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

   1 /*
   2  * Copyright 2001 MontaVista Software Inc.
   3  * Author: Jun Sun, jsun@mvista.com or jsun@junsun.net
   4  * Copyright (c) 2003, 2004  Maciej W. Rozycki
   5  *
   6  * Common time service routines for MIPS machines. See
   7  * Documentation/mips/time.README.
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute  it and/or modify it
  10  * under  the terms of  the GNU General  Public License as published by the
  11  * Free Software Foundation;  either version 2 of the  License, or (at your
  12  * option) any later version.
  13  */
  14 #include <linux/types.h>
  15 #include <linux/kernel.h>
  16 #include <linux/init.h>
  17 #include <linux/sched.h>
  18 #include <linux/param.h>
  19 #include <linux/profile.h>
  20 #include <linux/time.h>
  21 #include <linux/timex.h>
  22 #include <linux/smp.h>
  23 #include <linux/kernel_stat.h>
  24 #include <linux/spinlock.h>
  25 #include <linux/interrupt.h>
  26 #include <linux/module.h>
  27
  28 #include <asm/bootinfo.h>
  29 #include <asm/cache.h>
  30 #include <asm/compiler.h>
  31 #include <asm/cpu.h>
  32 #include <asm/cpu-features.h>
  33 #include <asm/div64.h>
  34 #include <asm/sections.h>
  35 #include <asm/time.h>
  36
  37 /*
  38  * The integer part of the number of usecs per jiffy is taken from tick,
  39  * but the fractional part is not recorded, so we calculate it using the
  40  * initial value of HZ.  This aids systems where tick isn't really an
  41  * integer (e.g. for HZ = 128).
  42  */
  43 #define USECS_PER_JIFFY         TICK_SIZE
  44 #define USECS_PER_JIFFY_FRAC    ((unsigned long)(u32)((1000000ULL << 32) / HZ))
  45
  46 #define TICK_SIZE       (tick_nsec / 1000)
  47
  48 /*
  49  * forward reference
  50  */
  51 DEFINE_SPINLOCK(rtc_lock);
  52 EXPORT_SYMBOL(rtc_lock);
  53
  54 int __weak rtc_mips_set_time(unsigned long sec)
  55 {
  56         return 0;
  57 }
  58 EXPORT_SYMBOL(rtc_mips_set_time);
  59
  60 int __weak rtc_mips_set_mmss(unsigned long nowtime)
  61 {
  62         return rtc_mips_set_time(nowtime);
  63 }
  64
  65 int update_persistent_clock(struct timespec now)
  66 {
  67         return rtc_mips_set_mmss(now.tv_sec);
  68 }
  69
  70 /* how many counter cycles in a jiffy */
  71 static unsigned long cycles_per_jiffy __read_mostly;
  72
  73 /* expirelo is the count value for next CPU timer interrupt */
  74 static unsigned int expirelo;
  75
  76
  77 /*
  78  * Null timer ack for systems not needing one (e.g. i8254).
  79  */
  80 static void null_timer_ack(void) { /* nothing */ }
  81
  82 /*
  83  * Null high precision timer functions for systems lacking one.
  84  */
  85 static cycle_t null_hpt_read(void)
  86 {
  87         return 0;
  88 }
  89
  90 /*
  91  * Timer ack for an R4k-compatible timer of a known frequency.
  92  */
  93 static void c0_timer_ack(void)
  94 {
  95         unsigned int count;
  96
  97         /* Ack this timer interrupt and set the next one.  */
  98         expirelo += cycles_per_jiffy;
  99         write_c0_compare(expirelo);
 100
 101         /* Check to see if we have missed any timer interrupts.  */
 102         while (((count = read_c0_count()) - expirelo) < 0x7fffffff) {
 103                 /* missed_timer_count++; */
 104                 expirelo = count + cycles_per_jiffy;
 105                 write_c0_compare(expirelo);
 106         }
 107 }
 108
 109 /*
 110  * High precision timer functions for a R4k-compatible timer.
 111  */
 112 static cycle_t c0_hpt_read(void)
 113 {
 114         return read_c0_count();
 115 }
 116
 117 /* For use both as a high precision timer and an interrupt source.  */
 118 static void __init c0_hpt_timer_init(void)
 119 {
 120         expirelo = read_c0_count() + cycles_per_jiffy;
 121         write_c0_compare(expirelo);
 122 }
 123
 124 int (*mips_timer_state)(void);
 125 void (*mips_timer_ack)(void);
 126
 127 /*
 128  * local_timer_interrupt() does profiling and process accounting
 129  * on a per-CPU basis.
 130  *
 131  * In UP mode, it is invoked from the (global) timer_interrupt.
 132  *
 133  * In SMP mode, it might invoked by per-CPU timer interrupt, or
 134  * a broadcasted inter-processor interrupt which itself is triggered
 135  * by the global timer interrupt.
 136  */
 137 void local_timer_interrupt(int irq, void *dev_id)
 138 {
 139         profile_tick(CPU_PROFILING);
 140         update_process_times(user_mode(get_irq_regs()));
 141 }
 142
 143 /*
 144  * High-level timer interrupt service routines.  This function
 145  * is set as irqaction->handler and is invoked through do_IRQ.
 146  */
 147 irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id)
 148 {
 149         write_seqlock(&xtime_lock);
 150
 151         mips_timer_ack();
 152
 153         /*
 154          * call the generic timer interrupt handling
 155          */
 156         do_timer(1);
 157
 158         write_sequnlock(&xtime_lock);
 159
 160         /*
 161          * In UP mode, we call local_timer_interrupt() to do profiling
 162          * and process accouting.
 163          *
 164          * In SMP mode, local_timer_interrupt() is invoked by appropriate
 165          * low-level local timer interrupt handler.
 166          */
 167         local_timer_interrupt(irq, dev_id);
 168
 169         return IRQ_HANDLED;
 170 }
 171
 172 int null_perf_irq(void)
 173 {
 174         return 0;
 175 }
 176
 177 int (*perf_irq)(void) = null_perf_irq;
 178
 179 EXPORT_SYMBOL(null_perf_irq);
 180 EXPORT_SYMBOL(perf_irq);
 181
 182 /*
 183  * Timer interrupt
 184  */
 185 int cp0_compare_irq;
 186
 187 /*
 188  * Performance counter IRQ or -1 if shared with timer
 189  */
 190 int cp0_perfcount_irq;
 191 EXPORT_SYMBOL_GPL(cp0_perfcount_irq);
 192
 193 /*
 194  * Possibly handle a performance counter interrupt.
 195  * Return true if the timer interrupt should not be checked
 196  */
 197 static inline int handle_perf_irq (int r2)
 198 {
 199         /*
 200          * The performance counter overflow interrupt may be shared with the
 201          * timer interrupt (cp0_perfcount_irq < 0). If it is and a
 202          * performance counter has overflowed (perf_irq() == IRQ_HANDLED)
 203          * and we can't reliably determine if a counter interrupt has also
 204          * happened (!r2) then don't check for a timer interrupt.
 205          */
 206         return (cp0_perfcount_irq < 0) &&
 207                 perf_irq() == IRQ_HANDLED &&
 208                 !r2;
 209 }
 210
 211 asmlinkage void ll_timer_interrupt(int irq)
 212 {
 213         int r2 = cpu_has_mips_r2;
 214
 215         irq_enter();
 216         kstat_this_cpu.irqs[irq]++;
 217
 218         if (handle_perf_irq(r2))
 219                 goto out;
 220
 221         if (r2 && ((read_c0_cause() & (1 << 30)) == 0))
 222                 goto out;
 223
 224         timer_interrupt(irq, NULL);
 225
 226 out:
 227         irq_exit();
 228 }
 229
 230 asmlinkage void ll_local_timer_interrupt(int irq)
 231 {
 232         irq_enter();
 233         if (smp_processor_id() != 0)
 234                 kstat_this_cpu.irqs[irq]++;
 235
 236         /* we keep interrupt disabled all the time */
 237         local_timer_interrupt(irq, NULL);
 238
 239         irq_exit();
 240 }
 241
 242 /*
 243  * time_init() - it does the following things.
 244  *
 245  * 1) plat_time_init() -
 246  *      a) (optional) set up RTC routines,
 247  *      b) (optional) calibrate and set the mips_hpt_frequency
 248  *          (only needed if you intended to use cpu counter as timer interrupt
 249  *           source)
 250  * 2) calculate a couple of cached variables for later usage
 251  * 3) plat_timer_setup() -
 252  *      a) (optional) over-write any choices made above by time_init().
 253  *      b) machine specific code should setup the timer irqaction.
 254  *      c) enable the timer interrupt
 255  */
 256
 257 unsigned int mips_hpt_frequency;
 258
 259 static struct irqaction timer_irqaction = {
 260         .handler = timer_interrupt,
 261         .flags = IRQF_DISABLED | IRQF_PERCPU,
 262         .name = "timer",
 263 };
 264
 265 static unsigned int __init calibrate_hpt(void)
 266 {
 267         cycle_t frequency, hpt_start, hpt_end, hpt_count, hz;
 268
 269         const int loops = HZ / 10;
 270         int log_2_loops = 0;
 271         int i;
 272
 273         /*
 274          * We want to calibrate for 0.1s, but to avoid a 64-bit
 275          * division we round the number of loops up to the nearest
 276          * power of 2.
 277          */
 278         while (loops > 1 << log_2_loops)
 279                 log_2_loops++;
 280         i = 1 << log_2_loops;
 281
 282         /*
 283          * Wait for a rising edge of the timer interrupt.
 284          */
 285         while (mips_timer_state());
 286         while (!mips_timer_state());
 287
 288         /*
 289          * Now see how many high precision timer ticks happen
 290          * during the calculated number of periods between timer
 291          * interrupts.
 292          */
 293         hpt_start = clocksource_mips.read();
 294         do {
 295                 while (mips_timer_state());
 296                 while (!mips_timer_state());
 297         } while (--i);
 298         hpt_end = clocksource_mips.read();
 299
 300         hpt_count = (hpt_end - hpt_start) & clocksource_mips.mask;
 301         hz = HZ;
 302         frequency = hpt_count * hz;
 303
 304         return frequency >> log_2_loops;
 305 }
 306
 307 struct clocksource clocksource_mips = {
 308         .name           = "MIPS",
 309         .mask           = CLOCKSOURCE_MASK(32),
 310         .flags          = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS,
 311 };
 312
 313 static void __init init_mips_clocksource(void)
 314 {
 315         u64 temp;
 316         u32 shift;
 317
 318         if (!mips_hpt_frequency || clocksource_mips.read == null_hpt_read)
 319                 return;
 320
 321         /* Calclate a somewhat reasonable rating value */
 322         clocksource_mips.rating = 200 + mips_hpt_frequency / 10000000;
 323         /* Find a shift value */
 324         for (shift = 32; shift > 0; shift--) {
 325                 temp = (u64) NSEC_PER_SEC << shift;
 326                 do_div(temp, mips_hpt_frequency);
 327                 if ((temp >> 32) == 0)
 328                         break;
 329         }
 330         clocksource_mips.shift = shift;
 331         clocksource_mips.mult = (u32)temp;
 332
 333         clocksource_register(&clocksource_mips);
 334 }
 335
 336 void __init __weak plat_time_init(void)
 337 {
 338 }
 339
 340 void __init time_init(void)
 341 {
 342         plat_time_init();
 343
 344         /* Choose appropriate high precision timer routines.  */
 345         if (!cpu_has_counter && !clocksource_mips.read)
 346                 /* No high precision timer -- sorry.  */
 347                 clocksource_mips.read = null_hpt_read;
 348         else if (!mips_hpt_frequency && !mips_timer_state) {
 349                 /* A high precision timer of unknown frequency.  */
 350                 if (!clocksource_mips.read)
 351                         /* No external high precision timer -- use R4k.  */
 352                         clocksource_mips.read = c0_hpt_read;
 353         } else {
 354                 /* We know counter frequency.  Or we can get it.  */
 355                 if (!clocksource_mips.read) {
 356                         /* No external high precision timer -- use R4k.  */
 357                         clocksource_mips.read = c0_hpt_read;
 358
 359                         if (!mips_timer_state) {
 360                                 /* No external timer interrupt -- use R4k.  */
 361                                 mips_timer_ack = c0_timer_ack;
 362                                 /* Calculate cache parameters.  */
 363                                 cycles_per_jiffy =
 364                                         (mips_hpt_frequency + HZ / 2) / HZ;
 365                                 /*
 366                                  * This sets up the high precision
 367                                  * timer for the first interrupt.
 368                                  */
 369                                 c0_hpt_timer_init();
 370                         }
 371                 }
 372                 if (!mips_hpt_frequency)
 373                         mips_hpt_frequency = calibrate_hpt();
 374
 375                 /* Report the high precision timer rate for a reference.  */
 376                 printk("Using %u.%03u MHz high precision timer.\n",
 377                        ((mips_hpt_frequency + 500) / 1000) / 1000,
 378                        ((mips_hpt_frequency + 500) / 1000) % 1000);
 379         }
 380
 381         if (!mips_timer_ack)
 382                 /* No timer interrupt ack (e.g. i8254).  */
 383                 mips_timer_ack = null_timer_ack;
 384
 385         /*
 386          * Call board specific timer interrupt setup.
 387          *
 388          * this pointer must be setup in machine setup routine.
 389          *
 390          * Even if a machine chooses to use a low-level timer interrupt,
 391          * it still needs to setup the timer_irqaction.
 392          * In that case, it might be better to set timer_irqaction.handler
 393          * to be NULL function so that we are sure the high-level code
 394          * is not invoked accidentally.
 395          */
 396         plat_timer_setup(&timer_irqaction);
 397
 398         init_mips_clocksource();
 399 }
 400
 401 #define FEBRUARY                2
 402 #define STARTOFTIME             1970
 403 #define SECDAY                  86400L
 404 #define SECYR                   (SECDAY * 365)
 405 #define leapyear(y)             ((!((y) % 4) && ((y) % 100)) || !((y) % 400))
 406 #define days_in_year(y)         (leapyear(y) ? 366 : 365)
 407 #define days_in_month(m)        (month_days[(m) - 1])
 408
 409 static int month_days[12] = {
 410         31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31
 411 };
 412
 413 void to_tm(unsigned long tim, struct rtc_time *tm)
 414 {
 415         long hms, day, gday;
 416         int i;
 417
 418         gday = day = tim / SECDAY;
 419         hms = tim % SECDAY;
 420
 421         /* Hours, minutes, seconds are easy */
 422         tm->tm_hour = hms / 3600;
 423         tm->tm_min = (hms % 3600) / 60;
 424         tm->tm_sec = (hms % 3600) % 60;
 425
 426         /* Number of years in days */
 427         for (i = STARTOFTIME; day >= days_in_year(i); i++)
 428                 day -= days_in_year(i);
 429         tm->tm_year = i;
 430
 431         /* Number of months in days left */
 432         if (leapyear(tm->tm_year))
 433                 days_in_month(FEBRUARY) = 29;
 434         for (i = 1; day >= days_in_month(i); i++)
 435                 day -= days_in_month(i);
 436         days_in_month(FEBRUARY) = 28;
 437         tm->tm_mon = i - 1;             /* tm_mon starts from 0 to 11 */
 438
 439         /* Days are what is left over (+1) from all that. */
 440         tm->tm_mday = day + 1;
 441
 442         /*
 443          * Determine the day of week
 444          */
 445         tm->tm_wday = (gday + 4) % 7;   /* 1970/1/1 was Thursday */
 446 }
 447
 448 EXPORT_SYMBOL(to_tm);