Merge branch 'upstream' of git://ftp.linux-mips.org/pub/scm/upstream-linus
[linux-2.6] / arch / i386 / kernel / time.c
1 /*
2  *  linux/arch/i386/kernel/time.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1995  Linus Torvalds
5  *
6  * This file contains the PC-specific time handling details:
7  * reading the RTC at bootup, etc..
8  * 1994-07-02    Alan Modra
9  *      fixed set_rtc_mmss, fixed time.year for >= 2000, new mktime
10  * 1995-03-26    Markus Kuhn
11  *      fixed 500 ms bug at call to set_rtc_mmss, fixed DS12887
12  *      precision CMOS clock update
13  * 1996-05-03    Ingo Molnar
14  *      fixed time warps in do_[slow|fast]_gettimeoffset()
15  * 1997-09-10   Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
16  *              "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
17  * 1998-09-05    (Various)
18  *      More robust do_fast_gettimeoffset() algorithm implemented
19  *      (works with APM, Cyrix 6x86MX and Centaur C6),
20  *      monotonic gettimeofday() with fast_get_timeoffset(),
21  *      drift-proof precision TSC calibration on boot
22  *      (C. Scott Ananian <cananian@alumni.princeton.edu>, Andrew D.
23  *      Balsa <andrebalsa@altern.org>, Philip Gladstone <philip@raptor.com>;
24  *      ported from 2.0.35 Jumbo-9 by Michael Krause <m.krause@tu-harburg.de>).
25  * 1998-12-16    Andrea Arcangeli
26  *      Fixed Jumbo-9 code in 2.1.131: do_gettimeofday was missing 1 jiffy
27  *      because was not accounting lost_ticks.
28  * 1998-12-24 Copyright (C) 1998  Andrea Arcangeli
29  *      Fixed a xtime SMP race (we need the xtime_lock rw spinlock to
30  *      serialize accesses to xtime/lost_ticks).
31  */
32
33 #include <linux/errno.h>
34 #include <linux/sched.h>
35 #include <linux/kernel.h>
36 #include <linux/param.h>
37 #include <linux/string.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/interrupt.h>
40 #include <linux/time.h>
41 #include <linux/delay.h>
42 #include <linux/init.h>
43 #include <linux/smp.h>
44 #include <linux/module.h>
45 #include <linux/sysdev.h>
46 #include <linux/bcd.h>
47 #include <linux/efi.h>
48 #include <linux/mca.h>
49
50 #include <asm/io.h>
51 #include <asm/smp.h>
52 #include <asm/irq.h>
53 #include <asm/msr.h>
54 #include <asm/delay.h>
55 #include <asm/mpspec.h>
56 #include <asm/uaccess.h>
57 #include <asm/processor.h>
58 #include <asm/timer.h>
59 #include <asm/time.h>
60
61 #include "mach_time.h"
62
63 #include <linux/timex.h>
64
65 #include <asm/hpet.h>
66
67 #include <asm/arch_hooks.h>
68
69 #include "io_ports.h"
70
71 #include <asm/i8259.h>
72
73 int pit_latch_buggy;              /* extern */
74
75 #include "do_timer.h"
76
77 unsigned int cpu_khz;   /* Detected as we calibrate the TSC */
78 EXPORT_SYMBOL(cpu_khz);
79
80 DEFINE_SPINLOCK(rtc_lock);
81 EXPORT_SYMBOL(rtc_lock);
82
83 /*
84  * This is a special lock that is owned by the CPU and holds the index
85  * register we are working with.  It is required for NMI access to the
86  * CMOS/RTC registers.  See include/asm-i386/mc146818rtc.h for details.
87  */
88 volatile unsigned long cmos_lock = 0;
89 EXPORT_SYMBOL(cmos_lock);
90
91 /* Routines for accessing the CMOS RAM/RTC. */
92 unsigned char rtc_cmos_read(unsigned char addr)
93 {
94         unsigned char val;
95         lock_cmos_prefix(addr);
96         outb_p(addr, RTC_PORT(0));
97         val = inb_p(RTC_PORT(1));
98         lock_cmos_suffix(addr);
99         return val;
100 }
101 EXPORT_SYMBOL(rtc_cmos_read);
102
103 void rtc_cmos_write(unsigned char val, unsigned char addr)
104 {
105         lock_cmos_prefix(addr);
106         outb_p(addr, RTC_PORT(0));
107         outb_p(val, RTC_PORT(1));
108         lock_cmos_suffix(addr);
109 }
110 EXPORT_SYMBOL(rtc_cmos_write);
111
112 static int set_rtc_mmss(unsigned long nowtime)
113 {
114         int retval;
115         unsigned long flags;
116
117         /* gets recalled with irq locally disabled */
118         /* XXX - does irqsave resolve this? -johnstul */
119         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
120         retval = set_wallclock(nowtime);
121         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
122
123         return retval;
124 }
125
126
127 int timer_ack;
128
129 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
130 {
131         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
132
133 #ifdef CONFIG_SMP
134         if (!user_mode_vm(regs) && in_lock_functions(pc)) {
135 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
136                 return *(unsigned long *)(regs->ebp + 4);
137 #else
138                 unsigned long *sp;
139                 if ((regs->xcs & 3) == 0)
140                         sp = (unsigned long *)&regs->esp;
141                 else
142                         sp = (unsigned long *)regs->esp;
143                 /* Return address is either directly at stack pointer
144                    or above a saved eflags. Eflags has bits 22-31 zero,
145                    kernel addresses don't. */
146                 if (sp[0] >> 22)
147                         return sp[0];
148                 if (sp[1] >> 22)
149                         return sp[1];
150 #endif
151         }
152 #endif
153         return pc;
154 }
155 EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
156
157 /*
158  * This is the same as the above, except we _also_ save the current
159  * Time Stamp Counter value at the time of the timer interrupt, so that
160  * we later on can estimate the time of day more exactly.
161  */
162 irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id)
163 {
164         /*
165          * Here we are in the timer irq handler. We just have irqs locally
166          * disabled but we don't know if the timer_bh is running on the other
167          * CPU. We need to avoid to SMP race with it. NOTE: we don' t need
168          * the irq version of write_lock because as just said we have irq
169          * locally disabled. -arca
170          */
171         write_seqlock(&xtime_lock);
172
173 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
174         if (timer_ack) {
175                 /*
176                  * Subtle, when I/O APICs are used we have to ack timer IRQ
177                  * manually to reset the IRR bit for do_slow_gettimeoffset().
178                  * This will also deassert NMI lines for the watchdog if run
179                  * on an 82489DX-based system.
180                  */
181                 spin_lock(&i8259A_lock);
182                 outb(0x0c, PIC_MASTER_OCW3);
183                 /* Ack the IRQ; AEOI will end it automatically. */
184                 inb(PIC_MASTER_POLL);
185                 spin_unlock(&i8259A_lock);
186         }
187 #endif
188
189         do_timer_interrupt_hook();
190
191
192         if (MCA_bus) {
193                 /* The PS/2 uses level-triggered interrupts.  You can't
194                 turn them off, nor would you want to (any attempt to
195                 enable edge-triggered interrupts usually gets intercepted by a
196                 special hardware circuit).  Hence we have to acknowledge
197                 the timer interrupt.  Through some incredibly stupid
198                 design idea, the reset for IRQ 0 is done by setting the
199                 high bit of the PPI port B (0x61).  Note that some PS/2s,
200                 notably the 55SX, work fine if this is removed.  */
201
202                 u8 irq_v = inb_p( 0x61 );       /* read the current state */
203                 outb_p( irq_v|0x80, 0x61 );     /* reset the IRQ */
204         }
205
206         write_sequnlock(&xtime_lock);
207
208 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
209         if (using_apic_timer)
210                 smp_send_timer_broadcast_ipi();
211 #endif
212
213         return IRQ_HANDLED;
214 }
215
216 /* not static: needed by APM */
217 unsigned long get_cmos_time(void)
218 {
219         unsigned long retval;
220         unsigned long flags;
221
222         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
223
224         retval = get_wallclock();
225
226         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
227
228         return retval;
229 }
230 EXPORT_SYMBOL(get_cmos_time);
231
232 static void sync_cmos_clock(unsigned long dummy);
233
234 static DEFINE_TIMER(sync_cmos_timer, sync_cmos_clock, 0, 0);
235
236 static void sync_cmos_clock(unsigned long dummy)
237 {
238         struct timeval now, next;
239         int fail = 1;
240
241         /*
242          * If we have an externally synchronized Linux clock, then update
243          * CMOS clock accordingly every ~11 minutes. Set_rtc_mmss() has to be
244          * called as close as possible to 500 ms before the new second starts.
245          * This code is run on a timer.  If the clock is set, that timer
246          * may not expire at the correct time.  Thus, we adjust...
247          */
248         if (!ntp_synced())
249                 /*
250                  * Not synced, exit, do not restart a timer (if one is
251                  * running, let it run out).
252                  */
253                 return;
254
255         do_gettimeofday(&now);
256         if (now.tv_usec >= USEC_AFTER - ((unsigned) TICK_SIZE) / 2 &&
257             now.tv_usec <= USEC_BEFORE + ((unsigned) TICK_SIZE) / 2)
258                 fail = set_rtc_mmss(now.tv_sec);
259
260         next.tv_usec = USEC_AFTER - now.tv_usec;
261         if (next.tv_usec <= 0)
262                 next.tv_usec += USEC_PER_SEC;
263
264         if (!fail)
265                 next.tv_sec = 659;
266         else
267                 next.tv_sec = 0;
268
269         if (next.tv_usec >= USEC_PER_SEC) {
270                 next.tv_sec++;
271                 next.tv_usec -= USEC_PER_SEC;
272         }
273         mod_timer(&sync_cmos_timer, jiffies + timeval_to_jiffies(&next));
274 }
275
276 void notify_arch_cmos_timer(void)
277 {
278         mod_timer(&sync_cmos_timer, jiffies + 1);
279 }
280
281 static long clock_cmos_diff;
282 static unsigned long sleep_start;
283
284 static int timer_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
285 {
286         /*
287          * Estimate time zone so that set_time can update the clock
288          */
289         unsigned long ctime =  get_cmos_time();
290
291         clock_cmos_diff = -ctime;
292         clock_cmos_diff += get_seconds();
293         sleep_start = ctime;
294         return 0;
295 }
296
297 static int timer_resume(struct sys_device *dev)
298 {
299         unsigned long flags;
300         unsigned long sec;
301         unsigned long ctime = get_cmos_time();
302         long sleep_length = (ctime - sleep_start) * HZ;
303         struct timespec ts;
304
305         if (sleep_length < 0) {
306                 printk(KERN_WARNING "CMOS clock skew detected in timer resume!\n");
307                 /* The time after the resume must not be earlier than the time
308                  * before the suspend or some nasty things will happen
309                  */
310                 sleep_length = 0;
311                 ctime = sleep_start;
312         }
313 #ifdef CONFIG_HPET_TIMER
314         if (is_hpet_enabled())
315                 hpet_reenable();
316 #endif
317         setup_pit_timer();
318
319         sec = ctime + clock_cmos_diff;
320         ts.tv_sec = sec;
321         ts.tv_nsec = 0;
322         do_settimeofday(&ts);
323         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
324         jiffies_64 += sleep_length;
325         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
326         touch_softlockup_watchdog();
327         return 0;
328 }
329
330 static struct sysdev_class timer_sysclass = {
331         .resume = timer_resume,
332         .suspend = timer_suspend,
333         set_kset_name("timer"),
334 };
335
336
337 /* XXX this driverfs stuff should probably go elsewhere later -john */
338 static struct sys_device device_timer = {
339         .id     = 0,
340         .cls    = &timer_sysclass,
341 };
342
343 static int time_init_device(void)
344 {
345         int error = sysdev_class_register(&timer_sysclass);
346         if (!error)
347                 error = sysdev_register(&device_timer);
348         return error;
349 }
350
351 device_initcall(time_init_device);
352
353 #ifdef CONFIG_HPET_TIMER
354 extern void (*late_time_init)(void);
355 /* Duplicate of time_init() below, with hpet_enable part added */
356 static void __init hpet_time_init(void)
357 {
358         struct timespec ts;
359         ts.tv_sec = get_cmos_time();
360         ts.tv_nsec = (INITIAL_JIFFIES % HZ) * (NSEC_PER_SEC / HZ);
361
362         do_settimeofday(&ts);
363
364         if ((hpet_enable() >= 0) && hpet_use_timer) {
365                 printk("Using HPET for base-timer\n");
366         }
367
368         do_time_init();
369 }
370 #endif
371
372 void __init time_init(void)
373 {
374         struct timespec ts;
375 #ifdef CONFIG_HPET_TIMER
376         if (is_hpet_capable()) {
377                 /*
378                  * HPET initialization needs to do memory-mapped io. So, let
379                  * us do a late initialization after mem_init().
380                  */
381                 late_time_init = hpet_time_init;
382                 return;
383         }
384 #endif
385         ts.tv_sec = get_cmos_time();
386         ts.tv_nsec = (INITIAL_JIFFIES % HZ) * (NSEC_PER_SEC / HZ);
387
388         do_settimeofday(&ts);
389
390         do_time_init();
391 }