Merge branch 'intelfb-patches' of master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/airlied...
[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
60 #include "mach_time.h"
61
62 #include <linux/timex.h>
63
64 #include <asm/hpet.h>
65
66 #include <asm/arch_hooks.h>
67
68 #include "io_ports.h"
69
70 #include <asm/i8259.h>
71
72 int pit_latch_buggy;              /* extern */
73
74 #include "do_timer.h"
75
76 unsigned int cpu_khz;   /* Detected as we calibrate the TSC */
77 EXPORT_SYMBOL(cpu_khz);
78
79 extern unsigned long wall_jiffies;
80
81 DEFINE_SPINLOCK(rtc_lock);
82 EXPORT_SYMBOL(rtc_lock);
83
84 /*
85  * This is a special lock that is owned by the CPU and holds the index
86  * register we are working with.  It is required for NMI access to the
87  * CMOS/RTC registers.  See include/asm-i386/mc146818rtc.h for details.
88  */
89 volatile unsigned long cmos_lock = 0;
90 EXPORT_SYMBOL(cmos_lock);
91
92 /* Routines for accessing the CMOS RAM/RTC. */
93 unsigned char rtc_cmos_read(unsigned char addr)
94 {
95         unsigned char val;
96         lock_cmos_prefix(addr);
97         outb_p(addr, RTC_PORT(0));
98         val = inb_p(RTC_PORT(1));
99         lock_cmos_suffix(addr);
100         return val;
101 }
102 EXPORT_SYMBOL(rtc_cmos_read);
103
104 void rtc_cmos_write(unsigned char val, unsigned char addr)
105 {
106         lock_cmos_prefix(addr);
107         outb_p(addr, RTC_PORT(0));
108         outb_p(val, RTC_PORT(1));
109         lock_cmos_suffix(addr);
110 }
111 EXPORT_SYMBOL(rtc_cmos_write);
112
113 static int set_rtc_mmss(unsigned long nowtime)
114 {
115         int retval;
116         unsigned long flags;
117
118         /* gets recalled with irq locally disabled */
119         /* XXX - does irqsave resolve this? -johnstul */
120         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
121         if (efi_enabled)
122                 retval = efi_set_rtc_mmss(nowtime);
123         else
124                 retval = mach_set_rtc_mmss(nowtime);
125         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
126
127         return retval;
128 }
129
130
131 int timer_ack;
132
133 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
134 {
135         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
136
137 #ifdef CONFIG_SMP
138         if (!user_mode_vm(regs) && in_lock_functions(pc)) {
139 #ifdef CONFIG_FRAME_POINTER
140                 return *(unsigned long *)(regs->ebp + 4);
141 #else
142                 unsigned long *sp;
143                 if ((regs->xcs & 3) == 0)
144                         sp = (unsigned long *)&regs->esp;
145                 else
146                         sp = (unsigned long *)regs->esp;
147                 /* Return address is either directly at stack pointer
148                    or above a saved eflags. Eflags has bits 22-31 zero,
149                    kernel addresses don't. */
150                 if (sp[0] >> 22)
151                         return sp[0];
152                 if (sp[1] >> 22)
153                         return sp[1];
154 #endif
155         }
156 #endif
157         return pc;
158 }
159 EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
160
161 /*
162  * This is the same as the above, except we _also_ save the current
163  * Time Stamp Counter value at the time of the timer interrupt, so that
164  * we later on can estimate the time of day more exactly.
165  */
166 irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
167 {
168         /*
169          * Here we are in the timer irq handler. We just have irqs locally
170          * disabled but we don't know if the timer_bh is running on the other
171          * CPU. We need to avoid to SMP race with it. NOTE: we don' t need
172          * the irq version of write_lock because as just said we have irq
173          * locally disabled. -arca
174          */
175         write_seqlock(&xtime_lock);
176
177 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
178         if (timer_ack) {
179                 /*
180                  * Subtle, when I/O APICs are used we have to ack timer IRQ
181                  * manually to reset the IRR bit for do_slow_gettimeoffset().
182                  * This will also deassert NMI lines for the watchdog if run
183                  * on an 82489DX-based system.
184                  */
185                 spin_lock(&i8259A_lock);
186                 outb(0x0c, PIC_MASTER_OCW3);
187                 /* Ack the IRQ; AEOI will end it automatically. */
188                 inb(PIC_MASTER_POLL);
189                 spin_unlock(&i8259A_lock);
190         }
191 #endif
192
193         do_timer_interrupt_hook(regs);
194
195
196         if (MCA_bus) {
197                 /* The PS/2 uses level-triggered interrupts.  You can't
198                 turn them off, nor would you want to (any attempt to
199                 enable edge-triggered interrupts usually gets intercepted by a
200                 special hardware circuit).  Hence we have to acknowledge
201                 the timer interrupt.  Through some incredibly stupid
202                 design idea, the reset for IRQ 0 is done by setting the
203                 high bit of the PPI port B (0x61).  Note that some PS/2s,
204                 notably the 55SX, work fine if this is removed.  */
205
206                 irq = inb_p( 0x61 );    /* read the current state */
207                 outb_p( irq|0x80, 0x61 );       /* reset the IRQ */
208         }
209
210         write_sequnlock(&xtime_lock);
211
212 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
213         if (using_apic_timer)
214                 smp_send_timer_broadcast_ipi(regs);
215 #endif
216
217         return IRQ_HANDLED;
218 }
219
220 /* not static: needed by APM */
221 unsigned long get_cmos_time(void)
222 {
223         unsigned long retval;
224         unsigned long flags;
225
226         spin_lock_irqsave(&rtc_lock, flags);
227
228         if (efi_enabled)
229                 retval = efi_get_time();
230         else
231                 retval = mach_get_cmos_time();
232
233         spin_unlock_irqrestore(&rtc_lock, flags);
234
235         return retval;
236 }
237 EXPORT_SYMBOL(get_cmos_time);
238
239 static void sync_cmos_clock(unsigned long dummy);
240
241 static DEFINE_TIMER(sync_cmos_timer, sync_cmos_clock, 0, 0);
242
243 static void sync_cmos_clock(unsigned long dummy)
244 {
245         struct timeval now, next;
246         int fail = 1;
247
248         /*
249          * If we have an externally synchronized Linux clock, then update
250          * CMOS clock accordingly every ~11 minutes. Set_rtc_mmss() has to be
251          * called as close as possible to 500 ms before the new second starts.
252          * This code is run on a timer.  If the clock is set, that timer
253          * may not expire at the correct time.  Thus, we adjust...
254          */
255         if (!ntp_synced())
256                 /*
257                  * Not synced, exit, do not restart a timer (if one is
258                  * running, let it run out).
259                  */
260                 return;
261
262         do_gettimeofday(&now);
263         if (now.tv_usec >= USEC_AFTER - ((unsigned) TICK_SIZE) / 2 &&
264             now.tv_usec <= USEC_BEFORE + ((unsigned) TICK_SIZE) / 2)
265                 fail = set_rtc_mmss(now.tv_sec);
266
267         next.tv_usec = USEC_AFTER - now.tv_usec;
268         if (next.tv_usec <= 0)
269                 next.tv_usec += USEC_PER_SEC;
270
271         if (!fail)
272                 next.tv_sec = 659;
273         else
274                 next.tv_sec = 0;
275
276         if (next.tv_usec >= USEC_PER_SEC) {
277                 next.tv_sec++;
278                 next.tv_usec -= USEC_PER_SEC;
279         }
280         mod_timer(&sync_cmos_timer, jiffies + timeval_to_jiffies(&next));
281 }
282
283 void notify_arch_cmos_timer(void)
284 {
285         mod_timer(&sync_cmos_timer, jiffies + 1);
286 }
287
288 static long clock_cmos_diff;
289 static unsigned long sleep_start;
290
291 static int timer_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
292 {
293         /*
294          * Estimate time zone so that set_time can update the clock
295          */
296         unsigned long ctime =  get_cmos_time();
297
298         clock_cmos_diff = -ctime;
299         clock_cmos_diff += get_seconds();
300         sleep_start = ctime;
301         return 0;
302 }
303
304 static int timer_resume(struct sys_device *dev)
305 {
306         unsigned long flags;
307         unsigned long sec;
308         unsigned long ctime = get_cmos_time();
309         long sleep_length = (ctime - sleep_start) * HZ;
310         struct timespec ts;
311
312         if (sleep_length < 0) {
313                 printk(KERN_WARNING "CMOS clock skew detected in timer resume!\n");
314                 /* The time after the resume must not be earlier than the time
315                  * before the suspend or some nasty things will happen
316                  */
317                 sleep_length = 0;
318                 ctime = sleep_start;
319         }
320 #ifdef CONFIG_HPET_TIMER
321         if (is_hpet_enabled())
322                 hpet_reenable();
323 #endif
324         setup_pit_timer();
325
326         sec = ctime + clock_cmos_diff;
327         ts.tv_sec = sec;
328         ts.tv_nsec = 0;
329         do_settimeofday(&ts);
330         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
331         jiffies_64 += sleep_length;
332         wall_jiffies += sleep_length;
333         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
334         touch_softlockup_watchdog();
335         return 0;
336 }
337
338 static struct sysdev_class timer_sysclass = {
339         .resume = timer_resume,
340         .suspend = timer_suspend,
341         set_kset_name("timer"),
342 };
343
344
345 /* XXX this driverfs stuff should probably go elsewhere later -john */
346 static struct sys_device device_timer = {
347         .id     = 0,
348         .cls    = &timer_sysclass,
349 };
350
351 static int time_init_device(void)
352 {
353         int error = sysdev_class_register(&timer_sysclass);
354         if (!error)
355                 error = sysdev_register(&device_timer);
356         return error;
357 }
358
359 device_initcall(time_init_device);
360
361 #ifdef CONFIG_HPET_TIMER
362 extern void (*late_time_init)(void);
363 /* Duplicate of time_init() below, with hpet_enable part added */
364 static void __init hpet_time_init(void)
365 {
366         struct timespec ts;
367         ts.tv_sec = get_cmos_time();
368         ts.tv_nsec = (INITIAL_JIFFIES % HZ) * (NSEC_PER_SEC / HZ);
369
370         do_settimeofday(&ts);
371
372         if ((hpet_enable() >= 0) && hpet_use_timer) {
373                 printk("Using HPET for base-timer\n");
374         }
375
376         time_init_hook();
377 }
378 #endif
379
380 void __init time_init(void)
381 {
382         struct timespec ts;
383 #ifdef CONFIG_HPET_TIMER
384         if (is_hpet_capable()) {
385                 /*
386                  * HPET initialization needs to do memory-mapped io. So, let
387                  * us do a late initialization after mem_init().
388                  */
389                 late_time_init = hpet_time_init;
390                 return;
391         }
392 #endif
393         ts.tv_sec = get_cmos_time();
394         ts.tv_nsec = (INITIAL_JIFFIES % HZ) * (NSEC_PER_SEC / HZ);
395
396         do_settimeofday(&ts);
397
398         time_init_hook();
399 }