- patches.apparmor/remove_suid_new_case_in_2.6.22.diff: Merge fix.
[linux-flexiantxendom0-3.2.10.git] / arch / sh64 / kernel / time.c
1 /*
2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
4  * for more details.
5  *
6  * arch/sh64/kernel/time.c
7  *
8  * Copyright (C) 2000, 2001  Paolo Alberelli
9  * Copyright (C) 2003, 2004  Paul Mundt
10  * Copyright (C) 2003  Richard Curnow
11  *
12  *    Original TMU/RTC code taken from sh version.
13  *    Copyright (C) 1999  Tetsuya Okada & Niibe Yutaka
14  *      Some code taken from i386 version.
15  *      Copyright (C) 1991, 1992, 1995  Linus Torvalds
16  */
17
18 #include <linux/errno.h>
19 #include <linux/rwsem.h>
20 #include <linux/sched.h>
21 #include <linux/kernel.h>
22 #include <linux/param.h>
23 #include <linux/string.h>
24 #include <linux/mm.h>
25 #include <linux/interrupt.h>
26 #include <linux/time.h>
27 #include <linux/delay.h>
28 #include <linux/init.h>
29 #include <linux/profile.h>
30 #include <linux/smp.h>
31 #include <linux/module.h>
32 #include <linux/bcd.h>
33
34 #include <asm/registers.h>       /* required by inline __asm__ stmt. */
35
36 #include <asm/processor.h>
37 #include <asm/uaccess.h>
38 #include <asm/io.h>
39 #include <asm/irq.h>
40 #include <asm/delay.h>
41
42 #include <linux/timex.h>
43 #include <linux/irq.h>
44 #include <asm/hardware.h>
45
46 #define TMU_TOCR_INIT   0x00
47 #define TMU0_TCR_INIT   0x0020
48 #define TMU_TSTR_INIT   1
49 #define TMU_TSTR_OFF    0
50
51 /* RCR1 Bits */
52 #define RCR1_CF         0x80    /* Carry Flag             */
53 #define RCR1_CIE        0x10    /* Carry Interrupt Enable */
54 #define RCR1_AIE        0x08    /* Alarm Interrupt Enable */
55 #define RCR1_AF         0x01    /* Alarm Flag             */
56
57 /* RCR2 Bits */
58 #define RCR2_PEF        0x80    /* PEriodic interrupt Flag */
59 #define RCR2_PESMASK    0x70    /* Periodic interrupt Set  */
60 #define RCR2_RTCEN      0x08    /* ENable RTC              */
61 #define RCR2_ADJ        0x04    /* ADJustment (30-second)  */
62 #define RCR2_RESET      0x02    /* Reset bit               */
63 #define RCR2_START      0x01    /* Start bit               */
64
65 /* Clock, Power and Reset Controller */
66 #define CPRC_BLOCK_OFF  0x01010000
67 #define CPRC_BASE       PHYS_PERIPHERAL_BLOCK + CPRC_BLOCK_OFF
68
69 #define FRQCR           (cprc_base+0x0)
70 #define WTCSR           (cprc_base+0x0018)
71 #define STBCR           (cprc_base+0x0030)
72
73 /* Time Management Unit */
74 #define TMU_BLOCK_OFF   0x01020000
75 #define TMU_BASE        PHYS_PERIPHERAL_BLOCK + TMU_BLOCK_OFF
76 #define TMU0_BASE       tmu_base + 0x8 + (0xc * 0x0)
77 #define TMU1_BASE       tmu_base + 0x8 + (0xc * 0x1)
78 #define TMU2_BASE       tmu_base + 0x8 + (0xc * 0x2)
79
80 #define TMU_TOCR        tmu_base+0x0    /* Byte access */
81 #define TMU_TSTR        tmu_base+0x4    /* Byte access */
82
83 #define TMU0_TCOR       TMU0_BASE+0x0   /* Long access */
84 #define TMU0_TCNT       TMU0_BASE+0x4   /* Long access */
85 #define TMU0_TCR        TMU0_BASE+0x8   /* Word access */
86
87 /* Real Time Clock */
88 #define RTC_BLOCK_OFF   0x01040000
89 #define RTC_BASE        PHYS_PERIPHERAL_BLOCK + RTC_BLOCK_OFF
90
91 #define R64CNT          rtc_base+0x00
92 #define RSECCNT         rtc_base+0x04
93 #define RMINCNT         rtc_base+0x08
94 #define RHRCNT          rtc_base+0x0c
95 #define RWKCNT          rtc_base+0x10
96 #define RDAYCNT         rtc_base+0x14
97 #define RMONCNT         rtc_base+0x18
98 #define RYRCNT          rtc_base+0x1c   /* 16bit */
99 #define RSECAR          rtc_base+0x20
100 #define RMINAR          rtc_base+0x24
101 #define RHRAR           rtc_base+0x28
102 #define RWKAR           rtc_base+0x2c
103 #define RDAYAR          rtc_base+0x30
104 #define RMONAR          rtc_base+0x34
105 #define RCR1            rtc_base+0x38
106 #define RCR2            rtc_base+0x3c
107
108 #define TICK_SIZE (tick_nsec / 1000)
109
110 static unsigned long tmu_base, rtc_base;
111 unsigned long cprc_base;
112
113 /* Variables to allow interpolation of time of day to resolution better than a
114  * jiffy. */
115
116 /* This is effectively protected by xtime_lock */
117 static unsigned long ctc_last_interrupt;
118 static unsigned long long usecs_per_jiffy = 1000000/HZ; /* Approximation */
119
120 #define CTC_JIFFY_SCALE_SHIFT 40
121
122 /* 2**CTC_JIFFY_SCALE_SHIFT / ctc_ticks_per_jiffy */
123 static unsigned long long scaled_recip_ctc_ticks_per_jiffy;
124
125 /* Estimate number of microseconds that have elapsed since the last timer tick,
126    by scaling the delta that has occurred in the CTC register.
127
128    WARNING WARNING WARNING : This algorithm relies on the CTC decrementing at
129    the CPU clock rate.  If the CPU sleeps, the CTC stops counting.  Bear this
130    in mind if enabling SLEEP_WORKS in process.c.  In that case, this algorithm
131    probably needs to use TMU.TCNT0 instead.  This will work even if the CPU is
132    sleeping, though will be coarser.
133
134    FIXME : What if usecs_per_tick is moving around too much, e.g. if an adjtime
135    is running or if the freq or tick arguments of adjtimex are modified after
136    we have calibrated the scaling factor?  This will result in either a jump at
137    the end of a tick period, or a wrap backwards at the start of the next one,
138    if the application is reading the time of day often enough.  I think we
139    ought to do better than this.  For this reason, usecs_per_jiffy is left
140    separated out in the calculation below.  This allows some future hook into
141    the adjtime-related stuff in kernel/timer.c to remove this hazard.
142
143 */
144
145 static unsigned long usecs_since_tick(void)
146 {
147         unsigned long long current_ctc;
148         long ctc_ticks_since_interrupt;
149         unsigned long long ull_ctc_ticks_since_interrupt;
150         unsigned long result;
151
152         unsigned long long mul1_out;
153         unsigned long long mul1_out_high;
154         unsigned long long mul2_out_low, mul2_out_high;
155
156         /* Read CTC register */
157         asm ("getcon cr62, %0" : "=r" (current_ctc));
158         /* Note, the CTC counts down on each CPU clock, not up.
159            Note(2), use long type to get correct wraparound arithmetic when
160            the counter crosses zero. */
161         ctc_ticks_since_interrupt = (long) ctc_last_interrupt - (long) current_ctc;
162         ull_ctc_ticks_since_interrupt = (unsigned long long) ctc_ticks_since_interrupt;
163
164         /* Inline assembly to do 32x32x32->64 multiplier */
165         asm volatile ("mulu.l %1, %2, %0" :
166              "=r" (mul1_out) :
167              "r" (ull_ctc_ticks_since_interrupt), "r" (usecs_per_jiffy));
168
169         mul1_out_high = mul1_out >> 32;
170
171         asm volatile ("mulu.l %1, %2, %0" :
172              "=r" (mul2_out_low) :
173              "r" (mul1_out), "r" (scaled_recip_ctc_ticks_per_jiffy));
174
175 #if 1
176         asm volatile ("mulu.l %1, %2, %0" :
177              "=r" (mul2_out_high) :
178              "r" (mul1_out_high), "r" (scaled_recip_ctc_ticks_per_jiffy));
179 #endif
180
181         result = (unsigned long) (((mul2_out_high << 32) + mul2_out_low) >> CTC_JIFFY_SCALE_SHIFT);
182
183         return result;
184 }
185
186 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
187 {
188         unsigned long flags;
189         unsigned long seq;
190         unsigned long usec, sec;
191
192         do {
193                 seq = read_seqbegin_irqsave(&xtime_lock, flags);
194                 usec = usecs_since_tick();
195                 sec = xtime.tv_sec;
196                 usec += xtime.tv_nsec / 1000;
197         } while (read_seqretry_irqrestore(&xtime_lock, seq, flags));
198
199         while (usec >= 1000000) {
200                 usec -= 1000000;
201                 sec++;
202         }
203
204         tv->tv_sec = sec;
205         tv->tv_usec = usec;
206 }
207
208 int do_settimeofday(struct timespec *tv)
209 {
210         time_t wtm_sec, sec = tv->tv_sec;
211         long wtm_nsec, nsec = tv->tv_nsec;
212
213         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
214                 return -EINVAL;
215
216         write_seqlock_irq(&xtime_lock);
217         /*
218          * This is revolting. We need to set "xtime" correctly. However, the
219          * value in this location is the value at the most recent update of
220          * wall time.  Discover what correction gettimeofday() would have
221          * made, and then undo it!
222          */
223         nsec -= 1000 * usecs_since_tick();
224
225         wtm_sec  = wall_to_monotonic.tv_sec + (xtime.tv_sec - sec);
226         wtm_nsec = wall_to_monotonic.tv_nsec + (xtime.tv_nsec - nsec);
227
228         set_normalized_timespec(&xtime, sec, nsec);
229         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic, wtm_sec, wtm_nsec);
230
231         ntp_clear();
232         write_sequnlock_irq(&xtime_lock);
233         clock_was_set();
234
235         return 0;
236 }
237 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
238
239 static int set_rtc_time(unsigned long nowtime)
240 {
241         int retval = 0;
242         int real_seconds, real_minutes, cmos_minutes;
243
244         ctrl_outb(RCR2_RESET, RCR2);  /* Reset pre-scaler & stop RTC */
245
246         cmos_minutes = ctrl_inb(RMINCNT);
247         BCD_TO_BIN(cmos_minutes);
248
249         /*
250          * since we're only adjusting minutes and seconds,
251          * don't interfere with hour overflow. This avoids
252          * messing with unknown time zones but requires your
253          * RTC not to be off by more than 15 minutes
254          */
255         real_seconds = nowtime % 60;
256         real_minutes = nowtime / 60;
257         if (((abs(real_minutes - cmos_minutes) + 15)/30) & 1)
258                 real_minutes += 30;     /* correct for half hour time zone */
259         real_minutes %= 60;
260
261         if (abs(real_minutes - cmos_minutes) < 30) {
262                 BIN_TO_BCD(real_seconds);
263                 BIN_TO_BCD(real_minutes);
264                 ctrl_outb(real_seconds, RSECCNT);
265                 ctrl_outb(real_minutes, RMINCNT);
266         } else {
267                 printk(KERN_WARNING
268                        "set_rtc_time: can't update from %d to %d\n",
269                        cmos_minutes, real_minutes);
270                 retval = -1;
271         }
272
273         ctrl_outb(RCR2_RTCEN|RCR2_START, RCR2);  /* Start RTC */
274
275         return retval;
276 }
277
278 /* last time the RTC clock got updated */
279 static long last_rtc_update = 0;
280
281 /*
282  * timer_interrupt() needs to keep up the real-time clock,
283  * as well as call the "do_timer()" routine every clocktick
284  */
285 static inline void do_timer_interrupt(void)
286 {
287         unsigned long long current_ctc;
288         asm ("getcon cr62, %0" : "=r" (current_ctc));
289         ctc_last_interrupt = (unsigned long) current_ctc;
290
291         do_timer(1);
292 #ifndef CONFIG_SMP
293         update_process_times(user_mode(get_irq_regs()));
294 #endif
295         if (current->pid)
296                 profile_tick(CPU_PROFILING);
297
298 #ifdef CONFIG_HEARTBEAT
299         {
300                 extern void heartbeat(void);
301
302                 heartbeat();
303         }
304 #endif
305
306         /*
307          * If we have an externally synchronized Linux clock, then update
308          * RTC clock accordingly every ~11 minutes. Set_rtc_mmss() has to be
309          * called as close as possible to 500 ms before the new second starts.
310          */
311         if (ntp_synced() &&
312             xtime.tv_sec > last_rtc_update + 660 &&
313             (xtime.tv_nsec / 1000) >= 500000 - ((unsigned) TICK_SIZE) / 2 &&
314             (xtime.tv_nsec / 1000) <= 500000 + ((unsigned) TICK_SIZE) / 2) {
315                 if (set_rtc_time(xtime.tv_sec) == 0)
316                         last_rtc_update = xtime.tv_sec;
317                 else
318                         last_rtc_update = xtime.tv_sec - 600; /* do it again in 60 s */
319         }
320 }
321
322 /*
323  * This is the same as the above, except we _also_ save the current
324  * Time Stamp Counter value at the time of the timer interrupt, so that
325  * we later on can estimate the time of day more exactly.
326  */
327 static irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id)
328 {
329         unsigned long timer_status;
330
331         /* Clear UNF bit */
332         timer_status = ctrl_inw(TMU0_TCR);
333         timer_status &= ~0x100;
334         ctrl_outw(timer_status, TMU0_TCR);
335
336         /*
337          * Here we are in the timer irq handler. We just have irqs locally
338          * disabled but we don't know if the timer_bh is running on the other
339          * CPU. We need to avoid to SMP race with it. NOTE: we don' t need
340          * the irq version of write_lock because as just said we have irq
341          * locally disabled. -arca
342          */
343         write_lock(&xtime_lock);
344         do_timer_interrupt();
345         write_unlock(&xtime_lock);
346
347         return IRQ_HANDLED;
348 }
349
350 static unsigned long get_rtc_time(void)
351 {
352         unsigned int sec, min, hr, wk, day, mon, yr, yr100;
353
354  again:
355         do {
356                 ctrl_outb(0, RCR1);  /* Clear CF-bit */
357                 sec = ctrl_inb(RSECCNT);
358                 min = ctrl_inb(RMINCNT);
359                 hr  = ctrl_inb(RHRCNT);
360                 wk  = ctrl_inb(RWKCNT);
361                 day = ctrl_inb(RDAYCNT);
362                 mon = ctrl_inb(RMONCNT);
363                 yr  = ctrl_inw(RYRCNT);
364                 yr100 = (yr >> 8);
365                 yr &= 0xff;
366         } while ((ctrl_inb(RCR1) & RCR1_CF) != 0);
367
368         BCD_TO_BIN(yr100);
369         BCD_TO_BIN(yr);
370         BCD_TO_BIN(mon);
371         BCD_TO_BIN(day);
372         BCD_TO_BIN(hr);
373         BCD_TO_BIN(min);
374         BCD_TO_BIN(sec);
375
376         if (yr > 99 || mon < 1 || mon > 12 || day > 31 || day < 1 ||
377             hr > 23 || min > 59 || sec > 59) {
378                 printk(KERN_ERR
379                        "SH RTC: invalid value, resetting to 1 Jan 2000\n");
380                 ctrl_outb(RCR2_RESET, RCR2);  /* Reset & Stop */
381                 ctrl_outb(0, RSECCNT);
382                 ctrl_outb(0, RMINCNT);
383                 ctrl_outb(0, RHRCNT);
384                 ctrl_outb(6, RWKCNT);
385                 ctrl_outb(1, RDAYCNT);
386                 ctrl_outb(1, RMONCNT);
387                 ctrl_outw(0x2000, RYRCNT);
388                 ctrl_outb(RCR2_RTCEN|RCR2_START, RCR2);  /* Start */
389                 goto again;
390         }
391
392         return mktime(yr100 * 100 + yr, mon, day, hr, min, sec);
393 }
394
395 static __init unsigned int get_cpu_hz(void)
396 {
397         unsigned int count;
398         unsigned long __dummy;
399         unsigned long ctc_val_init, ctc_val;
400
401         /*
402         ** Regardless the toolchain, force the compiler to use the
403         ** arbitrary register r3 as a clock tick counter.
404         ** NOTE: r3 must be in accordance with sh64_rtc_interrupt()
405         */
406         register unsigned long long  __rtc_irq_flag __asm__ ("r3");
407
408         local_irq_enable();
409         do {} while (ctrl_inb(R64CNT) != 0);
410         ctrl_outb(RCR1_CIE, RCR1); /* Enable carry interrupt */
411
412         /*
413          * r3 is arbitrary. CDC does not support "=z".
414          */
415         ctc_val_init = 0xffffffff;
416         ctc_val = ctc_val_init;
417
418         asm volatile("gettr     tr0, %1\n\t"
419                      "putcon    %0, " __CTC "\n\t"
420                      "and       %2, r63, %2\n\t"
421                      "pta       $+4, tr0\n\t"
422                      "beq/l     %2, r63, tr0\n\t"
423                      "ptabs     %1, tr0\n\t"
424                      "getcon    " __CTC ", %0\n\t"
425                 : "=r"(ctc_val), "=r" (__dummy), "=r" (__rtc_irq_flag)
426                 : "0" (0));
427         local_irq_disable();
428         /*
429          * SH-3:
430          * CPU clock = 4 stages * loop
431          * tst    rm,rm      if id ex
432          * bt/s   1b            if id ex
433          * add    #1,rd            if id ex
434          *                            (if) pipe line stole
435          * tst    rm,rm                  if id ex
436          * ....
437          *
438          *
439          * SH-4:
440          * CPU clock = 6 stages * loop
441          * I don't know why.
442          * ....
443          *
444          * SH-5:
445          * Use CTC register to count.  This approach returns the right value
446          * even if the I-cache is disabled (e.g. whilst debugging.)
447          *
448          */
449
450         count = ctc_val_init - ctc_val; /* CTC counts down */
451
452 #if defined (CONFIG_SH_SIMULATOR)
453         /*
454          * Let's pretend we are a 5MHz SH-5 to avoid a too
455          * little timer interval. Also to keep delay
456          * calibration within a reasonable time.
457          */
458         return 5000000;
459 #else
460         /*
461          * This really is count by the number of clock cycles
462          * by the ratio between a complete R64CNT
463          * wrap-around (128) and CUI interrupt being raised (64).
464          */
465         return count*2;
466 #endif
467 }
468
469 static irqreturn_t sh64_rtc_interrupt(int irq, void *dev_id)
470 {
471         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
472
473         ctrl_outb(0, RCR1);     /* Disable Carry Interrupts */
474         regs->regs[3] = 1;      /* Using r3 */
475
476         return IRQ_HANDLED;
477 }
478
479 static struct irqaction irq0  = { timer_interrupt, IRQF_DISABLED, CPU_MASK_NONE, "timer", NULL, NULL};
480 static struct irqaction irq1  = { sh64_rtc_interrupt, IRQF_DISABLED, CPU_MASK_NONE, "rtc", NULL, NULL};
481
482 void __init time_init(void)
483 {
484         unsigned int cpu_clock, master_clock, bus_clock, module_clock;
485         unsigned long interval;
486         unsigned long frqcr, ifc, pfc;
487         static int ifc_table[] = { 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 24 };
488 #define bfc_table ifc_table     /* Same */
489 #define pfc_table ifc_table     /* Same */
490
491         tmu_base = onchip_remap(TMU_BASE, 1024, "TMU");
492         if (!tmu_base) {
493                 panic("Unable to remap TMU\n");
494         }
495
496         rtc_base = onchip_remap(RTC_BASE, 1024, "RTC");
497         if (!rtc_base) {
498                 panic("Unable to remap RTC\n");
499         }
500
501         cprc_base = onchip_remap(CPRC_BASE, 1024, "CPRC");
502         if (!cprc_base) {
503                 panic("Unable to remap CPRC\n");
504         }
505
506         xtime.tv_sec = get_rtc_time();
507         xtime.tv_nsec = 0;
508
509         setup_irq(TIMER_IRQ, &irq0);
510         setup_irq(RTC_IRQ, &irq1);
511
512         /* Check how fast it is.. */
513         cpu_clock = get_cpu_hz();
514
515         /* Note careful order of operations to maintain reasonable precision and avoid overflow. */
516         scaled_recip_ctc_ticks_per_jiffy = ((1ULL << CTC_JIFFY_SCALE_SHIFT) / (unsigned long long)(cpu_clock / HZ));
517
518         disable_irq(RTC_IRQ);
519
520         printk("CPU clock: %d.%02dMHz\n",
521                (cpu_clock / 1000000), (cpu_clock % 1000000)/10000);
522         {
523                 unsigned short bfc;
524                 frqcr = ctrl_inl(FRQCR);
525                 ifc  = ifc_table[(frqcr>> 6) & 0x0007];
526                 bfc  = bfc_table[(frqcr>> 3) & 0x0007];
527                 pfc  = pfc_table[(frqcr>> 12) & 0x0007];
528                 master_clock = cpu_clock * ifc;
529                 bus_clock = master_clock/bfc;
530         }
531
532         printk("Bus clock: %d.%02dMHz\n",
533                (bus_clock/1000000), (bus_clock % 1000000)/10000);
534         module_clock = master_clock/pfc;
535         printk("Module clock: %d.%02dMHz\n",
536                (module_clock/1000000), (module_clock % 1000000)/10000);
537         interval = (module_clock/(HZ*4));
538
539         printk("Interval = %ld\n", interval);
540
541         current_cpu_data.cpu_clock    = cpu_clock;
542         current_cpu_data.master_clock = master_clock;
543         current_cpu_data.bus_clock    = bus_clock;
544         current_cpu_data.module_clock = module_clock;
545
546         /* Start TMU0 */
547         ctrl_outb(TMU_TSTR_OFF, TMU_TSTR);
548         ctrl_outb(TMU_TOCR_INIT, TMU_TOCR);
549         ctrl_outw(TMU0_TCR_INIT, TMU0_TCR);
550         ctrl_outl(interval, TMU0_TCOR);
551         ctrl_outl(interval, TMU0_TCNT);
552         ctrl_outb(TMU_TSTR_INIT, TMU_TSTR);
553 }
554
555 void enter_deep_standby(void)
556 {
557         /* Disable watchdog timer */
558         ctrl_outl(0xa5000000, WTCSR);
559         /* Configure deep standby on sleep */
560         ctrl_outl(0x03, STBCR);
561
562 #ifdef CONFIG_SH_ALPHANUMERIC
563         {
564                 extern void mach_alphanum(int position, unsigned char value);
565                 extern void mach_alphanum_brightness(int setting);
566                 char halted[] = "Halted. ";
567                 int i;
568                 mach_alphanum_brightness(6); /* dimmest setting above off */
569                 for (i=0; i<8; i++) {
570                         mach_alphanum(i, halted[i]);
571                 }
572                 asm __volatile__ ("synco");
573         }
574 #endif
575
576         asm __volatile__ ("sleep");
577         asm __volatile__ ("synci");
578         asm __volatile__ ("nop");
579         asm __volatile__ ("nop");
580         asm __volatile__ ("nop");
581         asm __volatile__ ("nop");
582         panic("Unexpected wakeup!\n");
583 }