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