arch/parisc/kernel/time.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/parisc/kernel/time.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1995  Linus Torvalds
   5  *  Modifications for ARM (C) 1994, 1995, 1996,1997 Russell King
   6  *  Copyright (C) 1999 SuSE GmbH, (Philipp Rumpf, prumpf@tux.org)
   7  *
   8  * 1994-07-02  Alan Modra
   9  *             fixed set_rtc_mmss, fixed time.year for >= 2000, new mktime
  10  * 1998-12-20  Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
  11  *             "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
  12  */
  13 #include <linux/errno.h>
  14 #include <linux/module.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/param.h>
  18 #include <linux/string.h>
  19 #include <linux/mm.h>
  20 #include <linux/interrupt.h>
  21 #include <linux/time.h>
  22 #include <linux/init.h>
  23 #include <linux/smp.h>
  24 #include <linux/profile.h>
  25 #include <linux/clocksource.h>
  26
  27 #include <asm/uaccess.h>
  28 #include <asm/io.h>
  29 #include <asm/irq.h>
  30 #include <asm/param.h>
  31 #include <asm/pdc.h>
  32 #include <asm/led.h>
  33
  34 #include <linux/timex.h>
  35
  36 static unsigned long clocktick __read_mostly;   /* timer cycles per tick */
  37
  38 /*
  39  * We keep time on PA-RISC Linux by using the Interval Timer which is
  40  * a pair of registers; one is read-only and one is write-only; both
  41  * accessed through CR16.  The read-only register is 32 or 64 bits wide,
  42  * and increments by 1 every CPU clock tick.  The architecture only
  43  * guarantees us a rate between 0.5 and 2, but all implementations use a
  44  * rate of 1.  The write-only register is 32-bits wide.  When the lowest
  45  * 32 bits of the read-only register compare equal to the write-only
  46  * register, it raises a maskable external interrupt.  Each processor has
  47  * an Interval Timer of its own and they are not synchronised.
  48  *
  49  * We want to generate an interrupt every 1/HZ seconds.  So we program
  50  * CR16 to interrupt every @clocktick cycles.  The it_value in cpu_data
  51  * is programmed with the intended time of the next tick.  We can be
  52  * held off for an arbitrarily long period of time by interrupts being
  53  * disabled, so we may miss one or more ticks.
  54  */
  55 irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id)
  56 {
  57         unsigned long now;
  58         unsigned long next_tick;
  59         unsigned long cycles_elapsed, ticks_elapsed;
  60         unsigned long cycles_remainder;
  61         unsigned int cpu = smp_processor_id();
  62         struct cpuinfo_parisc *cpuinfo = &cpu_data[cpu];
  63
  64         /* gcc can optimize for "read-only" case with a local clocktick */
  65         unsigned long cpt = clocktick;
  66
  67         profile_tick(CPU_PROFILING);
  68
  69         /* Initialize next_tick to the expected tick time. */
  70         next_tick = cpuinfo->it_value;
  71
  72         /* Get current interval timer.
  73          * CR16 reads as 64 bits in CPU wide mode.
  74          * CR16 reads as 32 bits in CPU narrow mode.
  75          */
  76         now = mfctl(16);
  77
  78         cycles_elapsed = now - next_tick;
  79
  80         if ((cycles_elapsed >> 5) < cpt) {
  81                 /* use "cheap" math (add/subtract) instead
  82                  * of the more expensive div/mul method
  83                  */
  84                 cycles_remainder = cycles_elapsed;
  85                 ticks_elapsed = 1;
  86                 while (cycles_remainder > cpt) {
  87                         cycles_remainder -= cpt;
  88                         ticks_elapsed++;
  89                 }
  90         } else {
  91                 cycles_remainder = cycles_elapsed % cpt;
  92                 ticks_elapsed = 1 + cycles_elapsed / cpt;
  93         }
  94
  95         /* Can we differentiate between "early CR16" (aka Scenario 1) and
  96          * "long delay" (aka Scenario 3)? I don't think so.
  97          *
  98          * We expected timer_interrupt to be delivered at least a few hundred
  99          * cycles after the IT fires. But it's arbitrary how much time passes
 100          * before we call it "late". I've picked one second.
 101          */
 102         if (ticks_elapsed > HZ) {
 103                 /* Scenario 3: very long delay?  bad in any case */
 104                 printk (KERN_CRIT "timer_interrupt(CPU %d): delayed!"
 105                         " cycles %lX rem %lX "
 106                         " next/now %lX/%lX\n",
 107                         cpu,
 108                         cycles_elapsed, cycles_remainder,
 109                         next_tick, now );
 110         }
 111
 112         /* convert from "division remainder" to "remainder of clock tick" */
 113         cycles_remainder = cpt - cycles_remainder;
 114
 115         /* Determine when (in CR16 cycles) next IT interrupt will fire.
 116          * We want IT to fire modulo clocktick even if we miss/skip some.
 117          * But those interrupts don't in fact get delivered that regularly.
 118          */
 119         next_tick = now + cycles_remainder;
 120
 121         cpuinfo->it_value = next_tick;
 122
 123         /* Skip one clocktick on purpose if we are likely to miss next_tick.
 124          * We want to avoid the new next_tick being less than CR16.
 125          * If that happened, itimer wouldn't fire until CR16 wrapped.
 126          * We'll catch the tick we missed on the tick after that.
 127          */
 128         if (!(cycles_remainder >> 13))
 129                 next_tick += cpt;
 130
 131         /* Program the IT when to deliver the next interrupt. */
 132         /* Only bottom 32-bits of next_tick are written to cr16.  */
 133         mtctl(next_tick, 16);
 134
 135
 136         /* Done mucking with unreliable delivery of interrupts.
 137          * Go do system house keeping.
 138          */
 139
 140         if (!--cpuinfo->prof_counter) {
 141                 cpuinfo->prof_counter = cpuinfo->prof_multiplier;
 142                 update_process_times(user_mode(get_irq_regs()));
 143         }
 144
 145         if (cpu == 0) {
 146                 write_seqlock(&xtime_lock);
 147                 do_timer(ticks_elapsed);
 148                 write_sequnlock(&xtime_lock);
 149         }
 150
 151         /* check soft power switch status */
 152         if (cpu == 0 && !atomic_read(&power_tasklet.count))
 153                 tasklet_schedule(&power_tasklet);
 154
 155         return IRQ_HANDLED;
 156 }
 157
 158
 159 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
 160 {
 161         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 162
 163         if (regs->gr[0] & PSW_N)
 164                 pc -= 4;
 165
 166 #ifdef CONFIG_SMP
 167         if (in_lock_functions(pc))
 168                 pc = regs->gr[2];
 169 #endif
 170
 171         return pc;
 172 }
 173 EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
 174
 175
 176 /* clock source code */
 177
 178 static cycle_t read_cr16(void)
 179 {
 180         return get_cycles();
 181 }
 182
 183 static struct clocksource clocksource_cr16 = {
 184         .name                   = "cr16",
 185         .rating                 = 300,
 186         .read                   = read_cr16,
 187         .mask                   = CLOCKSOURCE_MASK(BITS_PER_LONG),
 188         .mult                   = 0, /* to be set */
 189         .shift                  = 22,
 190         .is_continuous          = 1,
 191 };
 192
 193
 194 /*
 195  * XXX: We can do better than this.
 196  * Returns nanoseconds
 197  */
 198
 199 unsigned long long sched_clock(void)
 200 {
 201         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
 202 }
 203
 204
 205 void __init start_cpu_itimer(void)
 206 {
 207         unsigned int cpu = smp_processor_id();
 208         unsigned long next_tick = mfctl(16) + clocktick;
 209
 210         mtctl(next_tick, 16);           /* kick off Interval Timer (CR16) */
 211
 212         cpu_data[cpu].it_value = next_tick;
 213 }
 214
 215 void __init time_init(void)
 216 {
 217         static struct pdc_tod tod_data;
 218         unsigned long current_cr16_khz;
 219
 220         clocktick = (100 * PAGE0->mem_10msec) / HZ;
 221
 222         start_cpu_itimer();     /* get CPU 0 started */
 223
 224         /* register at clocksource framework */
 225         current_cr16_khz = PAGE0->mem_10msec/10;  /* kHz */
 226         clocksource_cr16.mult = clocksource_khz2mult(current_cr16_khz,
 227                                                 clocksource_cr16.shift);
 228         /* lower the rating if we already know its unstable: */
 229         if (num_online_cpus()>1)
 230                 clocksource_cr16.rating = 200;
 231
 232         clocksource_register(&clocksource_cr16);
 233
 234         if (pdc_tod_read(&tod_data) == 0) {
 235                 unsigned long flags;
 236
 237                 write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
 238                 xtime.tv_sec = tod_data.tod_sec;
 239                 xtime.tv_nsec = tod_data.tod_usec * 1000;
 240                 set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
 241                                         -xtime.tv_sec, -xtime.tv_nsec);
 242                 write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
 243         } else {
 244                 printk(KERN_ERR "Error reading tod clock\n");
 245                 xtime.tv_sec = 0;
 246                 xtime.tv_nsec = 0;
 247         }
 248 }
 249