arch/x86_64/kernel/hpet.c

   1 #include <linux/kernel.h>
   2 #include <linux/sched.h>
   3 #include <linux/init.h>
   4 #include <linux/mc146818rtc.h>
   5 #include <linux/time.h>
   6 #include <linux/clocksource.h>
   7 #include <linux/ioport.h>
   8 #include <linux/acpi.h>
   9 #include <linux/hpet.h>
  10 #include <asm/pgtable.h>
  11 #include <asm/vsyscall.h>
  12 #include <asm/timex.h>
  13 #include <asm/hpet.h>
  14
  15 int nohpet __initdata;
  16
  17 unsigned long hpet_address;
  18 unsigned long hpet_period;      /* fsecs / HPET clock */
  19 unsigned long hpet_tick;        /* HPET clocks / interrupt */
  20
  21 int hpet_use_timer;             /* Use counter of hpet for time keeping,
  22                                  * otherwise PIT
  23                                  */
  24 unsigned int do_gettimeoffset_hpet(void)
  25 {
  26         /* cap counter read to one tick to avoid inconsistencies */
  27         unsigned long counter = hpet_readl(HPET_COUNTER) - vxtime.last;
  28         return (min(counter,hpet_tick) * vxtime.quot) >> US_SCALE;
  29 }
  30
  31 #ifdef  CONFIG_HPET
  32 static __init int late_hpet_init(void)
  33 {
  34         struct hpet_data        hd;
  35         unsigned int            ntimer;
  36
  37         if (!hpet_address)
  38                 return 0;
  39
  40         memset(&hd, 0, sizeof(hd));
  41
  42         ntimer = hpet_readl(HPET_ID);
  43         ntimer = (ntimer & HPET_ID_NUMBER) >> HPET_ID_NUMBER_SHIFT;
  44         ntimer++;
  45
  46         /*
  47          * Register with driver.
  48          * Timer0 and Timer1 is used by platform.
  49          */
  50         hd.hd_phys_address = hpet_address;
  51         hd.hd_address = (void __iomem *)fix_to_virt(FIX_HPET_BASE);
  52         hd.hd_nirqs = ntimer;
  53         hd.hd_flags = HPET_DATA_PLATFORM;
  54         hpet_reserve_timer(&hd, 0);
  55 #ifdef  CONFIG_HPET_EMULATE_RTC
  56         hpet_reserve_timer(&hd, 1);
  57 #endif
  58         hd.hd_irq[0] = HPET_LEGACY_8254;
  59         hd.hd_irq[1] = HPET_LEGACY_RTC;
  60         if (ntimer > 2) {
  61                 struct hpet             *hpet;
  62                 struct hpet_timer       *timer;
  63                 int                     i;
  64
  65                 hpet = (struct hpet *) fix_to_virt(FIX_HPET_BASE);
  66                 timer = &hpet->hpet_timers[2];
  67                 for (i = 2; i < ntimer; timer++, i++)
  68                         hd.hd_irq[i] = (timer->hpet_config &
  69                                         Tn_INT_ROUTE_CNF_MASK) >>
  70                                 Tn_INT_ROUTE_CNF_SHIFT;
  71
  72         }
  73
  74         hpet_alloc(&hd);
  75         return 0;
  76 }
  77 fs_initcall(late_hpet_init);
  78 #endif
  79
  80 int hpet_timer_stop_set_go(unsigned long tick)
  81 {
  82         unsigned int cfg;
  83
  84 /*
  85  * Stop the timers and reset the main counter.
  86  */
  87
  88         cfg = hpet_readl(HPET_CFG);
  89         cfg &= ~(HPET_CFG_ENABLE | HPET_CFG_LEGACY);
  90         hpet_writel(cfg, HPET_CFG);
  91         hpet_writel(0, HPET_COUNTER);
  92         hpet_writel(0, HPET_COUNTER + 4);
  93
  94 /*
  95  * Set up timer 0, as periodic with first interrupt to happen at hpet_tick,
  96  * and period also hpet_tick.
  97  */
  98         if (hpet_use_timer) {
  99                 hpet_writel(HPET_TN_ENABLE | HPET_TN_PERIODIC | HPET_TN_SETVAL |
 100                     HPET_TN_32BIT, HPET_T0_CFG);
 101                 hpet_writel(hpet_tick, HPET_T0_CMP); /* next interrupt */
 102                 hpet_writel(hpet_tick, HPET_T0_CMP); /* period */
 103                 cfg |= HPET_CFG_LEGACY;
 104         }
 105 /*
 106  * Go!
 107  */
 108
 109         cfg |= HPET_CFG_ENABLE;
 110         hpet_writel(cfg, HPET_CFG);
 111
 112         return 0;
 113 }
 114
 115 int hpet_arch_init(void)
 116 {
 117         unsigned int id;
 118
 119         if (!hpet_address)
 120                 return -1;
 121         set_fixmap_nocache(FIX_HPET_BASE, hpet_address);
 122         __set_fixmap(VSYSCALL_HPET, hpet_address, PAGE_KERNEL_VSYSCALL_NOCACHE);
 123
 124 /*
 125  * Read the period, compute tick and quotient.
 126  */
 127
 128         id = hpet_readl(HPET_ID);
 129
 130         if (!(id & HPET_ID_VENDOR) || !(id & HPET_ID_NUMBER))
 131                 return -1;
 132
 133         hpet_period = hpet_readl(HPET_PERIOD);
 134         if (hpet_period < 100000 || hpet_period > 100000000)
 135                 return -1;
 136
 137         hpet_tick = (FSEC_PER_TICK + hpet_period / 2) / hpet_period;
 138
 139         hpet_use_timer = (id & HPET_ID_LEGSUP);
 140
 141         return hpet_timer_stop_set_go(hpet_tick);
 142 }
 143
 144 int hpet_reenable(void)
 145 {
 146         return hpet_timer_stop_set_go(hpet_tick);
 147 }
 148
 149 /*
 150  * calibrate_tsc() calibrates the processor TSC in a very simple way, comparing
 151  * it to the HPET timer of known frequency.
 152  */
 153
 154 #define TICK_COUNT 100000000
 155 #define TICK_MIN   5000
 156
 157 /*
 158  * Some platforms take periodic SMI interrupts with 5ms duration. Make sure none
 159  * occurs between the reads of the hpet & TSC.
 160  */
 161 static void __init read_hpet_tsc(int *hpet, int *tsc)
 162 {
 163         int tsc1, tsc2, hpet1;
 164
 165         do {
 166                 tsc1 = get_cycles_sync();
 167                 hpet1 = hpet_readl(HPET_COUNTER);
 168                 tsc2 = get_cycles_sync();
 169         } while (tsc2 - tsc1 > TICK_MIN);
 170         *hpet = hpet1;
 171         *tsc = tsc2;
 172 }
 173
 174 unsigned int __init hpet_calibrate_tsc(void)
 175 {
 176         int tsc_start, hpet_start;
 177         int tsc_now, hpet_now;
 178         unsigned long flags;
 179
 180         local_irq_save(flags);
 181
 182         read_hpet_tsc(&hpet_start, &tsc_start);
 183
 184         do {
 185                 local_irq_disable();
 186                 read_hpet_tsc(&hpet_now, &tsc_now);
 187                 local_irq_restore(flags);
 188         } while ((tsc_now - tsc_start) < TICK_COUNT &&
 189                 (hpet_now - hpet_start) < TICK_COUNT);
 190
 191         return (tsc_now - tsc_start) * 1000000000L
 192                 / ((hpet_now - hpet_start) * hpet_period / 1000);
 193 }
 194
 195 #ifdef CONFIG_HPET_EMULATE_RTC
 196 /* HPET in LegacyReplacement Mode eats up RTC interrupt line. When, HPET
 197  * is enabled, we support RTC interrupt functionality in software.
 198  * RTC has 3 kinds of interrupts:
 199  * 1) Update Interrupt - generate an interrupt, every sec, when RTC clock
 200  *    is updated
 201  * 2) Alarm Interrupt - generate an interrupt at a specific time of day
 202  * 3) Periodic Interrupt - generate periodic interrupt, with frequencies
 203  *    2Hz-8192Hz (2Hz-64Hz for non-root user) (all freqs in powers of 2)
 204  * (1) and (2) above are implemented using polling at a frequency of
 205  * 64 Hz. The exact frequency is a tradeoff between accuracy and interrupt
 206  * overhead. (DEFAULT_RTC_INT_FREQ)
 207  * For (3), we use interrupts at 64Hz or user specified periodic
 208  * frequency, whichever is higher.
 209  */
 210 #include <linux/rtc.h>
 211
 212 #define DEFAULT_RTC_INT_FREQ    64
 213 #define RTC_NUM_INTS            1
 214
 215 static unsigned long UIE_on;
 216 static unsigned long prev_update_sec;
 217
 218 static unsigned long AIE_on;
 219 static struct rtc_time alarm_time;
 220
 221 static unsigned long PIE_on;
 222 static unsigned long PIE_freq = DEFAULT_RTC_INT_FREQ;
 223 static unsigned long PIE_count;
 224
 225 static unsigned long hpet_rtc_int_freq; /* RTC interrupt frequency */
 226 static unsigned int hpet_t1_cmp; /* cached comparator register */
 227
 228 int is_hpet_enabled(void)
 229 {
 230         return hpet_address != 0;
 231 }
 232
 233 /*
 234  * Timer 1 for RTC, we do not use periodic interrupt feature,
 235  * even if HPET supports periodic interrupts on Timer 1.
 236  * The reason being, to set up a periodic interrupt in HPET, we need to
 237  * stop the main counter. And if we do that everytime someone diables/enables
 238  * RTC, we will have adverse effect on main kernel timer running on Timer 0.
 239  * So, for the time being, simulate the periodic interrupt in software.
 240  *
 241  * hpet_rtc_timer_init() is called for the first time and during subsequent
 242  * interuppts reinit happens through hpet_rtc_timer_reinit().
 243  */
 244 int hpet_rtc_timer_init(void)
 245 {
 246         unsigned int cfg, cnt;
 247         unsigned long flags;
 248
 249         if (!is_hpet_enabled())
 250                 return 0;
 251         /*
 252          * Set the counter 1 and enable the interrupts.
 253          */
 254         if (PIE_on && (PIE_freq > DEFAULT_RTC_INT_FREQ))
 255                 hpet_rtc_int_freq = PIE_freq;
 256         else
 257                 hpet_rtc_int_freq = DEFAULT_RTC_INT_FREQ;
 258
 259         local_irq_save(flags);
 260
 261         cnt = hpet_readl(HPET_COUNTER);
 262         cnt += ((hpet_tick*HZ)/hpet_rtc_int_freq);
 263         hpet_writel(cnt, HPET_T1_CMP);
 264         hpet_t1_cmp = cnt;
 265
 266         cfg = hpet_readl(HPET_T1_CFG);
 267         cfg &= ~HPET_TN_PERIODIC;
 268         cfg |= HPET_TN_ENABLE | HPET_TN_32BIT;
 269         hpet_writel(cfg, HPET_T1_CFG);
 270
 271         local_irq_restore(flags);
 272
 273         return 1;
 274 }
 275
 276 static void hpet_rtc_timer_reinit(void)
 277 {
 278         unsigned int cfg, cnt, ticks_per_int, lost_ints;
 279
 280         if (unlikely(!(PIE_on | AIE_on | UIE_on))) {
 281                 cfg = hpet_readl(HPET_T1_CFG);
 282                 cfg &= ~HPET_TN_ENABLE;
 283                 hpet_writel(cfg, HPET_T1_CFG);
 284                 return;
 285         }
 286
 287         if (PIE_on && (PIE_freq > DEFAULT_RTC_INT_FREQ))
 288                 hpet_rtc_int_freq = PIE_freq;
 289         else
 290                 hpet_rtc_int_freq = DEFAULT_RTC_INT_FREQ;
 291
 292         /* It is more accurate to use the comparator value than current count.*/
 293         ticks_per_int = hpet_tick * HZ / hpet_rtc_int_freq;
 294         hpet_t1_cmp += ticks_per_int;
 295         hpet_writel(hpet_t1_cmp, HPET_T1_CMP);
 296
 297         /*
 298          * If the interrupt handler was delayed too long, the write above tries
 299          * to schedule the next interrupt in the past and the hardware would
 300          * not interrupt until the counter had wrapped around.
 301          * So we have to check that the comparator wasn't set to a past time.
 302          */
 303         cnt = hpet_readl(HPET_COUNTER);
 304         if (unlikely((int)(cnt - hpet_t1_cmp) > 0)) {
 305                 lost_ints = (cnt - hpet_t1_cmp) / ticks_per_int + 1;
 306                 /* Make sure that, even with the time needed to execute
 307                  * this code, the next scheduled interrupt has been moved
 308                  * back to the future: */
 309                 lost_ints++;
 310
 311                 hpet_t1_cmp += lost_ints * ticks_per_int;
 312                 hpet_writel(hpet_t1_cmp, HPET_T1_CMP);
 313
 314                 if (PIE_on)
 315                         PIE_count += lost_ints;
 316
 317                 if (printk_ratelimit())
 318                         printk(KERN_WARNING "rtc: lost some interrupts at %ldHz.\n",
 319                                hpet_rtc_int_freq);
 320         }
 321 }
 322
 323 /*
 324  * The functions below are called from rtc driver.
 325  * Return 0 if HPET is not being used.
 326  * Otherwise do the necessary changes and return 1.
 327  */
 328 int hpet_mask_rtc_irq_bit(unsigned long bit_mask)
 329 {
 330         if (!is_hpet_enabled())
 331                 return 0;
 332
 333         if (bit_mask & RTC_UIE)
 334                 UIE_on = 0;
 335         if (bit_mask & RTC_PIE)
 336                 PIE_on = 0;
 337         if (bit_mask & RTC_AIE)
 338                 AIE_on = 0;
 339
 340         return 1;
 341 }
 342
 343 int hpet_set_rtc_irq_bit(unsigned long bit_mask)
 344 {
 345         int timer_init_reqd = 0;
 346
 347         if (!is_hpet_enabled())
 348                 return 0;
 349
 350         if (!(PIE_on | AIE_on | UIE_on))
 351                 timer_init_reqd = 1;
 352
 353         if (bit_mask & RTC_UIE) {
 354                 UIE_on = 1;
 355         }
 356         if (bit_mask & RTC_PIE) {
 357                 PIE_on = 1;
 358                 PIE_count = 0;
 359         }
 360         if (bit_mask & RTC_AIE) {
 361                 AIE_on = 1;
 362         }
 363
 364         if (timer_init_reqd)
 365                 hpet_rtc_timer_init();
 366
 367         return 1;
 368 }
 369
 370 int hpet_set_alarm_time(unsigned char hrs, unsigned char min, unsigned char sec)
 371 {
 372         if (!is_hpet_enabled())
 373                 return 0;
 374
 375         alarm_time.tm_hour = hrs;
 376         alarm_time.tm_min = min;
 377         alarm_time.tm_sec = sec;
 378
 379         return 1;
 380 }
 381
 382 int hpet_set_periodic_freq(unsigned long freq)
 383 {
 384         if (!is_hpet_enabled())
 385                 return 0;
 386
 387         PIE_freq = freq;
 388         PIE_count = 0;
 389
 390         return 1;
 391 }
 392
 393 int hpet_rtc_dropped_irq(void)
 394 {
 395         if (!is_hpet_enabled())
 396                 return 0;
 397
 398         return 1;
 399 }
 400
 401 irqreturn_t hpet_rtc_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
 402 {
 403         struct rtc_time curr_time;
 404         unsigned long rtc_int_flag = 0;
 405         int call_rtc_interrupt = 0;
 406
 407         hpet_rtc_timer_reinit();
 408
 409         if (UIE_on | AIE_on) {
 410                 rtc_get_rtc_time(&curr_time);
 411         }
 412         if (UIE_on) {
 413                 if (curr_time.tm_sec != prev_update_sec) {
 414                         /* Set update int info, call real rtc int routine */
 415                         call_rtc_interrupt = 1;
 416                         rtc_int_flag = RTC_UF;
 417                         prev_update_sec = curr_time.tm_sec;
 418                 }
 419         }
 420         if (PIE_on) {
 421                 PIE_count++;
 422                 if (PIE_count >= hpet_rtc_int_freq/PIE_freq) {
 423                         /* Set periodic int info, call real rtc int routine */
 424                         call_rtc_interrupt = 1;
 425                         rtc_int_flag |= RTC_PF;
 426                         PIE_count = 0;
 427                 }
 428         }
 429         if (AIE_on) {
 430                 if ((curr_time.tm_sec == alarm_time.tm_sec) &&
 431                     (curr_time.tm_min == alarm_time.tm_min) &&
 432                     (curr_time.tm_hour == alarm_time.tm_hour)) {
 433                         /* Set alarm int info, call real rtc int routine */
 434                         call_rtc_interrupt = 1;
 435                         rtc_int_flag |= RTC_AF;
 436                 }
 437         }
 438         if (call_rtc_interrupt) {
 439                 rtc_int_flag |= (RTC_IRQF | (RTC_NUM_INTS << 8));
 440                 rtc_interrupt(rtc_int_flag, dev_id);
 441         }
 442         return IRQ_HANDLED;
 443 }
 444 #endif
 445
 446 static int __init nohpet_setup(char *s)
 447 {
 448         nohpet = 1;
 449         return 1;
 450 }
 451
 452 __setup("nohpet", nohpet_setup);
 453