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
  67 static int
  68 sysctl_machdep_piix_freq(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
  69 {
  70         int error;
  71         u_int freq;
  72
  73         if (piix_timecounter.tc_frequency == 0)
  74                 return (EOPNOTSUPP);
  75         freq = piix_freq;
  76         error = sysctl_handle_int(oidp, &freq, 0, req);
  77         if (error == 0 && req->newptr != NULL) {
  78                 piix_freq = freq;
  79                 piix_timecounter.tc_frequency = piix_freq;
  80         }
  81         return (error);
  82 }
  83
  84 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, piix_freq, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
  85     0, sizeof(u_int), sysctl_machdep_piix_freq, "I", "");
  86
  87 static unsigned
  88 piix_get_timecount(struct timecounter *tc)
  89 {
  90         unsigned u1, u2, u3;
  91
  92         u2 = inl(piix_timecounter_address);
  93         u3 = inl(piix_timecounter_address);
  94         do {
  95                 u1 = u2;
  96                 u2 = u3;
  97                 u3 = inl(piix_timecounter_address);
  98         } while (u1 > u2 || u2 > u3);
  99         return (u2);
 100 }
 101
 102 static int
 103 piix_probe(device_t dev)
 104 {
 105         u_int32_t d;
 106
 107         if (devclass_get_device(devclass_find("acpi"), 0) != NULL)
 108                 return (ENXIO);
 109         switch (pci_get_devid(dev)) {
 110         case 0x71138086:
 111                 device_set_desc(dev, "PIIX Timecounter");
 112                 break;
 113         default:
 114                 return (ENXIO);
 115         }
 116
 117         d = pci_read_config(dev, PCIR_COMMAND, 2);
 118         if (!(d & PCIM_CMD_PORTEN)) {
 119                 device_printf(dev, "PIIX I/O space not mapped\n");
 120                 return (ENXIO);
 121         }
 122         return (0);
 123 }
 124
 125 static int
 126 piix_attach(device_t dev)
 127 {
 128         u_int32_t d;
 129
 130         d = pci_read_config(dev, 0x40, 4);
 131         piix_timecounter_address = (d & 0xffc0) + 8;
 132         piix_timecounter.tc_frequency = piix_freq;
 133         tc_init(&piix_timecounter);
 134         return (0);
 135 }
 136
 137 static device_method_t piix_methods[] = {
 138         /* Device interface */
 139         DEVMETHOD(device_probe,         piix_probe),
 140         DEVMETHOD(device_attach,        piix_attach),
 141         { 0, 0 }
 142 };
 143
 144 static driver_t piix_driver = {
 145         "piix",
 146         piix_methods,
 147         1,
 148 };
 149
 150 static devclass_t piix_devclass;
 151
 152 DRIVER_MODULE(piix, pci, piix_driver, piix_devclass, 0, 0);