sys/i386/i386/mp_clock.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: Beerware
   3  *
   4  * ----------------------------------------------------------------------------
   5  * "THE BEER-WARE LICENSE" (Revision 42):
   6  * <phk@FreeBSD.ORG> wrote this file.  As long as you retain this notice you
   7  * can do whatever you want with this stuff. If we meet some day, and you think
   8  * this stuff is worth it, you can buy me a beer in return.   Poul-Henning Kamp
   9  * ----------------------------------------------------------------------------
  10  */
  11
  12 #include <sys/cdefs.h>
  13 __FBSDID("$FreeBSD$");
  14
  15 /*-
  16  * Just when we thought life were beautiful, reality pops its grim face over
  17  * the edge again:
  18  *
  19  * ] 20. ACPI Timer Errata
  20  * ]
  21  * ]   Problem: The power management timer may return improper result when
  22  * ]   read. Although the timer value settles properly after incrementing,
  23  * ]   while incrementing there is a 3nS window every 69.8nS where the
  24  * ]   timer value is indeterminate (a 4.2% chance that the data will be
  25  * ]   incorrect when read). As a result, the ACPI free running count up
  26  * ]   timer specification is violated due to erroneous reads.  Implication:
  27  * ]   System hangs due to the "inaccuracy" of the timer when used by
  28  * ]   software for time critical events and delays.
  29  * ]
  30  * ] Workaround: Read the register twice and compare.
  31  * ] Status: This will not be fixed in the PIIX4 or PIIX4E.
  32  *
  33  * The counter is in other words not latched to the PCI bus clock when
  34  * read.  Notice the workaround isn't:  We need to read until we have
  35  * three monotonic samples and then use the middle one, otherwise we are
  36  * not protected against the fact that the bits can be wrong in two
  37  * directions.  If we only cared about monosity two reads would be enough.
  38  */
  39
  40 /* #include "opt_bus.h" */
  41
  42 #include <sys/param.h>
  43 #include <sys/systm.h>
  44 #include <sys/timetc.h>
  45 #include <sys/kernel.h>
  46 #include <sys/module.h>
  47 #include <sys/sysctl.h>
  48 #include <sys/bus.h>
  49
  50 #include <dev/pci/pcireg.h>
  51 #include <dev/pci/pcivar.h>
  52
  53 static unsigned piix_get_timecount(struct timecounter *tc);
  54
  55 static u_int32_t piix_timecounter_address;
  56 static u_int piix_freq = 14318182/4;
  57
  58 static struct timecounter piix_timecounter = {
  59         piix_get_timecount,     /* get_timecount */
  60         0,                      /* no poll_pps */
  61         0xffffff,               /* counter_mask */
  62         0,                      /* frequency */
  63         "PIIX"                  /* name */
  64 };
  65
  66 static int
  67 sysctl_machdep_piix_freq(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
  68 {
  69         int error;
  70         u_int freq;
  71
  72         if (piix_timecounter.tc_frequency == 0)
  73                 return (EOPNOTSUPP);
  74         freq = piix_freq;
  75         error = sysctl_handle_int(oidp, &freq, 0, req);
  76         if (error == 0 && req->newptr != NULL) {
  77                 piix_freq = freq;
  78                 piix_timecounter.tc_frequency = piix_freq;
  79         }
  80         return (error);
  81 }
  82
  83 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, piix_freq,
  84     CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW | CTLFLAG_NEEDGIANT, 0, sizeof(u_int),
  85     sysctl_machdep_piix_freq, "I",
  86     "");
  87
  88 static unsigned
  89 piix_get_timecount(struct timecounter *tc)
  90 {
  91         unsigned u1, u2, u3;
  92
  93         u2 = inl(piix_timecounter_address);
  94         u3 = inl(piix_timecounter_address);
  95         do {
  96                 u1 = u2;
  97                 u2 = u3;
  98                 u3 = inl(piix_timecounter_address);
  99         } while (u1 > u2 || u2 > u3);
 100         return (u2);
 101 }
 102
 103 static int
 104 piix_probe(device_t dev)
 105 {
 106         u_int32_t d;
 107
 108         if (devclass_get_device(devclass_find("acpi"), 0) != NULL)
 109                 return (ENXIO);
 110         switch (pci_get_devid(dev)) {
 111         case 0x71138086:
 112                 device_set_desc(dev, "PIIX Timecounter");
 113                 break;
 114         default:
 115                 return (ENXIO);
 116         }
 117
 118         d = pci_read_config(dev, PCIR_COMMAND, 2);
 119         if (!(d & PCIM_CMD_PORTEN)) {
 120                 device_printf(dev, "PIIX I/O space not mapped\n");
 121                 return (ENXIO);
 122         }
 123         return (0);
 124 }
 125
 126 static int
 127 piix_attach(device_t dev)
 128 {
 129         u_int32_t d;
 130
 131         d = pci_read_config(dev, 0x40, 4);
 132         piix_timecounter_address = (d & 0xffc0) + 8;
 133         piix_timecounter.tc_frequency = piix_freq;
 134         tc_init(&piix_timecounter);
 135         return (0);
 136 }
 137
 138 static device_method_t piix_methods[] = {
 139         /* Device interface */
 140         DEVMETHOD(device_probe,         piix_probe),
 141         DEVMETHOD(device_attach,        piix_attach),
 142         { 0, 0 }
 143 };
 144
 145 static driver_t piix_driver = {
 146         "piix",
 147         piix_methods,
 148         1,
 149 };
 150
 151 DRIVER_MODULE(piix, pci, piix_driver, 0, 0);