]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - arch/x86/kernel/tsc.c
0aed75a1e31b0e7f88d3f3f105ea4207f5bcade2
[karo-tx-linux.git] / arch / x86 / kernel / tsc.c
1 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
2
3 #include <linux/kernel.h>
4 #include <linux/sched.h>
5 #include <linux/init.h>
6 #include <linux/export.h>
7 #include <linux/timer.h>
8 #include <linux/acpi_pmtmr.h>
9 #include <linux/cpufreq.h>
10 #include <linux/delay.h>
11 #include <linux/clocksource.h>
12 #include <linux/percpu.h>
13 #include <linux/timex.h>
14 #include <linux/static_key.h>
15
16 #include <asm/hpet.h>
17 #include <asm/timer.h>
18 #include <asm/vgtod.h>
19 #include <asm/time.h>
20 #include <asm/delay.h>
21 #include <asm/hypervisor.h>
22 #include <asm/nmi.h>
23 #include <asm/x86_init.h>
24 #include <asm/geode.h>
25 #include <asm/apic.h>
26 #include <asm/intel-family.h>
27
28 unsigned int __read_mostly cpu_khz;     /* TSC clocks / usec, not used here */
29 EXPORT_SYMBOL(cpu_khz);
30
31 unsigned int __read_mostly tsc_khz;
32 EXPORT_SYMBOL(tsc_khz);
33
34 /*
35  * TSC can be unstable due to cpufreq or due to unsynced TSCs
36  */
37 static int __read_mostly tsc_unstable;
38
39 /* native_sched_clock() is called before tsc_init(), so
40    we must start with the TSC soft disabled to prevent
41    erroneous rdtsc usage on !boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC) processors */
42 static int __read_mostly tsc_disabled = -1;
43
44 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(__use_tsc);
45
46 int tsc_clocksource_reliable;
47
48 static u32 art_to_tsc_numerator;
49 static u32 art_to_tsc_denominator;
50 static u64 art_to_tsc_offset;
51 struct clocksource *art_related_clocksource;
52
53 /*
54  * Use a ring-buffer like data structure, where a writer advances the head by
55  * writing a new data entry and a reader advances the tail when it observes a
56  * new entry.
57  *
58  * Writers are made to wait on readers until there's space to write a new
59  * entry.
60  *
61  * This means that we can always use an {offset, mul} pair to compute a ns
62  * value that is 'roughly' in the right direction, even if we're writing a new
63  * {offset, mul} pair during the clock read.
64  *
65  * The down-side is that we can no longer guarantee strict monotonicity anymore
66  * (assuming the TSC was that to begin with), because while we compute the
67  * intersection point of the two clock slopes and make sure the time is
68  * continuous at the point of switching; we can no longer guarantee a reader is
69  * strictly before or after the switch point.
70  *
71  * It does mean a reader no longer needs to disable IRQs in order to avoid
72  * CPU-Freq updates messing with his times, and similarly an NMI reader will
73  * no longer run the risk of hitting half-written state.
74  */
75
76 struct cyc2ns {
77         struct cyc2ns_data data[2];     /*  0 + 2*24 = 48 */
78         struct cyc2ns_data *head;       /* 48 + 8    = 56 */
79         struct cyc2ns_data *tail;       /* 56 + 8    = 64 */
80 }; /* exactly fits one cacheline */
81
82 static DEFINE_PER_CPU_ALIGNED(struct cyc2ns, cyc2ns);
83
84 struct cyc2ns_data *cyc2ns_read_begin(void)
85 {
86         struct cyc2ns_data *head;
87
88         preempt_disable();
89
90         head = this_cpu_read(cyc2ns.head);
91         /*
92          * Ensure we observe the entry when we observe the pointer to it.
93          * matches the wmb from cyc2ns_write_end().
94          */
95         smp_read_barrier_depends();
96         head->__count++;
97         barrier();
98
99         return head;
100 }
101
102 void cyc2ns_read_end(struct cyc2ns_data *head)
103 {
104         barrier();
105         /*
106          * If we're the outer most nested read; update the tail pointer
107          * when we're done. This notifies possible pending writers
108          * that we've observed the head pointer and that the other
109          * entry is now free.
110          */
111         if (!--head->__count) {
112                 /*
113                  * x86-TSO does not reorder writes with older reads;
114                  * therefore once this write becomes visible to another
115                  * cpu, we must be finished reading the cyc2ns_data.
116                  *
117                  * matches with cyc2ns_write_begin().
118                  */
119                 this_cpu_write(cyc2ns.tail, head);
120         }
121         preempt_enable();
122 }
123
124 /*
125  * Begin writing a new @data entry for @cpu.
126  *
127  * Assumes some sort of write side lock; currently 'provided' by the assumption
128  * that cpufreq will call its notifiers sequentially.
129  */
130 static struct cyc2ns_data *cyc2ns_write_begin(int cpu)
131 {
132         struct cyc2ns *c2n = &per_cpu(cyc2ns, cpu);
133         struct cyc2ns_data *data = c2n->data;
134
135         if (data == c2n->head)
136                 data++;
137
138         /* XXX send an IPI to @cpu in order to guarantee a read? */
139
140         /*
141          * When we observe the tail write from cyc2ns_read_end(),
142          * the cpu must be done with that entry and its safe
143          * to start writing to it.
144          */
145         while (c2n->tail == data)
146                 cpu_relax();
147
148         return data;
149 }
150
151 static void cyc2ns_write_end(int cpu, struct cyc2ns_data *data)
152 {
153         struct cyc2ns *c2n = &per_cpu(cyc2ns, cpu);
154
155         /*
156          * Ensure the @data writes are visible before we publish the
157          * entry. Matches the data-depencency in cyc2ns_read_begin().
158          */
159         smp_wmb();
160
161         ACCESS_ONCE(c2n->head) = data;
162 }
163
164 /*
165  * Accelerators for sched_clock()
166  * convert from cycles(64bits) => nanoseconds (64bits)
167  *  basic equation:
168  *              ns = cycles / (freq / ns_per_sec)
169  *              ns = cycles * (ns_per_sec / freq)
170  *              ns = cycles * (10^9 / (cpu_khz * 10^3))
171  *              ns = cycles * (10^6 / cpu_khz)
172  *
173  *      Then we use scaling math (suggested by george@mvista.com) to get:
174  *              ns = cycles * (10^6 * SC / cpu_khz) / SC
175  *              ns = cycles * cyc2ns_scale / SC
176  *
177  *      And since SC is a constant power of two, we can convert the div
178  *  into a shift. The larger SC is, the more accurate the conversion, but
179  *  cyc2ns_scale needs to be a 32-bit value so that 32-bit multiplication
180  *  (64-bit result) can be used.
181  *
182  *  We can use khz divisor instead of mhz to keep a better precision.
183  *  (mathieu.desnoyers@polymtl.ca)
184  *
185  *                      -johnstul@us.ibm.com "math is hard, lets go shopping!"
186  */
187
188 static void cyc2ns_data_init(struct cyc2ns_data *data)
189 {
190         data->cyc2ns_mul = 0;
191         data->cyc2ns_shift = 0;
192         data->cyc2ns_offset = 0;
193         data->__count = 0;
194 }
195
196 static void cyc2ns_init(int cpu)
197 {
198         struct cyc2ns *c2n = &per_cpu(cyc2ns, cpu);
199
200         cyc2ns_data_init(&c2n->data[0]);
201         cyc2ns_data_init(&c2n->data[1]);
202
203         c2n->head = c2n->data;
204         c2n->tail = c2n->data;
205 }
206
207 static inline unsigned long long cycles_2_ns(unsigned long long cyc)
208 {
209         struct cyc2ns_data *data, *tail;
210         unsigned long long ns;
211
212         /*
213          * See cyc2ns_read_*() for details; replicated in order to avoid
214          * an extra few instructions that came with the abstraction.
215          * Notable, it allows us to only do the __count and tail update
216          * dance when its actually needed.
217          */
218
219         preempt_disable_notrace();
220         data = this_cpu_read(cyc2ns.head);
221         tail = this_cpu_read(cyc2ns.tail);
222
223         if (likely(data == tail)) {
224                 ns = data->cyc2ns_offset;
225                 ns += mul_u64_u32_shr(cyc, data->cyc2ns_mul, data->cyc2ns_shift);
226         } else {
227                 data->__count++;
228
229                 barrier();
230
231                 ns = data->cyc2ns_offset;
232                 ns += mul_u64_u32_shr(cyc, data->cyc2ns_mul, data->cyc2ns_shift);
233
234                 barrier();
235
236                 if (!--data->__count)
237                         this_cpu_write(cyc2ns.tail, data);
238         }
239         preempt_enable_notrace();
240
241         return ns;
242 }
243
244 static void set_cyc2ns_scale(unsigned long khz, int cpu)
245 {
246         unsigned long long tsc_now, ns_now;
247         struct cyc2ns_data *data;
248         unsigned long flags;
249
250         local_irq_save(flags);
251         sched_clock_idle_sleep_event();
252
253         if (!khz)
254                 goto done;
255
256         data = cyc2ns_write_begin(cpu);
257
258         tsc_now = rdtsc();
259         ns_now = cycles_2_ns(tsc_now);
260
261         /*
262          * Compute a new multiplier as per the above comment and ensure our
263          * time function is continuous; see the comment near struct
264          * cyc2ns_data.
265          */
266         clocks_calc_mult_shift(&data->cyc2ns_mul, &data->cyc2ns_shift, khz,
267                                NSEC_PER_MSEC, 0);
268
269         /*
270          * cyc2ns_shift is exported via arch_perf_update_userpage() where it is
271          * not expected to be greater than 31 due to the original published
272          * conversion algorithm shifting a 32-bit value (now specifies a 64-bit
273          * value) - refer perf_event_mmap_page documentation in perf_event.h.
274          */
275         if (data->cyc2ns_shift == 32) {
276                 data->cyc2ns_shift = 31;
277                 data->cyc2ns_mul >>= 1;
278         }
279
280         data->cyc2ns_offset = ns_now -
281                 mul_u64_u32_shr(tsc_now, data->cyc2ns_mul, data->cyc2ns_shift);
282
283         cyc2ns_write_end(cpu, data);
284
285 done:
286         sched_clock_idle_wakeup_event(0);
287         local_irq_restore(flags);
288 }
289 /*
290  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
291  */
292 u64 native_sched_clock(void)
293 {
294         if (static_branch_likely(&__use_tsc)) {
295                 u64 tsc_now = rdtsc();
296
297                 /* return the value in ns */
298                 return cycles_2_ns(tsc_now);
299         }
300
301         /*
302          * Fall back to jiffies if there's no TSC available:
303          * ( But note that we still use it if the TSC is marked
304          *   unstable. We do this because unlike Time Of Day,
305          *   the scheduler clock tolerates small errors and it's
306          *   very important for it to be as fast as the platform
307          *   can achieve it. )
308          */
309
310         /* No locking but a rare wrong value is not a big deal: */
311         return (jiffies_64 - INITIAL_JIFFIES) * (1000000000 / HZ);
312 }
313
314 /*
315  * Generate a sched_clock if you already have a TSC value.
316  */
317 u64 native_sched_clock_from_tsc(u64 tsc)
318 {
319         return cycles_2_ns(tsc);
320 }
321
322 /* We need to define a real function for sched_clock, to override the
323    weak default version */
324 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
325 unsigned long long sched_clock(void)
326 {
327         return paravirt_sched_clock();
328 }
329 #else
330 unsigned long long
331 sched_clock(void) __attribute__((alias("native_sched_clock")));
332 #endif
333
334 int check_tsc_unstable(void)
335 {
336         return tsc_unstable;
337 }
338 EXPORT_SYMBOL_GPL(check_tsc_unstable);
339
340 #ifdef CONFIG_X86_TSC
341 int __init notsc_setup(char *str)
342 {
343         pr_warn("Kernel compiled with CONFIG_X86_TSC, cannot disable TSC completely\n");
344         tsc_disabled = 1;
345         return 1;
346 }
347 #else
348 /*
349  * disable flag for tsc. Takes effect by clearing the TSC cpu flag
350  * in cpu/common.c
351  */
352 int __init notsc_setup(char *str)
353 {
354         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC);
355         return 1;
356 }
357 #endif
358
359 __setup("notsc", notsc_setup);
360
361 static int no_sched_irq_time;
362
363 static int __init tsc_setup(char *str)
364 {
365         if (!strcmp(str, "reliable"))
366                 tsc_clocksource_reliable = 1;
367         if (!strncmp(str, "noirqtime", 9))
368                 no_sched_irq_time = 1;
369         return 1;
370 }
371
372 __setup("tsc=", tsc_setup);
373
374 #define MAX_RETRIES     5
375 #define SMI_TRESHOLD    50000
376
377 /*
378  * Read TSC and the reference counters. Take care of SMI disturbance
379  */
380 static u64 tsc_read_refs(u64 *p, int hpet)
381 {
382         u64 t1, t2;
383         int i;
384
385         for (i = 0; i < MAX_RETRIES; i++) {
386                 t1 = get_cycles();
387                 if (hpet)
388                         *p = hpet_readl(HPET_COUNTER) & 0xFFFFFFFF;
389                 else
390                         *p = acpi_pm_read_early();
391                 t2 = get_cycles();
392                 if ((t2 - t1) < SMI_TRESHOLD)
393                         return t2;
394         }
395         return ULLONG_MAX;
396 }
397
398 /*
399  * Calculate the TSC frequency from HPET reference
400  */
401 static unsigned long calc_hpet_ref(u64 deltatsc, u64 hpet1, u64 hpet2)
402 {
403         u64 tmp;
404
405         if (hpet2 < hpet1)
406                 hpet2 += 0x100000000ULL;
407         hpet2 -= hpet1;
408         tmp = ((u64)hpet2 * hpet_readl(HPET_PERIOD));
409         do_div(tmp, 1000000);
410         do_div(deltatsc, tmp);
411
412         return (unsigned long) deltatsc;
413 }
414
415 /*
416  * Calculate the TSC frequency from PMTimer reference
417  */
418 static unsigned long calc_pmtimer_ref(u64 deltatsc, u64 pm1, u64 pm2)
419 {
420         u64 tmp;
421
422         if (!pm1 && !pm2)
423                 return ULONG_MAX;
424
425         if (pm2 < pm1)
426                 pm2 += (u64)ACPI_PM_OVRRUN;
427         pm2 -= pm1;
428         tmp = pm2 * 1000000000LL;
429         do_div(tmp, PMTMR_TICKS_PER_SEC);
430         do_div(deltatsc, tmp);
431
432         return (unsigned long) deltatsc;
433 }
434
435 #define CAL_MS          10
436 #define CAL_LATCH       (PIT_TICK_RATE / (1000 / CAL_MS))
437 #define CAL_PIT_LOOPS   1000
438
439 #define CAL2_MS         50
440 #define CAL2_LATCH      (PIT_TICK_RATE / (1000 / CAL2_MS))
441 #define CAL2_PIT_LOOPS  5000
442
443
444 /*
445  * Try to calibrate the TSC against the Programmable
446  * Interrupt Timer and return the frequency of the TSC
447  * in kHz.
448  *
449  * Return ULONG_MAX on failure to calibrate.
450  */
451 static unsigned long pit_calibrate_tsc(u32 latch, unsigned long ms, int loopmin)
452 {
453         u64 tsc, t1, t2, delta;
454         unsigned long tscmin, tscmax;
455         int pitcnt;
456
457         /* Set the Gate high, disable speaker */
458         outb((inb(0x61) & ~0x02) | 0x01, 0x61);
459
460         /*
461          * Setup CTC channel 2* for mode 0, (interrupt on terminal
462          * count mode), binary count. Set the latch register to 50ms
463          * (LSB then MSB) to begin countdown.
464          */
465         outb(0xb0, 0x43);
466         outb(latch & 0xff, 0x42);
467         outb(latch >> 8, 0x42);
468
469         tsc = t1 = t2 = get_cycles();
470
471         pitcnt = 0;
472         tscmax = 0;
473         tscmin = ULONG_MAX;
474         while ((inb(0x61) & 0x20) == 0) {
475                 t2 = get_cycles();
476                 delta = t2 - tsc;
477                 tsc = t2;
478                 if ((unsigned long) delta < tscmin)
479                         tscmin = (unsigned int) delta;
480                 if ((unsigned long) delta > tscmax)
481                         tscmax = (unsigned int) delta;
482                 pitcnt++;
483         }
484
485         /*
486          * Sanity checks:
487          *
488          * If we were not able to read the PIT more than loopmin
489          * times, then we have been hit by a massive SMI
490          *
491          * If the maximum is 10 times larger than the minimum,
492          * then we got hit by an SMI as well.
493          */
494         if (pitcnt < loopmin || tscmax > 10 * tscmin)
495                 return ULONG_MAX;
496
497         /* Calculate the PIT value */
498         delta = t2 - t1;
499         do_div(delta, ms);
500         return delta;
501 }
502
503 /*
504  * This reads the current MSB of the PIT counter, and
505  * checks if we are running on sufficiently fast and
506  * non-virtualized hardware.
507  *
508  * Our expectations are:
509  *
510  *  - the PIT is running at roughly 1.19MHz
511  *
512  *  - each IO is going to take about 1us on real hardware,
513  *    but we allow it to be much faster (by a factor of 10) or
514  *    _slightly_ slower (ie we allow up to a 2us read+counter
515  *    update - anything else implies a unacceptably slow CPU
516  *    or PIT for the fast calibration to work.
517  *
518  *  - with 256 PIT ticks to read the value, we have 214us to
519  *    see the same MSB (and overhead like doing a single TSC
520  *    read per MSB value etc).
521  *
522  *  - We're doing 2 reads per loop (LSB, MSB), and we expect
523  *    them each to take about a microsecond on real hardware.
524  *    So we expect a count value of around 100. But we'll be
525  *    generous, and accept anything over 50.
526  *
527  *  - if the PIT is stuck, and we see *many* more reads, we
528  *    return early (and the next caller of pit_expect_msb()
529  *    then consider it a failure when they don't see the
530  *    next expected value).
531  *
532  * These expectations mean that we know that we have seen the
533  * transition from one expected value to another with a fairly
534  * high accuracy, and we didn't miss any events. We can thus
535  * use the TSC value at the transitions to calculate a pretty
536  * good value for the TSC frequencty.
537  */
538 static inline int pit_verify_msb(unsigned char val)
539 {
540         /* Ignore LSB */
541         inb(0x42);
542         return inb(0x42) == val;
543 }
544
545 static inline int pit_expect_msb(unsigned char val, u64 *tscp, unsigned long *deltap)
546 {
547         int count;
548         u64 tsc = 0, prev_tsc = 0;
549
550         for (count = 0; count < 50000; count++) {
551                 if (!pit_verify_msb(val))
552                         break;
553                 prev_tsc = tsc;
554                 tsc = get_cycles();
555         }
556         *deltap = get_cycles() - prev_tsc;
557         *tscp = tsc;
558
559         /*
560          * We require _some_ success, but the quality control
561          * will be based on the error terms on the TSC values.
562          */
563         return count > 5;
564 }
565
566 /*
567  * How many MSB values do we want to see? We aim for
568  * a maximum error rate of 500ppm (in practice the
569  * real error is much smaller), but refuse to spend
570  * more than 50ms on it.
571  */
572 #define MAX_QUICK_PIT_MS 50
573 #define MAX_QUICK_PIT_ITERATIONS (MAX_QUICK_PIT_MS * PIT_TICK_RATE / 1000 / 256)
574
575 static unsigned long quick_pit_calibrate(void)
576 {
577         int i;
578         u64 tsc, delta;
579         unsigned long d1, d2;
580
581         /* Set the Gate high, disable speaker */
582         outb((inb(0x61) & ~0x02) | 0x01, 0x61);
583
584         /*
585          * Counter 2, mode 0 (one-shot), binary count
586          *
587          * NOTE! Mode 2 decrements by two (and then the
588          * output is flipped each time, giving the same
589          * final output frequency as a decrement-by-one),
590          * so mode 0 is much better when looking at the
591          * individual counts.
592          */
593         outb(0xb0, 0x43);
594
595         /* Start at 0xffff */
596         outb(0xff, 0x42);
597         outb(0xff, 0x42);
598
599         /*
600          * The PIT starts counting at the next edge, so we
601          * need to delay for a microsecond. The easiest way
602          * to do that is to just read back the 16-bit counter
603          * once from the PIT.
604          */
605         pit_verify_msb(0);
606
607         if (pit_expect_msb(0xff, &tsc, &d1)) {
608                 for (i = 1; i <= MAX_QUICK_PIT_ITERATIONS; i++) {
609                         if (!pit_expect_msb(0xff-i, &delta, &d2))
610                                 break;
611
612                         delta -= tsc;
613
614                         /*
615                          * Extrapolate the error and fail fast if the error will
616                          * never be below 500 ppm.
617                          */
618                         if (i == 1 &&
619                             d1 + d2 >= (delta * MAX_QUICK_PIT_ITERATIONS) >> 11)
620                                 return 0;
621
622                         /*
623                          * Iterate until the error is less than 500 ppm
624                          */
625                         if (d1+d2 >= delta >> 11)
626                                 continue;
627
628                         /*
629                          * Check the PIT one more time to verify that
630                          * all TSC reads were stable wrt the PIT.
631                          *
632                          * This also guarantees serialization of the
633                          * last cycle read ('d2') in pit_expect_msb.
634                          */
635                         if (!pit_verify_msb(0xfe - i))
636                                 break;
637                         goto success;
638                 }
639         }
640         pr_info("Fast TSC calibration failed\n");
641         return 0;
642
643 success:
644         /*
645          * Ok, if we get here, then we've seen the
646          * MSB of the PIT decrement 'i' times, and the
647          * error has shrunk to less than 500 ppm.
648          *
649          * As a result, we can depend on there not being
650          * any odd delays anywhere, and the TSC reads are
651          * reliable (within the error).
652          *
653          * kHz = ticks / time-in-seconds / 1000;
654          * kHz = (t2 - t1) / (I * 256 / PIT_TICK_RATE) / 1000
655          * kHz = ((t2 - t1) * PIT_TICK_RATE) / (I * 256 * 1000)
656          */
657         delta *= PIT_TICK_RATE;
658         do_div(delta, i*256*1000);
659         pr_info("Fast TSC calibration using PIT\n");
660         return delta;
661 }
662
663 /**
664  * native_calibrate_tsc
665  * Determine TSC frequency via CPUID, else return 0.
666  */
667 unsigned long native_calibrate_tsc(void)
668 {
669         unsigned int eax_denominator, ebx_numerator, ecx_hz, edx;
670         unsigned int crystal_khz;
671
672         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL)
673                 return 0;
674
675         if (boot_cpu_data.cpuid_level < 0x15)
676                 return 0;
677
678         eax_denominator = ebx_numerator = ecx_hz = edx = 0;
679
680         /* CPUID 15H TSC/Crystal ratio, plus optionally Crystal Hz */
681         cpuid(0x15, &eax_denominator, &ebx_numerator, &ecx_hz, &edx);
682
683         if (ebx_numerator == 0 || eax_denominator == 0)
684                 return 0;
685
686         crystal_khz = ecx_hz / 1000;
687
688         if (crystal_khz == 0) {
689                 switch (boot_cpu_data.x86_model) {
690                 case INTEL_FAM6_SKYLAKE_MOBILE:
691                 case INTEL_FAM6_SKYLAKE_DESKTOP:
692                 case INTEL_FAM6_KABYLAKE_MOBILE:
693                 case INTEL_FAM6_KABYLAKE_DESKTOP:
694                         crystal_khz = 24000;    /* 24.0 MHz */
695                         break;
696                 case INTEL_FAM6_SKYLAKE_X:
697                         crystal_khz = 25000;    /* 25.0 MHz */
698                         break;
699                 case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT:
700                         crystal_khz = 19200;    /* 19.2 MHz */
701                         break;
702                 }
703         }
704
705         /*
706          * TSC frequency determined by CPUID is a "hardware reported"
707          * frequency and is the most accurate one so far we have. This
708          * is considered a known frequency.
709          */
710         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC_KNOWN_FREQ);
711
712         /*
713          * For Atom SoCs TSC is the only reliable clocksource.
714          * Mark TSC reliable so no watchdog on it.
715          */
716         if (boot_cpu_data.x86_model == INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT)
717                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC_RELIABLE);
718
719         return crystal_khz * ebx_numerator / eax_denominator;
720 }
721
722 static unsigned long cpu_khz_from_cpuid(void)
723 {
724         unsigned int eax_base_mhz, ebx_max_mhz, ecx_bus_mhz, edx;
725
726         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL)
727                 return 0;
728
729         if (boot_cpu_data.cpuid_level < 0x16)
730                 return 0;
731
732         eax_base_mhz = ebx_max_mhz = ecx_bus_mhz = edx = 0;
733
734         cpuid(0x16, &eax_base_mhz, &ebx_max_mhz, &ecx_bus_mhz, &edx);
735
736         return eax_base_mhz * 1000;
737 }
738
739 /**
740  * native_calibrate_cpu - calibrate the cpu on boot
741  */
742 unsigned long native_calibrate_cpu(void)
743 {
744         u64 tsc1, tsc2, delta, ref1, ref2;
745         unsigned long tsc_pit_min = ULONG_MAX, tsc_ref_min = ULONG_MAX;
746         unsigned long flags, latch, ms, fast_calibrate;
747         int hpet = is_hpet_enabled(), i, loopmin;
748
749         fast_calibrate = cpu_khz_from_cpuid();
750         if (fast_calibrate)
751                 return fast_calibrate;
752
753         fast_calibrate = cpu_khz_from_msr();
754         if (fast_calibrate)
755                 return fast_calibrate;
756
757         local_irq_save(flags);
758         fast_calibrate = quick_pit_calibrate();
759         local_irq_restore(flags);
760         if (fast_calibrate)
761                 return fast_calibrate;
762
763         /*
764          * Run 5 calibration loops to get the lowest frequency value
765          * (the best estimate). We use two different calibration modes
766          * here:
767          *
768          * 1) PIT loop. We set the PIT Channel 2 to oneshot mode and
769          * load a timeout of 50ms. We read the time right after we
770          * started the timer and wait until the PIT count down reaches
771          * zero. In each wait loop iteration we read the TSC and check
772          * the delta to the previous read. We keep track of the min
773          * and max values of that delta. The delta is mostly defined
774          * by the IO time of the PIT access, so we can detect when a
775          * SMI/SMM disturbance happened between the two reads. If the
776          * maximum time is significantly larger than the minimum time,
777          * then we discard the result and have another try.
778          *
779          * 2) Reference counter. If available we use the HPET or the
780          * PMTIMER as a reference to check the sanity of that value.
781          * We use separate TSC readouts and check inside of the
782          * reference read for a SMI/SMM disturbance. We dicard
783          * disturbed values here as well. We do that around the PIT
784          * calibration delay loop as we have to wait for a certain
785          * amount of time anyway.
786          */
787
788         /* Preset PIT loop values */
789         latch = CAL_LATCH;
790         ms = CAL_MS;
791         loopmin = CAL_PIT_LOOPS;
792
793         for (i = 0; i < 3; i++) {
794                 unsigned long tsc_pit_khz;
795
796                 /*
797                  * Read the start value and the reference count of
798                  * hpet/pmtimer when available. Then do the PIT
799                  * calibration, which will take at least 50ms, and
800                  * read the end value.
801                  */
802                 local_irq_save(flags);
803                 tsc1 = tsc_read_refs(&ref1, hpet);
804                 tsc_pit_khz = pit_calibrate_tsc(latch, ms, loopmin);
805                 tsc2 = tsc_read_refs(&ref2, hpet);
806                 local_irq_restore(flags);
807
808                 /* Pick the lowest PIT TSC calibration so far */
809                 tsc_pit_min = min(tsc_pit_min, tsc_pit_khz);
810
811                 /* hpet or pmtimer available ? */
812                 if (ref1 == ref2)
813                         continue;
814
815                 /* Check, whether the sampling was disturbed by an SMI */
816                 if (tsc1 == ULLONG_MAX || tsc2 == ULLONG_MAX)
817                         continue;
818
819                 tsc2 = (tsc2 - tsc1) * 1000000LL;
820                 if (hpet)
821                         tsc2 = calc_hpet_ref(tsc2, ref1, ref2);
822                 else
823                         tsc2 = calc_pmtimer_ref(tsc2, ref1, ref2);
824
825                 tsc_ref_min = min(tsc_ref_min, (unsigned long) tsc2);
826
827                 /* Check the reference deviation */
828                 delta = ((u64) tsc_pit_min) * 100;
829                 do_div(delta, tsc_ref_min);
830
831                 /*
832                  * If both calibration results are inside a 10% window
833                  * then we can be sure, that the calibration
834                  * succeeded. We break out of the loop right away. We
835                  * use the reference value, as it is more precise.
836                  */
837                 if (delta >= 90 && delta <= 110) {
838                         pr_info("PIT calibration matches %s. %d loops\n",
839                                 hpet ? "HPET" : "PMTIMER", i + 1);
840                         return tsc_ref_min;
841                 }
842
843                 /*
844                  * Check whether PIT failed more than once. This
845                  * happens in virtualized environments. We need to
846                  * give the virtual PC a slightly longer timeframe for
847                  * the HPET/PMTIMER to make the result precise.
848                  */
849                 if (i == 1 && tsc_pit_min == ULONG_MAX) {
850                         latch = CAL2_LATCH;
851                         ms = CAL2_MS;
852                         loopmin = CAL2_PIT_LOOPS;
853                 }
854         }
855
856         /*
857          * Now check the results.
858          */
859         if (tsc_pit_min == ULONG_MAX) {
860                 /* PIT gave no useful value */
861                 pr_warn("Unable to calibrate against PIT\n");
862
863                 /* We don't have an alternative source, disable TSC */
864                 if (!hpet && !ref1 && !ref2) {
865                         pr_notice("No reference (HPET/PMTIMER) available\n");
866                         return 0;
867                 }
868
869                 /* The alternative source failed as well, disable TSC */
870                 if (tsc_ref_min == ULONG_MAX) {
871                         pr_warn("HPET/PMTIMER calibration failed\n");
872                         return 0;
873                 }
874
875                 /* Use the alternative source */
876                 pr_info("using %s reference calibration\n",
877                         hpet ? "HPET" : "PMTIMER");
878
879                 return tsc_ref_min;
880         }
881
882         /* We don't have an alternative source, use the PIT calibration value */
883         if (!hpet && !ref1 && !ref2) {
884                 pr_info("Using PIT calibration value\n");
885                 return tsc_pit_min;
886         }
887
888         /* The alternative source failed, use the PIT calibration value */
889         if (tsc_ref_min == ULONG_MAX) {
890                 pr_warn("HPET/PMTIMER calibration failed. Using PIT calibration.\n");
891                 return tsc_pit_min;
892         }
893
894         /*
895          * The calibration values differ too much. In doubt, we use
896          * the PIT value as we know that there are PMTIMERs around
897          * running at double speed. At least we let the user know:
898          */
899         pr_warn("PIT calibration deviates from %s: %lu %lu\n",
900                 hpet ? "HPET" : "PMTIMER", tsc_pit_min, tsc_ref_min);
901         pr_info("Using PIT calibration value\n");
902         return tsc_pit_min;
903 }
904
905 int recalibrate_cpu_khz(void)
906 {
907 #ifndef CONFIG_SMP
908         unsigned long cpu_khz_old = cpu_khz;
909
910         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC))
911                 return -ENODEV;
912
913         cpu_khz = x86_platform.calibrate_cpu();
914         tsc_khz = x86_platform.calibrate_tsc();
915         if (tsc_khz == 0)
916                 tsc_khz = cpu_khz;
917         else if (abs(cpu_khz - tsc_khz) * 10 > tsc_khz)
918                 cpu_khz = tsc_khz;
919         cpu_data(0).loops_per_jiffy = cpufreq_scale(cpu_data(0).loops_per_jiffy,
920                                                     cpu_khz_old, cpu_khz);
921
922         return 0;
923 #else
924         return -ENODEV;
925 #endif
926 }
927
928 EXPORT_SYMBOL(recalibrate_cpu_khz);
929
930
931 static unsigned long long cyc2ns_suspend;
932
933 void tsc_save_sched_clock_state(void)
934 {
935         if (!sched_clock_stable())
936                 return;
937
938         cyc2ns_suspend = sched_clock();
939 }
940
941 /*
942  * Even on processors with invariant TSC, TSC gets reset in some the
943  * ACPI system sleep states. And in some systems BIOS seem to reinit TSC to
944  * arbitrary value (still sync'd across cpu's) during resume from such sleep
945  * states. To cope up with this, recompute the cyc2ns_offset for each cpu so
946  * that sched_clock() continues from the point where it was left off during
947  * suspend.
948  */
949 void tsc_restore_sched_clock_state(void)
950 {
951         unsigned long long offset;
952         unsigned long flags;
953         int cpu;
954
955         if (!sched_clock_stable())
956                 return;
957
958         local_irq_save(flags);
959
960         /*
961          * We're coming out of suspend, there's no concurrency yet; don't
962          * bother being nice about the RCU stuff, just write to both
963          * data fields.
964          */
965
966         this_cpu_write(cyc2ns.data[0].cyc2ns_offset, 0);
967         this_cpu_write(cyc2ns.data[1].cyc2ns_offset, 0);
968
969         offset = cyc2ns_suspend - sched_clock();
970
971         for_each_possible_cpu(cpu) {
972                 per_cpu(cyc2ns.data[0].cyc2ns_offset, cpu) = offset;
973                 per_cpu(cyc2ns.data[1].cyc2ns_offset, cpu) = offset;
974         }
975
976         local_irq_restore(flags);
977 }
978
979 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
980
981 /* Frequency scaling support. Adjust the TSC based timer when the cpu frequency
982  * changes.
983  *
984  * RED-PEN: On SMP we assume all CPUs run with the same frequency.  It's
985  * not that important because current Opteron setups do not support
986  * scaling on SMP anyroads.
987  *
988  * Should fix up last_tsc too. Currently gettimeofday in the
989  * first tick after the change will be slightly wrong.
990  */
991
992 static unsigned int  ref_freq;
993 static unsigned long loops_per_jiffy_ref;
994 static unsigned long tsc_khz_ref;
995
996 static int time_cpufreq_notifier(struct notifier_block *nb, unsigned long val,
997                                 void *data)
998 {
999         struct cpufreq_freqs *freq = data;
1000         unsigned long *lpj;
1001
1002         lpj = &boot_cpu_data.loops_per_jiffy;
1003 #ifdef CONFIG_SMP
1004         if (!(freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS))
1005                 lpj = &cpu_data(freq->cpu).loops_per_jiffy;
1006 #endif
1007
1008         if (!ref_freq) {
1009                 ref_freq = freq->old;
1010                 loops_per_jiffy_ref = *lpj;
1011                 tsc_khz_ref = tsc_khz;
1012         }
1013         if ((val == CPUFREQ_PRECHANGE  && freq->old < freq->new) ||
1014                         (val == CPUFREQ_POSTCHANGE && freq->old > freq->new)) {
1015                 *lpj = cpufreq_scale(loops_per_jiffy_ref, ref_freq, freq->new);
1016
1017                 tsc_khz = cpufreq_scale(tsc_khz_ref, ref_freq, freq->new);
1018                 if (!(freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS))
1019                         mark_tsc_unstable("cpufreq changes");
1020
1021                 set_cyc2ns_scale(tsc_khz, freq->cpu);
1022         }
1023
1024         return 0;
1025 }
1026
1027 static struct notifier_block time_cpufreq_notifier_block = {
1028         .notifier_call  = time_cpufreq_notifier
1029 };
1030
1031 static int __init cpufreq_register_tsc_scaling(void)
1032 {
1033         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC))
1034                 return 0;
1035         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC))
1036                 return 0;
1037         cpufreq_register_notifier(&time_cpufreq_notifier_block,
1038                                 CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER);
1039         return 0;
1040 }
1041
1042 core_initcall(cpufreq_register_tsc_scaling);
1043
1044 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
1045
1046 #define ART_CPUID_LEAF (0x15)
1047 #define ART_MIN_DENOMINATOR (1)
1048
1049
1050 /*
1051  * If ART is present detect the numerator:denominator to convert to TSC
1052  */
1053 static void detect_art(void)
1054 {
1055         unsigned int unused[2];
1056
1057         if (boot_cpu_data.cpuid_level < ART_CPUID_LEAF)
1058                 return;
1059
1060         /* Don't enable ART in a VM, non-stop TSC and TSC_ADJUST required */
1061         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_HYPERVISOR) ||
1062             !boot_cpu_has(X86_FEATURE_NONSTOP_TSC) ||
1063             !boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_ADJUST))
1064                 return;
1065
1066         cpuid(ART_CPUID_LEAF, &art_to_tsc_denominator,
1067               &art_to_tsc_numerator, unused, unused+1);
1068
1069         if (art_to_tsc_denominator < ART_MIN_DENOMINATOR)
1070                 return;
1071
1072         rdmsrl(MSR_IA32_TSC_ADJUST, art_to_tsc_offset);
1073
1074         /* Make this sticky over multiple CPU init calls */
1075         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_ART);
1076 }
1077
1078
1079 /* clocksource code */
1080
1081 static struct clocksource clocksource_tsc;
1082
1083 static void tsc_resume(struct clocksource *cs)
1084 {
1085         tsc_verify_tsc_adjust(true);
1086 }
1087
1088 /*
1089  * We used to compare the TSC to the cycle_last value in the clocksource
1090  * structure to avoid a nasty time-warp. This can be observed in a
1091  * very small window right after one CPU updated cycle_last under
1092  * xtime/vsyscall_gtod lock and the other CPU reads a TSC value which
1093  * is smaller than the cycle_last reference value due to a TSC which
1094  * is slighty behind. This delta is nowhere else observable, but in
1095  * that case it results in a forward time jump in the range of hours
1096  * due to the unsigned delta calculation of the time keeping core
1097  * code, which is necessary to support wrapping clocksources like pm
1098  * timer.
1099  *
1100  * This sanity check is now done in the core timekeeping code.
1101  * checking the result of read_tsc() - cycle_last for being negative.
1102  * That works because CLOCKSOURCE_MASK(64) does not mask out any bit.
1103  */
1104 static cycle_t read_tsc(struct clocksource *cs)
1105 {
1106         return (cycle_t)rdtsc_ordered();
1107 }
1108
1109 /*
1110  * .mask MUST be CLOCKSOURCE_MASK(64). See comment above read_tsc()
1111  */
1112 static struct clocksource clocksource_tsc = {
1113         .name                   = "tsc",
1114         .rating                 = 300,
1115         .read                   = read_tsc,
1116         .mask                   = CLOCKSOURCE_MASK(64),
1117         .flags                  = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS |
1118                                   CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY,
1119         .archdata               = { .vclock_mode = VCLOCK_TSC },
1120         .resume                 = tsc_resume,
1121 };
1122
1123 void mark_tsc_unstable(char *reason)
1124 {
1125         if (!tsc_unstable) {
1126                 tsc_unstable = 1;
1127                 clear_sched_clock_stable();
1128                 disable_sched_clock_irqtime();
1129                 pr_info("Marking TSC unstable due to %s\n", reason);
1130                 /* Change only the rating, when not registered */
1131                 if (clocksource_tsc.mult)
1132                         clocksource_mark_unstable(&clocksource_tsc);
1133                 else {
1134                         clocksource_tsc.flags |= CLOCK_SOURCE_UNSTABLE;
1135                         clocksource_tsc.rating = 0;
1136                 }
1137         }
1138 }
1139
1140 EXPORT_SYMBOL_GPL(mark_tsc_unstable);
1141
1142 static void __init check_system_tsc_reliable(void)
1143 {
1144 #if defined(CONFIG_MGEODEGX1) || defined(CONFIG_MGEODE_LX) || defined(CONFIG_X86_GENERIC)
1145         if (is_geode_lx()) {
1146                 /* RTSC counts during suspend */
1147 #define RTSC_SUSP 0x100
1148                 unsigned long res_low, res_high;
1149
1150                 rdmsr_safe(MSR_GEODE_BUSCONT_CONF0, &res_low, &res_high);
1151                 /* Geode_LX - the OLPC CPU has a very reliable TSC */
1152                 if (res_low & RTSC_SUSP)
1153                         tsc_clocksource_reliable = 1;
1154         }
1155 #endif
1156         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_RELIABLE))
1157                 tsc_clocksource_reliable = 1;
1158 }
1159
1160 /*
1161  * Make an educated guess if the TSC is trustworthy and synchronized
1162  * over all CPUs.
1163  */
1164 int unsynchronized_tsc(void)
1165 {
1166         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC) || tsc_unstable)
1167                 return 1;
1168
1169 #ifdef CONFIG_SMP
1170         if (apic_is_clustered_box())
1171                 return 1;
1172 #endif
1173
1174         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC))
1175                 return 0;
1176
1177         if (tsc_clocksource_reliable)
1178                 return 0;
1179         /*
1180          * Intel systems are normally all synchronized.
1181          * Exceptions must mark TSC as unstable:
1182          */
1183         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL) {
1184                 /* assume multi socket systems are not synchronized: */
1185                 if (num_possible_cpus() > 1)
1186                         return 1;
1187         }
1188
1189         return 0;
1190 }
1191
1192 /*
1193  * Convert ART to TSC given numerator/denominator found in detect_art()
1194  */
1195 struct system_counterval_t convert_art_to_tsc(cycle_t art)
1196 {
1197         u64 tmp, res, rem;
1198
1199         rem = do_div(art, art_to_tsc_denominator);
1200
1201         res = art * art_to_tsc_numerator;
1202         tmp = rem * art_to_tsc_numerator;
1203
1204         do_div(tmp, art_to_tsc_denominator);
1205         res += tmp + art_to_tsc_offset;
1206
1207         return (struct system_counterval_t) {.cs = art_related_clocksource,
1208                         .cycles = res};
1209 }
1210 EXPORT_SYMBOL(convert_art_to_tsc);
1211
1212 static void tsc_refine_calibration_work(struct work_struct *work);
1213 static DECLARE_DELAYED_WORK(tsc_irqwork, tsc_refine_calibration_work);
1214 /**
1215  * tsc_refine_calibration_work - Further refine tsc freq calibration
1216  * @work - ignored.
1217  *
1218  * This functions uses delayed work over a period of a
1219  * second to further refine the TSC freq value. Since this is
1220  * timer based, instead of loop based, we don't block the boot
1221  * process while this longer calibration is done.
1222  *
1223  * If there are any calibration anomalies (too many SMIs, etc),
1224  * or the refined calibration is off by 1% of the fast early
1225  * calibration, we throw out the new calibration and use the
1226  * early calibration.
1227  */
1228 static void tsc_refine_calibration_work(struct work_struct *work)
1229 {
1230         static u64 tsc_start = -1, ref_start;
1231         static int hpet;
1232         u64 tsc_stop, ref_stop, delta;
1233         unsigned long freq;
1234
1235         /* Don't bother refining TSC on unstable systems */
1236         if (check_tsc_unstable())
1237                 goto out;
1238
1239         /*
1240          * Since the work is started early in boot, we may be
1241          * delayed the first time we expire. So set the workqueue
1242          * again once we know timers are working.
1243          */
1244         if (tsc_start == -1) {
1245                 /*
1246                  * Only set hpet once, to avoid mixing hardware
1247                  * if the hpet becomes enabled later.
1248                  */
1249                 hpet = is_hpet_enabled();
1250                 schedule_delayed_work(&tsc_irqwork, HZ);
1251                 tsc_start = tsc_read_refs(&ref_start, hpet);
1252                 return;
1253         }
1254
1255         tsc_stop = tsc_read_refs(&ref_stop, hpet);
1256
1257         /* hpet or pmtimer available ? */
1258         if (ref_start == ref_stop)
1259                 goto out;
1260
1261         /* Check, whether the sampling was disturbed by an SMI */
1262         if (tsc_start == ULLONG_MAX || tsc_stop == ULLONG_MAX)
1263                 goto out;
1264
1265         delta = tsc_stop - tsc_start;
1266         delta *= 1000000LL;
1267         if (hpet)
1268                 freq = calc_hpet_ref(delta, ref_start, ref_stop);
1269         else
1270                 freq = calc_pmtimer_ref(delta, ref_start, ref_stop);
1271
1272         /* Make sure we're within 1% */
1273         if (abs(tsc_khz - freq) > tsc_khz/100)
1274                 goto out;
1275
1276         tsc_khz = freq;
1277         pr_info("Refined TSC clocksource calibration: %lu.%03lu MHz\n",
1278                 (unsigned long)tsc_khz / 1000,
1279                 (unsigned long)tsc_khz % 1000);
1280
1281         /* Inform the TSC deadline clockevent devices about the recalibration */
1282         lapic_update_tsc_freq();
1283
1284 out:
1285         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_ART))
1286                 art_related_clocksource = &clocksource_tsc;
1287         clocksource_register_khz(&clocksource_tsc, tsc_khz);
1288 }
1289
1290
1291 static int __init init_tsc_clocksource(void)
1292 {
1293         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC) || tsc_disabled > 0 || !tsc_khz)
1294                 return 0;
1295
1296         if (tsc_clocksource_reliable)
1297                 clocksource_tsc.flags &= ~CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY;
1298         /* lower the rating if we already know its unstable: */
1299         if (check_tsc_unstable()) {
1300                 clocksource_tsc.rating = 0;
1301                 clocksource_tsc.flags &= ~CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS;
1302         }
1303
1304         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_NONSTOP_TSC_S3))
1305                 clocksource_tsc.flags |= CLOCK_SOURCE_SUSPEND_NONSTOP;
1306
1307         /*
1308          * When TSC frequency is known (retrieved via MSR or CPUID), we skip
1309          * the refined calibration and directly register it as a clocksource.
1310          */
1311         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC_KNOWN_FREQ)) {
1312                 clocksource_register_khz(&clocksource_tsc, tsc_khz);
1313                 return 0;
1314         }
1315
1316         schedule_delayed_work(&tsc_irqwork, 0);
1317         return 0;
1318 }
1319 /*
1320  * We use device_initcall here, to ensure we run after the hpet
1321  * is fully initialized, which may occur at fs_initcall time.
1322  */
1323 device_initcall(init_tsc_clocksource);
1324
1325 void __init tsc_init(void)
1326 {
1327         u64 lpj;
1328         int cpu;
1329
1330         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC)) {
1331                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER);
1332                 return;
1333         }
1334
1335         cpu_khz = x86_platform.calibrate_cpu();
1336         tsc_khz = x86_platform.calibrate_tsc();
1337
1338         /*
1339          * Trust non-zero tsc_khz as authorative,
1340          * and use it to sanity check cpu_khz,
1341          * which will be off if system timer is off.
1342          */
1343         if (tsc_khz == 0)
1344                 tsc_khz = cpu_khz;
1345         else if (abs(cpu_khz - tsc_khz) * 10 > tsc_khz)
1346                 cpu_khz = tsc_khz;
1347
1348         if (!tsc_khz) {
1349                 mark_tsc_unstable("could not calculate TSC khz");
1350                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC_DEADLINE_TIMER);
1351                 return;
1352         }
1353
1354         pr_info("Detected %lu.%03lu MHz processor\n",
1355                 (unsigned long)cpu_khz / 1000,
1356                 (unsigned long)cpu_khz % 1000);
1357
1358         /*
1359          * Secondary CPUs do not run through tsc_init(), so set up
1360          * all the scale factors for all CPUs, assuming the same
1361          * speed as the bootup CPU. (cpufreq notifiers will fix this
1362          * up if their speed diverges)
1363          */
1364         for_each_possible_cpu(cpu) {
1365                 cyc2ns_init(cpu);
1366                 set_cyc2ns_scale(tsc_khz, cpu);
1367         }
1368
1369         if (tsc_disabled > 0)
1370                 return;
1371
1372         /* now allow native_sched_clock() to use rdtsc */
1373
1374         tsc_disabled = 0;
1375         static_branch_enable(&__use_tsc);
1376
1377         if (!no_sched_irq_time)
1378                 enable_sched_clock_irqtime();
1379
1380         lpj = ((u64)tsc_khz * 1000);
1381         do_div(lpj, HZ);
1382         lpj_fine = lpj;
1383
1384         use_tsc_delay();
1385
1386         if (unsynchronized_tsc())
1387                 mark_tsc_unstable("TSCs unsynchronized");
1388         else
1389                 tsc_store_and_check_tsc_adjust(true);
1390
1391         check_system_tsc_reliable();
1392
1393         detect_art();
1394 }
1395
1396 #ifdef CONFIG_SMP
1397 /*
1398  * If we have a constant TSC and are using the TSC for the delay loop,
1399  * we can skip clock calibration if another cpu in the same socket has already
1400  * been calibrated. This assumes that CONSTANT_TSC applies to all
1401  * cpus in the socket - this should be a safe assumption.
1402  */
1403 unsigned long calibrate_delay_is_known(void)
1404 {
1405         int sibling, cpu = smp_processor_id();
1406         struct cpumask *mask = topology_core_cpumask(cpu);
1407
1408         if (!tsc_disabled && !cpu_has(&cpu_data(cpu), X86_FEATURE_CONSTANT_TSC))
1409                 return 0;
1410
1411         if (!mask)
1412                 return 0;
1413
1414         sibling = cpumask_any_but(mask, cpu);
1415         if (sibling < nr_cpu_ids)
1416                 return cpu_data(sibling).loops_per_jiffy;
1417         return 0;
1418 }
1419 #endif