sys/amd64/isa/clock.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1990 The Regents of the University of California.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   6  * William Jolitz and Don Ahn.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  17  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  18  *    without specific prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  30  * SUCH DAMAGE.
  31  *
  32  *      from: @(#)clock.c       7.2 (Berkeley) 5/12/91
  33  */
  34
  35 #include <sys/cdefs.h>
  36 __FBSDID("$FreeBSD$");
  37
  38 /*
  39  * Routines to handle clock hardware.
  40  */
  41
  42 /*
  43  * inittodr, settodr and support routines written
  44  * by Christoph Robitschko <chmr@edvz.tu-graz.ac.at>
  45  *
  46  * reintroduced and updated by Chris Stenton <chris@gnome.co.uk> 8/10/94
  47  */
  48
  49 #include "opt_clock.h"
  50 #include "opt_isa.h"
  51
  52 #include <sys/param.h>
  53 #include <sys/systm.h>
  54 #include <sys/bus.h>
  55 #include <sys/clock.h>
  56 #include <sys/conf.h>
  57 #include <sys/fcntl.h>
  58 #include <sys/lock.h>
  59 #include <sys/kdb.h>
  60 #include <sys/mutex.h>
  61 #include <sys/proc.h>
  62 #include <sys/time.h>
  63 #include <sys/timetc.h>
  64 #include <sys/uio.h>
  65 #include <sys/kernel.h>
  66 #include <sys/limits.h>
  67 #include <sys/module.h>
  68 #include <sys/sched.h>
  69 #include <sys/sysctl.h>
  70 #include <sys/cons.h>
  71 #include <sys/power.h>
  72
  73 #include <machine/clock.h>
  74 #include <machine/cpu.h>
  75 #include <machine/frame.h>
  76 #include <machine/intr_machdep.h>
  77 #include <machine/md_var.h>
  78 #include <machine/psl.h>
  79 #include <machine/apicvar.h>
  80 #include <machine/specialreg.h>
  81 #include <machine/ppireg.h>
  82 #include <machine/timerreg.h>
  83
  84 #include <isa/rtc.h>
  85 #ifdef DEV_ISA
  86 #include <isa/isareg.h>
  87 #include <isa/isavar.h>
  88 #endif
  89
  90 /*
  91  * 32-bit time_t's can't reach leap years before 1904 or after 2036, so we
  92  * can use a simple formula for leap years.
  93  */
  94 #define LEAPYEAR(y) (((u_int)(y) % 4 == 0) ? 1 : 0)
  95 #define DAYSPERYEAR   (31+28+31+30+31+30+31+31+30+31+30+31)
  96
  97 #define TIMER_DIV(x) ((timer_freq + (x) / 2) / (x))
  98
  99 int     clkintr_pending;
 100 int     pscnt = 1;
 101 int     psdiv = 1;
 102 int     statclock_disable;
 103 #ifndef TIMER_FREQ
 104 #define TIMER_FREQ   1193182
 105 #endif
 106 u_int   timer_freq = TIMER_FREQ;
 107 int     timer0_max_count;
 108 int     timer0_real_max_count;
 109 #define RTC_LOCK        mtx_lock_spin(&clock_lock)
 110 #define RTC_UNLOCK      mtx_unlock_spin(&clock_lock)
 111
 112 static  int     beeping = 0;
 113 static  struct mtx clock_lock;
 114 static  const u_char daysinmonth[] = {31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
 115 static  struct intsrc *i8254_intsrc;
 116 static  u_int32_t i8254_lastcount;
 117 static  u_int32_t i8254_offset;
 118 static  int     (*i8254_pending)(struct intsrc *);
 119 static  int     i8254_ticked;
 120 static  int     using_lapic_timer;
 121 static  int     rtc_reg = -1;
 122 static  u_char  rtc_statusa = RTCSA_DIVIDER | RTCSA_NOPROF;
 123 static  u_char  rtc_statusb = RTCSB_24HR;
 124
 125 /* Values for timerX_state: */
 126 #define RELEASED        0
 127 #define RELEASE_PENDING 1
 128 #define ACQUIRED        2
 129 #define ACQUIRE_PENDING 3
 130
 131 static  u_char  timer2_state;
 132
 133 static  unsigned i8254_get_timecount(struct timecounter *tc);
 134 static  unsigned i8254_simple_get_timecount(struct timecounter *tc);
 135 static  void    set_timer_freq(u_int freq, int intr_freq);
 136
 137 static struct timecounter i8254_timecounter = {
 138         i8254_get_timecount,    /* get_timecount */
 139         0,                      /* no poll_pps */
 140         ~0u,                    /* counter_mask */
 141         0,                      /* frequency */
 142         "i8254",                /* name */
 143         0                       /* quality */
 144 };
 145
 146 static int
 147 clkintr(struct trapframe *frame)
 148 {
 149
 150         if (timecounter->tc_get_timecount == i8254_get_timecount) {
 151                 mtx_lock_spin(&clock_lock);
 152                 if (i8254_ticked)
 153                         i8254_ticked = 0;
 154                 else {
 155                         i8254_offset += timer0_max_count;
 156                         i8254_lastcount = 0;
 157                 }
 158                 clkintr_pending = 0;
 159                 mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 160         }
 161         KASSERT(!using_lapic_timer, ("clk interrupt enabled with lapic timer"));
 162         hardclock(TRAPF_USERMODE(frame), TRAPF_PC(frame));
 163         return (FILTER_HANDLED);
 164 }
 165
 166 int
 167 acquire_timer2(int mode)
 168 {
 169
 170         if (timer2_state != RELEASED)
 171                 return (-1);
 172         timer2_state = ACQUIRED;
 173
 174         /*
 175          * This access to the timer registers is as atomic as possible
 176          * because it is a single instruction.  We could do better if we
 177          * knew the rate.  Use of splclock() limits glitches to 10-100us,
 178          * and this is probably good enough for timer2, so we aren't as
 179          * careful with it as with timer0.
 180          */
 181         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL2 | (mode & 0x3f));
 182
 183         return (0);
 184 }
 185
 186 int
 187 release_timer2()
 188 {
 189
 190         if (timer2_state != ACQUIRED)
 191                 return (-1);
 192         timer2_state = RELEASED;
 193         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL2 | TIMER_SQWAVE | TIMER_16BIT);
 194         return (0);
 195 }
 196
 197 /*
 198  * This routine receives statistical clock interrupts from the RTC.
 199  * As explained above, these occur at 128 interrupts per second.
 200  * When profiling, we receive interrupts at a rate of 1024 Hz.
 201  *
 202  * This does not actually add as much overhead as it sounds, because
 203  * when the statistical clock is active, the hardclock driver no longer
 204  * needs to keep (inaccurate) statistics on its own.  This decouples
 205  * statistics gathering from scheduling interrupts.
 206  *
 207  * The RTC chip requires that we read status register C (RTC_INTR)
 208  * to acknowledge an interrupt, before it will generate the next one.
 209  * Under high interrupt load, rtcintr() can be indefinitely delayed and
 210  * the clock can tick immediately after the read from RTC_INTR.  In this
 211  * case, the mc146818A interrupt signal will not drop for long enough
 212  * to register with the 8259 PIC.  If an interrupt is missed, the stat
 213  * clock will halt, considerably degrading system performance.  This is
 214  * why we use 'while' rather than a more straightforward 'if' below.
 215  * Stat clock ticks can still be lost, causing minor loss of accuracy
 216  * in the statistics, but the stat clock will no longer stop.
 217  */
 218 static int
 219 rtcintr(struct trapframe *frame)
 220 {
 221         int flag = 0;
 222
 223         while (rtcin(RTC_INTR) & RTCIR_PERIOD) {
 224                 flag = 1;
 225                 if (profprocs != 0) {
 226                         if (--pscnt == 0)
 227                                 pscnt = psdiv;
 228                         profclock(TRAPF_USERMODE(frame), TRAPF_PC(frame));
 229                 }
 230                 if (pscnt == psdiv)
 231                         statclock(TRAPF_USERMODE(frame));
 232         }
 233         return(flag ? FILTER_HANDLED : FILTER_STRAY);
 234 }
 235
 236 #include "opt_ddb.h"
 237 #ifdef DDB
 238 #include <ddb/ddb.h>
 239
 240 DB_SHOW_COMMAND(rtc, rtc)
 241 {
 242         printf("%02x/%02x/%02x %02x:%02x:%02x, A = %02x, B = %02x, C = %02x\n",
 243                rtcin(RTC_YEAR), rtcin(RTC_MONTH), rtcin(RTC_DAY),
 244                rtcin(RTC_HRS), rtcin(RTC_MIN), rtcin(RTC_SEC),
 245                rtcin(RTC_STATUSA), rtcin(RTC_STATUSB), rtcin(RTC_INTR));
 246 }
 247 #endif /* DDB */
 248
 249 static int
 250 getit(void)
 251 {
 252         int high, low;
 253
 254         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 255
 256         /* Select timer0 and latch counter value. */
 257         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL0 | TIMER_LATCH);
 258
 259         low = inb(TIMER_CNTR0);
 260         high = inb(TIMER_CNTR0);
 261
 262         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 263         return ((high << 8) | low);
 264 }
 265
 266 /*
 267  * Wait "n" microseconds.
 268  * Relies on timer 1 counting down from (timer_freq / hz)
 269  * Note: timer had better have been programmed before this is first used!
 270  */
 271 void
 272 DELAY(int n)
 273 {
 274         int delta, prev_tick, tick, ticks_left;
 275
 276 #ifdef DELAYDEBUG
 277         int getit_calls = 1;
 278         int n1;
 279         static int state = 0;
 280 #endif
 281
 282         if (tsc_freq != 0 && !tsc_is_broken) {
 283                 uint64_t start, end, now;
 284
 285                 sched_pin();
 286                 start = rdtsc();
 287                 end = start + (tsc_freq * n) / 1000000;
 288                 do {
 289                         now = rdtsc();
 290                 } while (now < end || (now > start && end < start));
 291                 sched_unpin();
 292                 return;
 293         }
 294 #ifdef DELAYDEBUG
 295         if (state == 0) {
 296                 state = 1;
 297                 for (n1 = 1; n1 <= 10000000; n1 *= 10)
 298                         DELAY(n1);
 299                 state = 2;
 300         }
 301         if (state == 1)
 302                 printf("DELAY(%d)...", n);
 303 #endif
 304         /*
 305          * Read the counter first, so that the rest of the setup overhead is
 306          * counted.  Guess the initial overhead is 20 usec (on most systems it
 307          * takes about 1.5 usec for each of the i/o's in getit().  The loop
 308          * takes about 6 usec on a 486/33 and 13 usec on a 386/20.  The
 309          * multiplications and divisions to scale the count take a while).
 310          *
 311          * However, if ddb is active then use a fake counter since reading
 312          * the i8254 counter involves acquiring a lock.  ddb must not do
 313          * locking for many reasons, but it calls here for at least atkbd
 314          * input.
 315          */
 316 #ifdef KDB
 317         if (kdb_active)
 318                 prev_tick = 1;
 319         else
 320 #endif
 321                 prev_tick = getit();
 322         n -= 0;                 /* XXX actually guess no initial overhead */
 323         /*
 324          * Calculate (n * (timer_freq / 1e6)) without using floating point
 325          * and without any avoidable overflows.
 326          */
 327         if (n <= 0)
 328                 ticks_left = 0;
 329         else if (n < 256)
 330                 /*
 331                  * Use fixed point to avoid a slow division by 1000000.
 332                  * 39099 = 1193182 * 2^15 / 10^6 rounded to nearest.
 333                  * 2^15 is the first power of 2 that gives exact results
 334                  * for n between 0 and 256.
 335                  */
 336                 ticks_left = ((u_int)n * 39099 + (1 << 15) - 1) >> 15;
 337         else
 338                 /*
 339                  * Don't bother using fixed point, although gcc-2.7.2
 340                  * generates particularly poor code for the long long
 341                  * division, since even the slow way will complete long
 342                  * before the delay is up (unless we're interrupted).
 343                  */
 344                 ticks_left = ((u_int)n * (long long)timer_freq + 999999)
 345                              / 1000000;
 346
 347         while (ticks_left > 0) {
 348 #ifdef KDB
 349                 if (kdb_active) {
 350                         inb(0x84);
 351                         tick = prev_tick - 1;
 352                         if (tick <= 0)
 353                                 tick = timer0_max_count;
 354                 } else
 355 #endif
 356                         tick = getit();
 357 #ifdef DELAYDEBUG
 358                 ++getit_calls;
 359 #endif
 360                 delta = prev_tick - tick;
 361                 prev_tick = tick;
 362                 if (delta < 0) {
 363                         delta += timer0_max_count;
 364                         /*
 365                          * Guard against timer0_max_count being wrong.
 366                          * This shouldn't happen in normal operation,
 367                          * but it may happen if set_timer_freq() is
 368                          * traced.
 369                          */
 370                         if (delta < 0)
 371                                 delta = 0;
 372                 }
 373                 ticks_left -= delta;
 374         }
 375 #ifdef DELAYDEBUG
 376         if (state == 1)
 377                 printf(" %d calls to getit() at %d usec each\n",
 378                        getit_calls, (n + 5) / getit_calls);
 379 #endif
 380 }
 381
 382 static void
 383 sysbeepstop(void *chan)
 384 {
 385         ppi_spkr_off();         /* disable counter2 output to speaker */
 386         timer_spkr_release();
 387         beeping = 0;
 388 }
 389
 390 int
 391 sysbeep(int pitch, int period)
 392 {
 393         int x = splclock();
 394
 395         if (timer_spkr_acquire())
 396                 if (!beeping) {
 397                         /* Something else owns it. */
 398                         splx(x);
 399                         return (-1); /* XXX Should be EBUSY, but nobody cares anyway. */
 400                 }
 401         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 402         spkr_set_pitch(pitch);
 403         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 404         if (!beeping) {
 405                 /* enable counter2 output to speaker */
 406                 ppi_spkr_on();
 407                 beeping = period;
 408                 timeout(sysbeepstop, (void *)NULL, period);
 409         }
 410         splx(x);
 411         return (0);
 412 }
 413
 414 /*
 415  * RTC support routines
 416  */
 417
 418 int
 419 rtcin(reg)
 420         int reg;
 421 {
 422         u_char val;
 423
 424         RTC_LOCK;
 425         if (rtc_reg != reg) {
 426                 inb(0x84);
 427                 outb(IO_RTC, reg);
 428                 rtc_reg = reg;
 429                 inb(0x84);
 430         }
 431         val = inb(IO_RTC + 1);
 432         RTC_UNLOCK;
 433         return (val);
 434 }
 435
 436 void
 437 writertc(int reg, u_char val)
 438 {
 439
 440         RTC_LOCK;
 441         if (rtc_reg != reg) {
 442                 inb(0x84);
 443                 outb(IO_RTC, reg);
 444                 rtc_reg = reg;
 445                 inb(0x84);
 446         }
 447         outb(IO_RTC + 1, val);
 448         inb(0x84);
 449         RTC_UNLOCK;
 450 }
 451
 452 static __inline int
 453 readrtc(int port)
 454 {
 455         return(bcd2bin(rtcin(port)));
 456 }
 457
 458 static u_int
 459 calibrate_clocks(void)
 460 {
 461         u_int count, prev_count, tot_count;
 462         int sec, start_sec, timeout;
 463
 464         if (bootverbose)
 465                 printf("Calibrating clock(s) ... ");
 466         if (!(rtcin(RTC_STATUSD) & RTCSD_PWR))
 467                 goto fail;
 468         timeout = 100000000;
 469
 470         /* Read the mc146818A seconds counter. */
 471         for (;;) {
 472                 if (!(rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP)) {
 473                         sec = rtcin(RTC_SEC);
 474                         break;
 475                 }
 476                 if (--timeout == 0)
 477                         goto fail;
 478         }
 479
 480         /* Wait for the mC146818A seconds counter to change. */
 481         start_sec = sec;
 482         for (;;) {
 483                 if (!(rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP)) {
 484                         sec = rtcin(RTC_SEC);
 485                         if (sec != start_sec)
 486                                 break;
 487                 }
 488                 if (--timeout == 0)
 489                         goto fail;
 490         }
 491
 492         /* Start keeping track of the i8254 counter. */
 493         prev_count = getit();
 494         if (prev_count == 0 || prev_count > timer0_max_count)
 495                 goto fail;
 496         tot_count = 0;
 497
 498         /*
 499          * Wait for the mc146818A seconds counter to change.  Read the i8254
 500          * counter for each iteration since this is convenient and only
 501          * costs a few usec of inaccuracy. The timing of the final reads
 502          * of the counters almost matches the timing of the initial reads,
 503          * so the main cause of inaccuracy is the varying latency from
 504          * inside getit() or rtcin(RTC_STATUSA) to the beginning of the
 505          * rtcin(RTC_SEC) that returns a changed seconds count.  The
 506          * maximum inaccuracy from this cause is < 10 usec on 486's.
 507          */
 508         start_sec = sec;
 509         for (;;) {
 510                 if (!(rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP))
 511                         sec = rtcin(RTC_SEC);
 512                 count = getit();
 513                 if (count == 0 || count > timer0_max_count)
 514                         goto fail;
 515                 if (count > prev_count)
 516                         tot_count += prev_count - (count - timer0_max_count);
 517                 else
 518                         tot_count += prev_count - count;
 519                 prev_count = count;
 520                 if (sec != start_sec)
 521                         break;
 522                 if (--timeout == 0)
 523                         goto fail;
 524         }
 525
 526         if (bootverbose) {
 527                 printf("i8254 clock: %u Hz\n", tot_count);
 528         }
 529         return (tot_count);
 530
 531 fail:
 532         if (bootverbose)
 533                 printf("failed, using default i8254 clock of %u Hz\n",
 534                        timer_freq);
 535         return (timer_freq);
 536 }
 537
 538 static void
 539 set_timer_freq(u_int freq, int intr_freq)
 540 {
 541         int new_timer0_real_max_count;
 542
 543         i8254_timecounter.tc_frequency = freq;
 544         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 545         timer_freq = freq;
 546         if (using_lapic_timer)
 547                 new_timer0_real_max_count = 0x10000;
 548         else
 549                 new_timer0_real_max_count = TIMER_DIV(intr_freq);
 550         if (new_timer0_real_max_count != timer0_real_max_count) {
 551                 timer0_real_max_count = new_timer0_real_max_count;
 552                 if (timer0_real_max_count == 0x10000)
 553                         timer0_max_count = 0xffff;
 554                 else
 555                         timer0_max_count = timer0_real_max_count;
 556                 outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL0 | TIMER_RATEGEN | TIMER_16BIT);
 557                 outb(TIMER_CNTR0, timer0_real_max_count & 0xff);
 558                 outb(TIMER_CNTR0, timer0_real_max_count >> 8);
 559         }
 560         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 561 }
 562
 563 /* This is separate from startrtclock() so that it can be called early. */
 564 void
 565 i8254_init(void)
 566 {
 567
 568         mtx_init(&clock_lock, "clk", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOPROFILE);
 569         set_timer_freq(timer_freq, hz);
 570 }
 571
 572 void
 573 startrtclock()
 574 {
 575         u_int delta, freq;
 576
 577         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 578         writertc(RTC_STATUSB, RTCSB_24HR);
 579
 580         freq = calibrate_clocks();
 581 #ifdef CLK_CALIBRATION_LOOP
 582         if (bootverbose) {
 583                 printf(
 584                 "Press a key on the console to abort clock calibration\n");
 585                 while (cncheckc() == -1)
 586                         calibrate_clocks();
 587         }
 588 #endif
 589
 590         /*
 591          * Use the calibrated i8254 frequency if it seems reasonable.
 592          * Otherwise use the default, and don't use the calibrated i586
 593          * frequency.
 594          */
 595         delta = freq > timer_freq ? freq - timer_freq : timer_freq - freq;
 596         if (delta < timer_freq / 100) {
 597 #ifndef CLK_USE_I8254_CALIBRATION
 598                 if (bootverbose)
 599                         printf(
 600 "CLK_USE_I8254_CALIBRATION not specified - using default frequency\n");
 601                 freq = timer_freq;
 602 #endif
 603                 timer_freq = freq;
 604         } else {
 605                 if (bootverbose)
 606                         printf(
 607                     "%d Hz differs from default of %d Hz by more than 1%%\n",
 608                                freq, timer_freq);
 609         }
 610
 611         set_timer_freq(timer_freq, hz);
 612         tc_init(&i8254_timecounter);
 613
 614         init_TSC();
 615 }
 616
 617 /*
 618  * Initialize the time of day register, based on the time base which is, e.g.
 619  * from a filesystem.
 620  */
 621 void
 622 inittodr(time_t base)
 623 {
 624         unsigned long   sec, days;
 625         int             year, month;
 626         int             y, m, s;
 627         struct timespec ts;
 628
 629         if (base) {
 630                 s = splclock();
 631                 ts.tv_sec = base;
 632                 ts.tv_nsec = 0;
 633                 tc_setclock(&ts);
 634                 splx(s);
 635         }
 636
 637         /* Look if we have a RTC present and the time is valid */
 638         if (!(rtcin(RTC_STATUSD) & RTCSD_PWR))
 639                 goto wrong_time;
 640
 641         /* wait for time update to complete */
 642         /* If RTCSA_TUP is zero, we have at least 244us before next update */
 643         s = splhigh();
 644         while (rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP) {
 645                 splx(s);
 646                 s = splhigh();
 647         }
 648
 649         days = 0;
 650 #ifdef USE_RTC_CENTURY
 651         year = readrtc(RTC_YEAR) + readrtc(RTC_CENTURY) * 100;
 652 #else
 653         year = readrtc(RTC_YEAR) + 1900;
 654         if (year < 1970)
 655                 year += 100;
 656 #endif
 657         if (year < 1970) {
 658                 splx(s);
 659                 goto wrong_time;
 660         }
 661         month = readrtc(RTC_MONTH);
 662         for (m = 1; m < month; m++)
 663                 days += daysinmonth[m-1];
 664         if ((month > 2) && LEAPYEAR(year))
 665                 days ++;
 666         days += readrtc(RTC_DAY) - 1;
 667         for (y = 1970; y < year; y++)
 668                 days += DAYSPERYEAR + LEAPYEAR(y);
 669         sec = ((( days * 24 +
 670                   readrtc(RTC_HRS)) * 60 +
 671                   readrtc(RTC_MIN)) * 60 +
 672                   readrtc(RTC_SEC));
 673         /* sec now contains the number of seconds, since Jan 1 1970,
 674            in the local time zone */
 675
 676         sec += utc_offset();
 677
 678         y = time_second - sec;
 679         if (y <= -2 || y >= 2) {
 680                 /* badly off, adjust it */
 681                 ts.tv_sec = sec;
 682                 ts.tv_nsec = 0;
 683                 tc_setclock(&ts);
 684         }
 685         splx(s);
 686         return;
 687
 688 wrong_time:
 689         printf("Invalid time in clock: check and reset the date!\n");
 690 }
 691
 692 /*
 693  * Write system time back to RTC
 694  */
 695 void
 696 resettodr()
 697 {
 698         unsigned long   tm;
 699         int             y, m, s;
 700
 701         if (disable_rtc_set)
 702                 return;
 703
 704         s = splclock();
 705         tm = time_second;
 706         splx(s);
 707
 708         /* Disable RTC updates and interrupts. */
 709         writertc(RTC_STATUSB, RTCSB_HALT | RTCSB_24HR);
 710
 711         /* Calculate local time to put in RTC */
 712
 713         tm -= utc_offset();
 714
 715         writertc(RTC_SEC, bin2bcd(tm%60)); tm /= 60;    /* Write back Seconds */
 716         writertc(RTC_MIN, bin2bcd(tm%60)); tm /= 60;    /* Write back Minutes */
 717         writertc(RTC_HRS, bin2bcd(tm%24)); tm /= 24;    /* Write back Hours   */
 718
 719         /* We have now the days since 01-01-1970 in tm */
 720         writertc(RTC_WDAY, (tm + 4) % 7 + 1);           /* Write back Weekday */
 721         for (y = 1970, m = DAYSPERYEAR + LEAPYEAR(y);
 722              tm >= m;
 723              y++,      m = DAYSPERYEAR + LEAPYEAR(y))
 724              tm -= m;
 725
 726         /* Now we have the years in y and the day-of-the-year in tm */
 727         writertc(RTC_YEAR, bin2bcd(y%100));             /* Write back Year    */
 728 #ifdef USE_RTC_CENTURY
 729         writertc(RTC_CENTURY, bin2bcd(y/100));          /* ... and Century    */
 730 #endif
 731         for (m = 0; ; m++) {
 732                 int ml;
 733
 734                 ml = daysinmonth[m];
 735                 if (m == 1 && LEAPYEAR(y))
 736                         ml++;
 737                 if (tm < ml)
 738                         break;
 739                 tm -= ml;
 740         }
 741
 742         writertc(RTC_MONTH, bin2bcd(m + 1));            /* Write back Month   */
 743         writertc(RTC_DAY, bin2bcd(tm + 1));             /* Write back Month Day */
 744
 745         /* Reenable RTC updates and interrupts. */
 746         writertc(RTC_STATUSB, rtc_statusb);
 747         rtcin(RTC_INTR);
 748 }
 749
 750
 751 /*
 752  * Start both clocks running.
 753  */
 754 void
 755 cpu_initclocks()
 756 {
 757         int diag;
 758
 759         using_lapic_timer = lapic_setup_clock();
 760         /*
 761          * If we aren't using the local APIC timer to drive the kernel
 762          * clocks, setup the interrupt handler for the 8254 timer 0 so
 763          * that it can drive hardclock().  Otherwise, change the 8254
 764          * timecounter to user a simpler algorithm.
 765          */
 766         if (!using_lapic_timer) {
 767                 intr_add_handler("clk", 0, (driver_filter_t *)clkintr, NULL, NULL,
 768                     INTR_TYPE_CLK, NULL);
 769                 i8254_intsrc = intr_lookup_source(0);
 770                 if (i8254_intsrc != NULL)
 771                         i8254_pending =
 772                             i8254_intsrc->is_pic->pic_source_pending;
 773         } else {
 774                 i8254_timecounter.tc_get_timecount =
 775                     i8254_simple_get_timecount;
 776                 i8254_timecounter.tc_counter_mask = 0xffff;
 777                 set_timer_freq(timer_freq, hz);
 778         }
 779
 780         /* Initialize RTC. */
 781         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 782         writertc(RTC_STATUSB, RTCSB_24HR);
 783
 784         /*
 785          * If the separate statistics clock hasn't been explicility disabled
 786          * and we aren't already using the local APIC timer to drive the
 787          * kernel clocks, then setup the RTC to periodically interrupt to
 788          * drive statclock() and profclock().
 789          */
 790         if (!statclock_disable && !using_lapic_timer) {
 791                 diag = rtcin(RTC_DIAG);
 792                 if (diag != 0)
 793                         printf("RTC BIOS diagnostic error %b\n", diag, RTCDG_BITS);
 794
 795                 /* Setting stathz to nonzero early helps avoid races. */
 796                 stathz = RTC_NOPROFRATE;
 797                 profhz = RTC_PROFRATE;
 798
 799                 /* Enable periodic interrupts from the RTC. */
 800                 rtc_statusb |= RTCSB_PINTR;
 801                 intr_add_handler("rtc", 8, (driver_filter_t *)rtcintr, NULL, NULL,
 802                     INTR_TYPE_CLK, NULL);
 803
 804                 writertc(RTC_STATUSB, rtc_statusb);
 805                 rtcin(RTC_INTR);
 806         }
 807
 808         init_TSC_tc();
 809 }
 810
 811 void
 812 cpu_startprofclock(void)
 813 {
 814
 815         if (using_lapic_timer)
 816                 return;
 817         rtc_statusa = RTCSA_DIVIDER | RTCSA_PROF;
 818         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 819         psdiv = pscnt = psratio;
 820 }
 821
 822 void
 823 cpu_stopprofclock(void)
 824 {
 825
 826         if (using_lapic_timer)
 827                 return;
 828         rtc_statusa = RTCSA_DIVIDER | RTCSA_NOPROF;
 829         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 830         psdiv = pscnt = 1;
 831 }
 832
 833 static int
 834 sysctl_machdep_i8254_freq(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 835 {
 836         int error;
 837         u_int freq;
 838
 839         /*
 840          * Use `i8254' instead of `timer' in external names because `timer'
 841          * is is too generic.  Should use it everywhere.
 842          */
 843         freq = timer_freq;
 844         error = sysctl_handle_int(oidp, &freq, 0, req);
 845         if (error == 0 && req->newptr != NULL)
 846                 set_timer_freq(freq, hz);
 847         return (error);
 848 }
 849
 850 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, i8254_freq, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
 851     0, sizeof(u_int), sysctl_machdep_i8254_freq, "IU", "");
 852
 853 static unsigned
 854 i8254_simple_get_timecount(struct timecounter *tc)
 855 {
 856
 857         return (timer0_max_count - getit());
 858 }
 859
 860 static unsigned
 861 i8254_get_timecount(struct timecounter *tc)
 862 {
 863         u_int count;
 864         u_int high, low;
 865         u_long rflags;
 866
 867         rflags = read_rflags();
 868         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 869
 870         /* Select timer0 and latch counter value. */
 871         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL0 | TIMER_LATCH);
 872
 873         low = inb(TIMER_CNTR0);
 874         high = inb(TIMER_CNTR0);
 875         count = timer0_max_count - ((high << 8) | low);
 876         if (count < i8254_lastcount ||
 877             (!i8254_ticked && (clkintr_pending ||
 878             ((count < 20 || (!(rflags & PSL_I) && count < timer0_max_count / 2u)) &&
 879             i8254_pending != NULL && i8254_pending(i8254_intsrc))))) {
 880                 i8254_ticked = 1;
 881                 i8254_offset += timer0_max_count;
 882         }
 883         i8254_lastcount = count;
 884         count += i8254_offset;
 885         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 886         return (count);
 887 }
 888
 889 #ifdef DEV_ISA
 890 /*
 891  * Attach to the ISA PnP descriptors for the timer and realtime clock.
 892  */
 893 static struct isa_pnp_id attimer_ids[] = {
 894         { 0x0001d041 /* PNP0100 */, "AT timer" },
 895         { 0x000bd041 /* PNP0B00 */, "AT realtime clock" },
 896         { 0 }
 897 };
 898
 899 static int
 900 attimer_probe(device_t dev)
 901 {
 902         int result;
 903
 904         if ((result = ISA_PNP_PROBE(device_get_parent(dev), dev, attimer_ids)) <= 0)
 905                 device_quiet(dev);
 906         return(result);
 907 }
 908
 909 static int
 910 attimer_attach(device_t dev)
 911 {
 912         return(0);
 913 }
 914
 915 static device_method_t attimer_methods[] = {
 916         /* Device interface */
 917         DEVMETHOD(device_probe,         attimer_probe),
 918         DEVMETHOD(device_attach,        attimer_attach),
 919         DEVMETHOD(device_detach,        bus_generic_detach),
 920         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 921         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),   /* XXX stop statclock? */
 922         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),    /* XXX restart statclock? */
 923         { 0, 0 }
 924 };
 925
 926 static driver_t attimer_driver = {
 927         "attimer",
 928         attimer_methods,
 929         1,              /* no softc */
 930 };
 931
 932 static devclass_t attimer_devclass;
 933
 934 DRIVER_MODULE(attimer, isa, attimer_driver, attimer_devclass, 0, 0);
 935 DRIVER_MODULE(attimer, acpi, attimer_driver, attimer_devclass, 0, 0);
 936
 937 #endif /* DEV_ISA */