Merge branch 'timers-urgent-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[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/sched/clock.h>
6 #include <linux/init.h>
7 #include <linux/export.h>
8 #include <linux/timer.h>
9 #include <linux/acpi_pmtmr.h>
10 #include <linux/cpufreq.h>
11 #include <linux/delay.h>
12 #include <linux/clocksource.h>
13 #include <linux/percpu.h>
14 #include <linux/timex.h>
15 #include <linux/static_key.h>
16
17 #include <asm/hpet.h>
18 #include <asm/timer.h>
19 #include <asm/vgtod.h>
20 #include <asm/time.h>
21 #include <asm/delay.h>
22 #include <asm/hypervisor.h>
23 #include <asm/nmi.h>
24 #include <asm/x86_init.h>
25 #include <asm/geode.h>
26 #include <asm/apic.h>
27 #include <asm/intel-family.h>
28
29 unsigned int __read_mostly cpu_khz;     /* TSC clocks / usec, not used here */
30 EXPORT_SYMBOL(cpu_khz);
31
32 unsigned int __read_mostly tsc_khz;
33 EXPORT_SYMBOL(tsc_khz);
34
35 /*
36  * TSC can be unstable due to cpufreq or due to unsynced TSCs
37  */
38 static int __read_mostly tsc_unstable;
39
40 /* native_sched_clock() is called before tsc_init(), so
41    we must start with the TSC soft disabled to prevent
42    erroneous rdtsc usage on !boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC) processors */
43 static int __read_mostly tsc_disabled = -1;
44
45 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(__use_tsc);
46
47 int tsc_clocksource_reliable;
48
49 static u32 art_to_tsc_numerator;
50 static u32 art_to_tsc_denominator;
51 static u64 art_to_tsc_offset;
52 struct clocksource *art_related_clocksource;
53
54 /*
55  * Use a ring-buffer like data structure, where a writer advances the head by
56  * writing a new data entry and a reader advances the tail when it observes a
57  * new entry.
58  *
59  * Writers are made to wait on readers until there's space to write a new
60  * entry.
61  *
62  * This means that we can always use an {offset, mul} pair to compute a ns
63  * value that is 'roughly' in the right direction, even if we're writing a new
64  * {offset, mul} pair during the clock read.
65  *
66  * The down-side is that we can no longer guarantee strict monotonicity anymore
67  * (assuming the TSC was that to begin with), because while we compute the
68  * intersection point of the two clock slopes and make sure the time is
69  * continuous at the point of switching; we can no longer guarantee a reader is
70  * strictly before or after the switch point.
71  *
72  * It does mean a reader no longer needs to disable IRQs in order to avoid
73  * CPU-Freq updates messing with his times, and similarly an NMI reader will
74  * no longer run the risk of hitting half-written state.
75  */
76
77 struct cyc2ns {
78         struct cyc2ns_data data[2];     /*  0 + 2*24 = 48 */
79         struct cyc2ns_data *head;       /* 48 + 8    = 56 */
80         struct cyc2ns_data *tail;       /* 56 + 8    = 64 */
81 }; /* exactly fits one cacheline */
82
83 static DEFINE_PER_CPU_ALIGNED(struct cyc2ns, cyc2ns);
84
85 struct cyc2ns_data *cyc2ns_read_begin(void)
86 {
87         struct cyc2ns_data *head;
88
89         preempt_disable();
90
91         head = this_cpu_read(cyc2ns.head);
92         /*
93          * Ensure we observe the entry when we observe the pointer to it.
94          * matches the wmb from cyc2ns_write_end().
95          */
96         smp_read_barrier_depends();
97         head->__count++;
98         barrier();
99
100         return head;
101 }
102
103 void cyc2ns_read_end(struct cyc2ns_data *head)
104 {
105         barrier();
106         /*
107          * If we're the outer most nested read; update the tail pointer
108          * when we're done. This notifies possible pending writers
109          * that we've observed the head pointer and that the other
110          * entry is now free.
111          */
112         if (!--head->__count) {
113                 /*
114                  * x86-TSO does not reorder writes with older reads;
115                  * therefore once this write becomes visible to another
116                  * cpu, we must be finished reading the cyc2ns_data.
117                  *
118                  * matches with cyc2ns_write_begin().
119                  */
120                 this_cpu_write(cyc2ns.tail, head);
121         }
122         preempt_enable();
123 }
124
125 /*
126  * Begin writing a new @data entry for @cpu.
127  *
128  * Assumes some sort of write side lock; currently 'provided' by the assumption
129  * that cpufreq will call its notifiers sequentially.
130  */
131 static struct cyc2ns_data *cyc2ns_write_begin(int cpu)
132 {
133         struct cyc2ns *c2n = &per_cpu(cyc2ns, cpu);
134         struct cyc2ns_data *data = c2n->data;
135
136         if (data == c2n->head)
137                 data++;
138
139         /* XXX send an IPI to @cpu in order to guarantee a read? */
140
141         /*
142          * When we observe the tail write from cyc2ns_read_end(),
143          * the cpu must be done with that entry and its safe
144          * to start writing to it.
145          */
146         while (c2n->tail == data)
147                 cpu_relax();
148
149         return data;
150 }
151
152 static void cyc2ns_write_end(int cpu, struct cyc2ns_data *data)
153 {
154         struct cyc2ns *c2n = &per_cpu(cyc2ns, cpu);
155
156         /*
157          * Ensure the @data writes are visible before we publish the
158          * entry. Matches the data-depencency in cyc2ns_read_begin().
159          */
160         smp_wmb();
161
162         ACCESS_ONCE(c2n->head) = data;
163 }
164
165 /*
166  * Accelerators for sched_clock()
167  * convert from cycles(64bits) => nanoseconds (64bits)
168  *  basic equation:
169  *              ns = cycles / (freq / ns_per_sec)
170  *              ns = cycles * (ns_per_sec / freq)
171  *              ns = cycles * (10^9 / (cpu_khz * 10^3))
172  *              ns = cycles * (10^6 / cpu_khz)
173  *
174  *      Then we use scaling math (suggested by george@mvista.com) to get:
175  *              ns = cycles * (10^6 * SC / cpu_khz) / SC
176  *              ns = cycles * cyc2ns_scale / SC
177  *
178  *      And since SC is a constant power of two, we can convert the div
179  *  into a shift. The larger SC is, the more accurate the conversion, but
180  *  cyc2ns_scale needs to be a 32-bit value so that 32-bit multiplication
181  *  (64-bit result) can be used.
182  *
183  *  We can use khz divisor instead of mhz to keep a better precision.
184  *  (mathieu.desnoyers@polymtl.ca)
185  *
186  *                      -johnstul@us.ibm.com "math is hard, lets go shopping!"
187  */
188
189 static void cyc2ns_data_init(struct cyc2ns_data *data)
190 {
191         data->cyc2ns_mul = 0;
192         data->cyc2ns_shift = 0;
193         data->cyc2ns_offset = 0;
194         data->__count = 0;
195 }
196
197 static void cyc2ns_init(int cpu)
198 {
199         struct cyc2ns *c2n = &per_cpu(cyc2ns, cpu);
200
201         cyc2ns_data_init(&c2n->data[0]);
202         cyc2ns_data_init(&c2n->data[1]);
203
204         c2n->head = c2n->data;
205         c2n->tail = c2n->data;
206 }
207
208 static inline unsigned long long cycles_2_ns(unsigned long long cyc)
209 {
210         struct cyc2ns_data *data, *tail;
211         unsigned long long ns;
212
213         /*
214          * See cyc2ns_read_*() for details; replicated in order to avoid
215          * an extra few instructions that came with the abstraction.
216          * Notable, it allows us to only do the __count and tail update
217          * dance when its actually needed.
218          */
219
220         preempt_disable_notrace();
221         data = this_cpu_read(cyc2ns.head);
222         tail = this_cpu_read(cyc2ns.tail);
223
224         if (likely(data == tail)) {
225                 ns = data->cyc2ns_offset;
226                 ns += mul_u64_u32_shr(cyc, data->cyc2ns_mul, data->cyc2ns_shift);
227         } else {
228                 data->__count++;
229
230                 barrier();
231
232                 ns = data->cyc2ns_offset;
233                 ns += mul_u64_u32_shr(cyc, data->cyc2ns_mul, data->cyc2ns_shift);
234
235                 barrier();
236
237                 if (!--data->__count)
238                         this_cpu_write(cyc2ns.tail, data);
239         }
240         preempt_enable_notrace();
241
242         return ns;
243 }
244
245 static void set_cyc2ns_scale(unsigned long khz, int cpu)
246 {
247         unsigned long long tsc_now, ns_now;
248         struct cyc2ns_data *data;
249         unsigned long flags;
250
251         local_irq_save(flags);
252         sched_clock_idle_sleep_event();
253
254         if (!khz)
255                 goto done;
256
257         data = cyc2ns_write_begin(cpu);
258
259         tsc_now = rdtsc();
260         ns_now = cycles_2_ns(tsc_now);
261
262         /*
263          * Compute a new multiplier as per the above comment and ensure our
264          * time function is continuous; see the comment near struct
265          * cyc2ns_data.
266          */
267         clocks_calc_mult_shift(&data->cyc2ns_mul, &data->cyc2ns_shift, khz,
268                                NSEC_PER_MSEC, 0);
269
270         /*
271          * cyc2ns_shift is exported via arch_perf_update_userpage() where it is
272          * not expected to be greater than 31 due to the original published
273          * conversion algorithm shifting a 32-bit value (now specifies a 64-bit
274          * value) - refer perf_event_mmap_page documentation in perf_event.h.
275          */
276         if (data->cyc2ns_shift == 32) {
277                 data->cyc2ns_shift = 31;
278                 data->cyc2ns_mul >>= 1;
279         }
280
281         data->cyc2ns_offset = ns_now -
282                 mul_u64_u32_shr(tsc_now, data->cyc2ns_mul, data->cyc2ns_shift);
283
284         cyc2ns_write_end(cpu, data);
285
286 done:
287         sched_clock_idle_wakeup_event(0);
288         local_irq_restore(flags);
289 }
290 /*
291  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
292  */
293 u64 native_sched_clock(void)
294 {
295         if (static_branch_likely(&__use_tsc)) {
296                 u64 tsc_now = rdtsc();
297
298                 /* return the value in ns */
299                 return cycles_2_ns(tsc_now);
300         }
301
302         /*
303          * Fall back to jiffies if there's no TSC available:
304          * ( But note that we still use it if the TSC is marked
305          *   unstable. We do this because unlike Time Of Day,
306          *   the scheduler clock tolerates small errors and it's
307          *   very important for it to be as fast as the platform
308          *   can achieve it. )
309          */
310
311         /* No locking but a rare wrong value is not a big deal: */
312         return (jiffies_64 - INITIAL_JIFFIES) * (1000000000 / HZ);
313 }
314
315 /*
316  * Generate a sched_clock if you already have a TSC value.
317  */
318 u64 native_sched_clock_from_tsc(u64 tsc)
319 {
320         return cycles_2_ns(tsc);
321 }
322
323 /* We need to define a real function for sched_clock, to override the
324    weak default version */
325 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
326 unsigned long long sched_clock(void)
327 {
328         return paravirt_sched_clock();
329 }
330
331 static inline bool using_native_sched_clock(void)
332 {
333         return pv_time_ops.sched_clock == native_sched_clock;
334 }
335 #else
336 unsigned long long
337 sched_clock(void) __attribute__((alias("native_sched_clock")));
338
339 static inline bool using_native_sched_clock(void) { return true; }
340 #endif
341
342 int check_tsc_unstable(void)
343 {
344         return tsc_unstable;
345 }
346 EXPORT_SYMBOL_GPL(check_tsc_unstable);
347
348 #ifdef CONFIG_X86_TSC
349 int __init notsc_setup(char *str)
350 {
351         pr_warn("Kernel compiled with CONFIG_X86_TSC, cannot disable TSC completely\n");
352         tsc_disabled = 1;
353         return 1;
354 }
355 #else
356 /*
357  * disable flag for tsc. Takes effect by clearing the TSC cpu flag
358  * in cpu/common.c
359  */
360 int __init notsc_setup(char *str)
361 {
362         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC);
363         return 1;
364 }
365 #endif
366
367 __setup("notsc", notsc_setup);
368
369 static int no_sched_irq_time;
370
371 static int __init tsc_setup(char *str)
372 {
373         if (!strcmp(str, "reliable"))
374                 tsc_clocksource_reliable = 1;
375         if (!strncmp(str, "noirqtime", 9))
376                 no_sched_irq_time = 1;
377         return 1;
378 }
379
380 __setup("tsc=", tsc_setup);
381
382 #define MAX_RETRIES     5
383 #define SMI_TRESHOLD    50000
384
385 /*
386  * Read TSC and the reference counters. Take care of SMI disturbance
387  */
388 static u64 tsc_read_refs(u64 *p, int hpet)
389 {
390         u64 t1, t2;
391         int i;
392
393         for (i = 0; i < MAX_RETRIES; i++) {
394                 t1 = get_cycles();
395                 if (hpet)
396                         *p = hpet_readl(HPET_COUNTER) & 0xFFFFFFFF;
397                 else
398                         *p = acpi_pm_read_early();
399                 t2 = get_cycles();
400                 if ((t2 - t1) < SMI_TRESHOLD)
401                         return t2;
402         }
403         return ULLONG_MAX;
404 }
405
406 /*
407  * Calculate the TSC frequency from HPET reference
408  */
409 static unsigned long calc_hpet_ref(u64 deltatsc, u64 hpet1, u64 hpet2)
410 {
411         u64 tmp;
412
413         if (hpet2 < hpet1)
414                 hpet2 += 0x100000000ULL;
415         hpet2 -= hpet1;
416         tmp = ((u64)hpet2 * hpet_readl(HPET_PERIOD));
417         do_div(tmp, 1000000);
418         do_div(deltatsc, tmp);
419
420         return (unsigned long) deltatsc;
421 }
422
423 /*
424  * Calculate the TSC frequency from PMTimer reference
425  */
426 static unsigned long calc_pmtimer_ref(u64 deltatsc, u64 pm1, u64 pm2)
427 {
428         u64 tmp;
429
430         if (!pm1 && !pm2)
431                 return ULONG_MAX;
432
433         if (pm2 < pm1)
434                 pm2 += (u64)ACPI_PM_OVRRUN;
435         pm2 -= pm1;
436         tmp = pm2 * 1000000000LL;
437         do_div(tmp, PMTMR_TICKS_PER_SEC);
438         do_div(deltatsc, tmp);
439
440         return (unsigned long) deltatsc;
441 }
442
443 #define CAL_MS          10
444 #define CAL_LATCH       (PIT_TICK_RATE / (1000 / CAL_MS))
445 #define CAL_PIT_LOOPS   1000
446
447 #define CAL2_MS         50
448 #define CAL2_LATCH      (PIT_TICK_RATE / (1000 / CAL2_MS))
449 #define CAL2_PIT_LOOPS  5000
450
451
452 /*
453  * Try to calibrate the TSC against the Programmable
454  * Interrupt Timer and return the frequency of the TSC
455  * in kHz.
456  *
457  * Return ULONG_MAX on failure to calibrate.
458  */
459 static unsigned long pit_calibrate_tsc(u32 latch, unsigned long ms, int loopmin)
460 {
461         u64 tsc, t1, t2, delta;
462         unsigned long tscmin, tscmax;
463         int pitcnt;
464
465         /* Set the Gate high, disable speaker */
466         outb((inb(0x61) & ~0x02) | 0x01, 0x61);
467
468         /*
469          * Setup CTC channel 2* for mode 0, (interrupt on terminal
470          * count mode), binary count. Set the latch register to 50ms
471          * (LSB then MSB) to begin countdown.
472          */
473         outb(0xb0, 0x43);
474         outb(latch & 0xff, 0x42);
475         outb(latch >> 8, 0x42);
476
477         tsc = t1 = t2 = get_cycles();
478
479         pitcnt = 0;
480         tscmax = 0;
481         tscmin = ULONG_MAX;
482         while ((inb(0x61) & 0x20) == 0) {
483                 t2 = get_cycles();
484                 delta = t2 - tsc;
485                 tsc = t2;
486                 if ((unsigned long) delta < tscmin)
487                         tscmin = (unsigned int) delta;
488                 if ((unsigned long) delta > tscmax)
489                         tscmax = (unsigned int) delta;
490                 pitcnt++;
491         }
492
493         /*
494          * Sanity checks:
495          *
496          * If we were not able to read the PIT more than loopmin
497          * times, then we have been hit by a massive SMI
498          *
499          * If the maximum is 10 times larger than the minimum,
500          * then we got hit by an SMI as well.
501          */
502         if (pitcnt < loopmin || tscmax > 10 * tscmin)
503                 return ULONG_MAX;
504
505         /* Calculate the PIT value */
506         delta = t2 - t1;
507         do_div(delta, ms);
508         return delta;
509 }
510
511 /*
512  * This reads the current MSB of the PIT counter, and
513  * checks if we are running on sufficiently fast and
514  * non-virtualized hardware.
515  *
516  * Our expectations are:
517  *
518  *  - the PIT is running at roughly 1.19MHz
519  *
520  *  - each IO is going to take about 1us on real hardware,
521  *    but we allow it to be much faster (by a factor of 10) or
522  *    _slightly_ slower (ie we allow up to a 2us read+counter
523  *    update - anything else implies a unacceptably slow CPU
524  *    or PIT for the fast calibration to work.
525  *
526  *  - with 256 PIT ticks to read the value, we have 214us to
527  *    see the same MSB (and overhead like doing a single TSC
528  *    read per MSB value etc).
529  *
530  *  - We're doing 2 reads per loop (LSB, MSB), and we expect
531  *    them each to take about a microsecond on real hardware.
532  *    So we expect a count value of around 100. But we'll be
533  *    generous, and accept anything over 50.
534  *
535  *  - if the PIT is stuck, and we see *many* more reads, we
536  *    return early (and the next caller of pit_expect_msb()
537  *    then consider it a failure when they don't see the
538  *    next expected value).
539  *
540  * These expectations mean that we know that we have seen the
541  * transition from one expected value to another with a fairly
542  * high accuracy, and we didn't miss any events. We can thus
543  * use the TSC value at the transitions to calculate a pretty
544  * good value for the TSC frequencty.
545  */
546 static inline int pit_verify_msb(unsigned char val)
547 {
548         /* Ignore LSB */
549         inb(0x42);
550         return inb(0x42) == val;
551 }
552
553 static inline int pit_expect_msb(unsigned char val, u64 *tscp, unsigned long *deltap)
554 {
555         int count;
556         u64 tsc = 0, prev_tsc = 0;
557
558         for (count = 0; count < 50000; count++) {
559                 if (!pit_verify_msb(val))
560                         break;
561                 prev_tsc = tsc;
562                 tsc = get_cycles();
563         }
564         *deltap = get_cycles() - prev_tsc;
565         *tscp = tsc;
566
567         /*
568          * We require _some_ success, but the quality control
569          * will be based on the error terms on the TSC values.
570          */
571         return count > 5;
572 }
573
574 /*
575  * How many MSB values do we want to see? We aim for
576  * a maximum error rate of 500ppm (in practice the
577  * real error is much smaller), but refuse to spend
578  * more than 50ms on it.
579  */
580 #define MAX_QUICK_PIT_MS 50
581 #define MAX_QUICK_PIT_ITERATIONS (MAX_QUICK_PIT_MS * PIT_TICK_RATE / 1000 / 256)
582
583 static unsigned long quick_pit_calibrate(void)
584 {
585         int i;
586         u64 tsc, delta;
587         unsigned long d1, d2;
588
589         /* Set the Gate high, disable speaker */
590         outb((inb(0x61) & ~0x02) | 0x01, 0x61);
591
592         /*
593          * Counter 2, mode 0 (one-shot), binary count
594          *
595          * NOTE! Mode 2 decrements by two (and then the
596          * output is flipped each time, giving the same
597          * final output frequency as a decrement-by-one),
598          * so mode 0 is much better when looking at the
599          * individual counts.
600          */
601         outb(0xb0, 0x43);
602
603         /* Start at 0xffff */
604         outb(0xff, 0x42);
605         outb(0xff, 0x42);
606
607         /*
608          * The PIT starts counting at the next edge, so we
609          * need to delay for a microsecond. The easiest way
610          * to do that is to just read back the 16-bit counter
611          * once from the PIT.
612          */
613         pit_verify_msb(0);
614
615         if (pit_expect_msb(0xff, &tsc, &d1)) {
616                 for (i = 1; i <= MAX_QUICK_PIT_ITERATIONS; i++) {
617                         if (!pit_expect_msb(0xff-i, &delta, &d2))
618                                 break;
619
620                         delta -= tsc;
621
622                         /*
623                          * Extrapolate the error and fail fast if the error will
624                          * never be below 500 ppm.
625                          */
626                         if (i == 1 &&
627                             d1 + d2 >= (delta * MAX_QUICK_PIT_ITERATIONS) >> 11)
628                                 return 0;
629
630                         /*
631                          * Iterate until the error is less than 500 ppm
632                          */
633                         if (d1+d2 >= delta >> 11)
634                                 continue;
635
636                         /*
637                          * Check the PIT one more time to verify that
638                          * all TSC reads were stable wrt the PIT.
639                          *
640                          * This also guarantees serialization of the
641                          * last cycle read ('d2') in pit_expect_msb.
642                          */
643                         if (!pit_verify_msb(0xfe - i))
644                                 break;
645                         goto success;
646                 }
647         }
648         pr_info("Fast TSC calibration failed\n");
649         return 0;
650
651 success:
652         /*
653          * Ok, if we get here, then we've seen the
654          * MSB of the PIT decrement 'i' times, and the
655          * error has shrunk to less than 500 ppm.
656          *
657          * As a result, we can depend on there not being
658          * any odd delays anywhere, and the TSC reads are
659          * reliable (within the error).
660          *
661          * kHz = ticks / time-in-seconds / 1000;
662          * kHz = (t2 - t1) / (I * 256 / PIT_TICK_RATE) / 1000
663          * kHz = ((t2 - t1) * PIT_TICK_RATE) / (I * 256 * 1000)
664          */
665         delta *= PIT_TICK_RATE;
666         do_div(delta, i*256*1000);
667         pr_info("Fast TSC calibration using PIT\n");
668         return delta;
669 }
670
671 /**
672  * native_calibrate_tsc
673  * Determine TSC frequency via CPUID, else return 0.
674  */
675 unsigned long native_calibrate_tsc(void)
676 {
677         unsigned int eax_denominator, ebx_numerator, ecx_hz, edx;
678         unsigned int crystal_khz;
679
680         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL)
681                 return 0;
682
683         if (boot_cpu_data.cpuid_level < 0x15)
684                 return 0;
685
686         eax_denominator = ebx_numerator = ecx_hz = edx = 0;
687
688         /* CPUID 15H TSC/Crystal ratio, plus optionally Crystal Hz */
689         cpuid(0x15, &eax_denominator, &ebx_numerator, &ecx_hz, &edx);
690
691         if (ebx_numerator == 0 || eax_denominator == 0)
692                 return 0;
693
694         crystal_khz = ecx_hz / 1000;
695
696         if (crystal_khz == 0) {
697                 switch (boot_cpu_data.x86_model) {
698                 case INTEL_FAM6_SKYLAKE_MOBILE:
699                 case INTEL_FAM6_SKYLAKE_DESKTOP:
700                 case INTEL_FAM6_KABYLAKE_MOBILE:
701                 case INTEL_FAM6_KABYLAKE_DESKTOP:
702                         crystal_khz = 24000;    /* 24.0 MHz */
703                         break;
704                 case INTEL_FAM6_SKYLAKE_X:
705                 case INTEL_FAM6_ATOM_DENVERTON:
706                         crystal_khz = 25000;    /* 25.0 MHz */
707                         break;
708                 case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT:
709                         crystal_khz = 19200;    /* 19.2 MHz */
710                         break;
711                 }
712         }
713
714         /*
715          * TSC frequency determined by CPUID is a "hardware reported"
716          * frequency and is the most accurate one so far we have. This
717          * is considered a known frequency.
718          */
719         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC_KNOWN_FREQ);
720
721         /*
722          * For Atom SoCs TSC is the only reliable clocksource.
723          * Mark TSC reliable so no watchdog on it.
724          */
725         if (boot_cpu_data.x86_model == INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT)
726                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC_RELIABLE);
727
728         return crystal_khz * ebx_numerator / eax_denominator;
729 }
730
731 static unsigned long cpu_khz_from_cpuid(void)
732 {
733         unsigned int eax_base_mhz, ebx_max_mhz, ecx_bus_mhz, edx;
734
735         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL)
736                 return 0;
737
738         if (boot_cpu_data.cpuid_level < 0x16)
739                 return 0;
740
741         eax_base_mhz = ebx_max_mhz = ecx_bus_mhz = edx = 0;
742
743         cpuid(0x16, &eax_base_mhz, &ebx_max_mhz, &ecx_bus_mhz, &edx);
744
745         return eax_base_mhz * 1000;
746 }
747
748 /**
749  * native_calibrate_cpu - calibrate the cpu on boot
750  */
751 unsigned long native_calibrate_cpu(void)
752 {
753         u64 tsc1, tsc2, delta, ref1, ref2;
754         unsigned long tsc_pit_min = ULONG_MAX, tsc_ref_min = ULONG_MAX;
755         unsigned long flags, latch, ms, fast_calibrate;
756         int hpet = is_hpet_enabled(), i, loopmin;
757
758         fast_calibrate = cpu_khz_from_cpuid();
759         if (fast_calibrate)
760                 return fast_calibrate;
761
762         fast_calibrate = cpu_khz_from_msr();
763         if (fast_calibrate)
764                 return fast_calibrate;
765
766         local_irq_save(flags);
767         fast_calibrate = quick_pit_calibrate();
768         local_irq_restore(flags);
769         if (fast_calibrate)
770                 return fast_calibrate;
771
772         /*
773          * Run 5 calibration loops to get the lowest frequency value
774          * (the best estimate). We use two different calibration modes
775          * here:
776          *
777          * 1) PIT loop. We set the PIT Channel 2 to oneshot mode and
778          * load a timeout of 50ms. We read the time right after we
779          * started the timer and wait until the PIT count down reaches
780          * zero. In each wait loop iteration we read the TSC and check
781          * the delta to the previous read. We keep track of the min
782          * and max values of that delta. The delta is mostly defined
783          * by the IO time of the PIT access, so we can detect when a
784          * SMI/SMM disturbance happened between the two reads. If the
785          * maximum time is significantly larger than the minimum time,
786          * then we discard the result and have another try.
787          *
788          * 2) Reference counter. If available we use the HPET or the
789          * PMTIMER as a reference to check the sanity of that value.
790          * We use separate TSC readouts and check inside of the
791          * reference read for a SMI/SMM disturbance. We dicard
792          * disturbed values here as well. We do that around the PIT
793          * calibration delay loop as we have to wait for a certain
794          * amount of time anyway.
795          */
796
797         /* Preset PIT loop values */
798         latch = CAL_LATCH;
799         ms = CAL_MS;
800         loopmin = CAL_PIT_LOOPS;
801
802         for (i = 0; i < 3; i++) {
803                 unsigned long tsc_pit_khz;
804
805                 /*
806                  * Read the start value and the reference count of
807                  * hpet/pmtimer when available. Then do the PIT
808                  * calibration, which will take at least 50ms, and
809                  * read the end value.
810                  */
811                 local_irq_save(flags);
812                 tsc1 = tsc_read_refs(&ref1, hpet);
813                 tsc_pit_khz = pit_calibrate_tsc(latch, ms, loopmin);
814                 tsc2 = tsc_read_refs(&ref2, hpet);
815                 local_irq_restore(flags);
816
817                 /* Pick the lowest PIT TSC calibration so far */
818                 tsc_pit_min = min(tsc_pit_min, tsc_pit_khz);
819
820                 /* hpet or pmtimer available ? */
821                 if (ref1 == ref2)
822                         continue;
823
824                 /* Check, whether the sampling was disturbed by an SMI */
825                 if (tsc1 == ULLONG_MAX || tsc2 == ULLONG_MAX)
826                         continue;
827
828                 tsc2 = (tsc2 - tsc1) * 1000000LL;
829                 if (hpet)
830                         tsc2 = calc_hpet_ref(tsc2, ref1, ref2);
831                 else
832                         tsc2 = calc_pmtimer_ref(tsc2, ref1, ref2);
833
834                 tsc_ref_min = min(tsc_ref_min, (unsigned long) tsc2);
835
836                 /* Check the reference deviation */
837                 delta = ((u64) tsc_pit_min) * 100;
838                 do_div(delta, tsc_ref_min);
839
840                 /*
841                  * If both calibration results are inside a 10% window
842                  * then we can be sure, that the calibration
843                  * succeeded. We break out of the loop right away. We
844                  * use the reference value, as it is more precise.
845                  */
846                 if (delta >= 90 && delta <= 110) {
847                         pr_info("PIT calibration matches %s. %d loops\n",
848                                 hpet ? "HPET" : "PMTIMER", i + 1);
849                         return tsc_ref_min;
850                 }
851
852                 /*
853                  * Check whether PIT failed more than once. This
854                  * happens in virtualized environments. We need to
855                  * give the virtual PC a slightly longer timeframe for
856                  * the HPET/PMTIMER to make the result precise.
857                  */
858                 if (i == 1 && tsc_pit_min == ULONG_MAX) {
859                         latch = CAL2_LATCH;
860                         ms = CAL2_MS;
861                         loopmin = CAL2_PIT_LOOPS;
862                 }
863         }
864
865         /*
866          * Now check the results.
867          */
868         if (tsc_pit_min == ULONG_MAX) {
869                 /* PIT gave no useful value */
870                 pr_warn("Unable to calibrate against PIT\n");
871
872                 /* We don't have an alternative source, disable TSC */
873                 if (!hpet && !ref1 && !ref2) {
874                         pr_notice("No reference (HPET/PMTIMER) available\n");
875                         return 0;
876                 }
877
878                 /* The alternative source failed as well, disable TSC */
879                 if (tsc_ref_min == ULONG_MAX) {
880                         pr_warn("HPET/PMTIMER calibration failed\n");
881                         return 0;
882                 }
883
884                 /* Use the alternative source */
885                 pr_info("using %s reference calibration\n",
886                         hpet ? "HPET" : "PMTIMER");
887
888                 return tsc_ref_min;
889         }
890
891         /* We don't have an alternative source, use the PIT calibration value */
892         if (!hpet && !ref1 && !ref2) {
893                 pr_info("Using PIT calibration value\n");
894                 return tsc_pit_min;
895         }
896
897         /* The alternative source failed, use the PIT calibration value */
898         if (tsc_ref_min == ULONG_MAX) {
899                 pr_warn("HPET/PMTIMER calibration failed. Using PIT calibration.\n");
900                 return tsc_pit_min;
901         }
902
903         /*
904          * The calibration values differ too much. In doubt, we use
905          * the PIT value as we know that there are PMTIMERs around
906          * running at double speed. At least we let the user know:
907          */
908         pr_warn("PIT calibration deviates from %s: %lu %lu\n",
909                 hpet ? "HPET" : "PMTIMER", tsc_pit_min, tsc_ref_min);
910         pr_info("Using PIT calibration value\n");
911         return tsc_pit_min;
912 }
913
914 int recalibrate_cpu_khz(void)
915 {
916 #ifndef CONFIG_SMP
917         unsigned long cpu_khz_old = cpu_khz;
918
919         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC))
920                 return -ENODEV;
921
922         cpu_khz = x86_platform.calibrate_cpu();
923         tsc_khz = x86_platform.calibrate_tsc();
924         if (tsc_khz == 0)
925                 tsc_khz = cpu_khz;
926         else if (abs(cpu_khz - tsc_khz) * 10 > tsc_khz)
927                 cpu_khz = tsc_khz;
928         cpu_data(0).loops_per_jiffy = cpufreq_scale(cpu_data(0).loops_per_jiffy,
929                                                     cpu_khz_old, cpu_khz);
930
931         return 0;
932 #else
933         return -ENODEV;
934 #endif
935 }
936
937 EXPORT_SYMBOL(recalibrate_cpu_khz);
938
939
940 static unsigned long long cyc2ns_suspend;
941
942 void tsc_save_sched_clock_state(void)
943 {
944         if (!sched_clock_stable())
945                 return;
946
947         cyc2ns_suspend = sched_clock();
948 }
949
950 /*
951  * Even on processors with invariant TSC, TSC gets reset in some the
952  * ACPI system sleep states. And in some systems BIOS seem to reinit TSC to
953  * arbitrary value (still sync'd across cpu's) during resume from such sleep
954  * states. To cope up with this, recompute the cyc2ns_offset for each cpu so
955  * that sched_clock() continues from the point where it was left off during
956  * suspend.
957  */
958 void tsc_restore_sched_clock_state(void)
959 {
960         unsigned long long offset;
961         unsigned long flags;
962         int cpu;
963
964         if (!sched_clock_stable())
965                 return;
966
967         local_irq_save(flags);
968
969         /*
970          * We're coming out of suspend, there's no concurrency yet; don't
971          * bother being nice about the RCU stuff, just write to both
972          * data fields.
973          */
974
975         this_cpu_write(cyc2ns.data[0].cyc2ns_offset, 0);
976         this_cpu_write(cyc2ns.data[1].cyc2ns_offset, 0);
977
978         offset = cyc2ns_suspend - sched_clock();
979
980         for_each_possible_cpu(cpu) {
981                 per_cpu(cyc2ns.data[0].cyc2ns_offset, cpu) = offset;
982                 per_cpu(cyc2ns.data[1].cyc2ns_offset, cpu) = offset;
983         }
984
985         local_irq_restore(flags);
986 }
987
988 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
989
990 /* Frequency scaling support. Adjust the TSC based timer when the cpu frequency
991  * changes.
992  *
993  * RED-PEN: On SMP we assume all CPUs run with the same frequency.  It's
994  * not that important because current Opteron setups do not support
995  * scaling on SMP anyroads.
996  *
997  * Should fix up last_tsc too. Currently gettimeofday in the
998  * first tick after the change will be slightly wrong.
999  */
1000
1001 static unsigned int  ref_freq;
1002 static unsigned long loops_per_jiffy_ref;
1003 static unsigned long tsc_khz_ref;
1004
1005 static int time_cpufreq_notifier(struct notifier_block *nb, unsigned long val,
1006                                 void *data)
1007 {
1008         struct cpufreq_freqs *freq = data;
1009         unsigned long *lpj;
1010
1011         lpj = &boot_cpu_data.loops_per_jiffy;
1012 #ifdef CONFIG_SMP
1013         if (!(freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS))
1014                 lpj = &cpu_data(freq->cpu).loops_per_jiffy;
1015 #endif
1016
1017         if (!ref_freq) {
1018                 ref_freq = freq->old;
1019                 loops_per_jiffy_ref = *lpj;
1020                 tsc_khz_ref = tsc_khz;
1021         }
1022         if ((val == CPUFREQ_PRECHANGE  && freq->old < freq->new) ||
1023                         (val == CPUFREQ_POSTCHANGE && freq->old > freq->new)) {
1024                 *lpj = cpufreq_scale(loops_per_jiffy_ref, ref_freq, freq->new);
1025
1026                 tsc_khz = cpufreq_scale(tsc_khz_ref, ref_freq, freq->new);
1027                 if (!(freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS))
1028                         mark_tsc_unstable("cpufreq changes");
1029
1030                 set_cyc2ns_scale(tsc_khz, freq->cpu);
1031         }
1032
1033         return 0;
1034 }
1035
1036 static struct notifier_block time_cpufreq_notifier_block = {
1037         .notifier_call  = time_cpufreq_notifier
1038 };
1039
1040 static int __init cpufreq_register_tsc_scaling(void)
1041 {
1042         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC))
1043                 return 0;
1044         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC))
1045                 return 0;
1046         cpufreq_register_notifier(&time_cpufreq_notifier_block,
1047                                 CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER);
1048         return 0;
1049 }
1050
1051 core_initcall(cpufreq_register_tsc_scaling);
1052
1053 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
1054
1055 #define ART_CPUID_LEAF (0x15)
1056 #define ART_MIN_DENOMINATOR (1)
1057
1058
1059 /*
1060  * If ART is present detect the numerator:denominator to convert to TSC
1061  */
1062 static void detect_art(void)
1063 {
1064         unsigned int unused[2];
1065
1066         if (boot_cpu_data.cpuid_level < ART_CPUID_LEAF)
1067                 return;
1068
1069         /* Don't enable ART in a VM, non-stop TSC and TSC_ADJUST required */
1070         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_HYPERVISOR) ||
1071             !boot_cpu_has(X86_FEATURE_NONSTOP_TSC) ||
1072             !boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_ADJUST))
1073                 return;
1074
1075         cpuid(ART_CPUID_LEAF, &art_to_tsc_denominator,
1076               &art_to_tsc_numerator, unused, unused+1);
1077
1078         if (art_to_tsc_denominator < ART_MIN_DENOMINATOR)
1079                 return;
1080
1081         rdmsrl(MSR_IA32_TSC_ADJUST, art_to_tsc_offset);
1082
1083         /* Make this sticky over multiple CPU init calls */
1084         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_ART);
1085 }
1086
1087
1088 /* clocksource code */
1089
1090 static struct clocksource clocksource_tsc;
1091
1092 static void tsc_resume(struct clocksource *cs)
1093 {
1094         tsc_verify_tsc_adjust(true);
1095 }
1096
1097 /*
1098  * We used to compare the TSC to the cycle_last value in the clocksource
1099  * structure to avoid a nasty time-warp. This can be observed in a
1100  * very small window right after one CPU updated cycle_last under
1101  * xtime/vsyscall_gtod lock and the other CPU reads a TSC value which
1102  * is smaller than the cycle_last reference value due to a TSC which
1103  * is slighty behind. This delta is nowhere else observable, but in
1104  * that case it results in a forward time jump in the range of hours
1105  * due to the unsigned delta calculation of the time keeping core
1106  * code, which is necessary to support wrapping clocksources like pm
1107  * timer.
1108  *
1109  * This sanity check is now done in the core timekeeping code.
1110  * checking the result of read_tsc() - cycle_last for being negative.
1111  * That works because CLOCKSOURCE_MASK(64) does not mask out any bit.
1112  */
1113 static u64 read_tsc(struct clocksource *cs)
1114 {
1115         return (u64)rdtsc_ordered();
1116 }
1117
1118 static void tsc_cs_mark_unstable(struct clocksource *cs)
1119 {
1120         if (tsc_unstable)
1121                 return;
1122
1123         tsc_unstable = 1;
1124         if (using_native_sched_clock())
1125                 clear_sched_clock_stable();
1126         disable_sched_clock_irqtime();
1127         pr_info("Marking TSC unstable due to clocksource watchdog\n");
1128 }
1129
1130 /*
1131  * .mask MUST be CLOCKSOURCE_MASK(64). See comment above read_tsc()
1132  */
1133 static struct clocksource clocksource_tsc = {
1134         .name                   = "tsc",
1135         .rating                 = 300,
1136         .read                   = read_tsc,
1137         .mask                   = CLOCKSOURCE_MASK(64),
1138         .flags                  = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS |
1139                                   CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY,
1140         .archdata               = { .vclock_mode = VCLOCK_TSC },
1141         .resume                 = tsc_resume,
1142         .mark_unstable          = tsc_cs_mark_unstable,
1143 };
1144
1145 void mark_tsc_unstable(char *reason)
1146 {
1147         if (tsc_unstable)
1148                 return;
1149
1150         tsc_unstable = 1;
1151         if (using_native_sched_clock())
1152                 clear_sched_clock_stable();
1153         disable_sched_clock_irqtime();
1154         pr_info("Marking TSC unstable due to %s\n", reason);
1155         /* Change only the rating, when not registered */
1156         if (clocksource_tsc.mult) {
1157                 clocksource_mark_unstable(&clocksource_tsc);
1158         } else {
1159                 clocksource_tsc.flags |= CLOCK_SOURCE_UNSTABLE;
1160                 clocksource_tsc.rating = 0;
1161         }
1162 }
1163
1164 EXPORT_SYMBOL_GPL(mark_tsc_unstable);
1165
1166 static void __init check_system_tsc_reliable(void)
1167 {
1168 #if defined(CONFIG_MGEODEGX1) || defined(CONFIG_MGEODE_LX) || defined(CONFIG_X86_GENERIC)
1169         if (is_geode_lx()) {
1170                 /* RTSC counts during suspend */
1171 #define RTSC_SUSP 0x100
1172                 unsigned long res_low, res_high;
1173
1174                 rdmsr_safe(MSR_GEODE_BUSCONT_CONF0, &res_low, &res_high);
1175                 /* Geode_LX - the OLPC CPU has a very reliable TSC */
1176                 if (res_low & RTSC_SUSP)
1177                         tsc_clocksource_reliable = 1;
1178         }
1179 #endif
1180         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_RELIABLE))
1181                 tsc_clocksource_reliable = 1;
1182 }
1183
1184 /*
1185  * Make an educated guess if the TSC is trustworthy and synchronized
1186  * over all CPUs.
1187  */
1188 int unsynchronized_tsc(void)
1189 {
1190         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC) || tsc_unstable)
1191                 return 1;
1192
1193 #ifdef CONFIG_SMP
1194         if (apic_is_clustered_box())
1195                 return 1;
1196 #endif
1197
1198         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC))
1199                 return 0;
1200
1201         if (tsc_clocksource_reliable)
1202                 return 0;
1203         /*
1204          * Intel systems are normally all synchronized.
1205          * Exceptions must mark TSC as unstable:
1206          */
1207         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL) {
1208                 /* assume multi socket systems are not synchronized: */
1209                 if (num_possible_cpus() > 1)
1210                         return 1;
1211         }
1212
1213         return 0;
1214 }
1215
1216 /*
1217  * Convert ART to TSC given numerator/denominator found in detect_art()
1218  */
1219 struct system_counterval_t convert_art_to_tsc(u64 art)
1220 {
1221         u64 tmp, res, rem;
1222
1223         rem = do_div(art, art_to_tsc_denominator);
1224
1225         res = art * art_to_tsc_numerator;
1226         tmp = rem * art_to_tsc_numerator;
1227
1228         do_div(tmp, art_to_tsc_denominator);
1229         res += tmp + art_to_tsc_offset;
1230
1231         return (struct system_counterval_t) {.cs = art_related_clocksource,
1232                         .cycles = res};
1233 }
1234 EXPORT_SYMBOL(convert_art_to_tsc);
1235
1236 static void tsc_refine_calibration_work(struct work_struct *work);
1237 static DECLARE_DELAYED_WORK(tsc_irqwork, tsc_refine_calibration_work);
1238 /**
1239  * tsc_refine_calibration_work - Further refine tsc freq calibration
1240  * @work - ignored.
1241  *
1242  * This functions uses delayed work over a period of a
1243  * second to further refine the TSC freq value. Since this is
1244  * timer based, instead of loop based, we don't block the boot
1245  * process while this longer calibration is done.
1246  *
1247  * If there are any calibration anomalies (too many SMIs, etc),
1248  * or the refined calibration is off by 1% of the fast early
1249  * calibration, we throw out the new calibration and use the
1250  * early calibration.
1251  */
1252 static void tsc_refine_calibration_work(struct work_struct *work)
1253 {
1254         static u64 tsc_start = -1, ref_start;
1255         static int hpet;
1256         u64 tsc_stop, ref_stop, delta;
1257         unsigned long freq;
1258
1259         /* Don't bother refining TSC on unstable systems */
1260         if (check_tsc_unstable())
1261                 goto out;
1262
1263         /*
1264          * Since the work is started early in boot, we may be
1265          * delayed the first time we expire. So set the workqueue
1266          * again once we know timers are working.
1267          */
1268         if (tsc_start == -1) {
1269                 /*
1270                  * Only set hpet once, to avoid mixing hardware
1271                  * if the hpet becomes enabled later.
1272                  */
1273                 hpet = is_hpet_enabled();
1274                 schedule_delayed_work(&tsc_irqwork, HZ);
1275                 tsc_start = tsc_read_refs(&ref_start, hpet);
1276                 return;
1277         }
1278
1279         tsc_stop = tsc_read_refs(&ref_stop, hpet);
1280
1281         /* hpet or pmtimer available ? */
1282         if (ref_start == ref_stop)
1283                 goto out;
1284
1285         /* Check, whether the sampling was disturbed by an SMI */
1286         if (tsc_start == ULLONG_MAX || tsc_stop == ULLONG_MAX)
1287                 goto out;
1288
1289         delta = tsc_stop - tsc_start;
1290         delta *= 1000000LL;
1291         if (hpet)
1292                 freq = calc_hpet_ref(delta, ref_start, ref_stop);
1293         else
1294                 freq = calc_pmtimer_ref(delta, ref_start, ref_stop);
1295
1296         /* Make sure we're within 1% */
1297         if (abs(tsc_khz - freq) > tsc_khz/100)
1298                 goto out;
1299
1300         tsc_khz = freq;
1301         pr_info("Refined TSC clocksource calibration: %lu.%03lu MHz\n",
1302                 (unsigned long)tsc_khz / 1000,
1303                 (unsigned long)tsc_khz % 1000);
1304
1305         /* Inform the TSC deadline clockevent devices about the recalibration */
1306         lapic_update_tsc_freq();
1307
1308 out:
1309         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_ART))
1310                 art_related_clocksource = &clocksource_tsc;
1311         clocksource_register_khz(&clocksource_tsc, tsc_khz);
1312 }
1313
1314
1315 static int __init init_tsc_clocksource(void)
1316 {
1317         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC) || tsc_disabled > 0 || !tsc_khz)
1318                 return 0;
1319
1320         if (tsc_clocksource_reliable)
1321                 clocksource_tsc.flags &= ~CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY;
1322         /* lower the rating if we already know its unstable: */
1323         if (check_tsc_unstable()) {
1324                 clocksource_tsc.rating = 0;
1325                 clocksource_tsc.flags &= ~CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS;
1326         }
1327
1328         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_NONSTOP_TSC_S3))
1329                 clocksource_tsc.flags |= CLOCK_SOURCE_SUSPEND_NONSTOP;
1330
1331         /*
1332          * When TSC frequency is known (retrieved via MSR or CPUID), we skip
1333          * the refined calibration and directly register it as a clocksource.
1334          */
1335         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_KNOWN_FREQ)) {
1336                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_ART))
1337                         art_related_clocksource = &clocksource_tsc;
1338                 clocksource_register_khz(&clocksource_tsc, tsc_khz);
1339                 return 0;
1340         }
1341
1342         schedule_delayed_work(&tsc_irqwork, 0);
1343         return 0;
1344 }
1345 /*
1346  * We use device_initcall here, to ensure we run after the hpet
1347  * is fully initialized, which may occur at fs_initcall time.
1348  */
1349 device_initcall(init_tsc_clocksource);
1350
1351 void __init tsc_init(void)
1352 {
1353         u64 lpj;
1354         int cpu;
1355
1356         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC)) {
1357                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER);
1358                 return;
1359         }
1360
1361         cpu_khz = x86_platform.calibrate_cpu();
1362         tsc_khz = x86_platform.calibrate_tsc();
1363
1364         /*
1365          * Trust non-zero tsc_khz as authorative,
1366          * and use it to sanity check cpu_khz,
1367          * which will be off if system timer is off.
1368          */
1369         if (tsc_khz == 0)
1370                 tsc_khz = cpu_khz;
1371         else if (abs(cpu_khz - tsc_khz) * 10 > tsc_khz)
1372                 cpu_khz = tsc_khz;
1373
1374         if (!tsc_khz) {
1375                 mark_tsc_unstable("could not calculate TSC khz");
1376                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER);
1377                 return;
1378         }
1379
1380         pr_info("Detected %lu.%03lu MHz processor\n",
1381                 (unsigned long)cpu_khz / 1000,
1382                 (unsigned long)cpu_khz % 1000);
1383
1384         /* Sanitize TSC ADJUST before cyc2ns gets initialized */
1385         tsc_store_and_check_tsc_adjust(true);
1386
1387         /*
1388          * Secondary CPUs do not run through tsc_init(), so set up
1389          * all the scale factors for all CPUs, assuming the same
1390          * speed as the bootup CPU. (cpufreq notifiers will fix this
1391          * up if their speed diverges)
1392          */
1393         for_each_possible_cpu(cpu) {
1394                 cyc2ns_init(cpu);
1395                 set_cyc2ns_scale(tsc_khz, cpu);
1396         }
1397
1398         if (tsc_disabled > 0)
1399                 return;
1400
1401         /* now allow native_sched_clock() to use rdtsc */
1402
1403         tsc_disabled = 0;
1404         static_branch_enable(&__use_tsc);
1405
1406         if (!no_sched_irq_time)
1407                 enable_sched_clock_irqtime();
1408
1409         lpj = ((u64)tsc_khz * 1000);
1410         do_div(lpj, HZ);
1411         lpj_fine = lpj;
1412
1413         use_tsc_delay();
1414
1415         if (unsynchronized_tsc())
1416                 mark_tsc_unstable("TSCs unsynchronized");
1417
1418         check_system_tsc_reliable();
1419
1420         detect_art();
1421 }
1422
1423 #ifdef CONFIG_SMP
1424 /*
1425  * If we have a constant TSC and are using the TSC for the delay loop,
1426  * we can skip clock calibration if another cpu in the same socket has already
1427  * been calibrated. This assumes that CONSTANT_TSC applies to all
1428  * cpus in the socket - this should be a safe assumption.
1429  */
1430 unsigned long calibrate_delay_is_known(void)
1431 {
1432         int sibling, cpu = smp_processor_id();
1433         struct cpumask *mask = topology_core_cpumask(cpu);
1434
1435         if (!tsc_disabled && !cpu_has(&cpu_data(cpu), X86_FEATURE_CONSTANT_TSC))
1436                 return 0;
1437
1438         if (!mask)
1439                 return 0;
1440
1441         sibling = cpumask_any_but(mask, cpu);
1442         if (sibling < nr_cpu_ids)
1443                 return cpu_data(sibling).loops_per_jiffy;
1444         return 0;
1445 }
1446 #endif