git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - arch/i386/kernel/hpet.c

   1 #include <linux/clocksource.h>
   2 #include <linux/clockchips.h>
   3 #include <linux/errno.h>
   4 #include <linux/hpet.h>
   5 #include <linux/init.h>
   6 #include <linux/sysdev.h>
   7 #include <linux/pm.h>
   8 #include <linux/delay.h>
   9
  10 #include <asm/hpet.h>
  11 #include <asm/io.h>
  12
  13 extern struct clock_event_device *global_clock_event;
  14
  15 #define HPET_MASK       CLOCKSOURCE_MASK(32)
  16 #define HPET_SHIFT      22
  17
  18 /* FSEC = 10^-15 NSEC = 10^-9 */
  19 #define FSEC_PER_NSEC   1000000
  20
  21 /*
  22  * HPET address is set in acpi/boot.c, when an ACPI entry exists
  23  */
  24 unsigned long hpet_address;
  25 static void __iomem * hpet_virt_address;
  26
  27 static inline unsigned long hpet_readl(unsigned long a)
  28 {
  29         return readl(hpet_virt_address + a);
  30 }
  31
  32 static inline void hpet_writel(unsigned long d, unsigned long a)
  33 {
  34         writel(d, hpet_virt_address + a);
  35 }
  36
  37 /*
  38  * HPET command line enable / disable
  39  */
  40 static int boot_hpet_disable;
  41
  42 static int __init hpet_setup(char* str)
  43 {
  44         if (str) {
  45                 if (!strncmp("disable", str, 7))
  46                         boot_hpet_disable = 1;
  47         }
  48         return 1;
  49 }
  50 __setup("hpet=", hpet_setup);
  51
  52 static inline int is_hpet_capable(void)
  53 {
  54         return (!boot_hpet_disable && hpet_address);
  55 }
  56
  57 /*
  58  * HPET timer interrupt enable / disable
  59  */
  60 static int hpet_legacy_int_enabled;
  61
  62 /**
  63  * is_hpet_enabled - check whether the hpet timer interrupt is enabled
  64  */
  65 int is_hpet_enabled(void)
  66 {
  67         return is_hpet_capable() && hpet_legacy_int_enabled;
  68 }
  69
  70 /*
  71  * When the hpet driver (/dev/hpet) is enabled, we need to reserve
  72  * timer 0 and timer 1 in case of RTC emulation.
  73  */
  74 #ifdef CONFIG_HPET
  75 static void hpet_reserve_platform_timers(unsigned long id)
  76 {
  77         struct hpet __iomem *hpet = hpet_virt_address;
  78         struct hpet_timer __iomem *timer = &hpet->hpet_timers[2];
  79         unsigned int nrtimers, i;
  80         struct hpet_data hd;
  81
  82         nrtimers = ((id & HPET_ID_NUMBER) >> HPET_ID_NUMBER_SHIFT) + 1;
  83
  84         memset(&hd, 0, sizeof (hd));
  85         hd.hd_phys_address = hpet_address;
  86         hd.hd_address = hpet_virt_address;
  87         hd.hd_nirqs = nrtimers;
  88         hd.hd_flags = HPET_DATA_PLATFORM;
  89         hpet_reserve_timer(&hd, 0);
  90
  91 #ifdef CONFIG_HPET_EMULATE_RTC
  92         hpet_reserve_timer(&hd, 1);
  93 #endif
  94
  95         hd.hd_irq[0] = HPET_LEGACY_8254;
  96         hd.hd_irq[1] = HPET_LEGACY_RTC;
  97
  98         for (i = 2; i < nrtimers; timer++, i++)
  99                 hd.hd_irq[i] = (timer->hpet_config & Tn_INT_ROUTE_CNF_MASK) >>
 100                         Tn_INT_ROUTE_CNF_SHIFT;
 101
 102         hpet_alloc(&hd);
 103
 104 }
 105 #else
 106 static void hpet_reserve_platform_timers(unsigned long id) { }
 107 #endif
 108
 109 /*
 110  * Common hpet info
 111  */
 112 static unsigned long hpet_period;
 113
 114 static void hpet_set_mode(enum clock_event_mode mode,
 115                           struct clock_event_device *evt);
 116 static int hpet_next_event(unsigned long delta,
 117                            struct clock_event_device *evt);
 118
 119 /*
 120  * The hpet clock event device
 121  */
 122 static struct clock_event_device hpet_clockevent = {
 123         .name           = "hpet",
 124         .features       = CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC | CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT,
 125         .set_mode       = hpet_set_mode,
 126         .set_next_event = hpet_next_event,
 127         .shift          = 32,
 128         .irq            = 0,
 129 };
 130
 131 static void hpet_start_counter(void)
 132 {
 133         unsigned long cfg = hpet_readl(HPET_CFG);
 134
 135         cfg &= ~HPET_CFG_ENABLE;
 136         hpet_writel(cfg, HPET_CFG);
 137         hpet_writel(0, HPET_COUNTER);
 138         hpet_writel(0, HPET_COUNTER + 4);
 139         cfg |= HPET_CFG_ENABLE;
 140         hpet_writel(cfg, HPET_CFG);
 141 }
 142
 143 static void hpet_enable_int(void)
 144 {
 145         unsigned long cfg = hpet_readl(HPET_CFG);
 146
 147         cfg |= HPET_CFG_LEGACY;
 148         hpet_writel(cfg, HPET_CFG);
 149         hpet_legacy_int_enabled = 1;
 150 }
 151
 152 static void hpet_set_mode(enum clock_event_mode mode,
 153                           struct clock_event_device *evt)
 154 {
 155         unsigned long cfg, cmp, now;
 156         uint64_t delta;
 157
 158         switch(mode) {
 159         case CLOCK_EVT_MODE_PERIODIC:
 160                 delta = ((uint64_t)(NSEC_PER_SEC/HZ)) * hpet_clockevent.mult;
 161                 delta >>= hpet_clockevent.shift;
 162                 now = hpet_readl(HPET_COUNTER);
 163                 cmp = now + (unsigned long) delta;
 164                 cfg = hpet_readl(HPET_T0_CFG);
 165                 cfg |= HPET_TN_ENABLE | HPET_TN_PERIODIC |
 166                        HPET_TN_SETVAL | HPET_TN_32BIT;
 167                 hpet_writel(cfg, HPET_T0_CFG);
 168                 /*
 169                  * The first write after writing TN_SETVAL to the
 170                  * config register sets the counter value, the second
 171                  * write sets the period.
 172                  */
 173                 hpet_writel(cmp, HPET_T0_CMP);
 174                 udelay(1);
 175                 hpet_writel((unsigned long) delta, HPET_T0_CMP);
 176                 break;
 177
 178         case CLOCK_EVT_MODE_ONESHOT:
 179                 cfg = hpet_readl(HPET_T0_CFG);
 180                 cfg &= ~HPET_TN_PERIODIC;
 181                 cfg |= HPET_TN_ENABLE | HPET_TN_32BIT;
 182                 hpet_writel(cfg, HPET_T0_CFG);
 183                 break;
 184
 185         case CLOCK_EVT_MODE_UNUSED:
 186         case CLOCK_EVT_MODE_SHUTDOWN:
 187                 cfg = hpet_readl(HPET_T0_CFG);
 188                 cfg &= ~HPET_TN_ENABLE;
 189                 hpet_writel(cfg, HPET_T0_CFG);
 190                 break;
 191
 192         case CLOCK_EVT_MODE_RESUME:
 193                 hpet_enable_int();
 194                 break;
 195         }
 196 }
 197
 198 static int hpet_next_event(unsigned long delta,
 199                            struct clock_event_device *evt)
 200 {
 201         unsigned long cnt;
 202
 203         cnt = hpet_readl(HPET_COUNTER);
 204         cnt += delta;
 205         hpet_writel(cnt, HPET_T0_CMP);
 206
 207         return ((long)(hpet_readl(HPET_COUNTER) - cnt ) > 0) ? -ETIME : 0;
 208 }
 209
 210 /*
 211  * Clock source related code
 212  */
 213 static cycle_t read_hpet(void)
 214 {
 215         return (cycle_t)hpet_readl(HPET_COUNTER);
 216 }
 217
 218 static struct clocksource clocksource_hpet = {
 219         .name           = "hpet",
 220         .rating         = 250,
 221         .read           = read_hpet,
 222         .mask           = HPET_MASK,
 223         .shift          = HPET_SHIFT,
 224         .flags          = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS,
 225         .resume         = hpet_start_counter,
 226 };
 227
 228 /*
 229  * Try to setup the HPET timer
 230  */
 231 int __init hpet_enable(void)
 232 {
 233         unsigned long id;
 234         uint64_t hpet_freq;
 235         u64 tmp;
 236
 237         if (!is_hpet_capable())
 238                 return 0;
 239
 240         hpet_virt_address = ioremap_nocache(hpet_address, HPET_MMAP_SIZE);
 241
 242         /*
 243          * Read the period and check for a sane value:
 244          */
 245         hpet_period = hpet_readl(HPET_PERIOD);
 246         if (hpet_period < HPET_MIN_PERIOD || hpet_period > HPET_MAX_PERIOD)
 247                 goto out_nohpet;
 248
 249         /*
 250          * The period is a femto seconds value. We need to calculate the
 251          * scaled math multiplication factor for nanosecond to hpet tick
 252          * conversion.
 253          */
 254         hpet_freq = 1000000000000000ULL;
 255         do_div(hpet_freq, hpet_period);
 256         hpet_clockevent.mult = div_sc((unsigned long) hpet_freq,
 257                                       NSEC_PER_SEC, 32);
 258         /* Calculate the min / max delta */
 259         hpet_clockevent.max_delta_ns = clockevent_delta2ns(0x7FFFFFFF,
 260                                                            &hpet_clockevent);
 261         hpet_clockevent.min_delta_ns = clockevent_delta2ns(0x30,
 262                                                            &hpet_clockevent);
 263
 264         /*
 265          * Read the HPET ID register to retrieve the IRQ routing
 266          * information and the number of channels
 267          */
 268         id = hpet_readl(HPET_ID);
 269
 270 #ifdef CONFIG_HPET_EMULATE_RTC
 271         /*
 272          * The legacy routing mode needs at least two channels, tick timer
 273          * and the rtc emulation channel.
 274          */
 275         if (!(id & HPET_ID_NUMBER))
 276                 goto out_nohpet;
 277 #endif
 278
 279         /* Start the counter */
 280         hpet_start_counter();
 281
 282         /* Initialize and register HPET clocksource
 283          *
 284          * hpet period is in femto seconds per cycle
 285          * so we need to convert this to ns/cyc units
 286          * aproximated by mult/2^shift
 287          *
 288          *  fsec/cyc * 1nsec/1000000fsec = nsec/cyc = mult/2^shift
 289          *  fsec/cyc * 1ns/1000000fsec * 2^shift = mult
 290          *  fsec/cyc * 2^shift * 1nsec/1000000fsec = mult
 291          *  (fsec/cyc << shift)/1000000 = mult
 292          *  (hpet_period << shift)/FSEC_PER_NSEC = mult
 293          */
 294         tmp = (u64)hpet_period << HPET_SHIFT;
 295         do_div(tmp, FSEC_PER_NSEC);
 296         clocksource_hpet.mult = (u32)tmp;
 297
 298         clocksource_register(&clocksource_hpet);
 299
 300         if (id & HPET_ID_LEGSUP) {
 301                 hpet_enable_int();
 302                 hpet_reserve_platform_timers(id);
 303                 /*
 304                  * Start hpet with the boot cpu mask and make it
 305                  * global after the IO_APIC has been initialized.
 306                  */
 307                 hpet_clockevent.cpumask =cpumask_of_cpu(0);
 308                 clockevents_register_device(&hpet_clockevent);
 309                 global_clock_event = &hpet_clockevent;
 310                 return 1;
 311         }
 312         return 0;
 313
 314 out_nohpet:
 315         iounmap(hpet_virt_address);
 316         hpet_virt_address = NULL;
 317         boot_hpet_disable = 1;
 318         return 0;
 319 }
 320
 321
 322 #ifdef CONFIG_HPET_EMULATE_RTC
 323
 324 /* HPET in LegacyReplacement Mode eats up RTC interrupt line. When, HPET
 325  * is enabled, we support RTC interrupt functionality in software.
 326  * RTC has 3 kinds of interrupts:
 327  * 1) Update Interrupt - generate an interrupt, every sec, when RTC clock
 328  *    is updated
 329  * 2) Alarm Interrupt - generate an interrupt at a specific time of day
 330  * 3) Periodic Interrupt - generate periodic interrupt, with frequencies
 331  *    2Hz-8192Hz (2Hz-64Hz for non-root user) (all freqs in powers of 2)
 332  * (1) and (2) above are implemented using polling at a frequency of
 333  * 64 Hz. The exact frequency is a tradeoff between accuracy and interrupt
 334  * overhead. (DEFAULT_RTC_INT_FREQ)
 335  * For (3), we use interrupts at 64Hz or user specified periodic
 336  * frequency, whichever is higher.
 337  */
 338 #include <linux/mc146818rtc.h>
 339 #include <linux/rtc.h>
 340
 341 #define DEFAULT_RTC_INT_FREQ    64
 342 #define DEFAULT_RTC_SHIFT       6
 343 #define RTC_NUM_INTS            1
 344
 345 static unsigned long hpet_rtc_flags;
 346 static unsigned long hpet_prev_update_sec;
 347 static struct rtc_time hpet_alarm_time;
 348 static unsigned long hpet_pie_count;
 349 static unsigned long hpet_t1_cmp;
 350 static unsigned long hpet_default_delta;
 351 static unsigned long hpet_pie_delta;
 352 static unsigned long hpet_pie_limit;
 353
 354 /*
 355  * Timer 1 for RTC emulation. We use one shot mode, as periodic mode
 356  * is not supported by all HPET implementations for timer 1.
 357  *
 358  * hpet_rtc_timer_init() is called when the rtc is initialized.
 359  */
 360 int hpet_rtc_timer_init(void)
 361 {
 362         unsigned long cfg, cnt, delta, flags;
 363
 364         if (!is_hpet_enabled())
 365                 return 0;
 366
 367         if (!hpet_default_delta) {
 368                 uint64_t clc;
 369
 370                 clc = (uint64_t) hpet_clockevent.mult * NSEC_PER_SEC;
 371                 clc >>= hpet_clockevent.shift + DEFAULT_RTC_SHIFT;
 372                 hpet_default_delta = (unsigned long) clc;
 373         }
 374
 375         if (!(hpet_rtc_flags & RTC_PIE) || hpet_pie_limit)
 376                 delta = hpet_default_delta;
 377         else
 378                 delta = hpet_pie_delta;
 379
 380         local_irq_save(flags);
 381
 382         cnt = delta + hpet_readl(HPET_COUNTER);
 383         hpet_writel(cnt, HPET_T1_CMP);
 384         hpet_t1_cmp = cnt;
 385
 386         cfg = hpet_readl(HPET_T1_CFG);
 387         cfg &= ~HPET_TN_PERIODIC;
 388         cfg |= HPET_TN_ENABLE | HPET_TN_32BIT;
 389         hpet_writel(cfg, HPET_T1_CFG);
 390
 391         local_irq_restore(flags);
 392
 393         return 1;
 394 }
 395
 396 /*
 397  * The functions below are called from rtc driver.
 398  * Return 0 if HPET is not being used.
 399  * Otherwise do the necessary changes and return 1.
 400  */
 401 int hpet_mask_rtc_irq_bit(unsigned long bit_mask)
 402 {
 403         if (!is_hpet_enabled())
 404                 return 0;
 405
 406         hpet_rtc_flags &= ~bit_mask;
 407         return 1;
 408 }
 409
 410 int hpet_set_rtc_irq_bit(unsigned long bit_mask)
 411 {
 412         unsigned long oldbits = hpet_rtc_flags;
 413
 414         if (!is_hpet_enabled())
 415                 return 0;
 416
 417         hpet_rtc_flags |= bit_mask;
 418
 419         if (!oldbits)
 420                 hpet_rtc_timer_init();
 421
 422         return 1;
 423 }
 424
 425 int hpet_set_alarm_time(unsigned char hrs, unsigned char min,
 426                         unsigned char sec)
 427 {
 428         if (!is_hpet_enabled())
 429                 return 0;
 430
 431         hpet_alarm_time.tm_hour = hrs;
 432         hpet_alarm_time.tm_min = min;
 433         hpet_alarm_time.tm_sec = sec;
 434
 435         return 1;
 436 }
 437
 438 int hpet_set_periodic_freq(unsigned long freq)
 439 {
 440         uint64_t clc;
 441
 442         if (!is_hpet_enabled())
 443                 return 0;
 444
 445         if (freq <= DEFAULT_RTC_INT_FREQ)
 446                 hpet_pie_limit = DEFAULT_RTC_INT_FREQ / freq;
 447         else {
 448                 clc = (uint64_t) hpet_clockevent.mult * NSEC_PER_SEC;
 449                 do_div(clc, freq);
 450                 clc >>= hpet_clockevent.shift;
 451                 hpet_pie_delta = (unsigned long) clc;
 452         }
 453         return 1;
 454 }
 455
 456 int hpet_rtc_dropped_irq(void)
 457 {
 458         return is_hpet_enabled();
 459 }
 460
 461 static void hpet_rtc_timer_reinit(void)
 462 {
 463         unsigned long cfg, delta;
 464         int lost_ints = -1;
 465
 466         if (unlikely(!hpet_rtc_flags)) {
 467                 cfg = hpet_readl(HPET_T1_CFG);
 468                 cfg &= ~HPET_TN_ENABLE;
 469                 hpet_writel(cfg, HPET_T1_CFG);
 470                 return;
 471         }
 472
 473         if (!(hpet_rtc_flags & RTC_PIE) || hpet_pie_limit)
 474                 delta = hpet_default_delta;
 475         else
 476                 delta = hpet_pie_delta;
 477
 478         /*
 479          * Increment the comparator value until we are ahead of the
 480          * current count.
 481          */
 482         do {
 483                 hpet_t1_cmp += delta;
 484                 hpet_writel(hpet_t1_cmp, HPET_T1_CMP);
 485                 lost_ints++;
 486         } while ((long)(hpet_readl(HPET_COUNTER) - hpet_t1_cmp) > 0);
 487
 488         if (lost_ints) {
 489                 if (hpet_rtc_flags & RTC_PIE)
 490                         hpet_pie_count += lost_ints;
 491                 if (printk_ratelimit())
 492                         printk(KERN_WARNING "rtc: lost %d interrupts\n",
 493                                 lost_ints);
 494         }
 495 }
 496
 497 irqreturn_t hpet_rtc_interrupt(int irq, void *dev_id)
 498 {
 499         struct rtc_time curr_time;
 500         unsigned long rtc_int_flag = 0;
 501
 502         hpet_rtc_timer_reinit();
 503
 504         if (hpet_rtc_flags & (RTC_UIE | RTC_AIE))
 505                 rtc_get_rtc_time(&curr_time);
 506
 507         if (hpet_rtc_flags & RTC_UIE &&
 508             curr_time.tm_sec != hpet_prev_update_sec) {
 509                 rtc_int_flag = RTC_UF;
 510                 hpet_prev_update_sec = curr_time.tm_sec;
 511         }
 512
 513         if (hpet_rtc_flags & RTC_PIE &&
 514             ++hpet_pie_count >= hpet_pie_limit) {
 515                 rtc_int_flag |= RTC_PF;
 516                 hpet_pie_count = 0;
 517         }
 518
 519         if (hpet_rtc_flags & RTC_PIE &&
 520             (curr_time.tm_sec == hpet_alarm_time.tm_sec) &&
 521             (curr_time.tm_min == hpet_alarm_time.tm_min) &&
 522             (curr_time.tm_hour == hpet_alarm_time.tm_hour))
 523                         rtc_int_flag |= RTC_AF;
 524
 525         if (rtc_int_flag) {
 526                 rtc_int_flag |= (RTC_IRQF | (RTC_NUM_INTS << 8));
 527                 rtc_interrupt(rtc_int_flag, dev_id);
 528         }
 529         return IRQ_HANDLED;
 530 }
 531 #endif