arch/powerpc/kernel/time.c

   1 /*
   2  * Common time routines among all ppc machines.
   3  *
   4  * Written by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu) to merge
   5  * Paul Mackerras' version and mine for PReP and Pmac.
   6  * MPC8xx/MBX changes by Dan Malek (dmalek@jlc.net).
   7  * Converted for 64-bit by Mike Corrigan (mikejc@us.ibm.com)
   8  *
   9  * First round of bugfixes by Gabriel Paubert (paubert@iram.es)
  10  * to make clock more stable (2.4.0-test5). The only thing
  11  * that this code assumes is that the timebases have been synchronized
  12  * by firmware on SMP and are never stopped (never do sleep
  13  * on SMP then, nap and doze are OK).
  14  *
  15  * Speeded up do_gettimeofday by getting rid of references to
  16  * xtime (which required locks for consistency). (mikejc@us.ibm.com)
  17  *
  18  * TODO (not necessarily in this file):
  19  * - improve precision and reproducibility of timebase frequency
  20  * measurement at boot time.
  21  * - for astronomical applications: add a new function to get
  22  * non ambiguous timestamps even around leap seconds. This needs
  23  * a new timestamp format and a good name.
  24  *
  25  * 1997-09-10  Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
  26  *             "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
  27  *
  28  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
  29  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
  30  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  31  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  32  */
  33
  34 #include <linux/errno.h>
  35 #include <linux/export.h>
  36 #include <linux/sched.h>
  37 #include <linux/kernel.h>
  38 #include <linux/param.h>
  39 #include <linux/string.h>
  40 #include <linux/mm.h>
  41 #include <linux/interrupt.h>
  42 #include <linux/timex.h>
  43 #include <linux/kernel_stat.h>
  44 #include <linux/time.h>
  45 #include <linux/init.h>
  46 #include <linux/profile.h>
  47 #include <linux/cpu.h>
  48 #include <linux/security.h>
  49 #include <linux/percpu.h>
  50 #include <linux/rtc.h>
  51 #include <linux/jiffies.h>
  52 #include <linux/posix-timers.h>
  53 #include <linux/irq.h>
  54 #include <linux/delay.h>
  55 #include <linux/irq_work.h>
  56 #include <asm/trace.h>
  57
  58 #include <asm/io.h>
  59 #include <asm/processor.h>
  60 #include <asm/nvram.h>
  61 #include <asm/cache.h>
  62 #include <asm/machdep.h>
  63 #include <asm/uaccess.h>
  64 #include <asm/time.h>
  65 #include <asm/prom.h>
  66 #include <asm/irq.h>
  67 #include <asm/div64.h>
  68 #include <asm/smp.h>
  69 #include <asm/vdso_datapage.h>
  70 #include <asm/firmware.h>
  71 #include <asm/cputime.h>
  72
  73 /* powerpc clocksource/clockevent code */
  74
  75 #include <linux/clockchips.h>
  76 #include <linux/clocksource.h>
  77
  78 static cycle_t rtc_read(struct clocksource *);
  79 static struct clocksource clocksource_rtc = {
  80         .name         = "rtc",
  81         .rating       = 400,
  82         .flags        = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS,
  83         .mask         = CLOCKSOURCE_MASK(64),
  84         .read         = rtc_read,
  85 };
  86
  87 static cycle_t timebase_read(struct clocksource *);
  88 static struct clocksource clocksource_timebase = {
  89         .name         = "timebase",
  90         .rating       = 400,
  91         .flags        = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS,
  92         .mask         = CLOCKSOURCE_MASK(64),
  93         .read         = timebase_read,
  94 };
  95
  96 #define DECREMENTER_MAX 0x7fffffff
  97
  98 static int decrementer_set_next_event(unsigned long evt,
  99                                       struct clock_event_device *dev);
 100 static void decrementer_set_mode(enum clock_event_mode mode,
 101                                  struct clock_event_device *dev);
 102
 103 struct clock_event_device decrementer_clockevent = {
 104         .name           = "decrementer",
 105         .rating         = 200,
 106         .irq            = 0,
 107         .set_next_event = decrementer_set_next_event,
 108         .set_mode       = decrementer_set_mode,
 109         .features       = CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT,
 110 };
 111 EXPORT_SYMBOL(decrementer_clockevent);
 112
 113 DEFINE_PER_CPU(u64, decrementers_next_tb);
 114 static DEFINE_PER_CPU(struct clock_event_device, decrementers);
 115
 116 #define XSEC_PER_SEC (1024*1024)
 117
 118 #ifdef CONFIG_PPC64
 119 #define SCALE_XSEC(xsec, max)   (((xsec) * max) / XSEC_PER_SEC)
 120 #else
 121 /* compute ((xsec << 12) * max) >> 32 */
 122 #define SCALE_XSEC(xsec, max)   mulhwu((xsec) << 12, max)
 123 #endif
 124
 125 unsigned long tb_ticks_per_jiffy;
 126 unsigned long tb_ticks_per_usec = 100; /* sane default */
 127 EXPORT_SYMBOL(tb_ticks_per_usec);
 128 unsigned long tb_ticks_per_sec;
 129 EXPORT_SYMBOL(tb_ticks_per_sec);        /* for cputime_t conversions */
 130
 131 DEFINE_SPINLOCK(rtc_lock);
 132 EXPORT_SYMBOL_GPL(rtc_lock);
 133
 134 static u64 tb_to_ns_scale __read_mostly;
 135 static unsigned tb_to_ns_shift __read_mostly;
 136 static u64 boot_tb __read_mostly;
 137
 138 extern struct timezone sys_tz;
 139 static long timezone_offset;
 140
 141 unsigned long ppc_proc_freq;
 142 EXPORT_SYMBOL_GPL(ppc_proc_freq);
 143 unsigned long ppc_tb_freq;
 144 EXPORT_SYMBOL_GPL(ppc_tb_freq);
 145
 146 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
 147 /*
 148  * Factors for converting from cputime_t (timebase ticks) to
 149  * jiffies, microseconds, seconds, and clock_t (1/USER_HZ seconds).
 150  * These are all stored as 0.64 fixed-point binary fractions.
 151  */
 152 u64 __cputime_jiffies_factor;
 153 EXPORT_SYMBOL(__cputime_jiffies_factor);
 154 u64 __cputime_usec_factor;
 155 EXPORT_SYMBOL(__cputime_usec_factor);
 156 u64 __cputime_sec_factor;
 157 EXPORT_SYMBOL(__cputime_sec_factor);
 158 u64 __cputime_clockt_factor;
 159 EXPORT_SYMBOL(__cputime_clockt_factor);
 160 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, cputime_last_delta);
 161 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, cputime_scaled_last_delta);
 162
 163 cputime_t cputime_one_jiffy;
 164
 165 void (*dtl_consumer)(struct dtl_entry *, u64);
 166
 167 static void calc_cputime_factors(void)
 168 {
 169         struct div_result res;
 170
 171         div128_by_32(HZ, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 172         __cputime_jiffies_factor = res.result_low;
 173         div128_by_32(1000000, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 174         __cputime_usec_factor = res.result_low;
 175         div128_by_32(1, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 176         __cputime_sec_factor = res.result_low;
 177         div128_by_32(USER_HZ, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 178         __cputime_clockt_factor = res.result_low;
 179 }
 180
 181 /*
 182  * Read the SPURR on systems that have it, otherwise the PURR,
 183  * or if that doesn't exist return the timebase value passed in.
 184  */
 185 static u64 read_spurr(u64 tb)
 186 {
 187         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_SPURR))
 188                 return mfspr(SPRN_SPURR);
 189         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_PURR))
 190                 return mfspr(SPRN_PURR);
 191         return tb;
 192 }
 193
 194 #ifdef CONFIG_PPC_SPLPAR
 195
 196 /*
 197  * Scan the dispatch trace log and count up the stolen time.
 198  * Should be called with interrupts disabled.
 199  */
 200 static u64 scan_dispatch_log(u64 stop_tb)
 201 {
 202         u64 i = local_paca->dtl_ridx;
 203         struct dtl_entry *dtl = local_paca->dtl_curr;
 204         struct dtl_entry *dtl_end = local_paca->dispatch_log_end;
 205         struct lppaca *vpa = local_paca->lppaca_ptr;
 206         u64 tb_delta;
 207         u64 stolen = 0;
 208         u64 dtb;
 209
 210         if (!dtl)
 211                 return 0;
 212
 213         if (i == vpa->dtl_idx)
 214                 return 0;
 215         while (i < vpa->dtl_idx) {
 216                 if (dtl_consumer)
 217                         dtl_consumer(dtl, i);
 218                 dtb = dtl->timebase;
 219                 tb_delta = dtl->enqueue_to_dispatch_time +
 220                         dtl->ready_to_enqueue_time;
 221                 barrier();
 222                 if (i + N_DISPATCH_LOG < vpa->dtl_idx) {
 223                         /* buffer has overflowed */
 224                         i = vpa->dtl_idx - N_DISPATCH_LOG;
 225                         dtl = local_paca->dispatch_log + (i % N_DISPATCH_LOG);
 226                         continue;
 227                 }
 228                 if (dtb > stop_tb)
 229                         break;
 230                 stolen += tb_delta;
 231                 ++i;
 232                 ++dtl;
 233                 if (dtl == dtl_end)
 234                         dtl = local_paca->dispatch_log;
 235         }
 236         local_paca->dtl_ridx = i;
 237         local_paca->dtl_curr = dtl;
 238         return stolen;
 239 }
 240
 241 /*
 242  * Accumulate stolen time by scanning the dispatch trace log.
 243  * Called on entry from user mode.
 244  */
 245 void accumulate_stolen_time(void)
 246 {
 247         u64 sst, ust;
 248
 249         u8 save_soft_enabled = local_paca->soft_enabled;
 250
 251         /* We are called early in the exception entry, before
 252          * soft/hard_enabled are sync'ed to the expected state
 253          * for the exception. We are hard disabled but the PACA
 254          * needs to reflect that so various debug stuff doesn't
 255          * complain
 256          */
 257         local_paca->soft_enabled = 0;
 258
 259         sst = scan_dispatch_log(local_paca->starttime_user);
 260         ust = scan_dispatch_log(local_paca->starttime);
 261         local_paca->system_time -= sst;
 262         local_paca->user_time -= ust;
 263         local_paca->stolen_time += ust + sst;
 264
 265         local_paca->soft_enabled = save_soft_enabled;
 266 }
 267
 268 static inline u64 calculate_stolen_time(u64 stop_tb)
 269 {
 270         u64 stolen = 0;
 271
 272         if (get_paca()->dtl_ridx != get_paca()->lppaca_ptr->dtl_idx) {
 273                 stolen = scan_dispatch_log(stop_tb);
 274                 get_paca()->system_time -= stolen;
 275         }
 276
 277         stolen += get_paca()->stolen_time;
 278         get_paca()->stolen_time = 0;
 279         return stolen;
 280 }
 281
 282 #else /* CONFIG_PPC_SPLPAR */
 283 static inline u64 calculate_stolen_time(u64 stop_tb)
 284 {
 285         return 0;
 286 }
 287
 288 #endif /* CONFIG_PPC_SPLPAR */
 289
 290 /*
 291  * Account time for a transition between system, hard irq
 292  * or soft irq state.
 293  */
 294 void account_system_vtime(struct task_struct *tsk)
 295 {
 296         u64 now, nowscaled, delta, deltascaled;
 297         unsigned long flags;
 298         u64 stolen, udelta, sys_scaled, user_scaled;
 299
 300         local_irq_save(flags);
 301         now = mftb();
 302         nowscaled = read_spurr(now);
 303         get_paca()->system_time += now - get_paca()->starttime;
 304         get_paca()->starttime = now;
 305         deltascaled = nowscaled - get_paca()->startspurr;
 306         get_paca()->startspurr = nowscaled;
 307
 308         stolen = calculate_stolen_time(now);
 309
 310         delta = get_paca()->system_time;
 311         get_paca()->system_time = 0;
 312         udelta = get_paca()->user_time - get_paca()->utime_sspurr;
 313         get_paca()->utime_sspurr = get_paca()->user_time;
 314
 315         /*
 316          * Because we don't read the SPURR on every kernel entry/exit,
 317          * deltascaled includes both user and system SPURR ticks.
 318          * Apportion these ticks to system SPURR ticks and user
 319          * SPURR ticks in the same ratio as the system time (delta)
 320          * and user time (udelta) values obtained from the timebase
 321          * over the same interval.  The system ticks get accounted here;
 322          * the user ticks get saved up in paca->user_time_scaled to be
 323          * used by account_process_tick.
 324          */
 325         sys_scaled = delta;
 326         user_scaled = udelta;
 327         if (deltascaled != delta + udelta) {
 328                 if (udelta) {
 329                         sys_scaled = deltascaled * delta / (delta + udelta);
 330                         user_scaled = deltascaled - sys_scaled;
 331                 } else {
 332                         sys_scaled = deltascaled;
 333                 }
 334         }
 335         get_paca()->user_time_scaled += user_scaled;
 336
 337         if (in_interrupt() || idle_task(smp_processor_id()) != tsk) {
 338                 account_system_time(tsk, 0, delta, sys_scaled);
 339                 if (stolen)
 340                         account_steal_time(stolen);
 341         } else {
 342                 account_idle_time(delta + stolen);
 343         }
 344         local_irq_restore(flags);
 345 }
 346 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
 347
 348 /*
 349  * Transfer the user and system times accumulated in the paca
 350  * by the exception entry and exit code to the generic process
 351  * user and system time records.
 352  * Must be called with interrupts disabled.
 353  * Assumes that account_system_vtime() has been called recently
 354  * (i.e. since the last entry from usermode) so that
 355  * get_paca()->user_time_scaled is up to date.
 356  */
 357 void account_process_tick(struct task_struct *tsk, int user_tick)
 358 {
 359         cputime_t utime, utimescaled;
 360
 361         utime = get_paca()->user_time;
 362         utimescaled = get_paca()->user_time_scaled;
 363         get_paca()->user_time = 0;
 364         get_paca()->user_time_scaled = 0;
 365         get_paca()->utime_sspurr = 0;
 366         account_user_time(tsk, utime, utimescaled);
 367 }
 368
 369 void account_switch_vtime(struct task_struct *prev)
 370 {
 371         account_system_vtime(prev);
 372         account_process_tick(prev, 0);
 373 }
 374
 375 #else /* ! CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING */
 376 #define calc_cputime_factors()
 377 #endif
 378
 379 void __delay(unsigned long loops)
 380 {
 381         unsigned long start;
 382         int diff;
 383
 384         if (__USE_RTC()) {
 385                 start = get_rtcl();
 386                 do {
 387                         /* the RTCL register wraps at 1000000000 */
 388                         diff = get_rtcl() - start;
 389                         if (diff < 0)
 390                                 diff += 1000000000;
 391                 } while (diff < loops);
 392         } else {
 393                 start = get_tbl();
 394                 while (get_tbl() - start < loops)
 395                         HMT_low();
 396                 HMT_medium();
 397         }
 398 }
 399 EXPORT_SYMBOL(__delay);
 400
 401 void udelay(unsigned long usecs)
 402 {
 403         __delay(tb_ticks_per_usec * usecs);
 404 }
 405 EXPORT_SYMBOL(udelay);
 406
 407 #ifdef CONFIG_SMP
 408 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
 409 {
 410         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 411
 412         if (in_lock_functions(pc))
 413                 return regs->link;
 414
 415         return pc;
 416 }
 417 EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
 418 #endif
 419
 420 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
 421
 422 /*
 423  * 64-bit uses a byte in the PACA, 32-bit uses a per-cpu variable...
 424  */
 425 #ifdef CONFIG_PPC64
 426 static inline unsigned long test_irq_work_pending(void)
 427 {
 428         unsigned long x;
 429
 430         asm volatile("lbz %0,%1(13)"
 431                 : "=r" (x)
 432                 : "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_work_pending)));
 433         return x;
 434 }
 435
 436 static inline void set_irq_work_pending_flag(void)
 437 {
 438         asm volatile("stb %0,%1(13)" : :
 439                 "r" (1),
 440                 "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_work_pending)));
 441 }
 442
 443 static inline void clear_irq_work_pending(void)
 444 {
 445         asm volatile("stb %0,%1(13)" : :
 446                 "r" (0),
 447                 "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_work_pending)));
 448 }
 449
 450 #else /* 32-bit */
 451
 452 DEFINE_PER_CPU(u8, irq_work_pending);
 453
 454 #define set_irq_work_pending_flag()     __get_cpu_var(irq_work_pending) = 1
 455 #define test_irq_work_pending()         __get_cpu_var(irq_work_pending)
 456 #define clear_irq_work_pending()        __get_cpu_var(irq_work_pending) = 0
 457
 458 #endif /* 32 vs 64 bit */
 459
 460 void arch_irq_work_raise(void)
 461 {
 462         preempt_disable();
 463         set_irq_work_pending_flag();
 464         set_dec(1);
 465         preempt_enable();
 466 }
 467
 468 #else  /* CONFIG_IRQ_WORK */
 469
 470 #define test_irq_work_pending() 0
 471 #define clear_irq_work_pending()
 472
 473 #endif /* CONFIG_IRQ_WORK */
 474
 475 /*
 476  * timer_interrupt - gets called when the decrementer overflows,
 477  * with interrupts disabled.
 478  */
 479 void timer_interrupt(struct pt_regs * regs)
 480 {
 481         struct pt_regs *old_regs;
 482         u64 *next_tb = &__get_cpu_var(decrementers_next_tb);
 483         struct clock_event_device *evt = &__get_cpu_var(decrementers);
 484         u64 now;
 485
 486         /* Ensure a positive value is written to the decrementer, or else
 487          * some CPUs will continue to take decrementer exceptions.
 488          */
 489         set_dec(DECREMENTER_MAX);
 490
 491         /* Some implementations of hotplug will get timer interrupts while
 492          * offline, just ignore these
 493          */
 494         if (!cpu_online(smp_processor_id()))
 495                 return;
 496
 497         /* Conditionally hard-enable interrupts now that the DEC has been
 498          * bumped to its maximum value
 499          */
 500         may_hard_irq_enable();
 501
 502         trace_timer_interrupt_entry(regs);
 503
 504         __get_cpu_var(irq_stat).timer_irqs++;
 505
 506 #if defined(CONFIG_PPC32) && defined(CONFIG_PMAC)
 507         if (atomic_read(&ppc_n_lost_interrupts) != 0)
 508                 do_IRQ(regs);
 509 #endif
 510
 511         old_regs = set_irq_regs(regs);
 512         irq_enter();
 513
 514         if (test_irq_work_pending()) {
 515                 clear_irq_work_pending();
 516                 irq_work_run();
 517         }
 518
 519         now = get_tb_or_rtc();
 520         if (now >= *next_tb) {
 521                 *next_tb = ~(u64)0;
 522                 if (evt->event_handler)
 523                         evt->event_handler(evt);
 524         } else {
 525                 now = *next_tb - now;
 526                 if (now <= DECREMENTER_MAX)
 527                         set_dec((int)now);
 528         }
 529
 530 #ifdef CONFIG_PPC64
 531         /* collect purr register values often, for accurate calculations */
 532         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_SPLPAR)) {
 533                 struct cpu_usage *cu = &__get_cpu_var(cpu_usage_array);
 534                 cu->current_tb = mfspr(SPRN_PURR);
 535         }
 536 #endif
 537
 538         irq_exit();
 539         set_irq_regs(old_regs);
 540
 541         trace_timer_interrupt_exit(regs);
 542 }
 543
 544 #ifdef CONFIG_SUSPEND
 545 static void generic_suspend_disable_irqs(void)
 546 {
 547         /* Disable the decrementer, so that it doesn't interfere
 548          * with suspending.
 549          */
 550
 551         set_dec(DECREMENTER_MAX);
 552         local_irq_disable();
 553         set_dec(DECREMENTER_MAX);
 554 }
 555
 556 static void generic_suspend_enable_irqs(void)
 557 {
 558         local_irq_enable();
 559 }
 560
 561 /* Overrides the weak version in kernel/power/main.c */
 562 void arch_suspend_disable_irqs(void)
 563 {
 564         if (ppc_md.suspend_disable_irqs)
 565                 ppc_md.suspend_disable_irqs();
 566         generic_suspend_disable_irqs();
 567 }
 568
 569 /* Overrides the weak version in kernel/power/main.c */
 570 void arch_suspend_enable_irqs(void)
 571 {
 572         generic_suspend_enable_irqs();
 573         if (ppc_md.suspend_enable_irqs)
 574                 ppc_md.suspend_enable_irqs();
 575 }
 576 #endif
 577
 578 /*
 579  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
 580  *
 581  * Note: mulhdu(a, b) (multiply high double unsigned) returns
 582  * the high 64 bits of a * b, i.e. (a * b) >> 64, where a and b
 583  * are 64-bit unsigned numbers.
 584  */
 585 unsigned long long sched_clock(void)
 586 {
 587         if (__USE_RTC())
 588                 return get_rtc();
 589         return mulhdu(get_tb() - boot_tb, tb_to_ns_scale) << tb_to_ns_shift;
 590 }
 591
 592 static int __init get_freq(char *name, int cells, unsigned long *val)
 593 {
 594         struct device_node *cpu;
 595         const unsigned int *fp;
 596         int found = 0;
 597
 598         /* The cpu node should have timebase and clock frequency properties */
 599         cpu = of_find_node_by_type(NULL, "cpu");
 600
 601         if (cpu) {
 602                 fp = of_get_property(cpu, name, NULL);
 603                 if (fp) {
 604                         found = 1;
 605                         *val = of_read_ulong(fp, cells);
 606                 }
 607
 608                 of_node_put(cpu);
 609         }
 610
 611         return found;
 612 }
 613
 614 /* should become __cpuinit when secondary_cpu_time_init also is */
 615 void start_cpu_decrementer(void)
 616 {
 617 #if defined(CONFIG_BOOKE) || defined(CONFIG_40x)
 618         /* Clear any pending timer interrupts */
 619         mtspr(SPRN_TSR, TSR_ENW | TSR_WIS | TSR_DIS | TSR_FIS);
 620
 621         /* Enable decrementer interrupt */
 622         mtspr(SPRN_TCR, TCR_DIE);
 623 #endif /* defined(CONFIG_BOOKE) || defined(CONFIG_40x) */
 624 }
 625
 626 void __init generic_calibrate_decr(void)
 627 {
 628         ppc_tb_freq = DEFAULT_TB_FREQ;          /* hardcoded default */
 629
 630         if (!get_freq("ibm,extended-timebase-frequency", 2, &ppc_tb_freq) &&
 631             !get_freq("timebase-frequency", 1, &ppc_tb_freq)) {
 632
 633                 printk(KERN_ERR "WARNING: Estimating decrementer frequency "
 634                                 "(not found)\n");
 635         }
 636
 637         ppc_proc_freq = DEFAULT_PROC_FREQ;      /* hardcoded default */
 638
 639         if (!get_freq("ibm,extended-clock-frequency", 2, &ppc_proc_freq) &&
 640             !get_freq("clock-frequency", 1, &ppc_proc_freq)) {
 641
 642                 printk(KERN_ERR "WARNING: Estimating processor frequency "
 643                                 "(not found)\n");
 644         }
 645 }
 646
 647 int update_persistent_clock(struct timespec now)
 648 {
 649         struct rtc_time tm;
 650
 651         if (!ppc_md.set_rtc_time)
 652                 return 0;
 653
 654         to_tm(now.tv_sec + 1 + timezone_offset, &tm);
 655         tm.tm_year -= 1900;
 656         tm.tm_mon -= 1;
 657
 658         return ppc_md.set_rtc_time(&tm);
 659 }
 660
 661 static void __read_persistent_clock(struct timespec *ts)
 662 {
 663         struct rtc_time tm;
 664         static int first = 1;
 665
 666         ts->tv_nsec = 0;
 667         /* XXX this is a litle fragile but will work okay in the short term */
 668         if (first) {
 669                 first = 0;
 670                 if (ppc_md.time_init)
 671                         timezone_offset = ppc_md.time_init();
 672
 673                 /* get_boot_time() isn't guaranteed to be safe to call late */
 674                 if (ppc_md.get_boot_time) {
 675                         ts->tv_sec = ppc_md.get_boot_time() - timezone_offset;
 676                         return;
 677                 }
 678         }
 679         if (!ppc_md.get_rtc_time) {
 680                 ts->tv_sec = 0;
 681                 return;
 682         }
 683         ppc_md.get_rtc_time(&tm);
 684
 685         ts->tv_sec = mktime(tm.tm_year+1900, tm.tm_mon+1, tm.tm_mday,
 686                             tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec);
 687 }
 688
 689 void read_persistent_clock(struct timespec *ts)
 690 {
 691         __read_persistent_clock(ts);
 692
 693         /* Sanitize it in case real time clock is set below EPOCH */
 694         if (ts->tv_sec < 0) {
 695                 ts->tv_sec = 0;
 696                 ts->tv_nsec = 0;
 697         }
 698
 699 }
 700
 701 /* clocksource code */
 702 static cycle_t rtc_read(struct clocksource *cs)
 703 {
 704         return (cycle_t)get_rtc();
 705 }
 706
 707 static cycle_t timebase_read(struct clocksource *cs)
 708 {
 709         return (cycle_t)get_tb();
 710 }
 711
 712 void update_vsyscall(struct timespec *wall_time, struct timespec *wtm,
 713                         struct clocksource *clock, u32 mult)
 714 {
 715         u64 new_tb_to_xs, new_stamp_xsec;
 716         u32 frac_sec;
 717
 718         if (clock != &clocksource_timebase)
 719                 return;
 720
 721         /* Make userspace gettimeofday spin until we're done. */
 722         ++vdso_data->tb_update_count;
 723         smp_mb();
 724
 725         /* 19342813113834067 ~= 2^(20+64) / 1e9 */
 726         new_tb_to_xs = (u64) mult * (19342813113834067ULL >> clock->shift);
 727         new_stamp_xsec = (u64) wall_time->tv_nsec * XSEC_PER_SEC;
 728         do_div(new_stamp_xsec, 1000000000);
 729         new_stamp_xsec += (u64) wall_time->tv_sec * XSEC_PER_SEC;
 730
 731         BUG_ON(wall_time->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC);
 732         /* this is tv_nsec / 1e9 as a 0.32 fraction */
 733         frac_sec = ((u64) wall_time->tv_nsec * 18446744073ULL) >> 32;
 734
 735         /*
 736          * tb_update_count is used to allow the userspace gettimeofday code
 737          * to assure itself that it sees a consistent view of the tb_to_xs and
 738          * stamp_xsec variables.  It reads the tb_update_count, then reads
 739          * tb_to_xs and stamp_xsec and then reads tb_update_count again.  If
 740          * the two values of tb_update_count match and are even then the
 741          * tb_to_xs and stamp_xsec values are consistent.  If not, then it
 742          * loops back and reads them again until this criteria is met.
 743          * We expect the caller to have done the first increment of
 744          * vdso_data->tb_update_count already.
 745          */
 746         vdso_data->tb_orig_stamp = clock->cycle_last;
 747         vdso_data->stamp_xsec = new_stamp_xsec;
 748         vdso_data->tb_to_xs = new_tb_to_xs;
 749         vdso_data->wtom_clock_sec = wtm->tv_sec;
 750         vdso_data->wtom_clock_nsec = wtm->tv_nsec;
 751         vdso_data->stamp_xtime = *wall_time;
 752         vdso_data->stamp_sec_fraction = frac_sec;
 753         smp_wmb();
 754         ++(vdso_data->tb_update_count);
 755 }
 756
 757 void update_vsyscall_tz(void)
 758 {
 759         /* Make userspace gettimeofday spin until we're done. */
 760         ++vdso_data->tb_update_count;
 761         smp_mb();
 762         vdso_data->tz_minuteswest = sys_tz.tz_minuteswest;
 763         vdso_data->tz_dsttime = sys_tz.tz_dsttime;
 764         smp_mb();
 765         ++vdso_data->tb_update_count;
 766 }
 767
 768 static void __init clocksource_init(void)
 769 {
 770         struct clocksource *clock;
 771
 772         if (__USE_RTC())
 773                 clock = &clocksource_rtc;
 774         else
 775                 clock = &clocksource_timebase;
 776
 777         if (clocksource_register_hz(clock, tb_ticks_per_sec)) {
 778                 printk(KERN_ERR "clocksource: %s is already registered\n",
 779                        clock->name);
 780                 return;
 781         }
 782
 783         printk(KERN_INFO "clocksource: %s mult[%x] shift[%d] registered\n",
 784                clock->name, clock->mult, clock->shift);
 785 }
 786
 787 static int decrementer_set_next_event(unsigned long evt,
 788                                       struct clock_event_device *dev)
 789 {
 790         __get_cpu_var(decrementers_next_tb) = get_tb_or_rtc() + evt;
 791         set_dec(evt);
 792         return 0;
 793 }
 794
 795 static void decrementer_set_mode(enum clock_event_mode mode,
 796                                  struct clock_event_device *dev)
 797 {
 798         if (mode != CLOCK_EVT_MODE_ONESHOT)
 799                 decrementer_set_next_event(DECREMENTER_MAX, dev);
 800 }
 801
 802 static void register_decrementer_clockevent(int cpu)
 803 {
 804         struct clock_event_device *dec = &per_cpu(decrementers, cpu);
 805
 806         *dec = decrementer_clockevent;
 807         dec->cpumask = cpumask_of(cpu);
 808
 809         printk_once(KERN_DEBUG "clockevent: %s mult[%x] shift[%d] cpu[%d]\n",
 810                     dec->name, dec->mult, dec->shift, cpu);
 811
 812         clockevents_register_device(dec);
 813 }
 814
 815 static void __init init_decrementer_clockevent(void)
 816 {
 817         int cpu = smp_processor_id();
 818
 819         clockevents_calc_mult_shift(&decrementer_clockevent, ppc_tb_freq, 4);
 820
 821         decrementer_clockevent.max_delta_ns =
 822                 clockevent_delta2ns(DECREMENTER_MAX, &decrementer_clockevent);
 823         decrementer_clockevent.min_delta_ns =
 824                 clockevent_delta2ns(2, &decrementer_clockevent);
 825
 826         register_decrementer_clockevent(cpu);
 827 }
 828
 829 void secondary_cpu_time_init(void)
 830 {
 831         /* Start the decrementer on CPUs that have manual control
 832          * such as BookE
 833          */
 834         start_cpu_decrementer();
 835
 836         /* FIME: Should make unrelatred change to move snapshot_timebase
 837          * call here ! */
 838         register_decrementer_clockevent(smp_processor_id());
 839 }
 840
 841 /* This function is only called on the boot processor */
 842 void __init time_init(void)
 843 {
 844         struct div_result res;
 845         u64 scale;
 846         unsigned shift;
 847
 848         if (__USE_RTC()) {
 849                 /* 601 processor: dec counts down by 128 every 128ns */
 850                 ppc_tb_freq = 1000000000;
 851         } else {
 852                 /* Normal PowerPC with timebase register */
 853                 ppc_md.calibrate_decr();
 854                 printk(KERN_DEBUG "time_init: decrementer frequency = %lu.%.6lu MHz\n",
 855                        ppc_tb_freq / 1000000, ppc_tb_freq % 1000000);
 856                 printk(KERN_DEBUG "time_init: processor frequency   = %lu.%.6lu MHz\n",
 857                        ppc_proc_freq / 1000000, ppc_proc_freq % 1000000);
 858         }
 859
 860         tb_ticks_per_jiffy = ppc_tb_freq / HZ;
 861         tb_ticks_per_sec = ppc_tb_freq;
 862         tb_ticks_per_usec = ppc_tb_freq / 1000000;
 863         calc_cputime_factors();
 864         setup_cputime_one_jiffy();
 865
 866         /*
 867          * Compute scale factor for sched_clock.
 868          * The calibrate_decr() function has set tb_ticks_per_sec,
 869          * which is the timebase frequency.
 870          * We compute 1e9 * 2^64 / tb_ticks_per_sec and interpret
 871          * the 128-bit result as a 64.64 fixed-point number.
 872          * We then shift that number right until it is less than 1.0,
 873          * giving us the scale factor and shift count to use in
 874          * sched_clock().
 875          */
 876         div128_by_32(1000000000, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 877         scale = res.result_low;
 878         for (shift = 0; res.result_high != 0; ++shift) {
 879                 scale = (scale >> 1) | (res.result_high << 63);
 880                 res.result_high >>= 1;
 881         }
 882         tb_to_ns_scale = scale;
 883         tb_to_ns_shift = shift;
 884         /* Save the current timebase to pretty up CONFIG_PRINTK_TIME */
 885         boot_tb = get_tb_or_rtc();
 886
 887         /* If platform provided a timezone (pmac), we correct the time */
 888         if (timezone_offset) {
 889                 sys_tz.tz_minuteswest = -timezone_offset / 60;
 890                 sys_tz.tz_dsttime = 0;
 891         }
 892
 893         vdso_data->tb_update_count = 0;
 894         vdso_data->tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec;
 895
 896         /* Start the decrementer on CPUs that have manual control
 897          * such as BookE
 898          */
 899         start_cpu_decrementer();
 900
 901         /* Register the clocksource */
 902         clocksource_init();
 903
 904         init_decrementer_clockevent();
 905 }
 906
 907
 908 #define FEBRUARY        2
 909 #define STARTOFTIME     1970
 910 #define SECDAY          86400L
 911 #define SECYR           (SECDAY * 365)
 912 #define leapyear(year)          ((year) % 4 == 0 && \
 913                                  ((year) % 100 != 0 || (year) % 400 == 0))
 914 #define days_in_year(a)         (leapyear(a) ? 366 : 365)
 915 #define days_in_month(a)        (month_days[(a) - 1])
 916
 917 static int month_days[12] = {
 918         31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31
 919 };
 920
 921 /*
 922  * This only works for the Gregorian calendar - i.e. after 1752 (in the UK)
 923  */
 924 void GregorianDay(struct rtc_time * tm)
 925 {
 926         int leapsToDate;
 927         int lastYear;
 928         int day;
 929         int MonthOffset[] = { 0, 31, 59, 90, 120, 151, 181, 212, 243, 273, 304, 334 };
 930
 931         lastYear = tm->tm_year - 1;
 932
 933         /*
 934          * Number of leap corrections to apply up to end of last year
 935          */
 936         leapsToDate = lastYear / 4 - lastYear / 100 + lastYear / 400;
 937
 938         /*
 939          * This year is a leap year if it is divisible by 4 except when it is
 940          * divisible by 100 unless it is divisible by 400
 941          *
 942          * e.g. 1904 was a leap year, 1900 was not, 1996 is, and 2000 was
 943          */
 944         day = tm->tm_mon > 2 && leapyear(tm->tm_year);
 945
 946         day += lastYear*365 + leapsToDate + MonthOffset[tm->tm_mon-1] +
 947                    tm->tm_mday;
 948
 949         tm->tm_wday = day % 7;
 950 }
 951
 952 void to_tm(int tim, struct rtc_time * tm)
 953 {
 954         register int    i;
 955         register long   hms, day;
 956
 957         day = tim / SECDAY;
 958         hms = tim % SECDAY;
 959
 960         /* Hours, minutes, seconds are easy */
 961         tm->tm_hour = hms / 3600;
 962         tm->tm_min = (hms % 3600) / 60;
 963         tm->tm_sec = (hms % 3600) % 60;
 964
 965         /* Number of years in days */
 966         for (i = STARTOFTIME; day >= days_in_year(i); i++)
 967                 day -= days_in_year(i);
 968         tm->tm_year = i;
 969
 970         /* Number of months in days left */
 971         if (leapyear(tm->tm_year))
 972                 days_in_month(FEBRUARY) = 29;
 973         for (i = 1; day >= days_in_month(i); i++)
 974                 day -= days_in_month(i);
 975         days_in_month(FEBRUARY) = 28;
 976         tm->tm_mon = i;
 977
 978         /* Days are what is left over (+1) from all that. */
 979         tm->tm_mday = day + 1;
 980
 981         /*
 982          * Determine the day of week
 983          */
 984         GregorianDay(tm);
 985 }
 986
 987 /*
 988  * Divide a 128-bit dividend by a 32-bit divisor, leaving a 128 bit
 989  * result.
 990  */
 991 void div128_by_32(u64 dividend_high, u64 dividend_low,
 992                   unsigned divisor, struct div_result *dr)
 993 {
 994         unsigned long a, b, c, d;
 995         unsigned long w, x, y, z;
 996         u64 ra, rb, rc;
 997
 998         a = dividend_high >> 32;
 999         b = dividend_high & 0xffffffff;
1000         c = dividend_low >> 32;
1001         d = dividend_low & 0xffffffff;
1002
1003         w = a / divisor;
1004         ra = ((u64)(a - (w * divisor)) << 32) + b;
1005
1006         rb = ((u64) do_div(ra, divisor) << 32) + c;
1007         x = ra;
1008
1009         rc = ((u64) do_div(rb, divisor) << 32) + d;
1010         y = rb;
1011
1012         do_div(rc, divisor);
1013         z = rc;
1014
1015         dr->result_high = ((u64)w << 32) + x;
1016         dr->result_low  = ((u64)y << 32) + z;
1017
1018 }
1019
1020 /* We don't need to calibrate delay, we use the CPU timebase for that */
1021 void calibrate_delay(void)
1022 {
1023         /* Some generic code (such as spinlock debug) use loops_per_jiffy
1024          * as the number of __delay(1) in a jiffy, so make it so
1025          */
1026         loops_per_jiffy = tb_ticks_per_jiffy;
1027 }
1028
1029 static int __init rtc_init(void)
1030 {
1031         struct platform_device *pdev;
1032
1033         if (!ppc_md.get_rtc_time)
1034                 return -ENODEV;
1035
1036         pdev = platform_device_register_simple("rtc-generic", -1, NULL, 0);
1037         if (IS_ERR(pdev))
1038                 return PTR_ERR(pdev);
1039
1040         return 0;
1041 }
1042
1043 module_init(rtc_init);