Merge branch 'for-linus' of git://git.o-hand.com/linux-rpurdie-backlight
[linux-2.6] / arch / x86_64 / kernel / hpet.c
1 #include <linux/kernel.h>
2 #include <linux/sched.h>
3 #include <linux/init.h>
4 #include <linux/mc146818rtc.h>
5 #include <linux/time.h>
6 #include <linux/clocksource.h>
7 #include <linux/ioport.h>
8 #include <linux/acpi.h>
9 #include <linux/hpet.h>
10 #include <asm/pgtable.h>
11 #include <asm/vsyscall.h>
12 #include <asm/timex.h>
13 #include <asm/hpet.h>
14
15 #define HPET_MASK       0xFFFFFFFF
16 #define HPET_SHIFT      22
17
18 /* FSEC = 10^-15 NSEC = 10^-9 */
19 #define FSEC_PER_NSEC   1000000
20
21 int nohpet __initdata;
22
23 unsigned long hpet_address;
24 unsigned long hpet_period;      /* fsecs / HPET clock */
25 unsigned long hpet_tick;        /* HPET clocks / interrupt */
26
27 int hpet_use_timer;             /* Use counter of hpet for time keeping,
28                                  * otherwise PIT
29                                  */
30
31 #ifdef  CONFIG_HPET
32 static __init int late_hpet_init(void)
33 {
34         struct hpet_data        hd;
35         unsigned int            ntimer;
36
37         if (!hpet_address)
38                 return 0;
39
40         memset(&hd, 0, sizeof(hd));
41
42         ntimer = hpet_readl(HPET_ID);
43         ntimer = (ntimer & HPET_ID_NUMBER) >> HPET_ID_NUMBER_SHIFT;
44         ntimer++;
45
46         /*
47          * Register with driver.
48          * Timer0 and Timer1 is used by platform.
49          */
50         hd.hd_phys_address = hpet_address;
51         hd.hd_address = (void __iomem *)fix_to_virt(FIX_HPET_BASE);
52         hd.hd_nirqs = ntimer;
53         hd.hd_flags = HPET_DATA_PLATFORM;
54         hpet_reserve_timer(&hd, 0);
55 #ifdef  CONFIG_HPET_EMULATE_RTC
56         hpet_reserve_timer(&hd, 1);
57 #endif
58         hd.hd_irq[0] = HPET_LEGACY_8254;
59         hd.hd_irq[1] = HPET_LEGACY_RTC;
60         if (ntimer > 2) {
61                 struct hpet             *hpet;
62                 struct hpet_timer       *timer;
63                 int                     i;
64
65                 hpet = (struct hpet *) fix_to_virt(FIX_HPET_BASE);
66                 timer = &hpet->hpet_timers[2];
67                 for (i = 2; i < ntimer; timer++, i++)
68                         hd.hd_irq[i] = (timer->hpet_config &
69                                         Tn_INT_ROUTE_CNF_MASK) >>
70                                 Tn_INT_ROUTE_CNF_SHIFT;
71
72         }
73
74         hpet_alloc(&hd);
75         return 0;
76 }
77 fs_initcall(late_hpet_init);
78 #endif
79
80 int hpet_timer_stop_set_go(unsigned long tick)
81 {
82         unsigned int cfg;
83
84 /*
85  * Stop the timers and reset the main counter.
86  */
87
88         cfg = hpet_readl(HPET_CFG);
89         cfg &= ~(HPET_CFG_ENABLE | HPET_CFG_LEGACY);
90         hpet_writel(cfg, HPET_CFG);
91         hpet_writel(0, HPET_COUNTER);
92         hpet_writel(0, HPET_COUNTER + 4);
93
94 /*
95  * Set up timer 0, as periodic with first interrupt to happen at hpet_tick,
96  * and period also hpet_tick.
97  */
98         if (hpet_use_timer) {
99                 hpet_writel(HPET_TN_ENABLE | HPET_TN_PERIODIC | HPET_TN_SETVAL |
100                     HPET_TN_32BIT, HPET_T0_CFG);
101                 hpet_writel(hpet_tick, HPET_T0_CMP); /* next interrupt */
102                 hpet_writel(hpet_tick, HPET_T0_CMP); /* period */
103                 cfg |= HPET_CFG_LEGACY;
104         }
105 /*
106  * Go!
107  */
108
109         cfg |= HPET_CFG_ENABLE;
110         hpet_writel(cfg, HPET_CFG);
111
112         return 0;
113 }
114
115 static cycle_t read_hpet(void)
116 {
117         return (cycle_t)hpet_readl(HPET_COUNTER);
118 }
119
120 static cycle_t __vsyscall_fn vread_hpet(void)
121 {
122         return readl((void __iomem *)fix_to_virt(VSYSCALL_HPET) + 0xf0);
123 }
124
125 struct clocksource clocksource_hpet = {
126         .name           = "hpet",
127         .rating         = 250,
128         .read           = read_hpet,
129         .mask           = (cycle_t)HPET_MASK,
130         .mult           = 0, /* set below */
131         .shift          = HPET_SHIFT,
132         .flags          = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS,
133         .vread          = vread_hpet,
134 };
135
136 int __init hpet_arch_init(void)
137 {
138         unsigned int id;
139         u64 tmp;
140
141         if (!hpet_address)
142                 return -1;
143         set_fixmap_nocache(FIX_HPET_BASE, hpet_address);
144         __set_fixmap(VSYSCALL_HPET, hpet_address, PAGE_KERNEL_VSYSCALL_NOCACHE);
145
146 /*
147  * Read the period, compute tick and quotient.
148  */
149
150         id = hpet_readl(HPET_ID);
151
152         if (!(id & HPET_ID_VENDOR) || !(id & HPET_ID_NUMBER))
153                 return -1;
154
155         hpet_period = hpet_readl(HPET_PERIOD);
156         if (hpet_period < 100000 || hpet_period > 100000000)
157                 return -1;
158
159         hpet_tick = (FSEC_PER_TICK + hpet_period / 2) / hpet_period;
160
161         hpet_use_timer = (id & HPET_ID_LEGSUP);
162
163         /*
164          * hpet period is in femto seconds per cycle
165          * so we need to convert this to ns/cyc units
166          * aproximated by mult/2^shift
167          *
168          *  fsec/cyc * 1nsec/1000000fsec = nsec/cyc = mult/2^shift
169          *  fsec/cyc * 1ns/1000000fsec * 2^shift = mult
170          *  fsec/cyc * 2^shift * 1nsec/1000000fsec = mult
171          *  (fsec/cyc << shift)/1000000 = mult
172          *  (hpet_period << shift)/FSEC_PER_NSEC = mult
173          */
174         tmp = (u64)hpet_period << HPET_SHIFT;
175         do_div(tmp, FSEC_PER_NSEC);
176         clocksource_hpet.mult = (u32)tmp;
177         clocksource_register(&clocksource_hpet);
178
179         return hpet_timer_stop_set_go(hpet_tick);
180 }
181
182 int hpet_reenable(void)
183 {
184         return hpet_timer_stop_set_go(hpet_tick);
185 }
186
187 /*
188  * calibrate_tsc() calibrates the processor TSC in a very simple way, comparing
189  * it to the HPET timer of known frequency.
190  */
191
192 #define TICK_COUNT 100000000
193 #define SMI_THRESHOLD 50000
194 #define MAX_TRIES  5
195
196 /*
197  * Some platforms take periodic SMI interrupts with 5ms duration. Make sure none
198  * occurs between the reads of the hpet & TSC.
199  */
200 static void __init read_hpet_tsc(int *hpet, int *tsc)
201 {
202         int tsc1, tsc2, hpet1, i;
203
204         for (i = 0; i < MAX_TRIES; i++) {
205                 tsc1 = get_cycles_sync();
206                 hpet1 = hpet_readl(HPET_COUNTER);
207                 tsc2 = get_cycles_sync();
208                 if ((tsc2 - tsc1) < SMI_THRESHOLD)
209                         break;
210         }
211         *hpet = hpet1;
212         *tsc = tsc2;
213 }
214
215 unsigned int __init hpet_calibrate_tsc(void)
216 {
217         int tsc_start, hpet_start;
218         int tsc_now, hpet_now;
219         unsigned long flags;
220
221         local_irq_save(flags);
222
223         read_hpet_tsc(&hpet_start, &tsc_start);
224
225         do {
226                 local_irq_disable();
227                 read_hpet_tsc(&hpet_now, &tsc_now);
228                 local_irq_restore(flags);
229         } while ((tsc_now - tsc_start) < TICK_COUNT &&
230                 (hpet_now - hpet_start) < TICK_COUNT);
231
232         return (tsc_now - tsc_start) * 1000000000L
233                 / ((hpet_now - hpet_start) * hpet_period / 1000);
234 }
235
236 #ifdef CONFIG_HPET_EMULATE_RTC
237 /* HPET in LegacyReplacement Mode eats up RTC interrupt line. When, HPET
238  * is enabled, we support RTC interrupt functionality in software.
239  * RTC has 3 kinds of interrupts:
240  * 1) Update Interrupt - generate an interrupt, every sec, when RTC clock
241  *    is updated
242  * 2) Alarm Interrupt - generate an interrupt at a specific time of day
243  * 3) Periodic Interrupt - generate periodic interrupt, with frequencies
244  *    2Hz-8192Hz (2Hz-64Hz for non-root user) (all freqs in powers of 2)
245  * (1) and (2) above are implemented using polling at a frequency of
246  * 64 Hz. The exact frequency is a tradeoff between accuracy and interrupt
247  * overhead. (DEFAULT_RTC_INT_FREQ)
248  * For (3), we use interrupts at 64Hz or user specified periodic
249  * frequency, whichever is higher.
250  */
251 #include <linux/rtc.h>
252
253 #define DEFAULT_RTC_INT_FREQ    64
254 #define RTC_NUM_INTS            1
255
256 static unsigned long UIE_on;
257 static unsigned long prev_update_sec;
258
259 static unsigned long AIE_on;
260 static struct rtc_time alarm_time;
261
262 static unsigned long PIE_on;
263 static unsigned long PIE_freq = DEFAULT_RTC_INT_FREQ;
264 static unsigned long PIE_count;
265
266 static unsigned long hpet_rtc_int_freq; /* RTC interrupt frequency */
267 static unsigned int hpet_t1_cmp; /* cached comparator register */
268
269 int is_hpet_enabled(void)
270 {
271         return hpet_address != 0;
272 }
273
274 /*
275  * Timer 1 for RTC, we do not use periodic interrupt feature,
276  * even if HPET supports periodic interrupts on Timer 1.
277  * The reason being, to set up a periodic interrupt in HPET, we need to
278  * stop the main counter. And if we do that everytime someone diables/enables
279  * RTC, we will have adverse effect on main kernel timer running on Timer 0.
280  * So, for the time being, simulate the periodic interrupt in software.
281  *
282  * hpet_rtc_timer_init() is called for the first time and during subsequent
283  * interuppts reinit happens through hpet_rtc_timer_reinit().
284  */
285 int hpet_rtc_timer_init(void)
286 {
287         unsigned int cfg, cnt;
288         unsigned long flags;
289
290         if (!is_hpet_enabled())
291                 return 0;
292         /*
293          * Set the counter 1 and enable the interrupts.
294          */
295         if (PIE_on && (PIE_freq > DEFAULT_RTC_INT_FREQ))
296                 hpet_rtc_int_freq = PIE_freq;
297         else
298                 hpet_rtc_int_freq = DEFAULT_RTC_INT_FREQ;
299
300         local_irq_save(flags);
301
302         cnt = hpet_readl(HPET_COUNTER);
303         cnt += ((hpet_tick*HZ)/hpet_rtc_int_freq);
304         hpet_writel(cnt, HPET_T1_CMP);
305         hpet_t1_cmp = cnt;
306
307         cfg = hpet_readl(HPET_T1_CFG);
308         cfg &= ~HPET_TN_PERIODIC;
309         cfg |= HPET_TN_ENABLE | HPET_TN_32BIT;
310         hpet_writel(cfg, HPET_T1_CFG);
311
312         local_irq_restore(flags);
313
314         return 1;
315 }
316
317 static void hpet_rtc_timer_reinit(void)
318 {
319         unsigned int cfg, cnt, ticks_per_int, lost_ints;
320
321         if (unlikely(!(PIE_on | AIE_on | UIE_on))) {
322                 cfg = hpet_readl(HPET_T1_CFG);
323                 cfg &= ~HPET_TN_ENABLE;
324                 hpet_writel(cfg, HPET_T1_CFG);
325                 return;
326         }
327
328         if (PIE_on && (PIE_freq > DEFAULT_RTC_INT_FREQ))
329                 hpet_rtc_int_freq = PIE_freq;
330         else
331                 hpet_rtc_int_freq = DEFAULT_RTC_INT_FREQ;
332
333         /* It is more accurate to use the comparator value than current count.*/
334         ticks_per_int = hpet_tick * HZ / hpet_rtc_int_freq;
335         hpet_t1_cmp += ticks_per_int;
336         hpet_writel(hpet_t1_cmp, HPET_T1_CMP);
337
338         /*
339          * If the interrupt handler was delayed too long, the write above tries
340          * to schedule the next interrupt in the past and the hardware would
341          * not interrupt until the counter had wrapped around.
342          * So we have to check that the comparator wasn't set to a past time.
343          */
344         cnt = hpet_readl(HPET_COUNTER);
345         if (unlikely((int)(cnt - hpet_t1_cmp) > 0)) {
346                 lost_ints = (cnt - hpet_t1_cmp) / ticks_per_int + 1;
347                 /* Make sure that, even with the time needed to execute
348                  * this code, the next scheduled interrupt has been moved
349                  * back to the future: */
350                 lost_ints++;
351
352                 hpet_t1_cmp += lost_ints * ticks_per_int;
353                 hpet_writel(hpet_t1_cmp, HPET_T1_CMP);
354
355                 if (PIE_on)
356                         PIE_count += lost_ints;
357
358                 if (printk_ratelimit())
359                         printk(KERN_WARNING "rtc: lost some interrupts at %ldHz.\n",
360                                hpet_rtc_int_freq);
361         }
362 }
363
364 /*
365  * The functions below are called from rtc driver.
366  * Return 0 if HPET is not being used.
367  * Otherwise do the necessary changes and return 1.
368  */
369 int hpet_mask_rtc_irq_bit(unsigned long bit_mask)
370 {
371         if (!is_hpet_enabled())
372                 return 0;
373
374         if (bit_mask & RTC_UIE)
375                 UIE_on = 0;
376         if (bit_mask & RTC_PIE)
377                 PIE_on = 0;
378         if (bit_mask & RTC_AIE)
379                 AIE_on = 0;
380
381         return 1;
382 }
383
384 int hpet_set_rtc_irq_bit(unsigned long bit_mask)
385 {
386         int timer_init_reqd = 0;
387
388         if (!is_hpet_enabled())
389                 return 0;
390
391         if (!(PIE_on | AIE_on | UIE_on))
392                 timer_init_reqd = 1;
393
394         if (bit_mask & RTC_UIE) {
395                 UIE_on = 1;
396         }
397         if (bit_mask & RTC_PIE) {
398                 PIE_on = 1;
399                 PIE_count = 0;
400         }
401         if (bit_mask & RTC_AIE) {
402                 AIE_on = 1;
403         }
404
405         if (timer_init_reqd)
406                 hpet_rtc_timer_init();
407
408         return 1;
409 }
410
411 int hpet_set_alarm_time(unsigned char hrs, unsigned char min, unsigned char sec)
412 {
413         if (!is_hpet_enabled())
414                 return 0;
415
416         alarm_time.tm_hour = hrs;
417         alarm_time.tm_min = min;
418         alarm_time.tm_sec = sec;
419
420         return 1;
421 }
422
423 int hpet_set_periodic_freq(unsigned long freq)
424 {
425         if (!is_hpet_enabled())
426                 return 0;
427
428         PIE_freq = freq;
429         PIE_count = 0;
430
431         return 1;
432 }
433
434 int hpet_rtc_dropped_irq(void)
435 {
436         if (!is_hpet_enabled())
437                 return 0;
438
439         return 1;
440 }
441
442 irqreturn_t hpet_rtc_interrupt(int irq, void *dev_id)
443 {
444         struct rtc_time curr_time;
445         unsigned long rtc_int_flag = 0;
446         int call_rtc_interrupt = 0;
447
448         hpet_rtc_timer_reinit();
449
450         if (UIE_on | AIE_on) {
451                 rtc_get_rtc_time(&curr_time);
452         }
453         if (UIE_on) {
454                 if (curr_time.tm_sec != prev_update_sec) {
455                         /* Set update int info, call real rtc int routine */
456                         call_rtc_interrupt = 1;
457                         rtc_int_flag = RTC_UF;
458                         prev_update_sec = curr_time.tm_sec;
459                 }
460         }
461         if (PIE_on) {
462                 PIE_count++;
463                 if (PIE_count >= hpet_rtc_int_freq/PIE_freq) {
464                         /* Set periodic int info, call real rtc int routine */
465                         call_rtc_interrupt = 1;
466                         rtc_int_flag |= RTC_PF;
467                         PIE_count = 0;
468                 }
469         }
470         if (AIE_on) {
471                 if ((curr_time.tm_sec == alarm_time.tm_sec) &&
472                     (curr_time.tm_min == alarm_time.tm_min) &&
473                     (curr_time.tm_hour == alarm_time.tm_hour)) {
474                         /* Set alarm int info, call real rtc int routine */
475                         call_rtc_interrupt = 1;
476                         rtc_int_flag |= RTC_AF;
477                 }
478         }
479         if (call_rtc_interrupt) {
480                 rtc_int_flag |= (RTC_IRQF | (RTC_NUM_INTS << 8));
481                 rtc_interrupt(rtc_int_flag, dev_id);
482         }
483         return IRQ_HANDLED;
484 }
485 #endif
486
487 static int __init nohpet_setup(char *s)
488 {
489         nohpet = 1;
490         return 1;
491 }
492
493 __setup("nohpet", nohpet_setup);