sys/dev/acpica/acpi_hpet.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2005 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_acpi.h"
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/bus.h>
  33 #include <sys/kernel.h>
  34 #include <sys/module.h>
  35 #include <sys/rman.h>
  36 #include <sys/time.h>
  37 #include <sys/timetc.h>
  38
  39 #include <contrib/dev/acpica/acpi.h>
  40 #include <dev/acpica/acpivar.h>
  41 #include <dev/acpica/acpi_hpet.h>
  42
  43 ACPI_SERIAL_DECL(hpet, "ACPI HPET support");
  44
  45 static devclass_t acpi_hpet_devclass;
  46
  47 /* ACPI CA debugging */
  48 #define _COMPONENT      ACPI_TIMER
  49 ACPI_MODULE_NAME("HPET")
  50
  51 struct acpi_hpet_softc {
  52         device_t                dev;
  53         struct resource         *mem_res;
  54         ACPI_HANDLE             handle;
  55 };
  56
  57 static u_int hpet_get_timecount(struct timecounter *tc);
  58 static void acpi_hpet_test(struct acpi_hpet_softc *sc);
  59
  60 static char *hpet_ids[] = { "PNP0103", NULL };
  61
  62 #define DEV_HPET(x)     (acpi_get_magic(x) == (uintptr_t)&acpi_hpet_devclass)
  63
  64 struct timecounter hpet_timecounter = {
  65         .tc_get_timecount =     hpet_get_timecount,
  66         .tc_counter_mask =      ~0u,
  67         .tc_name =              "HPET",
  68         .tc_quality =           900,
  69 };
  70
  71 static u_int
  72 hpet_get_timecount(struct timecounter *tc)
  73 {
  74         struct acpi_hpet_softc *sc;
  75
  76         sc = tc->tc_priv;
  77         return (bus_read_4(sc->mem_res, HPET_MAIN_COUNTER));
  78 }
  79
  80 static void
  81 hpet_enable(struct acpi_hpet_softc *sc)
  82 {
  83         uint32_t val;
  84
  85         val = bus_read_4(sc->mem_res, HPET_CONFIG);
  86         bus_write_4(sc->mem_res, HPET_CONFIG, val | HPET_CNF_ENABLE);
  87 }
  88
  89 static void
  90 hpet_disable(struct acpi_hpet_softc *sc)
  91 {
  92         uint32_t val;
  93
  94         val = bus_read_4(sc->mem_res, HPET_CONFIG);
  95         bus_write_4(sc->mem_res, HPET_CONFIG, val & ~HPET_CNF_ENABLE);
  96 }
  97
  98 /* Discover the HPET via the ACPI table of the same name. */
  99 static void
 100 acpi_hpet_identify(driver_t *driver, device_t parent)
 101 {
 102         ACPI_TABLE_HPET *hpet;
 103         ACPI_TABLE_HEADER *hdr;
 104         ACPI_STATUS     status;
 105         device_t        child;
 106
 107         /* Only one HPET device can be added. */
 108         if (devclass_get_device(acpi_hpet_devclass, 0))
 109                 return;
 110
 111         /* Currently, ID and minimum clock tick info is unused. */
 112
 113         status = AcpiGetTable(ACPI_SIG_HPET, 1, (ACPI_TABLE_HEADER **)&hdr);
 114         if (ACPI_FAILURE(status))
 115                 return;
 116
 117         /*
 118          * The unit number could be derived from hdr->Sequence but we only
 119          * support one HPET device.
 120          */
 121         hpet = (ACPI_TABLE_HPET *)hdr;
 122         if (hpet->Sequence != 0)
 123                 printf("ACPI HPET table warning: Sequence is non-zero (%d)\n",
 124                     hpet->Sequence);
 125         child = BUS_ADD_CHILD(parent, ACPI_DEV_BASE_ORDER, "acpi_hpet", 0);
 126         if (child == NULL) {
 127                 printf("%s: can't add child\n", __func__);
 128                 return;
 129         }
 130
 131         /* Record a magic value so we can detect this device later. */
 132         acpi_set_magic(child, (uintptr_t)&acpi_hpet_devclass);
 133         bus_set_resource(child, SYS_RES_MEMORY, 0, hpet->Address.Address,
 134             HPET_MEM_WIDTH);
 135 }
 136
 137 static int
 138 acpi_hpet_probe(device_t dev)
 139 {
 140         ACPI_FUNCTION_TRACE((char *)(uintptr_t) __func__);
 141
 142         if (acpi_disabled("hpet"))
 143                 return (ENXIO);
 144         if (!DEV_HPET(dev) &&
 145             (ACPI_ID_PROBE(device_get_parent(dev), dev, hpet_ids) == NULL ||
 146             device_get_unit(dev) != 0))
 147                 return (ENXIO);
 148
 149         device_set_desc(dev, "High Precision Event Timer");
 150         return (0);
 151 }
 152
 153 static int
 154 acpi_hpet_attach(device_t dev)
 155 {
 156         struct acpi_hpet_softc *sc;
 157         int rid;
 158         uint32_t val, val2;
 159         uintmax_t freq;
 160
 161         ACPI_FUNCTION_TRACE((char *)(uintptr_t) __func__);
 162
 163         sc = device_get_softc(dev);
 164         sc->dev = dev;
 165         sc->handle = acpi_get_handle(dev);
 166
 167         rid = 0;
 168         sc->mem_res = bus_alloc_resource_any(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid,
 169             RF_ACTIVE);
 170         if (sc->mem_res == NULL)
 171                 return (ENOMEM);
 172
 173         /* Validate that we can access the whole region. */
 174         if (rman_get_size(sc->mem_res) < HPET_MEM_WIDTH) {
 175                 device_printf(dev, "memory region width %ld too small\n",
 176                     rman_get_size(sc->mem_res));
 177                 bus_free_resource(dev, SYS_RES_MEMORY, sc->mem_res);
 178                 return (ENXIO);
 179         }
 180
 181         /* Be sure timer is enabled. */
 182         hpet_enable(sc);
 183
 184         /* Read basic statistics about the timer. */
 185         val = bus_read_4(sc->mem_res, HPET_PERIOD);
 186         if (val == 0) {
 187                 device_printf(dev, "invalid period\n");
 188                 hpet_disable(sc);
 189                 bus_free_resource(dev, SYS_RES_MEMORY, sc->mem_res);
 190                 return (ENXIO);
 191         }
 192
 193         freq = (1000000000000000LL + val / 2) / val;
 194         if (bootverbose) {
 195                 val = bus_read_4(sc->mem_res, HPET_CAPABILITIES);
 196                 device_printf(dev,
 197                     "vend: 0x%x rev: 0x%x num: %d hz: %jd opts:%s%s\n",
 198                     val >> 16, val & HPET_CAP_REV_ID,
 199                     (val & HPET_CAP_NUM_TIM) >> 8, freq,
 200                     (val & HPET_CAP_LEG_RT) ? " legacy_route" : "",
 201                     (val & HPET_CAP_COUNT_SIZE) ? " 64-bit" : "");
 202         }
 203
 204         if (testenv("debug.acpi.hpet_test"))
 205                 acpi_hpet_test(sc);
 206
 207         /*
 208          * Don't attach if the timer never increments.  Since the spec
 209          * requires it to be at least 10 MHz, it has to change in 1 us.
 210          */
 211         val = bus_read_4(sc->mem_res, HPET_MAIN_COUNTER);
 212         DELAY(1);
 213         val2 = bus_read_4(sc->mem_res, HPET_MAIN_COUNTER);
 214         if (val == val2) {
 215                 device_printf(dev, "HPET never increments, disabling\n");
 216                 hpet_disable(sc);
 217                 bus_free_resource(dev, SYS_RES_MEMORY, sc->mem_res);
 218                 return (ENXIO);
 219         }
 220
 221         hpet_timecounter.tc_frequency = freq;
 222         hpet_timecounter.tc_priv = sc;
 223         tc_init(&hpet_timecounter);
 224
 225         return (0);
 226 }
 227
 228 static int
 229 acpi_hpet_detach(device_t dev)
 230 {
 231         ACPI_FUNCTION_TRACE((char *)(uintptr_t) __func__);
 232
 233         /* XXX Without a tc_remove() function, we can't detach. */
 234         return (EBUSY);
 235 }
 236
 237 static int
 238 acpi_hpet_suspend(device_t dev)
 239 {
 240         struct acpi_hpet_softc *sc;
 241
 242         /*
 243          * Disable the timer during suspend.  The timer will not lose
 244          * its state in S1 or S2, but we are required to disable
 245          * it.
 246          */
 247         sc = device_get_softc(dev);
 248         hpet_disable(sc);
 249
 250         return (0);
 251 }
 252
 253 static int
 254 acpi_hpet_resume(device_t dev)
 255 {
 256         struct acpi_hpet_softc *sc;
 257
 258         /* Re-enable the timer after a resume to keep the clock advancing. */
 259         sc = device_get_softc(dev);
 260         hpet_enable(sc);
 261
 262         return (0);
 263 }
 264
 265 /* Print some basic latency/rate information to assist in debugging. */
 266 static void
 267 acpi_hpet_test(struct acpi_hpet_softc *sc)
 268 {
 269         int i;
 270         uint32_t u1, u2;
 271         struct bintime b0, b1, b2;
 272         struct timespec ts;
 273
 274         binuptime(&b0);
 275         binuptime(&b0);
 276         binuptime(&b1);
 277         u1 = bus_read_4(sc->mem_res, HPET_MAIN_COUNTER);
 278         for (i = 1; i < 1000; i++)
 279                 u2 = bus_read_4(sc->mem_res, HPET_MAIN_COUNTER);
 280         binuptime(&b2);
 281         u2 = bus_read_4(sc->mem_res, HPET_MAIN_COUNTER);
 282
 283         bintime_sub(&b2, &b1);
 284         bintime_sub(&b1, &b0);
 285         bintime_sub(&b2, &b1);
 286         bintime2timespec(&b2, &ts);
 287
 288         device_printf(sc->dev, "%ld.%09ld: %u ... %u = %u\n",
 289             (long)ts.tv_sec, ts.tv_nsec, u1, u2, u2 - u1);
 290
 291         device_printf(sc->dev, "time per call: %ld ns\n", ts.tv_nsec / 1000);
 292 }
 293
 294 static device_method_t acpi_hpet_methods[] = {
 295         /* Device interface */
 296         DEVMETHOD(device_identify, acpi_hpet_identify),
 297         DEVMETHOD(device_probe, acpi_hpet_probe),
 298         DEVMETHOD(device_attach, acpi_hpet_attach),
 299         DEVMETHOD(device_detach, acpi_hpet_detach),
 300         DEVMETHOD(device_suspend, acpi_hpet_suspend),
 301         DEVMETHOD(device_resume, acpi_hpet_resume),
 302
 303         {0, 0}
 304 };
 305
 306 static driver_t acpi_hpet_driver = {
 307         "acpi_hpet",
 308         acpi_hpet_methods,
 309         sizeof(struct acpi_hpet_softc),
 310 };
 311
 312
 313 DRIVER_MODULE(acpi_hpet, acpi, acpi_hpet_driver, acpi_hpet_devclass, 0, 0);
 314 MODULE_DEPEND(acpi_hpet, acpi, 1, 1, 1);