]> git.karo-electronics.de Git - mv-sheeva.git/blob - arch/x86_64/kernel/time.c
[PATCH] x86_64: Don't try to synchronize the TSC over CPUs on Intel CPUs at boot.
[mv-sheeva.git] / arch / x86_64 / kernel / time.c
1 /*
2  *  linux/arch/x86-64/kernel/time.c
3  *
4  *  "High Precision Event Timer" based timekeeping.
5  *
6  *  Copyright (c) 1991,1992,1995  Linus Torvalds
7  *  Copyright (c) 1994  Alan Modra
8  *  Copyright (c) 1995  Markus Kuhn
9  *  Copyright (c) 1996  Ingo Molnar
10  *  Copyright (c) 1998  Andrea Arcangeli
11  *  Copyright (c) 2002  Vojtech Pavlik
12  *  Copyright (c) 2003  Andi Kleen
13  *  RTC support code taken from arch/i386/kernel/timers/time_hpet.c
14  */
15
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/sched.h>
18 #include <linux/interrupt.h>
19 #include <linux/init.h>
20 #include <linux/mc146818rtc.h>
21 #include <linux/time.h>
22 #include <linux/ioport.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/device.h>
25 #include <linux/sysdev.h>
26 #include <linux/bcd.h>
27 #include <linux/kallsyms.h>
28 #include <linux/acpi.h>
29 #ifdef CONFIG_ACPI
30 #include <acpi/achware.h>       /* for PM timer frequency */
31 #endif
32 #include <asm/8253pit.h>
33 #include <asm/pgtable.h>
34 #include <asm/vsyscall.h>
35 #include <asm/timex.h>
36 #include <asm/proto.h>
37 #include <asm/hpet.h>
38 #include <asm/sections.h>
39 #include <linux/cpufreq.h>
40 #include <linux/hpet.h>
41 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
42 #include <asm/apic.h>
43 #endif
44
45 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
46 static void cpufreq_delayed_get(void);
47 #endif
48 extern void i8254_timer_resume(void);
49 extern int using_apic_timer;
50
51 DEFINE_SPINLOCK(rtc_lock);
52 DEFINE_SPINLOCK(i8253_lock);
53
54 static int nohpet __initdata = 0;
55 static int notsc __initdata = 0;
56
57 #undef HPET_HACK_ENABLE_DANGEROUS
58
59 unsigned int cpu_khz;                                   /* TSC clocks / usec, not used here */
60 static unsigned long hpet_period;                       /* fsecs / HPET clock */
61 unsigned long hpet_tick;                                /* HPET clocks / interrupt */
62 static int hpet_use_timer;                              /* Use counter of hpet for time keeping, otherwise PIT */
63 unsigned long vxtime_hz = PIT_TICK_RATE;
64 int report_lost_ticks;                          /* command line option */
65 unsigned long long monotonic_base;
66
67 struct vxtime_data __vxtime __section_vxtime;   /* for vsyscalls */
68
69 volatile unsigned long __jiffies __section_jiffies = INITIAL_JIFFIES;
70 unsigned long __wall_jiffies __section_wall_jiffies = INITIAL_JIFFIES;
71 struct timespec __xtime __section_xtime;
72 struct timezone __sys_tz __section_sys_tz;
73
74 static inline void rdtscll_sync(unsigned long *tsc)
75 {
76 #ifdef CONFIG_SMP
77         sync_core();
78 #endif
79         rdtscll(*tsc);
80 }
81
82 /*
83  * do_gettimeoffset() returns microseconds since last timer interrupt was
84  * triggered by hardware. A memory read of HPET is slower than a register read
85  * of TSC, but much more reliable. It's also synchronized to the timer
86  * interrupt. Note that do_gettimeoffset() may return more than hpet_tick, if a
87  * timer interrupt has happened already, but vxtime.trigger wasn't updated yet.
88  * This is not a problem, because jiffies hasn't updated either. They are bound
89  * together by xtime_lock.
90  */
91
92 static inline unsigned int do_gettimeoffset_tsc(void)
93 {
94         unsigned long t;
95         unsigned long x;
96         rdtscll_sync(&t);
97         if (t < vxtime.last_tsc) t = vxtime.last_tsc; /* hack */
98         x = ((t - vxtime.last_tsc) * vxtime.tsc_quot) >> 32;
99         return x;
100 }
101
102 static inline unsigned int do_gettimeoffset_hpet(void)
103 {
104         /* cap counter read to one tick to avoid inconsistencies */
105         unsigned long counter = hpet_readl(HPET_COUNTER) - vxtime.last;
106         return (min(counter,hpet_tick) * vxtime.quot) >> 32;
107 }
108
109 unsigned int (*do_gettimeoffset)(void) = do_gettimeoffset_tsc;
110
111 /*
112  * This version of gettimeofday() has microsecond resolution and better than
113  * microsecond precision, as we're using at least a 10 MHz (usually 14.31818
114  * MHz) HPET timer.
115  */
116
117 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
118 {
119         unsigned long seq, t;
120         unsigned int sec, usec;
121
122         do {
123                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
124
125                 sec = xtime.tv_sec;
126                 usec = xtime.tv_nsec / 1000;
127
128                 /* i386 does some correction here to keep the clock 
129                    monotonous even when ntpd is fixing drift.
130                    But they didn't work for me, there is a non monotonic
131                    clock anyways with ntp.
132                    I dropped all corrections now until a real solution can
133                    be found. Note when you fix it here you need to do the same
134                    in arch/x86_64/kernel/vsyscall.c and export all needed
135                    variables in vmlinux.lds. -AK */ 
136
137                 t = (jiffies - wall_jiffies) * (1000000L / HZ) +
138                         do_gettimeoffset();
139                 usec += t;
140
141         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
142
143         tv->tv_sec = sec + usec / 1000000;
144         tv->tv_usec = usec % 1000000;
145 }
146
147 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
148
149 /*
150  * settimeofday() first undoes the correction that gettimeofday would do
151  * on the time, and then saves it. This is ugly, but has been like this for
152  * ages already.
153  */
154
155 int do_settimeofday(struct timespec *tv)
156 {
157         time_t wtm_sec, sec = tv->tv_sec;
158         long wtm_nsec, nsec = tv->tv_nsec;
159
160         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
161                 return -EINVAL;
162
163         write_seqlock_irq(&xtime_lock);
164
165         nsec -= do_gettimeoffset() * 1000 +
166                 (jiffies - wall_jiffies) * (NSEC_PER_SEC/HZ);
167
168         wtm_sec  = wall_to_monotonic.tv_sec + (xtime.tv_sec - sec);
169         wtm_nsec = wall_to_monotonic.tv_nsec + (xtime.tv_nsec - nsec);
170
171         set_normalized_timespec(&xtime, sec, nsec);
172         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic, wtm_sec, wtm_nsec);
173
174         ntp_clear();
175
176         write_sequnlock_irq(&xtime_lock);
177         clock_was_set();
178         return 0;
179 }
180
181 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
182
183 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
184 {
185         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
186
187         /* Assume the lock function has either no stack frame or only a single word.
188            This checks if the address on the stack looks like a kernel text address.
189            There is a small window for false hits, but in that case the tick
190            is just accounted to the spinlock function.
191            Better would be to write these functions in assembler again
192            and check exactly. */
193         if (in_lock_functions(pc)) {
194                 char *v = *(char **)regs->rsp;
195                 if ((v >= _stext && v <= _etext) ||
196                         (v >= _sinittext && v <= _einittext) ||
197                         (v >= (char *)MODULES_VADDR  && v <= (char *)MODULES_END))
198                         return (unsigned long)v;
199                 return ((unsigned long *)regs->rsp)[1];
200         }
201         return pc;
202 }
203 EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
204
205 /*
206  * In order to set the CMOS clock precisely, set_rtc_mmss has to be called 500
207  * ms after the second nowtime has started, because when nowtime is written
208  * into the registers of the CMOS clock, it will jump to the next second
209  * precisely 500 ms later. Check the Motorola MC146818A or Dallas DS12887 data
210  * sheet for details.
211  */
212
213 static void set_rtc_mmss(unsigned long nowtime)
214 {
215         int real_seconds, real_minutes, cmos_minutes;
216         unsigned char control, freq_select;
217
218 /*
219  * IRQs are disabled when we're called from the timer interrupt,
220  * no need for spin_lock_irqsave()
221  */
222
223         spin_lock(&rtc_lock);
224
225 /*
226  * Tell the clock it's being set and stop it.
227  */
228
229         control = CMOS_READ(RTC_CONTROL);
230         CMOS_WRITE(control | RTC_SET, RTC_CONTROL);
231
232         freq_select = CMOS_READ(RTC_FREQ_SELECT);
233         CMOS_WRITE(freq_select | RTC_DIV_RESET2, RTC_FREQ_SELECT);
234
235         cmos_minutes = CMOS_READ(RTC_MINUTES);
236                 BCD_TO_BIN(cmos_minutes);
237
238 /*
239  * since we're only adjusting minutes and seconds, don't interfere with hour
240  * overflow. This avoids messing with unknown time zones but requires your RTC
241  * not to be off by more than 15 minutes. Since we're calling it only when
242  * our clock is externally synchronized using NTP, this shouldn't be a problem.
243  */
244
245         real_seconds = nowtime % 60;
246         real_minutes = nowtime / 60;
247         if (((abs(real_minutes - cmos_minutes) + 15) / 30) & 1)
248                 real_minutes += 30;             /* correct for half hour time zone */
249         real_minutes %= 60;
250
251 #if 0
252         /* AMD 8111 is a really bad time keeper and hits this regularly. 
253            It probably was an attempt to avoid screwing up DST, but ignore
254            that for now. */        
255         if (abs(real_minutes - cmos_minutes) >= 30) {
256                 printk(KERN_WARNING "time.c: can't update CMOS clock "
257                        "from %d to %d\n", cmos_minutes, real_minutes);
258         } else
259 #endif
260
261         {
262                         BIN_TO_BCD(real_seconds);
263                         BIN_TO_BCD(real_minutes);
264                 CMOS_WRITE(real_seconds, RTC_SECONDS);
265                 CMOS_WRITE(real_minutes, RTC_MINUTES);
266         }
267
268 /*
269  * The following flags have to be released exactly in this order, otherwise the
270  * DS12887 (popular MC146818A clone with integrated battery and quartz) will
271  * not reset the oscillator and will not update precisely 500 ms later. You
272  * won't find this mentioned in the Dallas Semiconductor data sheets, but who
273  * believes data sheets anyway ... -- Markus Kuhn
274  */
275
276         CMOS_WRITE(control, RTC_CONTROL);
277         CMOS_WRITE(freq_select, RTC_FREQ_SELECT);
278
279         spin_unlock(&rtc_lock);
280 }
281
282
283 /* monotonic_clock(): returns # of nanoseconds passed since time_init()
284  *              Note: This function is required to return accurate
285  *              time even in the absence of multiple timer ticks.
286  */
287 unsigned long long monotonic_clock(void)
288 {
289         unsigned long seq;
290         u32 last_offset, this_offset, offset;
291         unsigned long long base;
292
293         if (vxtime.mode == VXTIME_HPET) {
294                 do {
295                         seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
296
297                         last_offset = vxtime.last;
298                         base = monotonic_base;
299                         this_offset = hpet_readl(HPET_COUNTER);
300
301                 } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
302                 offset = (this_offset - last_offset);
303                 offset *=(NSEC_PER_SEC/HZ)/hpet_tick;
304                 return base + offset;
305         }else{
306                 do {
307                         seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
308
309                         last_offset = vxtime.last_tsc;
310                         base = monotonic_base;
311                 } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
312                 sync_core();
313                 rdtscll(this_offset);
314                 offset = (this_offset - last_offset)*1000/cpu_khz; 
315                 return base + offset;
316         }
317
318
319 }
320 EXPORT_SYMBOL(monotonic_clock);
321
322 static noinline void handle_lost_ticks(int lost, struct pt_regs *regs)
323 {
324     static long lost_count;
325     static int warned;
326
327     if (report_lost_ticks) {
328             printk(KERN_WARNING "time.c: Lost %d timer "
329                    "tick(s)! ", lost);
330             print_symbol("rip %s)\n", regs->rip);
331     }
332
333     if (lost_count == 1000 && !warned) {
334             printk(KERN_WARNING
335                    "warning: many lost ticks.\n"
336                    KERN_WARNING "Your time source seems to be instable or "
337                                 "some driver is hogging interupts\n");
338             print_symbol("rip %s\n", regs->rip);
339             if (vxtime.mode == VXTIME_TSC && vxtime.hpet_address) {
340                     printk(KERN_WARNING "Falling back to HPET\n");
341                     vxtime.last = hpet_readl(HPET_T0_CMP) - hpet_tick;
342                     vxtime.mode = VXTIME_HPET;
343                     do_gettimeoffset = do_gettimeoffset_hpet;
344             }
345             /* else should fall back to PIT, but code missing. */
346             warned = 1;
347     } else
348             lost_count++;
349
350 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
351     /* In some cases the CPU can change frequency without us noticing
352        (like going into thermal throttle)
353        Give cpufreq a change to catch up. */
354     if ((lost_count+1) % 25 == 0) {
355             cpufreq_delayed_get();
356     }
357 #endif
358 }
359
360 static irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
361 {
362         static unsigned long rtc_update = 0;
363         unsigned long tsc;
364         int delay, offset = 0, lost = 0;
365
366 /*
367  * Here we are in the timer irq handler. We have irqs locally disabled (so we
368  * don't need spin_lock_irqsave()) but we don't know if the timer_bh is running
369  * on the other CPU, so we need a lock. We also need to lock the vsyscall
370  * variables, because both do_timer() and us change them -arca+vojtech
371  */
372
373         write_seqlock(&xtime_lock);
374
375         if (vxtime.hpet_address)
376                 offset = hpet_readl(HPET_COUNTER);
377
378         if (hpet_use_timer) {
379                 /* if we're using the hpet timer functionality,
380                  * we can more accurately know the counter value
381                  * when the timer interrupt occured.
382                  */
383                 offset = hpet_readl(HPET_T0_CMP) - hpet_tick;
384                 delay = hpet_readl(HPET_COUNTER) - offset;
385         } else {
386                 spin_lock(&i8253_lock);
387                 outb_p(0x00, 0x43);
388                 delay = inb_p(0x40);
389                 delay |= inb(0x40) << 8;
390                 spin_unlock(&i8253_lock);
391                 delay = LATCH - 1 - delay;
392         }
393
394         rdtscll_sync(&tsc);
395
396         if (vxtime.mode == VXTIME_HPET) {
397                 if (offset - vxtime.last > hpet_tick) {
398                         lost = (offset - vxtime.last) / hpet_tick - 1;
399                 }
400
401                 monotonic_base += 
402                         (offset - vxtime.last)*(NSEC_PER_SEC/HZ) / hpet_tick;
403
404                 vxtime.last = offset;
405 #ifdef CONFIG_X86_PM_TIMER
406         } else if (vxtime.mode == VXTIME_PMTMR) {
407                 lost = pmtimer_mark_offset();
408 #endif
409         } else {
410                 offset = (((tsc - vxtime.last_tsc) *
411                            vxtime.tsc_quot) >> 32) - (USEC_PER_SEC / HZ);
412
413                 if (offset < 0)
414                         offset = 0;
415
416                 if (offset > (USEC_PER_SEC / HZ)) {
417                         lost = offset / (USEC_PER_SEC / HZ);
418                         offset %= (USEC_PER_SEC / HZ);
419                 }
420
421                 monotonic_base += (tsc - vxtime.last_tsc)*1000000/cpu_khz ;
422
423                 vxtime.last_tsc = tsc - vxtime.quot * delay / vxtime.tsc_quot;
424
425                 if ((((tsc - vxtime.last_tsc) *
426                       vxtime.tsc_quot) >> 32) < offset)
427                         vxtime.last_tsc = tsc -
428                                 (((long) offset << 32) / vxtime.tsc_quot) - 1;
429         }
430
431         if (lost > 0) {
432                 handle_lost_ticks(lost, regs);
433                 jiffies += lost;
434         }
435
436 /*
437  * Do the timer stuff.
438  */
439
440         do_timer(regs);
441 #ifndef CONFIG_SMP
442         update_process_times(user_mode(regs));
443 #endif
444
445 /*
446  * In the SMP case we use the local APIC timer interrupt to do the profiling,
447  * except when we simulate SMP mode on a uniprocessor system, in that case we
448  * have to call the local interrupt handler.
449  */
450
451 #ifndef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
452         profile_tick(CPU_PROFILING, regs);
453 #else
454         if (!using_apic_timer)
455                 smp_local_timer_interrupt(regs);
456 #endif
457
458 /*
459  * If we have an externally synchronized Linux clock, then update CMOS clock
460  * accordingly every ~11 minutes. set_rtc_mmss() will be called in the jiffy
461  * closest to exactly 500 ms before the next second. If the update fails, we
462  * don't care, as it'll be updated on the next turn, and the problem (time way
463  * off) isn't likely to go away much sooner anyway.
464  */
465
466         if (ntp_synced() && xtime.tv_sec > rtc_update &&
467                 abs(xtime.tv_nsec - 500000000) <= tick_nsec / 2) {
468                 set_rtc_mmss(xtime.tv_sec);
469                 rtc_update = xtime.tv_sec + 660;
470         }
471  
472         write_sequnlock(&xtime_lock);
473
474 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
475         if (using_apic_timer)
476                 smp_send_timer_broadcast_ipi();
477 #endif
478
479         return IRQ_HANDLED;
480 }
481
482 static unsigned int cyc2ns_scale;
483 #define CYC2NS_SCALE_FACTOR 10 /* 2^10, carefully chosen */
484
485 static inline void set_cyc2ns_scale(unsigned long cpu_khz)
486 {
487         cyc2ns_scale = (1000000 << CYC2NS_SCALE_FACTOR)/cpu_khz;
488 }
489
490 static inline unsigned long long cycles_2_ns(unsigned long long cyc)
491 {
492         return (cyc * cyc2ns_scale) >> CYC2NS_SCALE_FACTOR;
493 }
494
495 unsigned long long sched_clock(void)
496 {
497         unsigned long a = 0;
498
499 #if 0
500         /* Don't do a HPET read here. Using TSC always is much faster
501            and HPET may not be mapped yet when the scheduler first runs.
502            Disadvantage is a small drift between CPUs in some configurations,
503            but that should be tolerable. */
504         if (__vxtime.mode == VXTIME_HPET)
505                 return (hpet_readl(HPET_COUNTER) * vxtime.quot) >> 32;
506 #endif
507
508         /* Could do CPU core sync here. Opteron can execute rdtsc speculatively,
509            which means it is not completely exact and may not be monotonous between
510            CPUs. But the errors should be too small to matter for scheduling
511            purposes. */
512
513         rdtscll(a);
514         return cycles_2_ns(a);
515 }
516
517 unsigned long get_cmos_time(void)
518 {
519         unsigned int timeout, year, mon, day, hour, min, sec;
520         unsigned char last, this;
521         unsigned long flags;
522
523 /*
524  * The Linux interpretation of the CMOS clock register contents: When the
525  * Update-In-Progress (UIP) flag goes from 1 to 0, the RTC registers show the
526  * second which has precisely just started. Waiting for this can take up to 1
527  * second, we timeout approximately after 2.4 seconds on a machine with
528  * standard 8.3 MHz ISA bus.
529  */
530
531         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
532
533         timeout = 1000000;
534         last = this = 0;
535
536         while (timeout && last && !this) {
537                 last = this;
538                 this = CMOS_READ(RTC_FREQ_SELECT) & RTC_UIP;
539                 timeout--;
540         }
541
542 /*
543  * Here we are safe to assume the registers won't change for a whole second, so
544  * we just go ahead and read them.
545          */
546
547                 sec = CMOS_READ(RTC_SECONDS);
548                 min = CMOS_READ(RTC_MINUTES);
549                 hour = CMOS_READ(RTC_HOURS);
550                 day = CMOS_READ(RTC_DAY_OF_MONTH);
551                 mon = CMOS_READ(RTC_MONTH);
552                 year = CMOS_READ(RTC_YEAR);
553
554         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
555
556 /*
557  * We know that x86-64 always uses BCD format, no need to check the config
558  * register.
559  */
560
561             BCD_TO_BIN(sec);
562             BCD_TO_BIN(min);
563             BCD_TO_BIN(hour);
564             BCD_TO_BIN(day);
565             BCD_TO_BIN(mon);
566             BCD_TO_BIN(year);
567
568 /*
569  * x86-64 systems only exists since 2002.
570  * This will work up to Dec 31, 2100
571  */
572         year += 2000;
573
574         return mktime(year, mon, day, hour, min, sec);
575 }
576
577 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
578
579 /* Frequency scaling support. Adjust the TSC based timer when the cpu frequency
580    changes.
581    
582    RED-PEN: On SMP we assume all CPUs run with the same frequency.  It's
583    not that important because current Opteron setups do not support
584    scaling on SMP anyroads.
585
586    Should fix up last_tsc too. Currently gettimeofday in the
587    first tick after the change will be slightly wrong. */
588
589 #include <linux/workqueue.h>
590
591 static unsigned int cpufreq_delayed_issched = 0;
592 static unsigned int cpufreq_init = 0;
593 static struct work_struct cpufreq_delayed_get_work;
594
595 static void handle_cpufreq_delayed_get(void *v)
596 {
597         unsigned int cpu;
598         for_each_online_cpu(cpu) {
599                 cpufreq_get(cpu);
600         }
601         cpufreq_delayed_issched = 0;
602 }
603
604 /* if we notice lost ticks, schedule a call to cpufreq_get() as it tries
605  * to verify the CPU frequency the timing core thinks the CPU is running
606  * at is still correct.
607  */
608 static void cpufreq_delayed_get(void)
609 {
610         static int warned;
611         if (cpufreq_init && !cpufreq_delayed_issched) {
612                 cpufreq_delayed_issched = 1;
613                 if (!warned) {
614                         warned = 1;
615                         printk(KERN_DEBUG "Losing some ticks... checking if CPU frequency changed.\n");
616                 }
617                 schedule_work(&cpufreq_delayed_get_work);
618         }
619 }
620
621 static unsigned int  ref_freq = 0;
622 static unsigned long loops_per_jiffy_ref = 0;
623
624 static unsigned long cpu_khz_ref = 0;
625
626 static int time_cpufreq_notifier(struct notifier_block *nb, unsigned long val,
627                                  void *data)
628 {
629         struct cpufreq_freqs *freq = data;
630         unsigned long *lpj, dummy;
631
632         if (cpu_has(&cpu_data[freq->cpu], X86_FEATURE_CONSTANT_TSC))
633                 return 0;
634
635         lpj = &dummy;
636         if (!(freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS))
637 #ifdef CONFIG_SMP
638         lpj = &cpu_data[freq->cpu].loops_per_jiffy;
639 #else
640         lpj = &boot_cpu_data.loops_per_jiffy;
641 #endif
642
643         if (!ref_freq) {
644                 ref_freq = freq->old;
645                 loops_per_jiffy_ref = *lpj;
646                 cpu_khz_ref = cpu_khz;
647         }
648         if ((val == CPUFREQ_PRECHANGE  && freq->old < freq->new) ||
649             (val == CPUFREQ_POSTCHANGE && freq->old > freq->new) ||
650             (val == CPUFREQ_RESUMECHANGE)) {
651                 *lpj =
652                 cpufreq_scale(loops_per_jiffy_ref, ref_freq, freq->new);
653
654                 cpu_khz = cpufreq_scale(cpu_khz_ref, ref_freq, freq->new);
655                 if (!(freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS))
656                         vxtime.tsc_quot = (1000L << 32) / cpu_khz;
657         }
658         
659         set_cyc2ns_scale(cpu_khz_ref);
660
661         return 0;
662 }
663  
664 static struct notifier_block time_cpufreq_notifier_block = {
665          .notifier_call  = time_cpufreq_notifier
666 };
667
668 static int __init cpufreq_tsc(void)
669 {
670         INIT_WORK(&cpufreq_delayed_get_work, handle_cpufreq_delayed_get, NULL);
671         if (!cpufreq_register_notifier(&time_cpufreq_notifier_block,
672                                        CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER))
673                 cpufreq_init = 1;
674         return 0;
675 }
676
677 core_initcall(cpufreq_tsc);
678
679 #endif
680
681 /*
682  * calibrate_tsc() calibrates the processor TSC in a very simple way, comparing
683  * it to the HPET timer of known frequency.
684  */
685
686 #define TICK_COUNT 100000000
687
688 static unsigned int __init hpet_calibrate_tsc(void)
689 {
690         int tsc_start, hpet_start;
691         int tsc_now, hpet_now;
692         unsigned long flags;
693
694         local_irq_save(flags);
695         local_irq_disable();
696
697         hpet_start = hpet_readl(HPET_COUNTER);
698         rdtscl(tsc_start);
699
700         do {
701                 local_irq_disable();
702                 hpet_now = hpet_readl(HPET_COUNTER);
703                 sync_core();
704                 rdtscl(tsc_now);
705                 local_irq_restore(flags);
706         } while ((tsc_now - tsc_start) < TICK_COUNT &&
707                  (hpet_now - hpet_start) < TICK_COUNT);
708
709         return (tsc_now - tsc_start) * 1000000000L
710                 / ((hpet_now - hpet_start) * hpet_period / 1000);
711 }
712
713
714 /*
715  * pit_calibrate_tsc() uses the speaker output (channel 2) of
716  * the PIT. This is better than using the timer interrupt output,
717  * because we can read the value of the speaker with just one inb(),
718  * where we need three i/o operations for the interrupt channel.
719  * We count how many ticks the TSC does in 50 ms.
720  */
721
722 static unsigned int __init pit_calibrate_tsc(void)
723 {
724         unsigned long start, end;
725         unsigned long flags;
726
727         spin_lock_irqsave(&i8253_lock, flags);
728
729         outb((inb(0x61) & ~0x02) | 0x01, 0x61);
730
731         outb(0xb0, 0x43);
732         outb((PIT_TICK_RATE / (1000 / 50)) & 0xff, 0x42);
733         outb((PIT_TICK_RATE / (1000 / 50)) >> 8, 0x42);
734         rdtscll(start);
735         sync_core();
736         while ((inb(0x61) & 0x20) == 0);
737         sync_core();
738         rdtscll(end);
739
740         spin_unlock_irqrestore(&i8253_lock, flags);
741         
742         return (end - start) / 50;
743 }
744
745 #ifdef  CONFIG_HPET
746 static __init int late_hpet_init(void)
747 {
748         struct hpet_data        hd;
749         unsigned int            ntimer;
750
751         if (!vxtime.hpet_address)
752           return -1;
753
754         memset(&hd, 0, sizeof (hd));
755
756         ntimer = hpet_readl(HPET_ID);
757         ntimer = (ntimer & HPET_ID_NUMBER) >> HPET_ID_NUMBER_SHIFT;
758         ntimer++;
759
760         /*
761          * Register with driver.
762          * Timer0 and Timer1 is used by platform.
763          */
764         hd.hd_phys_address = vxtime.hpet_address;
765         hd.hd_address = (void *)fix_to_virt(FIX_HPET_BASE);
766         hd.hd_nirqs = ntimer;
767         hd.hd_flags = HPET_DATA_PLATFORM;
768         hpet_reserve_timer(&hd, 0);
769 #ifdef  CONFIG_HPET_EMULATE_RTC
770         hpet_reserve_timer(&hd, 1);
771 #endif
772         hd.hd_irq[0] = HPET_LEGACY_8254;
773         hd.hd_irq[1] = HPET_LEGACY_RTC;
774         if (ntimer > 2) {
775                 struct hpet             *hpet;
776                 struct hpet_timer       *timer;
777                 int                     i;
778
779                 hpet = (struct hpet *) fix_to_virt(FIX_HPET_BASE);
780
781                 for (i = 2, timer = &hpet->hpet_timers[2]; i < ntimer;
782                      timer++, i++)
783                         hd.hd_irq[i] = (timer->hpet_config &
784                                         Tn_INT_ROUTE_CNF_MASK) >>
785                                 Tn_INT_ROUTE_CNF_SHIFT;
786
787         }
788
789         hpet_alloc(&hd);
790         return 0;
791 }
792 fs_initcall(late_hpet_init);
793 #endif
794
795 static int hpet_timer_stop_set_go(unsigned long tick)
796 {
797         unsigned int cfg;
798
799 /*
800  * Stop the timers and reset the main counter.
801  */
802
803         cfg = hpet_readl(HPET_CFG);
804         cfg &= ~(HPET_CFG_ENABLE | HPET_CFG_LEGACY);
805         hpet_writel(cfg, HPET_CFG);
806         hpet_writel(0, HPET_COUNTER);
807         hpet_writel(0, HPET_COUNTER + 4);
808
809 /*
810  * Set up timer 0, as periodic with first interrupt to happen at hpet_tick,
811  * and period also hpet_tick.
812  */
813         if (hpet_use_timer) {
814                 hpet_writel(HPET_TN_ENABLE | HPET_TN_PERIODIC | HPET_TN_SETVAL |
815                     HPET_TN_32BIT, HPET_T0_CFG);
816                 hpet_writel(hpet_tick, HPET_T0_CMP);
817                 hpet_writel(hpet_tick, HPET_T0_CMP); /* AK: why twice? */
818                 cfg |= HPET_CFG_LEGACY;
819         }
820 /*
821  * Go!
822  */
823
824         cfg |= HPET_CFG_ENABLE;
825         hpet_writel(cfg, HPET_CFG);
826
827         return 0;
828 }
829
830 static int hpet_init(void)
831 {
832         unsigned int id;
833
834         if (!vxtime.hpet_address)
835                 return -1;
836         set_fixmap_nocache(FIX_HPET_BASE, vxtime.hpet_address);
837         __set_fixmap(VSYSCALL_HPET, vxtime.hpet_address, PAGE_KERNEL_VSYSCALL_NOCACHE);
838
839 /*
840  * Read the period, compute tick and quotient.
841  */
842
843         id = hpet_readl(HPET_ID);
844
845         if (!(id & HPET_ID_VENDOR) || !(id & HPET_ID_NUMBER))
846                 return -1;
847
848         hpet_period = hpet_readl(HPET_PERIOD);
849         if (hpet_period < 100000 || hpet_period > 100000000)
850                 return -1;
851
852         hpet_tick = (1000000000L * (USEC_PER_SEC / HZ) + hpet_period / 2) /
853                 hpet_period;
854
855         hpet_use_timer = (id & HPET_ID_LEGSUP);
856
857         return hpet_timer_stop_set_go(hpet_tick);
858 }
859
860 static int hpet_reenable(void)
861 {
862         return hpet_timer_stop_set_go(hpet_tick);
863 }
864
865 void __init pit_init(void)
866 {
867         unsigned long flags;
868
869         spin_lock_irqsave(&i8253_lock, flags);
870         outb_p(0x34, 0x43);             /* binary, mode 2, LSB/MSB, ch 0 */
871         outb_p(LATCH & 0xff, 0x40);     /* LSB */
872         outb_p(LATCH >> 8, 0x40);       /* MSB */
873         spin_unlock_irqrestore(&i8253_lock, flags);
874 }
875
876 int __init time_setup(char *str)
877 {
878         report_lost_ticks = 1;
879         return 1;
880 }
881
882 static struct irqaction irq0 = {
883         timer_interrupt, SA_INTERRUPT, CPU_MASK_NONE, "timer", NULL, NULL
884 };
885
886 extern void __init config_acpi_tables(void);
887
888 void __init time_init(void)
889 {
890         char *timename;
891
892 #ifdef HPET_HACK_ENABLE_DANGEROUS
893         if (!vxtime.hpet_address) {
894                 printk(KERN_WARNING "time.c: WARNING: Enabling HPET base "
895                        "manually!\n");
896                 outl(0x800038a0, 0xcf8);
897                 outl(0xff000001, 0xcfc);
898                 outl(0x800038a0, 0xcf8);
899                 vxtime.hpet_address = inl(0xcfc) & 0xfffffffe;
900                 printk(KERN_WARNING "time.c: WARNING: Enabled HPET "
901                        "at %#lx.\n", vxtime.hpet_address);
902         }
903 #endif
904         if (nohpet)
905                 vxtime.hpet_address = 0;
906
907         xtime.tv_sec = get_cmos_time();
908         xtime.tv_nsec = 0;
909
910         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
911                                 -xtime.tv_sec, -xtime.tv_nsec);
912
913         if (!hpet_init())
914                 vxtime_hz = (1000000000000000L + hpet_period / 2) /
915                         hpet_period;
916         else
917                 vxtime.hpet_address = 0;
918
919         if (hpet_use_timer) {
920                 cpu_khz = hpet_calibrate_tsc();
921                 timename = "HPET";
922 #ifdef CONFIG_X86_PM_TIMER
923         } else if (pmtmr_ioport && !vxtime.hpet_address) {
924                 vxtime_hz = PM_TIMER_FREQUENCY;
925                 timename = "PM";
926                 pit_init();
927                 cpu_khz = pit_calibrate_tsc();
928 #endif
929         } else {
930                 pit_init();
931                 cpu_khz = pit_calibrate_tsc();
932                 timename = "PIT";
933         }
934
935         printk(KERN_INFO "time.c: Using %ld.%06ld MHz %s timer.\n",
936                vxtime_hz / 1000000, vxtime_hz % 1000000, timename);
937         printk(KERN_INFO "time.c: Detected %d.%03d MHz processor.\n",
938                 cpu_khz / 1000, cpu_khz % 1000);
939         vxtime.mode = VXTIME_TSC;
940         vxtime.quot = (1000000L << 32) / vxtime_hz;
941         vxtime.tsc_quot = (1000L << 32) / cpu_khz;
942         rdtscll_sync(&vxtime.last_tsc);
943         setup_irq(0, &irq0);
944
945         set_cyc2ns_scale(cpu_khz);
946
947 #ifndef CONFIG_SMP
948         time_init_gtod();
949 #endif
950 }
951
952 /*
953  * Make an educated guess if the TSC is trustworthy and synchronized
954  * over all CPUs.
955  */
956 __init int unsynchronized_tsc(void)
957 {
958 #ifdef CONFIG_SMP
959         if (oem_force_hpet_timer())
960                 return 1;
961         /* Intel systems are normally all synchronized. Exceptions
962            are handled in the OEM check above. */
963         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL)
964                 return 0;
965 #endif
966         /* Assume multi socket systems are not synchronized */
967         return num_present_cpus() > 1;
968 }
969
970 /*
971  * Decide after all CPUs are booted what mode gettimeofday should use.
972  */
973 void __init time_init_gtod(void)
974 {
975         char *timetype;
976
977         if (unsynchronized_tsc())
978                 notsc = 1;
979         if (vxtime.hpet_address && notsc) {
980                 timetype = hpet_use_timer ? "HPET" : "PIT/HPET";
981                 vxtime.last = hpet_readl(HPET_T0_CMP) - hpet_tick;
982                 vxtime.mode = VXTIME_HPET;
983                 do_gettimeoffset = do_gettimeoffset_hpet;
984 #ifdef CONFIG_X86_PM_TIMER
985         /* Using PM for gettimeofday is quite slow, but we have no other
986            choice because the TSC is too unreliable on some systems. */
987         } else if (pmtmr_ioport && !vxtime.hpet_address && notsc) {
988                 timetype = "PM";
989                 do_gettimeoffset = do_gettimeoffset_pm;
990                 vxtime.mode = VXTIME_PMTMR;
991                 sysctl_vsyscall = 0;
992                 printk(KERN_INFO "Disabling vsyscall due to use of PM timer\n");
993 #endif
994         } else {
995                 timetype = hpet_use_timer ? "HPET/TSC" : "PIT/TSC";
996                 vxtime.mode = VXTIME_TSC;
997         }
998
999         printk(KERN_INFO "time.c: Using %s based timekeeping.\n", timetype);
1000 }
1001
1002 __setup("report_lost_ticks", time_setup);
1003
1004 static long clock_cmos_diff;
1005 static unsigned long sleep_start;
1006
1007 static int timer_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
1008 {
1009         /*
1010          * Estimate time zone so that set_time can update the clock
1011          */
1012         long cmos_time =  get_cmos_time();
1013
1014         clock_cmos_diff = -cmos_time;
1015         clock_cmos_diff += get_seconds();
1016         sleep_start = cmos_time;
1017         return 0;
1018 }
1019
1020 static int timer_resume(struct sys_device *dev)
1021 {
1022         unsigned long flags;
1023         unsigned long sec;
1024         unsigned long ctime = get_cmos_time();
1025         unsigned long sleep_length = (ctime - sleep_start) * HZ;
1026
1027         if (vxtime.hpet_address)
1028                 hpet_reenable();
1029         else
1030                 i8254_timer_resume();
1031
1032         sec = ctime + clock_cmos_diff;
1033         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock,flags);
1034         xtime.tv_sec = sec;
1035         xtime.tv_nsec = 0;
1036         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock,flags);
1037         jiffies += sleep_length;
1038         wall_jiffies += sleep_length;
1039         touch_softlockup_watchdog();
1040         return 0;
1041 }
1042
1043 static struct sysdev_class timer_sysclass = {
1044         .resume = timer_resume,
1045         .suspend = timer_suspend,
1046         set_kset_name("timer"),
1047 };
1048
1049
1050 /* XXX this driverfs stuff should probably go elsewhere later -john */
1051 static struct sys_device device_timer = {
1052         .id     = 0,
1053         .cls    = &timer_sysclass,
1054 };
1055
1056 static int time_init_device(void)
1057 {
1058         int error = sysdev_class_register(&timer_sysclass);
1059         if (!error)
1060                 error = sysdev_register(&device_timer);
1061         return error;
1062 }
1063
1064 device_initcall(time_init_device);
1065
1066 #ifdef CONFIG_HPET_EMULATE_RTC
1067 /* HPET in LegacyReplacement Mode eats up RTC interrupt line. When, HPET
1068  * is enabled, we support RTC interrupt functionality in software.
1069  * RTC has 3 kinds of interrupts:
1070  * 1) Update Interrupt - generate an interrupt, every sec, when RTC clock
1071  *    is updated
1072  * 2) Alarm Interrupt - generate an interrupt at a specific time of day
1073  * 3) Periodic Interrupt - generate periodic interrupt, with frequencies
1074  *    2Hz-8192Hz (2Hz-64Hz for non-root user) (all freqs in powers of 2)
1075  * (1) and (2) above are implemented using polling at a frequency of
1076  * 64 Hz. The exact frequency is a tradeoff between accuracy and interrupt
1077  * overhead. (DEFAULT_RTC_INT_FREQ)
1078  * For (3), we use interrupts at 64Hz or user specified periodic
1079  * frequency, whichever is higher.
1080  */
1081 #include <linux/rtc.h>
1082
1083 #define DEFAULT_RTC_INT_FREQ    64
1084 #define RTC_NUM_INTS            1
1085
1086 static unsigned long UIE_on;
1087 static unsigned long prev_update_sec;
1088
1089 static unsigned long AIE_on;
1090 static struct rtc_time alarm_time;
1091
1092 static unsigned long PIE_on;
1093 static unsigned long PIE_freq = DEFAULT_RTC_INT_FREQ;
1094 static unsigned long PIE_count;
1095
1096 static unsigned long hpet_rtc_int_freq; /* RTC interrupt frequency */
1097 static unsigned int hpet_t1_cmp; /* cached comparator register */
1098
1099 int is_hpet_enabled(void)
1100 {
1101         return vxtime.hpet_address != 0;
1102 }
1103
1104 /*
1105  * Timer 1 for RTC, we do not use periodic interrupt feature,
1106  * even if HPET supports periodic interrupts on Timer 1.
1107  * The reason being, to set up a periodic interrupt in HPET, we need to
1108  * stop the main counter. And if we do that everytime someone diables/enables
1109  * RTC, we will have adverse effect on main kernel timer running on Timer 0.
1110  * So, for the time being, simulate the periodic interrupt in software.
1111  *
1112  * hpet_rtc_timer_init() is called for the first time and during subsequent
1113  * interuppts reinit happens through hpet_rtc_timer_reinit().
1114  */
1115 int hpet_rtc_timer_init(void)
1116 {
1117         unsigned int cfg, cnt;
1118         unsigned long flags;
1119
1120         if (!is_hpet_enabled())
1121                 return 0;
1122         /*
1123          * Set the counter 1 and enable the interrupts.
1124          */
1125         if (PIE_on && (PIE_freq > DEFAULT_RTC_INT_FREQ))
1126                 hpet_rtc_int_freq = PIE_freq;
1127         else
1128                 hpet_rtc_int_freq = DEFAULT_RTC_INT_FREQ;
1129
1130         local_irq_save(flags);
1131         cnt = hpet_readl(HPET_COUNTER);
1132         cnt += ((hpet_tick*HZ)/hpet_rtc_int_freq);
1133         hpet_writel(cnt, HPET_T1_CMP);
1134         hpet_t1_cmp = cnt;
1135         local_irq_restore(flags);
1136
1137         cfg = hpet_readl(HPET_T1_CFG);
1138         cfg &= ~HPET_TN_PERIODIC;
1139         cfg |= HPET_TN_ENABLE | HPET_TN_32BIT;
1140         hpet_writel(cfg, HPET_T1_CFG);
1141
1142         return 1;
1143 }
1144
1145 static void hpet_rtc_timer_reinit(void)
1146 {
1147         unsigned int cfg, cnt;
1148
1149         if (unlikely(!(PIE_on | AIE_on | UIE_on))) {
1150                 cfg = hpet_readl(HPET_T1_CFG);
1151                 cfg &= ~HPET_TN_ENABLE;
1152                 hpet_writel(cfg, HPET_T1_CFG);
1153                 return;
1154         }
1155
1156         if (PIE_on && (PIE_freq > DEFAULT_RTC_INT_FREQ))
1157                 hpet_rtc_int_freq = PIE_freq;
1158         else
1159                 hpet_rtc_int_freq = DEFAULT_RTC_INT_FREQ;
1160
1161         /* It is more accurate to use the comparator value than current count.*/
1162         cnt = hpet_t1_cmp;
1163         cnt += hpet_tick*HZ/hpet_rtc_int_freq;
1164         hpet_writel(cnt, HPET_T1_CMP);
1165         hpet_t1_cmp = cnt;
1166 }
1167
1168 /*
1169  * The functions below are called from rtc driver.
1170  * Return 0 if HPET is not being used.
1171  * Otherwise do the necessary changes and return 1.
1172  */
1173 int hpet_mask_rtc_irq_bit(unsigned long bit_mask)
1174 {
1175         if (!is_hpet_enabled())
1176                 return 0;
1177
1178         if (bit_mask & RTC_UIE)
1179                 UIE_on = 0;
1180         if (bit_mask & RTC_PIE)
1181                 PIE_on = 0;
1182         if (bit_mask & RTC_AIE)
1183                 AIE_on = 0;
1184
1185         return 1;
1186 }
1187
1188 int hpet_set_rtc_irq_bit(unsigned long bit_mask)
1189 {
1190         int timer_init_reqd = 0;
1191
1192         if (!is_hpet_enabled())
1193                 return 0;
1194
1195         if (!(PIE_on | AIE_on | UIE_on))
1196                 timer_init_reqd = 1;
1197
1198         if (bit_mask & RTC_UIE) {
1199                 UIE_on = 1;
1200         }
1201         if (bit_mask & RTC_PIE) {
1202                 PIE_on = 1;
1203                 PIE_count = 0;
1204         }
1205         if (bit_mask & RTC_AIE) {
1206                 AIE_on = 1;
1207         }
1208
1209         if (timer_init_reqd)
1210                 hpet_rtc_timer_init();
1211
1212         return 1;
1213 }
1214
1215 int hpet_set_alarm_time(unsigned char hrs, unsigned char min, unsigned char sec)
1216 {
1217         if (!is_hpet_enabled())
1218                 return 0;
1219
1220         alarm_time.tm_hour = hrs;
1221         alarm_time.tm_min = min;
1222         alarm_time.tm_sec = sec;
1223
1224         return 1;
1225 }
1226
1227 int hpet_set_periodic_freq(unsigned long freq)
1228 {
1229         if (!is_hpet_enabled())
1230                 return 0;
1231
1232         PIE_freq = freq;
1233         PIE_count = 0;
1234
1235         return 1;
1236 }
1237
1238 int hpet_rtc_dropped_irq(void)
1239 {
1240         if (!is_hpet_enabled())
1241                 return 0;
1242
1243         return 1;
1244 }
1245
1246 irqreturn_t hpet_rtc_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
1247 {
1248         struct rtc_time curr_time;
1249         unsigned long rtc_int_flag = 0;
1250         int call_rtc_interrupt = 0;
1251
1252         hpet_rtc_timer_reinit();
1253
1254         if (UIE_on | AIE_on) {
1255                 rtc_get_rtc_time(&curr_time);
1256         }
1257         if (UIE_on) {
1258                 if (curr_time.tm_sec != prev_update_sec) {
1259                         /* Set update int info, call real rtc int routine */
1260                         call_rtc_interrupt = 1;
1261                         rtc_int_flag = RTC_UF;
1262                         prev_update_sec = curr_time.tm_sec;
1263                 }
1264         }
1265         if (PIE_on) {
1266                 PIE_count++;
1267                 if (PIE_count >= hpet_rtc_int_freq/PIE_freq) {
1268                         /* Set periodic int info, call real rtc int routine */
1269                         call_rtc_interrupt = 1;
1270                         rtc_int_flag |= RTC_PF;
1271                         PIE_count = 0;
1272                 }
1273         }
1274         if (AIE_on) {
1275                 if ((curr_time.tm_sec == alarm_time.tm_sec) &&
1276                     (curr_time.tm_min == alarm_time.tm_min) &&
1277                     (curr_time.tm_hour == alarm_time.tm_hour)) {
1278                         /* Set alarm int info, call real rtc int routine */
1279                         call_rtc_interrupt = 1;
1280                         rtc_int_flag |= RTC_AF;
1281                 }
1282         }
1283         if (call_rtc_interrupt) {
1284                 rtc_int_flag |= (RTC_IRQF | (RTC_NUM_INTS << 8));
1285                 rtc_interrupt(rtc_int_flag, dev_id, regs);
1286         }
1287         return IRQ_HANDLED;
1288 }
1289 #endif
1290
1291
1292
1293 static int __init nohpet_setup(char *s) 
1294
1295         nohpet = 1;
1296         return 0;
1297
1298
1299 __setup("nohpet", nohpet_setup);
1300
1301
1302 static int __init notsc_setup(char *s)
1303 {
1304         notsc = 1;
1305         return 0;
1306 }
1307
1308 __setup("notsc", notsc_setup);
1309
1310