
1237  * calibration, we throw out the new calibration and use the
1238  * early calibration.
1239  */
1240 static void tsc_refine_calibration_work(struct work_struct *work)
1241 {
1242         static u64 tsc_start = -1, ref_start;
1243         static int hpet;
1244         u64 tsc_stop, ref_stop, delta;
1245         unsigned long freq;
1246
1247         /* Don't bother refining TSC on unstable systems */
1248         if (check_tsc_unstable())
1249                 goto out;
1250
1251         /*
1252          * Since the work is started early in boot, we may be
1253          * delayed the first time we expire. So set the workqueue
1254          * again once we know timers are working.
1255          */
1256         if (tsc_start == -1) {
1257                 /*
1258                  * Only set hpet once, to avoid mixing hardware
1259                  * if the hpet becomes enabled later.
1260                  */
1261                 hpet = is_hpet_enabled();
1262                 schedule_delayed_work(&tsc_irqwork, HZ);
1263                 tsc_start = tsc_read_refs(&ref_start, hpet);
1264                 return;
1265         }
1266
1267         tsc_stop = tsc_read_refs(&ref_stop, hpet);
1268
1269         /* hpet or pmtimer available ? */
1270         if (ref_start == ref_stop)
1271                 goto out;
1272
1273         /* Check, whether the sampling was disturbed by an SMI */
1274         if (tsc_start == ULLONG_MAX || tsc_stop == ULLONG_MAX)
1275                 goto out;
1276
1277         delta = tsc_stop - tsc_start;
1278         delta *= 1000000LL;
1279         if (hpet)
1280                 freq = calc_hpet_ref(delta, ref_start, ref_stop);
1281         else
1282                 freq = calc_pmtimer_ref(delta, ref_start, ref_stop);
1283
1284         /* Make sure we're within 1% */
1285         if (abs(tsc_khz - freq) > tsc_khz/100)
1286                 goto out;
1287
1288         tsc_khz = freq;
1289         pr_info("Refined TSC clocksource calibration: %lu.%03lu MHz\n",
1290                 (unsigned long)tsc_khz / 1000,
1291                 (unsigned long)tsc_khz % 1000);
1292
1293         /* Inform the TSC deadline clockevent devices about the recalibration */
1294         lapic_update_tsc_freq();
1295
1296 out:
1297         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_ART))
1298                 art_related_clocksource = &clocksource_tsc;
1299         clocksource_register_khz(&clocksource_tsc, tsc_khz);
1300 }
1301
1302
1303 static int __init init_tsc_clocksource(void)
1304 {
1305         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC) || tsc_disabled > 0 || !tsc_khz)
1306                 return 0;
1307
1308         if (tsc_clocksource_reliable)
1309                 clocksource_tsc.flags &= ~CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY;
1310         /* lower the rating if we already know its unstable: */
1311         if (check_tsc_unstable()) {
1312                 clocksource_tsc.rating = 0;
1313                 clocksource_tsc.flags &= ~CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS;
1314         }
1315
1316         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_NONSTOP_TSC_S3))
1317                 clocksource_tsc.flags |= CLOCK_SOURCE_SUSPEND_NONSTOP;
1318
1319         /*
1320          * When TSC frequency is known (retrieved via MSR or CPUID), we skip
1321          * the refined calibration and directly register it as a clocksource.
1322          */
1323         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_KNOWN_FREQ)) {
1324                 clocksource_register_khz(&clocksource_tsc, tsc_khz);
1325                 return 0;
1326         }
1327
1328         schedule_delayed_work(&tsc_irqwork, 0);
1329         return 0;
1330 }
1331 /*
1332  * We use device_initcall here, to ensure we run after the hpet
1333  * is fully initialized, which may occur at fs_initcall time.
1334  */
1335 device_initcall(init_tsc_clocksource);
1336
1337 void __init tsc_init(void)
1338 {
1339         u64 lpj;
1340         int cpu;
1341
1342         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC)) {
1343                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER);
1344                 return;
1345         }
1346
1347         cpu_khz = x86_platform.calibrate_cpu();
1348         tsc_khz = x86_platform.calibrate_tsc();
1349
1350         /*
1351          * Trust non-zero tsc_khz as authorative,
1352          * and use it to sanity check cpu_khz,
1353          * which will be off if system timer is off.
1354          */
1355         if (tsc_khz == 0)
1356                 tsc_khz = cpu_khz;
1357         else if (abs(cpu_khz - tsc_khz) * 10 > tsc_khz)
1358                 cpu_khz = tsc_khz;
1359
1360         if (!tsc_khz) {
1361                 mark_tsc_unstable("could not calculate TSC khz");
1362                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER);
1363                 return;
1364         }
1365
1366         pr_info("Detected %lu.%03lu MHz processor\n",
1367                 (unsigned long)cpu_khz / 1000,
1368                 (unsigned long)cpu_khz % 1000);
1369
1370         /* Sanitize TSC ADJUST before cyc2ns gets initialized */
1371         tsc_store_and_check_tsc_adjust(true);
1372
1373         /*
1374          * Secondary CPUs do not run through tsc_init(), so set up
1375          * all the scale factors for all CPUs, assuming the same
1376          * speed as the bootup CPU. (cpufreq notifiers will fix this
1377          * up if their speed diverges)
1378          */
1379         for_each_possible_cpu(cpu) {
1380                 cyc2ns_init(cpu);
1381                 set_cyc2ns_scale(tsc_khz, cpu);
1382         }
1383
1384         if (tsc_disabled > 0)
1385                 return;
1386
1387         /* now allow native_sched_clock() to use rdtsc */
1388
1389         tsc_disabled = 0;
1390         static_branch_enable(&__use_tsc);
1391
1392         if (!no_sched_irq_time)
1393                 enable_sched_clock_irqtime();
1394
1395         lpj = ((u64)tsc_khz * 1000);
1396         do_div(lpj, HZ);
1397         lpj_fine = lpj;
1398
1399         use_tsc_delay();
1400
1401         if (unsynchronized_tsc())
1402                 mark_tsc_unstable("TSCs unsynchronized");
1403
1404         check_system_tsc_reliable();
1405
1406         detect_art();
1407 }
1408
1409 #ifdef CONFIG_SMP
1410 /*
1411  * If we have a constant TSC and are using the TSC for the delay loop,
1412  * we can skip clock calibration if another cpu in the same socket has already
1413  * been calibrated. This assumes that CONSTANT_TSC applies to all
1414  * cpus in the socket - this should be a safe assumption.
1415  */
1416 unsigned long calibrate_delay_is_known(void)
1417 {
1418         int sibling, cpu = smp_processor_id();
1419         struct cpumask *mask = topology_core_cpumask(cpu);
1420
1421         if (!tsc_disabled && !cpu_has(&cpu_data(cpu), X86_FEATURE_CONSTANT_TSC))
1422                 return 0;
1423
1424         if (!mask)
1425                 return 0;
1426
1427         sibling = cpumask_any_but(mask, cpu);
1428         if (sibling < nr_cpu_ids)
1429                 return cpu_data(sibling).loops_per_jiffy;
1430         return 0;
1431 }
1432 #endif