sched/x86: Fix overflow in cyc2ns_offset
[linux-flexiantxendom0.git] / arch / x86 / kernel / tsc.c
index 7603c05..9a987d4 100644 (file)
@@ -5,32 +5,37 @@
 #include <linux/timer.h>
 #include <linux/acpi_pmtmr.h>
 #include <linux/cpufreq.h>
-#include <linux/dmi.h>
 #include <linux/delay.h>
 #include <linux/clocksource.h>
 #include <linux/percpu.h>
+#include <linux/timex.h>
 
 #include <asm/hpet.h>
 #include <asm/timer.h>
 #include <asm/vgtod.h>
 #include <asm/time.h>
 #include <asm/delay.h>
+#include <asm/hypervisor.h>
+#include <asm/nmi.h>
+#include <asm/x86_init.h>
 
-unsigned int cpu_khz;           /* TSC clocks / usec, not used here */
+unsigned int __read_mostly cpu_khz;    /* TSC clocks / usec, not used here */
 EXPORT_SYMBOL(cpu_khz);
-unsigned int tsc_khz;
+
+unsigned int __read_mostly tsc_khz;
 EXPORT_SYMBOL(tsc_khz);
 
 /*
  * TSC can be unstable due to cpufreq or due to unsynced TSCs
  */
-static int tsc_unstable;
+static int __read_mostly tsc_unstable;
 
 /* native_sched_clock() is called before tsc_init(), so
    we must start with the TSC soft disabled to prevent
    erroneous rdtsc usage on !cpu_has_tsc processors */
-static int tsc_disabled = -1;
+static int __read_mostly tsc_disabled = -1;
 
+static int tsc_clocksource_reliable;
 /*
  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
  */
@@ -44,7 +49,7 @@ u64 native_sched_clock(void)
         *   unstable. We do this because unlike Time Of Day,
         *   the scheduler clock tolerates small errors and it's
         *   very important for it to be as fast as the platform
-        *   can achive it. )
+        *   can achieve it. )
         */
        if (unlikely(tsc_disabled)) {
                /* No locking but a rare wrong value is not a big deal: */
@@ -55,7 +60,7 @@ u64 native_sched_clock(void)
        rdtscll(this_offset);
 
        /* return the value in ns */
-       return cycles_2_ns(this_offset);
+       return __cycles_2_ns(this_offset);
 }
 
 /* We need to define a real function for sched_clock, to override the
@@ -98,13 +103,26 @@ int __init notsc_setup(char *str)
 
 __setup("notsc", notsc_setup);
 
+static int no_sched_irq_time;
+
+static int __init tsc_setup(char *str)
+{
+       if (!strcmp(str, "reliable"))
+               tsc_clocksource_reliable = 1;
+       if (!strncmp(str, "noirqtime", 9))
+               no_sched_irq_time = 1;
+       return 1;
+}
+
+__setup("tsc=", tsc_setup);
+
 #define MAX_RETRIES     5
 #define SMI_TRESHOLD    50000
 
 /*
  * Read TSC and the reference counters. Take care of SMI disturbance
  */
-static u64 __init tsc_read_refs(u64 *pm, u64 *hpet)
+static u64 tsc_read_refs(u64 *p, int hpet)
 {
        u64 t1, t2;
        int i;
@@ -112,9 +130,9 @@ static u64 __init tsc_read_refs(u64 *pm, u64 *hpet)
        for (i = 0; i < MAX_RETRIES; i++) {
                t1 = get_cycles();
                if (hpet)
-                       *hpet = hpet_readl(HPET_COUNTER) & 0xFFFFFFFF;
+                       *p = hpet_readl(HPET_COUNTER) & 0xFFFFFFFF;
                else
-                       *pm = acpi_pm_read_early();
+                       *p = acpi_pm_read_early();
                t2 = get_cycles();
                if ((t2 - t1) < SMI_TRESHOLD)
                        return t2;
@@ -122,89 +140,430 @@ static u64 __init tsc_read_refs(u64 *pm, u64 *hpet)
        return ULLONG_MAX;
 }
 
-/**
- * native_calibrate_tsc - calibrate the tsc on boot
+/*
+ * Calculate the TSC frequency from HPET reference
  */
-unsigned long native_calibrate_tsc(void)
+static unsigned long calc_hpet_ref(u64 deltatsc, u64 hpet1, u64 hpet2)
 {
-       unsigned long flags;
-       u64 tsc1, tsc2, tr1, tr2, delta, pm1, pm2, hpet1, hpet2;
-       int hpet = is_hpet_enabled();
-       unsigned int tsc_khz_val = 0;
+       u64 tmp;
 
-       local_irq_save(flags);
+       if (hpet2 < hpet1)
+               hpet2 += 0x100000000ULL;
+       hpet2 -= hpet1;
+       tmp = ((u64)hpet2 * hpet_readl(HPET_PERIOD));
+       do_div(tmp, 1000000);
+       do_div(deltatsc, tmp);
+
+       return (unsigned long) deltatsc;
+}
+
+/*
+ * Calculate the TSC frequency from PMTimer reference
+ */
+static unsigned long calc_pmtimer_ref(u64 deltatsc, u64 pm1, u64 pm2)
+{
+       u64 tmp;
+
+       if (!pm1 && !pm2)
+               return ULONG_MAX;
+
+       if (pm2 < pm1)
+               pm2 += (u64)ACPI_PM_OVRRUN;
+       pm2 -= pm1;
+       tmp = pm2 * 1000000000LL;
+       do_div(tmp, PMTMR_TICKS_PER_SEC);
+       do_div(deltatsc, tmp);
+
+       return (unsigned long) deltatsc;
+}
+
+#define CAL_MS         10
+#define CAL_LATCH      (CLOCK_TICK_RATE / (1000 / CAL_MS))
+#define CAL_PIT_LOOPS  1000
+
+#define CAL2_MS                50
+#define CAL2_LATCH     (CLOCK_TICK_RATE / (1000 / CAL2_MS))
+#define CAL2_PIT_LOOPS 5000
+
+
+/*
+ * Try to calibrate the TSC against the Programmable
+ * Interrupt Timer and return the frequency of the TSC
+ * in kHz.
+ *
+ * Return ULONG_MAX on failure to calibrate.
+ */
+static unsigned long pit_calibrate_tsc(u32 latch, unsigned long ms, int loopmin)
+{
+       u64 tsc, t1, t2, delta;
+       unsigned long tscmin, tscmax;
+       int pitcnt;
+
+       /* Set the Gate high, disable speaker */
+       outb((inb(0x61) & ~0x02) | 0x01, 0x61);
+
+       /*
+        * Setup CTC channel 2* for mode 0, (interrupt on terminal
+        * count mode), binary count. Set the latch register to 50ms
+        * (LSB then MSB) to begin countdown.
+        */
+       outb(0xb0, 0x43);
+       outb(latch & 0xff, 0x42);
+       outb(latch >> 8, 0x42);
+
+       tsc = t1 = t2 = get_cycles();
+
+       pitcnt = 0;
+       tscmax = 0;
+       tscmin = ULONG_MAX;
+       while ((inb(0x61) & 0x20) == 0) {
+               t2 = get_cycles();
+               delta = t2 - tsc;
+               tsc = t2;
+               if ((unsigned long) delta < tscmin)
+                       tscmin = (unsigned int) delta;
+               if ((unsigned long) delta > tscmax)
+                       tscmax = (unsigned int) delta;
+               pitcnt++;
+       }
+
+       /*
+        * Sanity checks:
+        *
+        * If we were not able to read the PIT more than loopmin
+        * times, then we have been hit by a massive SMI
+        *
+        * If the maximum is 10 times larger than the minimum,
+        * then we got hit by an SMI as well.
+        */
+       if (pitcnt < loopmin || tscmax > 10 * tscmin)
+               return ULONG_MAX;
+
+       /* Calculate the PIT value */
+       delta = t2 - t1;
+       do_div(delta, ms);
+       return delta;
+}
+
+/*
+ * This reads the current MSB of the PIT counter, and
+ * checks if we are running on sufficiently fast and
+ * non-virtualized hardware.
+ *
+ * Our expectations are:
+ *
+ *  - the PIT is running at roughly 1.19MHz
+ *
+ *  - each IO is going to take about 1us on real hardware,
+ *    but we allow it to be much faster (by a factor of 10) or
+ *    _slightly_ slower (ie we allow up to a 2us read+counter
+ *    update - anything else implies a unacceptably slow CPU
+ *    or PIT for the fast calibration to work.
+ *
+ *  - with 256 PIT ticks to read the value, we have 214us to
+ *    see the same MSB (and overhead like doing a single TSC
+ *    read per MSB value etc).
+ *
+ *  - We're doing 2 reads per loop (LSB, MSB), and we expect
+ *    them each to take about a microsecond on real hardware.
+ *    So we expect a count value of around 100. But we'll be
+ *    generous, and accept anything over 50.
+ *
+ *  - if the PIT is stuck, and we see *many* more reads, we
+ *    return early (and the next caller of pit_expect_msb()
+ *    then consider it a failure when they don't see the
+ *    next expected value).
+ *
+ * These expectations mean that we know that we have seen the
+ * transition from one expected value to another with a fairly
+ * high accuracy, and we didn't miss any events. We can thus
+ * use the TSC value at the transitions to calculate a pretty
+ * good value for the TSC frequencty.
+ */
+static inline int pit_verify_msb(unsigned char val)
+{
+       /* Ignore LSB */
+       inb(0x42);
+       return inb(0x42) == val;
+}
+
+static inline int pit_expect_msb(unsigned char val, u64 *tscp, unsigned long *deltap)
+{
+       int count;
+       u64 tsc = 0, prev_tsc = 0;
+
+       for (count = 0; count < 50000; count++) {
+               if (!pit_verify_msb(val))
+                       break;
+               prev_tsc = tsc;
+               tsc = get_cycles();
+       }
+       *deltap = get_cycles() - prev_tsc;
+       *tscp = tsc;
+
+       /*
+        * We require _some_ success, but the quality control
+        * will be based on the error terms on the TSC values.
+        */
+       return count > 5;
+}
 
-       tsc1 = tsc_read_refs(&pm1, hpet ? &hpet1 : NULL);
+/*
+ * How many MSB values do we want to see? We aim for
+ * a maximum error rate of 500ppm (in practice the
+ * real error is much smaller), but refuse to spend
+ * more than 50ms on it.
+ */
+#define MAX_QUICK_PIT_MS 50
+#define MAX_QUICK_PIT_ITERATIONS (MAX_QUICK_PIT_MS * PIT_TICK_RATE / 1000 / 256)
 
+static unsigned long quick_pit_calibrate(void)
+{
+       int i;
+       u64 tsc, delta;
+       unsigned long d1, d2;
+
+       /* Set the Gate high, disable speaker */
        outb((inb(0x61) & ~0x02) | 0x01, 0x61);
 
+       /*
+        * Counter 2, mode 0 (one-shot), binary count
+        *
+        * NOTE! Mode 2 decrements by two (and then the
+        * output is flipped each time, giving the same
+        * final output frequency as a decrement-by-one),
+        * so mode 0 is much better when looking at the
+        * individual counts.
+        */
        outb(0xb0, 0x43);
-       outb((CLOCK_TICK_RATE / (1000 / 50)) & 0xff, 0x42);
-       outb((CLOCK_TICK_RATE / (1000 / 50)) >> 8, 0x42);
-       tr1 = get_cycles();
-       while ((inb(0x61) & 0x20) == 0);
-       tr2 = get_cycles();
 
-       tsc2 = tsc_read_refs(&pm2, hpet ? &hpet2 : NULL);
+       /* Start at 0xffff */
+       outb(0xff, 0x42);
+       outb(0xff, 0x42);
+
+       /*
+        * The PIT starts counting at the next edge, so we
+        * need to delay for a microsecond. The easiest way
+        * to do that is to just read back the 16-bit counter
+        * once from the PIT.
+        */
+       pit_verify_msb(0);
+
+       if (pit_expect_msb(0xff, &tsc, &d1)) {
+               for (i = 1; i <= MAX_QUICK_PIT_ITERATIONS; i++) {
+                       if (!pit_expect_msb(0xff-i, &delta, &d2))
+                               break;
+
+                       /*
+                        * Iterate until the error is less than 500 ppm
+                        */
+                       delta -= tsc;
+                       if (d1+d2 >= delta >> 11)
+                               continue;
+
+                       /*
+                        * Check the PIT one more time to verify that
+                        * all TSC reads were stable wrt the PIT.
+                        *
+                        * This also guarantees serialization of the
+                        * last cycle read ('d2') in pit_expect_msb.
+                        */
+                       if (!pit_verify_msb(0xfe - i))
+                               break;
+                       goto success;
+               }
+       }
+       printk("Fast TSC calibration failed\n");
+       return 0;
+
+success:
+       /*
+        * Ok, if we get here, then we've seen the
+        * MSB of the PIT decrement 'i' times, and the
+        * error has shrunk to less than 500 ppm.
+        *
+        * As a result, we can depend on there not being
+        * any odd delays anywhere, and the TSC reads are
+        * reliable (within the error).
+        *
+        * kHz = ticks / time-in-seconds / 1000;
+        * kHz = (t2 - t1) / (I * 256 / PIT_TICK_RATE) / 1000
+        * kHz = ((t2 - t1) * PIT_TICK_RATE) / (I * 256 * 1000)
+        */
+       delta *= PIT_TICK_RATE;
+       do_div(delta, i*256*1000);
+       printk("Fast TSC calibration using PIT\n");
+       return delta;
+}
 
+/**
+ * native_calibrate_tsc - calibrate the tsc on boot
+ */
+unsigned long native_calibrate_tsc(void)
+{
+       u64 tsc1, tsc2, delta, ref1, ref2;
+       unsigned long tsc_pit_min = ULONG_MAX, tsc_ref_min = ULONG_MAX;
+       unsigned long flags, latch, ms, fast_calibrate;
+       int hpet = is_hpet_enabled(), i, loopmin;
+
+       local_irq_save(flags);
+       fast_calibrate = quick_pit_calibrate();
        local_irq_restore(flags);
+       if (fast_calibrate)
+               return fast_calibrate;
 
        /*
-        * Preset the result with the raw and inaccurate PIT
-        * calibration value
+        * Run 5 calibration loops to get the lowest frequency value
+        * (the best estimate). We use two different calibration modes
+        * here:
+        *
+        * 1) PIT loop. We set the PIT Channel 2 to oneshot mode and
+        * load a timeout of 50ms. We read the time right after we
+        * started the timer and wait until the PIT count down reaches
+        * zero. In each wait loop iteration we read the TSC and check
+        * the delta to the previous read. We keep track of the min
+        * and max values of that delta. The delta is mostly defined
+        * by the IO time of the PIT access, so we can detect when a
+        * SMI/SMM disturbance happened between the two reads. If the
+        * maximum time is significantly larger than the minimum time,
+        * then we discard the result and have another try.
+        *
+        * 2) Reference counter. If available we use the HPET or the
+        * PMTIMER as a reference to check the sanity of that value.
+        * We use separate TSC readouts and check inside of the
+        * reference read for a SMI/SMM disturbance. We dicard
+        * disturbed values here as well. We do that around the PIT
+        * calibration delay loop as we have to wait for a certain
+        * amount of time anyway.
         */
-       delta = (tr2 - tr1);
-       do_div(delta, 50);
-       tsc_khz_val = delta;
 
-       /* hpet or pmtimer available ? */
-       if (!hpet && !pm1 && !pm2) {
-               printk(KERN_INFO "TSC calibrated against PIT\n");
-               goto out;
+       /* Preset PIT loop values */
+       latch = CAL_LATCH;
+       ms = CAL_MS;
+       loopmin = CAL_PIT_LOOPS;
+
+       for (i = 0; i < 3; i++) {
+               unsigned long tsc_pit_khz;
+
+               /*
+                * Read the start value and the reference count of
+                * hpet/pmtimer when available. Then do the PIT
+                * calibration, which will take at least 50ms, and
+                * read the end value.
+                */
+               local_irq_save(flags);
+               tsc1 = tsc_read_refs(&ref1, hpet);
+               tsc_pit_khz = pit_calibrate_tsc(latch, ms, loopmin);
+               tsc2 = tsc_read_refs(&ref2, hpet);
+               local_irq_restore(flags);
+
+               /* Pick the lowest PIT TSC calibration so far */
+               tsc_pit_min = min(tsc_pit_min, tsc_pit_khz);
+
+               /* hpet or pmtimer available ? */
+               if (ref1 == ref2)
+                       continue;
+
+               /* Check, whether the sampling was disturbed by an SMI */
+               if (tsc1 == ULLONG_MAX || tsc2 == ULLONG_MAX)
+                       continue;
+
+               tsc2 = (tsc2 - tsc1) * 1000000LL;
+               if (hpet)
+                       tsc2 = calc_hpet_ref(tsc2, ref1, ref2);
+               else
+                       tsc2 = calc_pmtimer_ref(tsc2, ref1, ref2);
+
+               tsc_ref_min = min(tsc_ref_min, (unsigned long) tsc2);
+
+               /* Check the reference deviation */
+               delta = ((u64) tsc_pit_min) * 100;
+               do_div(delta, tsc_ref_min);
+
+               /*
+                * If both calibration results are inside a 10% window
+                * then we can be sure, that the calibration
+                * succeeded. We break out of the loop right away. We
+                * use the reference value, as it is more precise.
+                */
+               if (delta >= 90 && delta <= 110) {
+                       printk(KERN_INFO
+                              "TSC: PIT calibration matches %s. %d loops\n",
+                              hpet ? "HPET" : "PMTIMER", i + 1);
+                       return tsc_ref_min;
+               }
+
+               /*
+                * Check whether PIT failed more than once. This
+                * happens in virtualized environments. We need to
+                * give the virtual PC a slightly longer timeframe for
+                * the HPET/PMTIMER to make the result precise.
+                */
+               if (i == 1 && tsc_pit_min == ULONG_MAX) {
+                       latch = CAL2_LATCH;
+                       ms = CAL2_MS;
+                       loopmin = CAL2_PIT_LOOPS;
+               }
        }
 
-       /* Check, whether the sampling was disturbed by an SMI */
-       if (tsc1 == ULLONG_MAX || tsc2 == ULLONG_MAX) {
-               printk(KERN_WARNING "TSC calibration disturbed by SMI, "
-                               "using PIT calibration result\n");
-               goto out;
+       /*
+        * Now check the results.
+        */
+       if (tsc_pit_min == ULONG_MAX) {
+               /* PIT gave no useful value */
+               printk(KERN_WARNING "TSC: Unable to calibrate against PIT\n");
+
+               /* We don't have an alternative source, disable TSC */
+               if (!hpet && !ref1 && !ref2) {
+                       printk("TSC: No reference (HPET/PMTIMER) available\n");
+                       return 0;
+               }
+
+               /* The alternative source failed as well, disable TSC */
+               if (tsc_ref_min == ULONG_MAX) {
+                       printk(KERN_WARNING "TSC: HPET/PMTIMER calibration "
+                              "failed.\n");
+                       return 0;
+               }
+
+               /* Use the alternative source */
+               printk(KERN_INFO "TSC: using %s reference calibration\n",
+                      hpet ? "HPET" : "PMTIMER");
+
+               return tsc_ref_min;
        }
 
-       tsc2 = (tsc2 - tsc1) * 1000000LL;
-
-       if (hpet) {
-               printk(KERN_INFO "TSC calibrated against HPET\n");
-               if (hpet2 < hpet1)
-                       hpet2 += 0x100000000ULL;
-               hpet2 -= hpet1;
-               tsc1 = ((u64)hpet2 * hpet_readl(HPET_PERIOD));
-               do_div(tsc1, 1000000);
-       } else {
-               printk(KERN_INFO "TSC calibrated against PM_TIMER\n");
-               if (pm2 < pm1)
-                       pm2 += (u64)ACPI_PM_OVRRUN;
-               pm2 -= pm1;
-               tsc1 = pm2 * 1000000000LL;
-               do_div(tsc1, PMTMR_TICKS_PER_SEC);
+       /* We don't have an alternative source, use the PIT calibration value */
+       if (!hpet && !ref1 && !ref2) {
+               printk(KERN_INFO "TSC: Using PIT calibration value\n");
+               return tsc_pit_min;
        }
 
-       do_div(tsc2, tsc1);
-       tsc_khz_val = tsc2;
+       /* The alternative source failed, use the PIT calibration value */
+       if (tsc_ref_min == ULONG_MAX) {
+               printk(KERN_WARNING "TSC: HPET/PMTIMER calibration failed. "
+                      "Using PIT calibration\n");
+               return tsc_pit_min;
+       }
 
-out:
-       return tsc_khz_val;
+       /*
+        * The calibration values differ too much. In doubt, we use
+        * the PIT value as we know that there are PMTIMERs around
+        * running at double speed. At least we let the user know:
+        */
+       printk(KERN_WARNING "TSC: PIT calibration deviates from %s: %lu %lu.\n",
+              hpet ? "HPET" : "PMTIMER", tsc_pit_min, tsc_ref_min);
+       printk(KERN_INFO "TSC: Using PIT calibration value\n");
+       return tsc_pit_min;
 }
 
-
-#ifdef CONFIG_X86_32
-/* Only called from the Powernow K7 cpu freq driver */
 int recalibrate_cpu_khz(void)
 {
 #ifndef CONFIG_SMP
        unsigned long cpu_khz_old = cpu_khz;
 
        if (cpu_has_tsc) {
-               tsc_khz = calibrate_tsc();
+               tsc_khz = x86_platform.calibrate_tsc();
                cpu_khz = tsc_khz;
                cpu_data(0).loops_per_jiffy =
                        cpufreq_scale(cpu_data(0).loops_per_jiffy,
@@ -219,7 +578,6 @@ int recalibrate_cpu_khz(void)
 
 EXPORT_SYMBOL(recalibrate_cpu_khz);
 
-#endif /* CONFIG_X86_32 */
 
 /* Accelerators for sched_clock()
  * convert from cycles(64bits) => nanoseconds (64bits)
@@ -244,27 +602,70 @@ EXPORT_SYMBOL(recalibrate_cpu_khz);
  */
 
 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, cyc2ns);
+DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, cyc2ns_offset);
 
 static void set_cyc2ns_scale(unsigned long cpu_khz, int cpu)
 {
-       unsigned long long tsc_now, ns_now;
+       unsigned long long tsc_now, ns_now, *offset;
        unsigned long flags, *scale;
 
        local_irq_save(flags);
        sched_clock_idle_sleep_event();
 
        scale = &per_cpu(cyc2ns, cpu);
+       offset = &per_cpu(cyc2ns_offset, cpu);
 
        rdtscll(tsc_now);
        ns_now = __cycles_2_ns(tsc_now);
 
-       if (cpu_khz)
+       if (cpu_khz) {
                *scale = (NSEC_PER_MSEC << CYC2NS_SCALE_FACTOR)/cpu_khz;
+               *offset = ns_now - mult_frac(tsc_now, *scale,
+                                            (1UL << CYC2NS_SCALE_FACTOR));
+       }
 
        sched_clock_idle_wakeup_event(0);
        local_irq_restore(flags);
 }
 
+static unsigned long long cyc2ns_suspend;
+
+void save_sched_clock_state(void)
+{
+       if (!sched_clock_stable)
+               return;
+
+       cyc2ns_suspend = sched_clock();
+}
+
+/*
+ * Even on processors with invariant TSC, TSC gets reset in some the
+ * ACPI system sleep states. And in some systems BIOS seem to reinit TSC to
+ * arbitrary value (still sync'd across cpu's) during resume from such sleep
+ * states. To cope up with this, recompute the cyc2ns_offset for each cpu so
+ * that sched_clock() continues from the point where it was left off during
+ * suspend.
+ */
+void restore_sched_clock_state(void)
+{
+       unsigned long long offset;
+       unsigned long flags;
+       int cpu;
+
+       if (!sched_clock_stable)
+               return;
+
+       local_irq_save(flags);
+
+       __this_cpu_write(cyc2ns_offset, 0);
+       offset = cyc2ns_suspend - sched_clock();
+
+       for_each_possible_cpu(cpu)
+               per_cpu(cyc2ns_offset, cpu) = offset;
+
+       local_irq_restore(flags);
+}
+
 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
 
 /* Frequency scaling support. Adjust the TSC based timer when the cpu frequency
@@ -286,17 +687,15 @@ static int time_cpufreq_notifier(struct notifier_block *nb, unsigned long val,
                                void *data)
 {
        struct cpufreq_freqs *freq = data;
-       unsigned long *lpj, dummy;
+       unsigned long *lpj;
 
        if (cpu_has(&cpu_data(freq->cpu), X86_FEATURE_CONSTANT_TSC))
                return 0;
 
-       lpj = &dummy;
-       if (!(freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS))
+       lpj = &boot_cpu_data.loops_per_jiffy;
 #ifdef CONFIG_SMP
+       if (!(freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS))
                lpj = &cpu_data(freq->cpu).loops_per_jiffy;
-#else
-       lpj = &boot_cpu_data.loops_per_jiffy;
 #endif
 
        if (!ref_freq) {
@@ -307,14 +706,14 @@ static int time_cpufreq_notifier(struct notifier_block *nb, unsigned long val,
        if ((val == CPUFREQ_PRECHANGE  && freq->old < freq->new) ||
                        (val == CPUFREQ_POSTCHANGE && freq->old > freq->new) ||
                        (val == CPUFREQ_RESUMECHANGE)) {
-               *lpj =  cpufreq_scale(loops_per_jiffy_ref, ref_freq, freq->new);
+               *lpj = cpufreq_scale(loops_per_jiffy_ref, ref_freq, freq->new);
 
                tsc_khz = cpufreq_scale(tsc_khz_ref, ref_freq, freq->new);
                if (!(freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS))
                        mark_tsc_unstable("cpufreq changes");
        }
 
-       set_cyc2ns_scale(tsc_khz_ref, freq->cpu);
+       set_cyc2ns_scale(tsc_khz, freq->cpu);
 
        return 0;
 }
@@ -325,6 +724,10 @@ static struct notifier_block time_cpufreq_notifier_block = {
 
 static int __init cpufreq_tsc(void)
 {
+       if (!cpu_has_tsc)
+               return 0;
+       if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC))
+               return 0;
        cpufreq_register_notifier(&time_cpufreq_notifier_block,
                                CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER);
        return 0;
@@ -350,7 +753,7 @@ static struct clocksource clocksource_tsc;
  * code, which is necessary to support wrapping clocksources like pm
  * timer.
  */
-static cycle_t read_tsc(void)
+static cycle_t read_tsc(struct clocksource *cs)
 {
        cycle_t ret = (cycle_t)get_cycles();
 
@@ -358,26 +761,21 @@ static cycle_t read_tsc(void)
                ret : clocksource_tsc.cycle_last;
 }
 
-#ifdef CONFIG_X86_64
-static cycle_t __vsyscall_fn vread_tsc(void)
+static void resume_tsc(struct clocksource *cs)
 {
-       cycle_t ret = (cycle_t)vget_cycles();
-
-       return ret >= __vsyscall_gtod_data.clock.cycle_last ?
-               ret : __vsyscall_gtod_data.clock.cycle_last;
+       clocksource_tsc.cycle_last = 0;
 }
-#endif
 
 static struct clocksource clocksource_tsc = {
        .name                   = "tsc",
        .rating                 = 300,
        .read                   = read_tsc,
+       .resume                 = resume_tsc,
        .mask                   = CLOCKSOURCE_MASK(64),
-       .shift                  = 22,
        .flags                  = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS |
                                  CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY,
 #ifdef CONFIG_X86_64
-       .vread                  = vread_tsc,
+       .archdata               = { .vclock_mode = VCLOCK_TSC },
 #endif
 };
 
@@ -385,56 +783,36 @@ void mark_tsc_unstable(char *reason)
 {
        if (!tsc_unstable) {
                tsc_unstable = 1;
-               printk("Marking TSC unstable due to %s\n", reason);
+               sched_clock_stable = 0;
+               disable_sched_clock_irqtime();
+               printk(KERN_INFO "Marking TSC unstable due to %s\n", reason);
                /* Change only the rating, when not registered */
                if (clocksource_tsc.mult)
-                       clocksource_change_rating(&clocksource_tsc, 0);
-               else
+                       clocksource_mark_unstable(&clocksource_tsc);
+               else {
+                       clocksource_tsc.flags |= CLOCK_SOURCE_UNSTABLE;
                        clocksource_tsc.rating = 0;
+               }
        }
 }
 
 EXPORT_SYMBOL_GPL(mark_tsc_unstable);
 
-static int __init dmi_mark_tsc_unstable(const struct dmi_system_id *d)
+static void __init check_system_tsc_reliable(void)
 {
-       printk(KERN_NOTICE "%s detected: marking TSC unstable.\n",
-                       d->ident);
-       tsc_unstable = 1;
-       return 0;
-}
-
-/* List of systems that have known TSC problems */
-static struct dmi_system_id __initdata bad_tsc_dmi_table[] = {
-       {
-               .callback = dmi_mark_tsc_unstable,
-               .ident = "IBM Thinkpad 380XD",
-               .matches = {
-                       DMI_MATCH(DMI_BOARD_VENDOR, "IBM"),
-                       DMI_MATCH(DMI_BOARD_NAME, "2635FA0"),
-               },
-       },
-       {}
-};
-
-/*
- * Geode_LX - the OLPC CPU has a possibly a very reliable TSC
- */
 #ifdef CONFIG_MGEODE_LX
-/* RTSC counts during suspend */
+       /* RTSC counts during suspend */
 #define RTSC_SUSP 0x100
-
-static void __init check_geode_tsc_reliable(void)
-{
        unsigned long res_low, res_high;
 
        rdmsr_safe(MSR_GEODE_BUSCONT_CONF0, &res_low, &res_high);
+       /* Geode_LX - the OLPC CPU has a very reliable TSC */
        if (res_low & RTSC_SUSP)
-               clocksource_tsc.flags &= ~CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY;
-}
-#else
-static inline void check_geode_tsc_reliable(void) { }
+               tsc_clocksource_reliable = 1;
 #endif
+       if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_RELIABLE))
+               tsc_clocksource_reliable = 1;
+}
 
 /*
  * Make an educated guess if the TSC is trustworthy and synchronized
@@ -452,6 +830,9 @@ __cpuinit int unsynchronized_tsc(void)
 
        if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC))
                return 0;
+
+       if (tsc_clocksource_reliable)
+               return 0;
        /*
         * Intel systems are normally all synchronized.
         * Exceptions must mark TSC as unstable:
@@ -459,33 +840,129 @@ __cpuinit int unsynchronized_tsc(void)
        if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL) {
                /* assume multi socket systems are not synchronized: */
                if (num_possible_cpus() > 1)
-                       tsc_unstable = 1;
+                       return 1;
        }
 
-       return tsc_unstable;
+       return 0;
+}
+
+
+static void tsc_refine_calibration_work(struct work_struct *work);
+static DECLARE_DELAYED_WORK(tsc_irqwork, tsc_refine_calibration_work);
+/**
+ * tsc_refine_calibration_work - Further refine tsc freq calibration
+ * @work - ignored.
+ *
+ * This functions uses delayed work over a period of a
+ * second to further refine the TSC freq value. Since this is
+ * timer based, instead of loop based, we don't block the boot
+ * process while this longer calibration is done.
+ *
+ * If there are any calibration anomalies (too many SMIs, etc),
+ * or the refined calibration is off by 1% of the fast early
+ * calibration, we throw out the new calibration and use the
+ * early calibration.
+ */
+static void tsc_refine_calibration_work(struct work_struct *work)
+{
+       static u64 tsc_start = -1, ref_start;
+       static int hpet;
+       u64 tsc_stop, ref_stop, delta;
+       unsigned long freq;
+
+       /* Don't bother refining TSC on unstable systems */
+       if (check_tsc_unstable())
+               goto out;
+
+       /*
+        * Since the work is started early in boot, we may be
+        * delayed the first time we expire. So set the workqueue
+        * again once we know timers are working.
+        */
+       if (tsc_start == -1) {
+               /*
+                * Only set hpet once, to avoid mixing hardware
+                * if the hpet becomes enabled later.
+                */
+               hpet = is_hpet_enabled();
+               schedule_delayed_work(&tsc_irqwork, HZ);
+               tsc_start = tsc_read_refs(&ref_start, hpet);
+               return;
+       }
+
+       tsc_stop = tsc_read_refs(&ref_stop, hpet);
+
+       /* hpet or pmtimer available ? */
+       if (ref_start == ref_stop)
+               goto out;
+
+       /* Check, whether the sampling was disturbed by an SMI */
+       if (tsc_start == ULLONG_MAX || tsc_stop == ULLONG_MAX)
+               goto out;
+
+       delta = tsc_stop - tsc_start;
+       delta *= 1000000LL;
+       if (hpet)
+               freq = calc_hpet_ref(delta, ref_start, ref_stop);
+       else
+               freq = calc_pmtimer_ref(delta, ref_start, ref_stop);
+
+       /* Make sure we're within 1% */
+       if (abs(tsc_khz - freq) > tsc_khz/100)
+               goto out;
+
+       tsc_khz = freq;
+       printk(KERN_INFO "Refined TSC clocksource calibration: "
+               "%lu.%03lu MHz.\n", (unsigned long)tsc_khz / 1000,
+                                       (unsigned long)tsc_khz % 1000);
+
+out:
+       clocksource_register_khz(&clocksource_tsc, tsc_khz);
 }
 
-static void __init init_tsc_clocksource(void)
+
+static int __init init_tsc_clocksource(void)
 {
-       clocksource_tsc.mult = clocksource_khz2mult(tsc_khz,
-                       clocksource_tsc.shift);
+       if (!cpu_has_tsc || tsc_disabled > 0 || !tsc_khz)
+               return 0;
+
+       if (tsc_clocksource_reliable)
+               clocksource_tsc.flags &= ~CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY;
        /* lower the rating if we already know its unstable: */
        if (check_tsc_unstable()) {
                clocksource_tsc.rating = 0;
                clocksource_tsc.flags &= ~CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS;
        }
-       clocksource_register(&clocksource_tsc);
+
+       /*
+        * Trust the results of the earlier calibration on systems
+        * exporting a reliable TSC.
+        */
+       if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_RELIABLE)) {
+               clocksource_register_khz(&clocksource_tsc, tsc_khz);
+               return 0;
+       }
+
+       schedule_delayed_work(&tsc_irqwork, 0);
+       return 0;
 }
+/*
+ * We use device_initcall here, to ensure we run after the hpet
+ * is fully initialized, which may occur at fs_initcall time.
+ */
+device_initcall(init_tsc_clocksource);
 
 void __init tsc_init(void)
 {
        u64 lpj;
        int cpu;
 
+       x86_init.timers.tsc_pre_init();
+
        if (!cpu_has_tsc)
                return;
 
-       tsc_khz = calibrate_tsc();
+       tsc_khz = x86_platform.calibrate_tsc();
        cpu_khz = tsc_khz;
 
        if (!tsc_khz) {
@@ -493,16 +970,6 @@ void __init tsc_init(void)
                return;
        }
 
-#ifdef CONFIG_X86_64
-       if (cpu_has(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC) &&
-                       (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD))
-               cpu_khz = calibrate_cpu();
-#endif
-
-       lpj = ((u64)tsc_khz * 1000);
-       do_div(lpj, HZ);
-       lpj_fine = lpj;
-
        printk("Detected %lu.%03lu MHz processor.\n",
                        (unsigned long)cpu_khz / 1000,
                        (unsigned long)cpu_khz % 1000);
@@ -522,14 +989,18 @@ void __init tsc_init(void)
        /* now allow native_sched_clock() to use rdtsc */
        tsc_disabled = 0;
 
+       if (!no_sched_irq_time)
+               enable_sched_clock_irqtime();
+
+       lpj = ((u64)tsc_khz * 1000);
+       do_div(lpj, HZ);
+       lpj_fine = lpj;
+
        use_tsc_delay();
-       /* Check and install the TSC clocksource */
-       dmi_check_system(bad_tsc_dmi_table);
 
        if (unsynchronized_tsc())
                mark_tsc_unstable("TSCs unsynchronized");
 
-       check_geode_tsc_reliable();
-       init_tsc_clocksource();
+       check_system_tsc_reliable();
 }