sys/i386/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_apic.h"
  50 #include "opt_clock.h"
  51 #include "opt_isa.h"
  52 #include "opt_mca.h"
  53 #include "opt_xbox.h"
  54
  55 #include <sys/param.h>
  56 #include <sys/systm.h>
  57 #include <sys/bus.h>
  58 #include <sys/clock.h>
  59 #include <sys/lock.h>
  60 #include <sys/kdb.h>
  61 #include <sys/mutex.h>
  62 #include <sys/proc.h>
  63 #include <sys/time.h>
  64 #include <sys/timetc.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/cputypes.h>
  76 #include <machine/frame.h>
  77 #include <machine/intr_machdep.h>
  78 #include <machine/md_var.h>
  79 #include <machine/psl.h>
  80 #ifdef DEV_APIC
  81 #include <machine/apicvar.h>
  82 #endif
  83 #include <machine/specialreg.h>
  84 #include <machine/ppireg.h>
  85 #include <machine/timerreg.h>
  86
  87 #include <isa/rtc.h>
  88 #ifdef DEV_ISA
  89 #include <isa/isareg.h>
  90 #include <isa/isavar.h>
  91 #endif
  92
  93 #ifdef DEV_MCA
  94 #include <i386/bios/mca_machdep.h>
  95 #endif
  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  struct intsrc *i8254_intsrc;
 115 static  u_int32_t i8254_lastcount;
 116 static  u_int32_t i8254_offset;
 117 static  int     (*i8254_pending)(struct intsrc *);
 118 static  int     i8254_ticked;
 119 static  int     using_lapic_timer;
 120 static  int     rtc_reg = -1;
 121 static  u_char  rtc_statusa = RTCSA_DIVIDER | RTCSA_NOPROF;
 122 static  u_char  rtc_statusb = RTCSB_24HR;
 123
 124 /* Values for timerX_state: */
 125 #define RELEASED        0
 126 #define RELEASE_PENDING 1
 127 #define ACQUIRED        2
 128 #define ACQUIRE_PENDING 3
 129
 130 static  u_char  timer2_state;
 131
 132 static  unsigned i8254_get_timecount(struct timecounter *tc);
 133 static  unsigned i8254_simple_get_timecount(struct timecounter *tc);
 134 static  void    set_timer_freq(u_int freq, int intr_freq);
 135
 136 static struct timecounter i8254_timecounter = {
 137         i8254_get_timecount,    /* get_timecount */
 138         0,                      /* no poll_pps */
 139         ~0u,                    /* counter_mask */
 140         0,                      /* frequency */
 141         "i8254",                /* name */
 142         0                       /* quality */
 143 };
 144
 145 static int
 146 clkintr(struct trapframe *frame)
 147 {
 148
 149         if (timecounter->tc_get_timecount == i8254_get_timecount) {
 150                 mtx_lock_spin(&clock_lock);
 151                 if (i8254_ticked)
 152                         i8254_ticked = 0;
 153                 else {
 154                         i8254_offset += timer0_max_count;
 155                         i8254_lastcount = 0;
 156                 }
 157                 clkintr_pending = 0;
 158                 mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 159         }
 160         KASSERT(!using_lapic_timer, ("clk interrupt enabled with lapic timer"));
 161         hardclock(TRAPF_USERMODE(frame), TRAPF_PC(frame));
 162 #ifdef DEV_MCA
 163         /* Reset clock interrupt by asserting bit 7 of port 0x61 */
 164         if (MCA_system)
 165                 outb(0x61, inb(0x61) | 0x80);
 166 #endif
 167         return (FILTER_HANDLED);
 168 }
 169
 170 int
 171 acquire_timer2(int mode)
 172 {
 173
 174         if (timer2_state != RELEASED)
 175                 return (-1);
 176         timer2_state = ACQUIRED;
 177
 178         /*
 179          * This access to the timer registers is as atomic as possible
 180          * because it is a single instruction.  We could do better if we
 181          * knew the rate.  Use of splclock() limits glitches to 10-100us,
 182          * and this is probably good enough for timer2, so we aren't as
 183          * careful with it as with timer0.
 184          */
 185         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL2 | (mode & 0x3f));
 186
 187         return (0);
 188 }
 189
 190 int
 191 release_timer2()
 192 {
 193
 194         if (timer2_state != ACQUIRED)
 195                 return (-1);
 196         timer2_state = RELEASED;
 197         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL2 | TIMER_SQWAVE | TIMER_16BIT);
 198         return (0);
 199 }
 200
 201 /*
 202  * This routine receives statistical clock interrupts from the RTC.
 203  * As explained above, these occur at 128 interrupts per second.
 204  * When profiling, we receive interrupts at a rate of 1024 Hz.
 205  *
 206  * This does not actually add as much overhead as it sounds, because
 207  * when the statistical clock is active, the hardclock driver no longer
 208  * needs to keep (inaccurate) statistics on its own.  This decouples
 209  * statistics gathering from scheduling interrupts.
 210  *
 211  * The RTC chip requires that we read status register C (RTC_INTR)
 212  * to acknowledge an interrupt, before it will generate the next one.
 213  * Under high interrupt load, rtcintr() can be indefinitely delayed and
 214  * the clock can tick immediately after the read from RTC_INTR.  In this
 215  * case, the mc146818A interrupt signal will not drop for long enough
 216  * to register with the 8259 PIC.  If an interrupt is missed, the stat
 217  * clock will halt, considerably degrading system performance.  This is
 218  * why we use 'while' rather than a more straightforward 'if' below.
 219  * Stat clock ticks can still be lost, causing minor loss of accuracy
 220  * in the statistics, but the stat clock will no longer stop.
 221  */
 222 static int
 223 rtcintr(struct trapframe *frame)
 224 {
 225
 226         while (rtcin(RTC_INTR) & RTCIR_PERIOD) {
 227                 if (profprocs != 0) {
 228                         if (--pscnt == 0)
 229                                 pscnt = psdiv;
 230                         profclock(TRAPF_USERMODE(frame), TRAPF_PC(frame));
 231                 }
 232                 if (pscnt == psdiv)
 233                         statclock(TRAPF_USERMODE(frame));
 234         }
 235         return (FILTER_HANDLED);
 236 }
 237
 238 #include "opt_ddb.h"
 239 #ifdef DDB
 240 #include <ddb/ddb.h>
 241
 242 DB_SHOW_COMMAND(rtc, rtc)
 243 {
 244         printf("%02x/%02x/%02x %02x:%02x:%02x, A = %02x, B = %02x, C = %02x\n",
 245                rtcin(RTC_YEAR), rtcin(RTC_MONTH), rtcin(RTC_DAY),
 246                rtcin(RTC_HRS), rtcin(RTC_MIN), rtcin(RTC_SEC),
 247                rtcin(RTC_STATUSA), rtcin(RTC_STATUSB), rtcin(RTC_INTR));
 248 }
 249 #endif /* DDB */
 250
 251 static int
 252 getit(void)
 253 {
 254         int high, low;
 255
 256         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 257
 258         /* Select timer0 and latch counter value. */
 259         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL0 | TIMER_LATCH);
 260
 261         low = inb(TIMER_CNTR0);
 262         high = inb(TIMER_CNTR0);
 263
 264         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 265         return ((high << 8) | low);
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Wait "n" microseconds.
 270  * Relies on timer 1 counting down from (timer_freq / hz)
 271  * Note: timer had better have been programmed before this is first used!
 272  */
 273 void
 274 DELAY(int n)
 275 {
 276         int delta, prev_tick, tick, ticks_left;
 277
 278 #ifdef DELAYDEBUG
 279         int getit_calls = 1;
 280         int n1;
 281         static int state = 0;
 282 #endif
 283
 284         if (tsc_freq != 0 && !tsc_is_broken) {
 285                 uint64_t start, end, now;
 286
 287                 sched_pin();
 288                 start = rdtsc();
 289                 end = start + (tsc_freq * n) / 1000000;
 290                 do {
 291                         now = rdtsc();
 292                 } while (now < end || (now > start && end < start));
 293                 sched_unpin();
 294                 return;
 295         }
 296 #ifdef DELAYDEBUG
 297         if (state == 0) {
 298                 state = 1;
 299                 for (n1 = 1; n1 <= 10000000; n1 *= 10)
 300                         DELAY(n1);
 301                 state = 2;
 302         }
 303         if (state == 1)
 304                 printf("DELAY(%d)...", n);
 305 #endif
 306         /*
 307          * Read the counter first, so that the rest of the setup overhead is
 308          * counted.  Guess the initial overhead is 20 usec (on most systems it
 309          * takes about 1.5 usec for each of the i/o's in getit().  The loop
 310          * takes about 6 usec on a 486/33 and 13 usec on a 386/20.  The
 311          * multiplications and divisions to scale the count take a while).
 312          *
 313          * However, if ddb is active then use a fake counter since reading
 314          * the i8254 counter involves acquiring a lock.  ddb must not do
 315          * locking for many reasons, but it calls here for at least atkbd
 316          * input.
 317          */
 318 #ifdef KDB
 319         if (kdb_active)
 320                 prev_tick = 1;
 321         else
 322 #endif
 323                 prev_tick = getit();
 324         n -= 0;                 /* XXX actually guess no initial overhead */
 325         /*
 326          * Calculate (n * (timer_freq / 1e6)) without using floating point
 327          * and without any avoidable overflows.
 328          */
 329         if (n <= 0)
 330                 ticks_left = 0;
 331         else if (n < 256)
 332                 /*
 333                  * Use fixed point to avoid a slow division by 1000000.
 334                  * 39099 = 1193182 * 2^15 / 10^6 rounded to nearest.
 335                  * 2^15 is the first power of 2 that gives exact results
 336                  * for n between 0 and 256.
 337                  */
 338                 ticks_left = ((u_int)n * 39099 + (1 << 15) - 1) >> 15;
 339         else
 340                 /*
 341                  * Don't bother using fixed point, although gcc-2.7.2
 342                  * generates particularly poor code for the long long
 343                  * division, since even the slow way will complete long
 344                  * before the delay is up (unless we're interrupted).
 345                  */
 346                 ticks_left = ((u_int)n * (long long)timer_freq + 999999)
 347                              / 1000000;
 348
 349         while (ticks_left > 0) {
 350 #ifdef KDB
 351                 if (kdb_active) {
 352                         inb(0x84);
 353                         tick = prev_tick - 1;
 354                         if (tick <= 0)
 355                                 tick = timer0_max_count;
 356                 } else
 357 #endif
 358                         tick = getit();
 359 #ifdef DELAYDEBUG
 360                 ++getit_calls;
 361 #endif
 362                 delta = prev_tick - tick;
 363                 prev_tick = tick;
 364                 if (delta < 0) {
 365                         delta += timer0_max_count;
 366                         /*
 367                          * Guard against timer0_max_count being wrong.
 368                          * This shouldn't happen in normal operation,
 369                          * but it may happen if set_timer_freq() is
 370                          * traced.
 371                          */
 372                         if (delta < 0)
 373                                 delta = 0;
 374                 }
 375                 ticks_left -= delta;
 376         }
 377 #ifdef DELAYDEBUG
 378         if (state == 1)
 379                 printf(" %d calls to getit() at %d usec each\n",
 380                        getit_calls, (n + 5) / getit_calls);
 381 #endif
 382 }
 383
 384 static void
 385 sysbeepstop(void *chan)
 386 {
 387         ppi_spkr_off();         /* disable counter2 output to speaker */
 388         timer_spkr_release();
 389         beeping = 0;
 390 }
 391
 392 int
 393 sysbeep(int pitch, int period)
 394 {
 395         int x = splclock();
 396
 397         if (timer_spkr_acquire())
 398                 if (!beeping) {
 399                         /* Something else owns it. */
 400                         splx(x);
 401                         return (-1); /* XXX Should be EBUSY, but nobody cares anyway. */
 402                 }
 403         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 404         spkr_set_pitch(pitch);
 405         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 406         if (!beeping) {
 407                 /* enable counter2 output to speaker */
 408                 ppi_spkr_on();
 409                 beeping = period;
 410                 timeout(sysbeepstop, (void *)NULL, period);
 411         }
 412         splx(x);
 413         return (0);
 414 }
 415
 416 /*
 417  * RTC support routines
 418  */
 419
 420 int
 421 rtcin(reg)
 422         int reg;
 423 {
 424         u_char val;
 425
 426         RTC_LOCK;
 427         if (rtc_reg != reg) {
 428                 inb(0x84);
 429                 outb(IO_RTC, reg);
 430                 rtc_reg = reg;
 431                 inb(0x84);
 432         }
 433         val = inb(IO_RTC + 1);
 434         RTC_UNLOCK;
 435         return (val);
 436 }
 437
 438 static void
 439 writertc(int reg, u_char val)
 440 {
 441
 442         RTC_LOCK;
 443         if (rtc_reg != reg) {
 444                 inb(0x84);
 445                 outb(IO_RTC, reg);
 446                 rtc_reg = reg;
 447                 inb(0x84);
 448         }
 449         outb(IO_RTC + 1, val);
 450         inb(0x84);
 451         RTC_UNLOCK;
 452 }
 453
 454 static __inline int
 455 readrtc(int port)
 456 {
 457         return(bcd2bin(rtcin(port)));
 458 }
 459
 460 static u_int
 461 calibrate_clocks(void)
 462 {
 463         u_int count, prev_count, tot_count;
 464         int sec, start_sec, timeout;
 465
 466         if (bootverbose)
 467                 printf("Calibrating clock(s) ... ");
 468         if (!(rtcin(RTC_STATUSD) & RTCSD_PWR))
 469                 goto fail;
 470         timeout = 100000000;
 471
 472         /* Read the mc146818A seconds counter. */
 473         for (;;) {
 474                 if (!(rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP)) {
 475                         sec = rtcin(RTC_SEC);
 476                         break;
 477                 }
 478                 if (--timeout == 0)
 479                         goto fail;
 480         }
 481
 482         /* Wait for the mC146818A seconds counter to change. */
 483         start_sec = sec;
 484         for (;;) {
 485                 if (!(rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP)) {
 486                         sec = rtcin(RTC_SEC);
 487                         if (sec != start_sec)
 488                                 break;
 489                 }
 490                 if (--timeout == 0)
 491                         goto fail;
 492         }
 493
 494         /* Start keeping track of the i8254 counter. */
 495         prev_count = getit();
 496         if (prev_count == 0 || prev_count > timer0_max_count)
 497                 goto fail;
 498         tot_count = 0;
 499
 500         /*
 501          * Wait for the mc146818A seconds counter to change.  Read the i8254
 502          * counter for each iteration since this is convenient and only
 503          * costs a few usec of inaccuracy. The timing of the final reads
 504          * of the counters almost matches the timing of the initial reads,
 505          * so the main cause of inaccuracy is the varying latency from
 506          * inside getit() or rtcin(RTC_STATUSA) to the beginning of the
 507          * rtcin(RTC_SEC) that returns a changed seconds count.  The
 508          * maximum inaccuracy from this cause is < 10 usec on 486's.
 509          */
 510         start_sec = sec;
 511         for (;;) {
 512                 if (!(rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP))
 513                         sec = rtcin(RTC_SEC);
 514                 count = getit();
 515                 if (count == 0 || count > timer0_max_count)
 516                         goto fail;
 517                 if (count > prev_count)
 518                         tot_count += prev_count - (count - timer0_max_count);
 519                 else
 520                         tot_count += prev_count - count;
 521                 prev_count = count;
 522                 if (sec != start_sec)
 523                         break;
 524                 if (--timeout == 0)
 525                         goto fail;
 526         }
 527
 528         if (bootverbose) {
 529                 printf("i8254 clock: %u Hz\n", tot_count);
 530         }
 531         return (tot_count);
 532
 533 fail:
 534         if (bootverbose)
 535                 printf("failed, using default i8254 clock of %u Hz\n",
 536                        timer_freq);
 537         return (timer_freq);
 538 }
 539
 540 static void
 541 set_timer_freq(u_int freq, int intr_freq)
 542 {
 543         int new_timer0_real_max_count;
 544
 545         i8254_timecounter.tc_frequency = freq;
 546         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 547         timer_freq = freq;
 548         if (using_lapic_timer)
 549                 new_timer0_real_max_count = 0x10000;
 550         else
 551                 new_timer0_real_max_count = TIMER_DIV(intr_freq);
 552         if (new_timer0_real_max_count != timer0_real_max_count) {
 553                 timer0_real_max_count = new_timer0_real_max_count;
 554                 if (timer0_real_max_count == 0x10000)
 555                         timer0_max_count = 0xffff;
 556                 else
 557                         timer0_max_count = timer0_real_max_count;
 558                 outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL0 | TIMER_RATEGEN | TIMER_16BIT);
 559                 outb(TIMER_CNTR0, timer0_real_max_count & 0xff);
 560                 outb(TIMER_CNTR0, timer0_real_max_count >> 8);
 561         }
 562         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 563 }
 564
 565 static void
 566 i8254_restore(void)
 567 {
 568
 569         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 570         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL0 | TIMER_RATEGEN | TIMER_16BIT);
 571         outb(TIMER_CNTR0, timer0_real_max_count & 0xff);
 572         outb(TIMER_CNTR0, timer0_real_max_count >> 8);
 573         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 574 }
 575
 576 static void
 577 rtc_restore(void)
 578 {
 579
 580         /* Restore all of the RTC's "status" (actually, control) registers. */
 581         /* XXX locking is needed for RTC access. */
 582         rtc_reg = -1;
 583         writertc(RTC_STATUSB, RTCSB_24HR);
 584         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 585         writertc(RTC_STATUSB, rtc_statusb);
 586         rtcin(RTC_INTR);
 587 }
 588
 589 /*
 590  * Restore all the timers non-atomically (XXX: should be atomically).
 591  *
 592  * This function is called from pmtimer_resume() to restore all the timers.
 593  * This should not be necessary, but there are broken laptops that do not
 594  * restore all the timers on resume.
 595  */
 596 void
 597 timer_restore(void)
 598 {
 599
 600         i8254_restore();                /* restore timer_freq and hz */
 601         rtc_restore();                  /* reenable RTC interrupts */
 602 }
 603
 604 /* This is separate from startrtclock() so that it can be called early. */
 605 void
 606 i8254_init(void)
 607 {
 608
 609         mtx_init(&clock_lock, "clk", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOPROFILE);
 610         set_timer_freq(timer_freq, hz);
 611 }
 612
 613 void
 614 startrtclock()
 615 {
 616         u_int delta, freq;
 617
 618         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 619         writertc(RTC_STATUSB, RTCSB_24HR);
 620
 621         freq = calibrate_clocks();
 622 #ifdef CLK_CALIBRATION_LOOP
 623         if (bootverbose) {
 624                 printf(
 625                 "Press a key on the console to abort clock calibration\n");
 626                 while (cncheckc() == -1)
 627                         calibrate_clocks();
 628         }
 629 #endif
 630
 631         /*
 632          * Use the calibrated i8254 frequency if it seems reasonable.
 633          * Otherwise use the default, and don't use the calibrated i586
 634          * frequency.
 635          */
 636         delta = freq > timer_freq ? freq - timer_freq : timer_freq - freq;
 637         if (delta < timer_freq / 100) {
 638 #ifndef CLK_USE_I8254_CALIBRATION
 639                 if (bootverbose)
 640                         printf(
 641 "CLK_USE_I8254_CALIBRATION not specified - using default frequency\n");
 642                 freq = timer_freq;
 643 #endif
 644                 timer_freq = freq;
 645         } else {
 646                 if (bootverbose)
 647                         printf(
 648                     "%d Hz differs from default of %d Hz by more than 1%%\n",
 649                                freq, timer_freq);
 650         }
 651
 652         set_timer_freq(timer_freq, hz);
 653         tc_init(&i8254_timecounter);
 654
 655         init_TSC();
 656 }
 657
 658 /*
 659  * Initialize the time of day register, based on the time base which is, e.g.
 660  * from a filesystem.
 661  */
 662 void
 663 inittodr(time_t base)
 664 {
 665         int s;
 666         struct timespec ts;
 667         struct clocktime ct;
 668
 669         if (base) {
 670                 s = splclock();
 671                 ts.tv_sec = base;
 672                 ts.tv_nsec = 0;
 673                 tc_setclock(&ts);
 674                 splx(s);
 675         }
 676
 677         /* Look if we have a RTC present and the time is valid */
 678         if (!(rtcin(RTC_STATUSD) & RTCSD_PWR)) {
 679                 printf("Invalid time in real time clock.\n");
 680                 printf("Check and reset the date immediately!\n");
 681                 return;
 682         }
 683
 684         /* wait for time update to complete */
 685         /* If RTCSA_TUP is zero, we have at least 244us before next update */
 686         s = splhigh();
 687         while (rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP) {
 688                 splx(s);
 689                 s = splhigh();
 690         }
 691         ct.nsec = 0;
 692         ct.sec = readrtc(RTC_SEC);
 693         ct.min = readrtc(RTC_MIN);
 694         ct.hour = readrtc(RTC_HRS);
 695         ct.day = readrtc(RTC_DAY);
 696         ct.dow = readrtc(RTC_WDAY) - 1;
 697         ct.mon = readrtc(RTC_MONTH);
 698         ct.year = readrtc(RTC_YEAR);
 699 #ifdef USE_RTC_CENTURY
 700         ct.year += readrtc(RTC_CENTURY) * 100;
 701 #else
 702         ct.year += 2000;
 703 #endif
 704         clock_ct_to_ts(&ct, &ts);
 705         ts.tv_sec += utc_offset();
 706         tc_setclock(&ts);
 707 }
 708
 709 /*
 710  * Write system time back to RTC
 711  */
 712 void
 713 resettodr()
 714 {
 715         struct timespec ts;
 716         struct clocktime ct;
 717
 718         if (disable_rtc_set)
 719                 return;
 720
 721         getnanotime(&ts);
 722         ts.tv_sec -= utc_offset();
 723         clock_ts_to_ct(&ts, &ct);
 724
 725         /* Disable RTC updates and interrupts. */
 726         writertc(RTC_STATUSB, RTCSB_HALT | RTCSB_24HR);
 727
 728         writertc(RTC_SEC, bin2bcd(ct.sec));             /* Write back Seconds */
 729         writertc(RTC_MIN, bin2bcd(ct.min));             /* Write back Minutes */
 730         writertc(RTC_HRS, bin2bcd(ct.hour));            /* Write back Hours   */
 731
 732         writertc(RTC_WDAY, ct.dow + 1);                 /* Write back Weekday */
 733         writertc(RTC_DAY, bin2bcd(ct.day));             /* Write back Day */
 734         writertc(RTC_MONTH, bin2bcd(ct.mon));           /* Write back Month   */
 735         writertc(RTC_YEAR, bin2bcd(ct.year % 100));     /* Write back Year    */
 736 #ifdef USE_RTC_CENTURY
 737         writertc(RTC_CENTURY, bin2bcd(ct.year / 100));  /* ... and Century    */
 738 #endif
 739
 740         /* Reenable RTC updates and interrupts. */
 741         writertc(RTC_STATUSB, rtc_statusb);
 742         rtcin(RTC_INTR);
 743 }
 744
 745
 746 /*
 747  * Start both clocks running.
 748  */
 749 void
 750 cpu_initclocks()
 751 {
 752         int diag;
 753
 754 #ifdef DEV_APIC
 755         using_lapic_timer = lapic_setup_clock();
 756 #endif
 757         /*
 758          * If we aren't using the local APIC timer to drive the kernel
 759          * clocks, setup the interrupt handler for the 8254 timer 0 so
 760          * that it can drive hardclock().  Otherwise, change the 8254
 761          * timecounter to user a simpler algorithm.
 762          */
 763         if (!using_lapic_timer) {
 764                 intr_add_handler("clk", 0, (driver_filter_t *)clkintr, NULL,
 765                     NULL, INTR_TYPE_CLK, NULL);
 766                 i8254_intsrc = intr_lookup_source(0);
 767                 if (i8254_intsrc != NULL)
 768                         i8254_pending =
 769                             i8254_intsrc->is_pic->pic_source_pending;
 770         } else {
 771                 i8254_timecounter.tc_get_timecount =
 772                     i8254_simple_get_timecount;
 773                 i8254_timecounter.tc_counter_mask = 0xffff;
 774                 set_timer_freq(timer_freq, hz);
 775         }
 776
 777         /* Initialize RTC. */
 778         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 779         writertc(RTC_STATUSB, RTCSB_24HR);
 780
 781         /*
 782          * If the separate statistics clock hasn't been explicility disabled
 783          * and we aren't already using the local APIC timer to drive the
 784          * kernel clocks, then setup the RTC to periodically interrupt to
 785          * drive statclock() and profclock().
 786          */
 787         if (!statclock_disable && !using_lapic_timer) {
 788                 diag = rtcin(RTC_DIAG);
 789                 if (diag != 0)
 790                         printf("RTC BIOS diagnostic error %b\n", diag, RTCDG_BITS);
 791
 792                 /* Setting stathz to nonzero early helps avoid races. */
 793                 stathz = RTC_NOPROFRATE;
 794                 profhz = RTC_PROFRATE;
 795
 796                 /* Enable periodic interrupts from the RTC. */
 797                 rtc_statusb |= RTCSB_PINTR;
 798                 intr_add_handler("rtc", 8, (driver_filter_t *)rtcintr, NULL, NULL,
 799                     INTR_TYPE_CLK, NULL);
 800
 801                 writertc(RTC_STATUSB, rtc_statusb);
 802                 rtcin(RTC_INTR);
 803         }
 804
 805         init_TSC_tc();
 806 }
 807
 808 void
 809 cpu_startprofclock(void)
 810 {
 811
 812         if (using_lapic_timer)
 813                 return;
 814         rtc_statusa = RTCSA_DIVIDER | RTCSA_PROF;
 815         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 816         psdiv = pscnt = psratio;
 817 }
 818
 819 void
 820 cpu_stopprofclock(void)
 821 {
 822
 823         if (using_lapic_timer)
 824                 return;
 825         rtc_statusa = RTCSA_DIVIDER | RTCSA_NOPROF;
 826         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 827         psdiv = pscnt = 1;
 828 }
 829
 830 static int
 831 sysctl_machdep_i8254_freq(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 832 {
 833         int error;
 834         u_int freq;
 835
 836         /*
 837          * Use `i8254' instead of `timer' in external names because `timer'
 838          * is is too generic.  Should use it everywhere.
 839          */
 840         freq = timer_freq;
 841         error = sysctl_handle_int(oidp, &freq, sizeof(freq), req);
 842         if (error == 0 && req->newptr != NULL)
 843                 set_timer_freq(freq, hz);
 844         return (error);
 845 }
 846
 847 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, i8254_freq, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
 848     0, sizeof(u_int), sysctl_machdep_i8254_freq, "IU", "");
 849
 850 static unsigned
 851 i8254_simple_get_timecount(struct timecounter *tc)
 852 {
 853
 854         return (timer0_max_count - getit());
 855 }
 856
 857 static unsigned
 858 i8254_get_timecount(struct timecounter *tc)
 859 {
 860         u_int count;
 861         u_int high, low;
 862         u_int eflags;
 863
 864         eflags = read_eflags();
 865         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 866
 867         /* Select timer0 and latch counter value. */
 868         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL0 | TIMER_LATCH);
 869
 870         low = inb(TIMER_CNTR0);
 871         high = inb(TIMER_CNTR0);
 872         count = timer0_max_count - ((high << 8) | low);
 873         if (count < i8254_lastcount ||
 874             (!i8254_ticked && (clkintr_pending ||
 875             ((count < 20 || (!(eflags & PSL_I) && count < timer0_max_count / 2u)) &&
 876             i8254_pending != NULL && i8254_pending(i8254_intsrc))))) {
 877                 i8254_ticked = 1;
 878                 i8254_offset += timer0_max_count;
 879         }
 880         i8254_lastcount = count;
 881         count += i8254_offset;
 882         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 883         return (count);
 884 }
 885
 886 #ifdef DEV_ISA
 887 /*
 888  * Attach to the ISA PnP descriptors for the timer and realtime clock.
 889  */
 890 static struct isa_pnp_id attimer_ids[] = {
 891         { 0x0001d041 /* PNP0100 */, "AT timer" },
 892         { 0x000bd041 /* PNP0B00 */, "AT realtime clock" },
 893         { 0 }
 894 };
 895
 896 static int
 897 attimer_probe(device_t dev)
 898 {
 899         int result;
 900
 901         if ((result = ISA_PNP_PROBE(device_get_parent(dev), dev, attimer_ids)) <= 0)
 902                 device_quiet(dev);
 903         return(result);
 904 }
 905
 906 static int
 907 attimer_attach(device_t dev)
 908 {
 909         return(0);
 910 }
 911
 912 static device_method_t attimer_methods[] = {
 913         /* Device interface */
 914         DEVMETHOD(device_probe,         attimer_probe),
 915         DEVMETHOD(device_attach,        attimer_attach),
 916         DEVMETHOD(device_detach,        bus_generic_detach),
 917         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 918         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),   /* XXX stop statclock? */
 919         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),    /* XXX restart statclock? */
 920         { 0, 0 }
 921 };
 922
 923 static driver_t attimer_driver = {
 924         "attimer",
 925         attimer_methods,
 926         1,              /* no softc */
 927 };
 928
 929 static devclass_t attimer_devclass;
 930
 931 DRIVER_MODULE(attimer, isa, attimer_driver, attimer_devclass, 0, 0);
 932 DRIVER_MODULE(attimer, acpi, attimer_driver, attimer_devclass, 0, 0);
 933 #endif /* DEV_ISA */