[PATCH] time: x86_64: split x86_64/kernel/time.c up
[sfrench/cifs-2.6.git] / 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