6/sys/amd64/amd64/tsc.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1998-2003 Poul-Henning Kamp
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include "opt_clock.h"
  31
  32 #include <sys/param.h>
  33 #include <sys/systm.h>
  34 #include <sys/sysctl.h>
  35 #include <sys/time.h>
  36 #include <sys/timetc.h>
  37 #include <sys/kernel.h>
  38 #include <sys/power.h>
  39 #include <sys/smp.h>
  40 #include <machine/clock.h>
  41 #include <machine/md_var.h>
  42 #include <machine/specialreg.h>
  43
  44 uint64_t        tsc_freq;
  45 int             tsc_is_broken;
  46
  47 #ifdef SMP
  48 static int      smp_tsc;
  49 SYSCTL_INT(_kern_timecounter, OID_AUTO, smp_tsc, CTLFLAG_RDTUN, &smp_tsc, 0,
  50     "Indicates whether the TSC is safe to use in SMP mode");
  51 TUNABLE_INT("kern.timecounter.smp_tsc", &smp_tsc);
  52 #endif
  53
  54 static  unsigned tsc_get_timecount(struct timecounter *tc);
  55
  56 static struct timecounter tsc_timecounter = {
  57         tsc_get_timecount,      /* get_timecount */
  58         0,                      /* no poll_pps */
  59         ~0u,                    /* counter_mask */
  60         0,                      /* frequency */
  61          "TSC",                 /* name */
  62         800,                    /* quality (adjusted in code) */
  63 };
  64
  65 void
  66 init_TSC(void)
  67 {
  68         u_int64_t tscval[2];
  69
  70         if (bootverbose)
  71                 printf("Calibrating TSC clock ... ");
  72
  73         tscval[0] = rdtsc();
  74         DELAY(1000000);
  75         tscval[1] = rdtsc();
  76
  77         tsc_freq = tscval[1] - tscval[0];
  78         if (bootverbose)
  79                 printf("TSC clock: %lu Hz\n", tsc_freq);
  80 }
  81
  82
  83 void
  84 init_TSC_tc(void)
  85 {
  86
  87 #ifdef SMP
  88         /*
  89          * We can not use the TSC in SMP mode unless the TSCs on all CPUs
  90          * are somehow synchronized.  Some hardware configurations do
  91          * this, but we have no way of determining whether this is the
  92          * case, so we do not use the TSC in multi-processor systems
  93          * unless the user indicated (by setting kern.timecounter.smp_tsc
  94          * to 1) that he believes that his TSCs are synchronized.
  95          */
  96         if (mp_ncpus > 1 && !smp_tsc)
  97                 tsc_timecounter.tc_quality = -100;
  98 #endif
  99
 100         if (tsc_freq != 0 && !tsc_is_broken) {
 101                 tsc_timecounter.tc_frequency = tsc_freq;
 102                 tc_init(&tsc_timecounter);
 103         }
 104 }
 105
 106 static int
 107 sysctl_machdep_tsc_freq(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 108 {
 109         int error;
 110         uint64_t freq;
 111
 112         if (tsc_timecounter.tc_frequency == 0)
 113                 return (EOPNOTSUPP);
 114         freq = tsc_freq;
 115         error = sysctl_handle_int(oidp, &freq, sizeof(freq), req);
 116         if (error == 0 && req->newptr != NULL) {
 117                 tsc_freq = freq;
 118                 tsc_timecounter.tc_frequency = tsc_freq;
 119         }
 120         return (error);
 121 }
 122
 123 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, tsc_freq, CTLTYPE_LONG | CTLFLAG_RW,
 124     0, sizeof(u_int), sysctl_machdep_tsc_freq, "IU", "");
 125
 126 static unsigned
 127 tsc_get_timecount(struct timecounter *tc)
 128 {
 129         return (rdtsc());
 130 }