git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - arch/s390/kernel/time.c

   1 /*
   2  *  arch/s390/kernel/time.c
   3  *    Time of day based timer functions.
   4  *
   5  *  S390 version
   6  *    Copyright (C) 1999 IBM Deutschland Entwicklung GmbH, IBM Corporation
   7  *    Author(s): Hartmut Penner (hp@de.ibm.com),
   8  *               Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com),
   9  *               Denis Joseph Barrow (djbarrow@de.ibm.com,barrow_dj@yahoo.com)
  10  *
  11  *  Derived from "arch/i386/kernel/time.c"
  12  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1995  Linus Torvalds
  13  */
  14
  15 #include <linux/errno.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/sched.h>
  18 #include <linux/kernel.h>
  19 #include <linux/param.h>
  20 #include <linux/string.h>
  21 #include <linux/mm.h>
  22 #include <linux/interrupt.h>
  23 #include <linux/time.h>
  24 #include <linux/delay.h>
  25 #include <linux/init.h>
  26 #include <linux/smp.h>
  27 #include <linux/types.h>
  28 #include <linux/profile.h>
  29 #include <linux/timex.h>
  30 #include <linux/notifier.h>
  31
  32 #include <asm/uaccess.h>
  33 #include <asm/delay.h>
  34 #include <asm/s390_ext.h>
  35 #include <asm/div64.h>
  36 #include <asm/irq.h>
  37 #include <asm/timer.h>
  38
  39 /* change this if you have some constant time drift */
  40 #define USECS_PER_JIFFY     ((unsigned long) 1000000/HZ)
  41 #define CLK_TICKS_PER_JIFFY ((unsigned long) USECS_PER_JIFFY << 12)
  42
  43 /*
  44  * Create a small time difference between the timer interrupts
  45  * on the different cpus to avoid lock contention.
  46  */
  47 #define CPU_DEVIATION       (smp_processor_id() << 12)
  48
  49 #define TICK_SIZE tick
  50
  51 static ext_int_info_t ext_int_info_cc;
  52 static u64 init_timer_cc;
  53 static u64 jiffies_timer_cc;
  54 static u64 xtime_cc;
  55
  56 extern unsigned long wall_jiffies;
  57
  58 /*
  59  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
  60  */
  61 unsigned long long sched_clock(void)
  62 {
  63         return ((get_clock() - jiffies_timer_cc) * 125) >> 9;
  64 }
  65
  66 /*
  67  * Monotonic_clock - returns # of nanoseconds passed since time_init()
  68  */
  69 unsigned long long monotonic_clock(void)
  70 {
  71         return sched_clock();
  72 }
  73 EXPORT_SYMBOL(monotonic_clock);
  74
  75 void tod_to_timeval(__u64 todval, struct timespec *xtime)
  76 {
  77         unsigned long long sec;
  78
  79         sec = todval >> 12;
  80         do_div(sec, 1000000);
  81         xtime->tv_sec = sec;
  82         todval -= (sec * 1000000) << 12;
  83         xtime->tv_nsec = ((todval * 1000) >> 12);
  84 }
  85
  86 static inline unsigned long do_gettimeoffset(void)
  87 {
  88         __u64 now;
  89
  90         now = (get_clock() - jiffies_timer_cc) >> 12;
  91         /* We require the offset from the latest update of xtime */
  92         now -= (__u64) wall_jiffies*USECS_PER_JIFFY;
  93         return (unsigned long) now;
  94 }
  95
  96 /*
  97  * This version of gettimeofday has microsecond resolution.
  98  */
  99 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
 100 {
 101         unsigned long flags;
 102         unsigned long seq;
 103         unsigned long usec, sec;
 104
 105         do {
 106                 seq = read_seqbegin_irqsave(&xtime_lock, flags);
 107
 108                 sec = xtime.tv_sec;
 109                 usec = xtime.tv_nsec / 1000 + do_gettimeoffset();
 110         } while (read_seqretry_irqrestore(&xtime_lock, seq, flags));
 111
 112         while (usec >= 1000000) {
 113                 usec -= 1000000;
 114                 sec++;
 115         }
 116
 117         tv->tv_sec = sec;
 118         tv->tv_usec = usec;
 119 }
 120
 121 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
 122
 123 int do_settimeofday(struct timespec *tv)
 124 {
 125         time_t wtm_sec, sec = tv->tv_sec;
 126         long wtm_nsec, nsec = tv->tv_nsec;
 127
 128         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
 129                 return -EINVAL;
 130
 131         write_seqlock_irq(&xtime_lock);
 132         /* This is revolting. We need to set the xtime.tv_nsec
 133          * correctly. However, the value in this location is
 134          * is value at the last tick.
 135          * Discover what correction gettimeofday
 136          * would have done, and then undo it!
 137          */
 138         nsec -= do_gettimeoffset() * 1000;
 139
 140         wtm_sec  = wall_to_monotonic.tv_sec + (xtime.tv_sec - sec);
 141         wtm_nsec = wall_to_monotonic.tv_nsec + (xtime.tv_nsec - nsec);
 142
 143         set_normalized_timespec(&xtime, sec, nsec);
 144         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic, wtm_sec, wtm_nsec);
 145
 146         ntp_clear();
 147         write_sequnlock_irq(&xtime_lock);
 148         clock_was_set();
 149         return 0;
 150 }
 151
 152 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
 153
 154
 155 #ifdef CONFIG_PROFILING
 156 #define s390_do_profile(regs)   profile_tick(CPU_PROFILING, regs)
 157 #else
 158 #define s390_do_profile(regs)  do { ; } while(0)
 159 #endif /* CONFIG_PROFILING */
 160
 161
 162 /*
 163  * timer_interrupt() needs to keep up the real-time clock,
 164  * as well as call the "do_timer()" routine every clocktick
 165  */
 166 void account_ticks(struct pt_regs *regs)
 167 {
 168         __u64 tmp;
 169         __u32 ticks;
 170
 171         /* Calculate how many ticks have passed. */
 172         if (S390_lowcore.int_clock < S390_lowcore.jiffy_timer) {
 173                 /*
 174                  * We have to program the clock comparator even if
 175                  * no tick has passed. That happens if e.g. an i/o
 176                  * interrupt wakes up an idle processor that has
 177                  * switched off its hz timer.
 178                  */
 179                 tmp = S390_lowcore.jiffy_timer + CPU_DEVIATION;
 180                 asm volatile ("SCKC %0" : : "m" (tmp));
 181                 return;
 182         }
 183         tmp = S390_lowcore.int_clock - S390_lowcore.jiffy_timer;
 184         if (tmp >= 2*CLK_TICKS_PER_JIFFY) {  /* more than two ticks ? */
 185                 ticks = __div(tmp, CLK_TICKS_PER_JIFFY) + 1;
 186                 S390_lowcore.jiffy_timer +=
 187                         CLK_TICKS_PER_JIFFY * (__u64) ticks;
 188         } else if (tmp >= CLK_TICKS_PER_JIFFY) {
 189                 ticks = 2;
 190                 S390_lowcore.jiffy_timer += 2*CLK_TICKS_PER_JIFFY;
 191         } else {
 192                 ticks = 1;
 193                 S390_lowcore.jiffy_timer += CLK_TICKS_PER_JIFFY;
 194         }
 195
 196         /* set clock comparator for next tick */
 197         tmp = S390_lowcore.jiffy_timer + CPU_DEVIATION;
 198         asm volatile ("SCKC %0" : : "m" (tmp));
 199
 200 #ifdef CONFIG_SMP
 201         /*
 202          * Do not rely on the boot cpu to do the calls to do_timer.
 203          * Spread it over all cpus instead.
 204          */
 205         write_seqlock(&xtime_lock);
 206         if (S390_lowcore.jiffy_timer > xtime_cc) {
 207                 __u32 xticks;
 208                 tmp = S390_lowcore.jiffy_timer - xtime_cc;
 209                 if (tmp >= 2*CLK_TICKS_PER_JIFFY) {
 210                         xticks = __div(tmp, CLK_TICKS_PER_JIFFY);
 211                         xtime_cc += (__u64) xticks * CLK_TICKS_PER_JIFFY;
 212                 } else {
 213                         xticks = 1;
 214                         xtime_cc += CLK_TICKS_PER_JIFFY;
 215                 }
 216                 do_timer(xticks);
 217         }
 218         write_sequnlock(&xtime_lock);
 219 #else
 220         do_timer(ticks);
 221 #endif
 222
 223 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
 224         account_tick_vtime(current);
 225 #else
 226         while (ticks--)
 227                 update_process_times(user_mode(regs));
 228 #endif
 229
 230         s390_do_profile(regs);
 231 }
 232
 233 #ifdef CONFIG_NO_IDLE_HZ
 234
 235 #ifdef CONFIG_NO_IDLE_HZ_INIT
 236 int sysctl_hz_timer = 0;
 237 #else
 238 int sysctl_hz_timer = 1;
 239 #endif
 240
 241 /*
 242  * Stop the HZ tick on the current CPU.
 243  * Only cpu_idle may call this function.
 244  */
 245 static inline void stop_hz_timer(void)
 246 {
 247         unsigned long flags;
 248         unsigned long seq, next;
 249         __u64 timer, todval;
 250         int cpu = smp_processor_id();
 251
 252         if (sysctl_hz_timer != 0)
 253                 return;
 254
 255         cpu_set(cpu, nohz_cpu_mask);
 256
 257         /*
 258          * Leave the clock comparator set up for the next timer
 259          * tick if either rcu or a softirq is pending.
 260          */
 261         if (rcu_needs_cpu(cpu) || local_softirq_pending()) {
 262                 cpu_clear(cpu, nohz_cpu_mask);
 263                 return;
 264         }
 265
 266         /*
 267          * This cpu is going really idle. Set up the clock comparator
 268          * for the next event.
 269          */
 270         next = next_timer_interrupt();
 271         do {
 272                 seq = read_seqbegin_irqsave(&xtime_lock, flags);
 273                 timer = ((__u64) next) - ((__u64) jiffies) + jiffies_64;
 274         } while (read_seqretry_irqrestore(&xtime_lock, seq, flags));
 275         todval = -1ULL;
 276         /* Be careful about overflows. */
 277         if (timer < (-1ULL / CLK_TICKS_PER_JIFFY)) {
 278                 timer = jiffies_timer_cc + timer * CLK_TICKS_PER_JIFFY;
 279                 if (timer >= jiffies_timer_cc)
 280                         todval = timer;
 281         }
 282         asm volatile ("SCKC %0" : : "m" (todval));
 283 }
 284
 285 /*
 286  * Start the HZ tick on the current CPU.
 287  * Only cpu_idle may call this function.
 288  */
 289 static inline void start_hz_timer(void)
 290 {
 291         if (!cpu_isset(smp_processor_id(), nohz_cpu_mask))
 292                 return;
 293         account_ticks(task_pt_regs(current));
 294         cpu_clear(smp_processor_id(), nohz_cpu_mask);
 295 }
 296
 297 static int nohz_idle_notify(struct notifier_block *self,
 298                             unsigned long action, void *hcpu)
 299 {
 300         switch (action) {
 301         case CPU_IDLE:
 302                 stop_hz_timer();
 303                 break;
 304         case CPU_NOT_IDLE:
 305                 start_hz_timer();
 306                 break;
 307         }
 308         return NOTIFY_OK;
 309 }
 310
 311 static struct notifier_block nohz_idle_nb = {
 312         .notifier_call = nohz_idle_notify,
 313 };
 314
 315 void __init nohz_init(void)
 316 {
 317         if (register_idle_notifier(&nohz_idle_nb))
 318                 panic("Couldn't register idle notifier");
 319 }
 320
 321 #endif
 322
 323 /*
 324  * Start the clock comparator on the current CPU.
 325  */
 326 void init_cpu_timer(void)
 327 {
 328         unsigned long cr0;
 329         __u64 timer;
 330
 331         timer = jiffies_timer_cc + jiffies_64 * CLK_TICKS_PER_JIFFY;
 332         S390_lowcore.jiffy_timer = timer + CLK_TICKS_PER_JIFFY;
 333         timer += CLK_TICKS_PER_JIFFY + CPU_DEVIATION;
 334         asm volatile ("SCKC %0" : : "m" (timer));
 335         /* allow clock comparator timer interrupt */
 336         __ctl_store(cr0, 0, 0);
 337         cr0 |= 0x800;
 338         __ctl_load(cr0, 0, 0);
 339 }
 340
 341 extern void vtime_init(void);
 342
 343 /*
 344  * Initialize the TOD clock and the CPU timer of
 345  * the boot cpu.
 346  */
 347 void __init time_init(void)
 348 {
 349         __u64 set_time_cc;
 350         int cc;
 351
 352         /* kick the TOD clock */
 353         asm volatile(
 354                 "       stck    0(%2)\n"
 355                 "       ipm     %0\n"
 356                 "       srl     %0,28"
 357                 : "=d" (cc), "=m" (init_timer_cc)
 358                 : "a" (&init_timer_cc) : "cc");
 359         switch (cc) {
 360         case 0: /* clock in set state: all is fine */
 361                 break;
 362         case 1: /* clock in non-set state: FIXME */
 363                 printk("time_init: TOD clock in non-set state\n");
 364                 break;
 365         case 2: /* clock in error state: FIXME */
 366                 printk("time_init: TOD clock in error state\n");
 367                 break;
 368         case 3: /* clock in stopped or not-operational state: FIXME */
 369                 printk("time_init: TOD clock stopped/non-operational\n");
 370                 break;
 371         }
 372         jiffies_timer_cc = init_timer_cc - jiffies_64 * CLK_TICKS_PER_JIFFY;
 373
 374         /* set xtime */
 375         xtime_cc = init_timer_cc + CLK_TICKS_PER_JIFFY;
 376         set_time_cc = init_timer_cc - 0x8126d60e46000000LL +
 377                 (0x3c26700LL*1000000*4096);
 378         tod_to_timeval(set_time_cc, &xtime);
 379         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
 380                                 -xtime.tv_sec, -xtime.tv_nsec);
 381
 382         /* request the clock comparator external interrupt */
 383         if (register_early_external_interrupt(0x1004, NULL,
 384                                               &ext_int_info_cc) != 0)
 385                 panic("Couldn't request external interrupt 0x1004");
 386
 387         init_cpu_timer();
 388
 389 #ifdef CONFIG_NO_IDLE_HZ
 390         nohz_init();
 391 #endif
 392
 393 #ifdef CONFIG_VIRT_TIMER
 394         vtime_init();
 395 #endif
 396 }
 397