sys/isa/atrtc.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/lock.h>
  59 #include <sys/kdb.h>
  60 #include <sys/mutex.h>
  61 #include <sys/proc.h>
  62 #include <sys/time.h>
  63 #include <sys/timetc.h>
  64 #include <sys/kernel.h>
  65 #include <sys/limits.h>
  66 #include <sys/module.h>
  67 #include <sys/sched.h>
  68 #include <sys/sysctl.h>
  69 #include <sys/cons.h>
  70 #include <sys/power.h>
  71
  72 #include <machine/clock.h>
  73 #include <machine/cpu.h>
  74 #include <machine/cputypes.h>
  75 #include <machine/frame.h>
  76 #include <machine/intr_machdep.h>
  77 #include <machine/md_var.h>
  78 #include <machine/psl.h>
  79 #ifdef DEV_APIC
  80 #include <machine/apicvar.h>
  81 #endif
  82 #include <machine/specialreg.h>
  83 #include <machine/ppireg.h>
  84 #include <machine/timerreg.h>
  85
  86 #include <isa/rtc.h>
  87 #ifdef DEV_ISA
  88 #include <isa/isareg.h>
  89 #include <isa/isavar.h>
  90 #endif
  91
  92 #ifdef DEV_MCA
  93 #include <i386/bios/mca_machdep.h>
  94 #endif
  95
  96 #ifdef XBOX
  97 #include <machine/xbox.h>
  98 #endif
  99
 100 /*
 101  * 32-bit time_t's can't reach leap years before 1904 or after 2036, so we
 102  * can use a simple formula for leap years.
 103  */
 104 #define LEAPYEAR(y) (((u_int)(y) % 4 == 0) ? 1 : 0)
 105 #define DAYSPERYEAR   (31+28+31+30+31+30+31+31+30+31+30+31)
 106
 107 #define TIMER_DIV(x) ((timer_freq + (x) / 2) / (x))
 108
 109 int     adjkerntz;              /* local offset from GMT in seconds */
 110 int     clkintr_pending;
 111 int     disable_rtc_set;        /* disable resettodr() if != 0 */
 112 int     pscnt = 1;
 113 int     psdiv = 1;
 114 int     statclock_disable;
 115 #ifndef TIMER_FREQ
 116 #define TIMER_FREQ   1193182
 117 #endif
 118 u_int   timer_freq = TIMER_FREQ;
 119 int     timer0_max_count;
 120 int     timer0_real_max_count;
 121 int     wall_cmos_clock;        /* wall CMOS clock assumed if != 0 */
 122 struct mtx clock_lock;
 123 #define RTC_LOCK        mtx_lock_spin(&clock_lock)
 124 #define RTC_UNLOCK      mtx_unlock_spin(&clock_lock)
 125
 126 static  int     beeping = 0;
 127 static  const u_char daysinmonth[] = {31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
 128 static  struct intsrc *i8254_intsrc;
 129 static  u_int32_t i8254_lastcount;
 130 static  u_int32_t i8254_offset;
 131 static  int     (*i8254_pending)(struct intsrc *);
 132 static  int     i8254_ticked;
 133 static  int     using_lapic_timer;
 134 static  u_char  rtc_statusa = RTCSA_DIVIDER | RTCSA_NOPROF;
 135 static  u_char  rtc_statusb = RTCSB_24HR;
 136
 137 /* Values for timerX_state: */
 138 #define RELEASED        0
 139 #define RELEASE_PENDING 1
 140 #define ACQUIRED        2
 141 #define ACQUIRE_PENDING 3
 142
 143 static  u_char  timer2_state;
 144
 145 static  unsigned i8254_get_timecount(struct timecounter *tc);
 146 static  unsigned i8254_simple_get_timecount(struct timecounter *tc);
 147 static  void    set_timer_freq(u_int freq, int intr_freq);
 148
 149 static struct timecounter i8254_timecounter = {
 150         i8254_get_timecount,    /* get_timecount */
 151         0,                      /* no poll_pps */
 152         ~0u,                    /* counter_mask */
 153         0,                      /* frequency */
 154         "i8254",                /* name */
 155         0                       /* quality */
 156 };
 157
 158 static void
 159 clkintr(struct trapframe *frame)
 160 {
 161
 162         if (timecounter->tc_get_timecount == i8254_get_timecount) {
 163                 mtx_lock_spin(&clock_lock);
 164                 if (i8254_ticked)
 165                         i8254_ticked = 0;
 166                 else {
 167                         i8254_offset += timer0_max_count;
 168                         i8254_lastcount = 0;
 169                 }
 170                 clkintr_pending = 0;
 171                 mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 172         }
 173         KASSERT(!using_lapic_timer, ("clk interrupt enabled with lapic timer"));
 174         hardclock(TRAPF_USERMODE(frame), TRAPF_PC(frame));
 175 #ifdef DEV_MCA
 176         /* Reset clock interrupt by asserting bit 7 of port 0x61 */
 177         if (MCA_system)
 178                 outb(0x61, inb(0x61) | 0x80);
 179 #endif
 180 }
 181
 182 int
 183 acquire_timer2(int mode)
 184 {
 185
 186         if (timer2_state != RELEASED)
 187                 return (-1);
 188         timer2_state = ACQUIRED;
 189
 190         /*
 191          * This access to the timer registers is as atomic as possible
 192          * because it is a single instruction.  We could do better if we
 193          * knew the rate.  Use of splclock() limits glitches to 10-100us,
 194          * and this is probably good enough for timer2, so we aren't as
 195          * careful with it as with timer0.
 196          */
 197         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL2 | (mode & 0x3f));
 198
 199         return (0);
 200 }
 201
 202 int
 203 release_timer2()
 204 {
 205
 206         if (timer2_state != ACQUIRED)
 207                 return (-1);
 208         timer2_state = RELEASED;
 209         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL2 | TIMER_SQWAVE | TIMER_16BIT);
 210         return (0);
 211 }
 212
 213 /*
 214  * This routine receives statistical clock interrupts from the RTC.
 215  * As explained above, these occur at 128 interrupts per second.
 216  * When profiling, we receive interrupts at a rate of 1024 Hz.
 217  *
 218  * This does not actually add as much overhead as it sounds, because
 219  * when the statistical clock is active, the hardclock driver no longer
 220  * needs to keep (inaccurate) statistics on its own.  This decouples
 221  * statistics gathering from scheduling interrupts.
 222  *
 223  * The RTC chip requires that we read status register C (RTC_INTR)
 224  * to acknowledge an interrupt, before it will generate the next one.
 225  * Under high interrupt load, rtcintr() can be indefinitely delayed and
 226  * the clock can tick immediately after the read from RTC_INTR.  In this
 227  * case, the mc146818A interrupt signal will not drop for long enough
 228  * to register with the 8259 PIC.  If an interrupt is missed, the stat
 229  * clock will halt, considerably degrading system performance.  This is
 230  * why we use 'while' rather than a more straightforward 'if' below.
 231  * Stat clock ticks can still be lost, causing minor loss of accuracy
 232  * in the statistics, but the stat clock will no longer stop.
 233  */
 234 static void
 235 rtcintr(struct trapframe *frame)
 236 {
 237
 238         while (rtcin(RTC_INTR) & RTCIR_PERIOD) {
 239                 if (profprocs != 0) {
 240                         if (--pscnt == 0)
 241                                 pscnt = psdiv;
 242                         profclock(TRAPF_USERMODE(frame), TRAPF_PC(frame));
 243                 }
 244                 if (pscnt == psdiv)
 245                         statclock(TRAPF_USERMODE(frame));
 246         }
 247 }
 248
 249 #include "opt_ddb.h"
 250 #ifdef DDB
 251 #include <ddb/ddb.h>
 252
 253 DB_SHOW_COMMAND(rtc, rtc)
 254 {
 255         printf("%02x/%02x/%02x %02x:%02x:%02x, A = %02x, B = %02x, C = %02x\n",
 256                rtcin(RTC_YEAR), rtcin(RTC_MONTH), rtcin(RTC_DAY),
 257                rtcin(RTC_HRS), rtcin(RTC_MIN), rtcin(RTC_SEC),
 258                rtcin(RTC_STATUSA), rtcin(RTC_STATUSB), rtcin(RTC_INTR));
 259 }
 260 #endif /* DDB */
 261
 262 static int
 263 getit(void)
 264 {
 265         int high, low;
 266
 267         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 268
 269         /* Select timer0 and latch counter value. */
 270         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL0 | TIMER_LATCH);
 271
 272         low = inb(TIMER_CNTR0);
 273         high = inb(TIMER_CNTR0);
 274
 275         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 276         return ((high << 8) | low);
 277 }
 278
 279 /*
 280  * Wait "n" microseconds.
 281  * Relies on timer 1 counting down from (timer_freq / hz)
 282  * Note: timer had better have been programmed before this is first used!
 283  */
 284 void
 285 DELAY(int n)
 286 {
 287         int delta, prev_tick, tick, ticks_left;
 288
 289 #ifdef DELAYDEBUG
 290         int getit_calls = 1;
 291         int n1;
 292         static int state = 0;
 293 #endif
 294
 295         if (tsc_freq != 0 && !tsc_is_broken) {
 296                 uint64_t start, end, now;
 297
 298                 sched_pin();
 299                 start = rdtsc();
 300                 end = start + (tsc_freq * n) / 1000000;
 301                 do {
 302                         now = rdtsc();
 303                 } while (now < end || (now > start && end < start));
 304                 sched_unpin();
 305                 return;
 306         }
 307 #ifdef DELAYDEBUG
 308         if (state == 0) {
 309                 state = 1;
 310                 for (n1 = 1; n1 <= 10000000; n1 *= 10)
 311                         DELAY(n1);
 312                 state = 2;
 313         }
 314         if (state == 1)
 315                 printf("DELAY(%d)...", n);
 316 #endif
 317         /*
 318          * Guard against the timer being uninitialized if we are called
 319          * early for console i/o.
 320          */
 321         if (timer0_max_count == 0)
 322                 set_timer_freq(timer_freq, hz);
 323
 324         /*
 325          * Read the counter first, so that the rest of the setup overhead is
 326          * counted.  Guess the initial overhead is 20 usec (on most systems it
 327          * takes about 1.5 usec for each of the i/o's in getit().  The loop
 328          * takes about 6 usec on a 486/33 and 13 usec on a 386/20.  The
 329          * multiplications and divisions to scale the count take a while).
 330          *
 331          * However, if ddb is active then use a fake counter since reading
 332          * the i8254 counter involves acquiring a lock.  ddb must not do
 333          * locking for many reasons, but it calls here for at least atkbd
 334          * input.
 335          */
 336 #ifdef KDB
 337         if (kdb_active)
 338                 prev_tick = 1;
 339         else
 340 #endif
 341                 prev_tick = getit();
 342         n -= 0;                 /* XXX actually guess no initial overhead */
 343         /*
 344          * Calculate (n * (timer_freq / 1e6)) without using floating point
 345          * and without any avoidable overflows.
 346          */
 347         if (n <= 0)
 348                 ticks_left = 0;
 349         else if (n < 256)
 350                 /*
 351                  * Use fixed point to avoid a slow division by 1000000.
 352                  * 39099 = 1193182 * 2^15 / 10^6 rounded to nearest.
 353                  * 2^15 is the first power of 2 that gives exact results
 354                  * for n between 0 and 256.
 355                  */
 356                 ticks_left = ((u_int)n * 39099 + (1 << 15) - 1) >> 15;
 357         else
 358                 /*
 359                  * Don't bother using fixed point, although gcc-2.7.2
 360                  * generates particularly poor code for the long long
 361                  * division, since even the slow way will complete long
 362                  * before the delay is up (unless we're interrupted).
 363                  */
 364                 ticks_left = ((u_int)n * (long long)timer_freq + 999999)
 365                              / 1000000;
 366
 367         while (ticks_left > 0) {
 368 #ifdef KDB
 369                 if (kdb_active) {
 370                         inb(0x84);
 371                         tick = prev_tick - 1;
 372                         if (tick <= 0)
 373                                 tick = timer0_max_count;
 374                 } else
 375 #endif
 376                         tick = getit();
 377 #ifdef DELAYDEBUG
 378                 ++getit_calls;
 379 #endif
 380                 delta = prev_tick - tick;
 381                 prev_tick = tick;
 382                 if (delta < 0) {
 383                         delta += timer0_max_count;
 384                         /*
 385                          * Guard against timer0_max_count being wrong.
 386                          * This shouldn't happen in normal operation,
 387                          * but it may happen if set_timer_freq() is
 388                          * traced.
 389                          */
 390                         if (delta < 0)
 391                                 delta = 0;
 392                 }
 393                 ticks_left -= delta;
 394         }
 395 #ifdef DELAYDEBUG
 396         if (state == 1)
 397                 printf(" %d calls to getit() at %d usec each\n",
 398                        getit_calls, (n + 5) / getit_calls);
 399 #endif
 400 }
 401
 402 static void
 403 sysbeepstop(void *chan)
 404 {
 405         ppi_spkr_off();         /* disable counter2 output to speaker */
 406         timer_spkr_release();
 407         beeping = 0;
 408 }
 409
 410 int
 411 sysbeep(int pitch, int period)
 412 {
 413         int x = splclock();
 414
 415         if (timer_spkr_acquire())
 416                 if (!beeping) {
 417                         /* Something else owns it. */
 418                         splx(x);
 419                         return (-1); /* XXX Should be EBUSY, but nobody cares anyway. */
 420                 }
 421         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 422         spkr_set_pitch(pitch);
 423         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 424         if (!beeping) {
 425                 /* enable counter2 output to speaker */
 426                 ppi_spkr_on();
 427                 beeping = period;
 428                 timeout(sysbeepstop, (void *)NULL, period);
 429         }
 430         splx(x);
 431         return (0);
 432 }
 433
 434 /*
 435  * RTC support routines
 436  */
 437
 438 int
 439 rtcin(reg)
 440         int reg;
 441 {
 442         u_char val;
 443
 444         RTC_LOCK;
 445         outb(IO_RTC, reg);
 446         inb(0x84);
 447         val = inb(IO_RTC + 1);
 448         inb(0x84);
 449         RTC_UNLOCK;
 450         return (val);
 451 }
 452
 453 static __inline void
 454 writertc(u_char reg, u_char val)
 455 {
 456
 457         RTC_LOCK;
 458         inb(0x84);
 459         outb(IO_RTC, reg);
 460         inb(0x84);
 461         outb(IO_RTC + 1, val);
 462         inb(0x84);              /* XXX work around wrong order in rtcin() */
 463         RTC_UNLOCK;
 464 }
 465
 466 static __inline int
 467 readrtc(int port)
 468 {
 469         return(bcd2bin(rtcin(port)));
 470 }
 471
 472 static u_int
 473 calibrate_clocks(void)
 474 {
 475         u_int count, prev_count, tot_count;
 476         int sec, start_sec, timeout;
 477
 478         if (bootverbose)
 479                 printf("Calibrating clock(s) ... ");
 480         if (!(rtcin(RTC_STATUSD) & RTCSD_PWR))
 481                 goto fail;
 482         timeout = 100000000;
 483
 484         /* Read the mc146818A seconds counter. */
 485         for (;;) {
 486                 if (!(rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP)) {
 487                         sec = rtcin(RTC_SEC);
 488                         break;
 489                 }
 490                 if (--timeout == 0)
 491                         goto fail;
 492         }
 493
 494         /* Wait for the mC146818A seconds counter to change. */
 495         start_sec = sec;
 496         for (;;) {
 497                 if (!(rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP)) {
 498                         sec = rtcin(RTC_SEC);
 499                         if (sec != start_sec)
 500                                 break;
 501                 }
 502                 if (--timeout == 0)
 503                         goto fail;
 504         }
 505
 506         /* Start keeping track of the i8254 counter. */
 507         prev_count = getit();
 508         if (prev_count == 0 || prev_count > timer0_max_count)
 509                 goto fail;
 510         tot_count = 0;
 511
 512         /*
 513          * Wait for the mc146818A seconds counter to change.  Read the i8254
 514          * counter for each iteration since this is convenient and only
 515          * costs a few usec of inaccuracy. The timing of the final reads
 516          * of the counters almost matches the timing of the initial reads,
 517          * so the main cause of inaccuracy is the varying latency from
 518          * inside getit() or rtcin(RTC_STATUSA) to the beginning of the
 519          * rtcin(RTC_SEC) that returns a changed seconds count.  The
 520          * maximum inaccuracy from this cause is < 10 usec on 486's.
 521          */
 522         start_sec = sec;
 523         for (;;) {
 524                 if (!(rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP))
 525                         sec = rtcin(RTC_SEC);
 526                 count = getit();
 527                 if (count == 0 || count > timer0_max_count)
 528                         goto fail;
 529                 if (count > prev_count)
 530                         tot_count += prev_count - (count - timer0_max_count);
 531                 else
 532                         tot_count += prev_count - count;
 533                 prev_count = count;
 534                 if (sec != start_sec)
 535                         break;
 536                 if (--timeout == 0)
 537                         goto fail;
 538         }
 539
 540         if (bootverbose) {
 541                 printf("i8254 clock: %u Hz\n", tot_count);
 542         }
 543         return (tot_count);
 544
 545 fail:
 546 #ifdef XBOX
 547         if (arch_i386_is_xbox)
 548                 timer_freq = 1125000; /* gives ~733.34MHz CPU clock */
 549 #endif
 550
 551         if (bootverbose)
 552                 printf("failed, using default i8254 clock of %u Hz\n",
 553                        timer_freq);
 554         return (timer_freq);
 555 }
 556
 557 static void
 558 set_timer_freq(u_int freq, int intr_freq)
 559 {
 560         int new_timer0_real_max_count;
 561
 562         i8254_timecounter.tc_frequency = freq;
 563         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 564         timer_freq = freq;
 565         if (using_lapic_timer)
 566                 new_timer0_real_max_count = 0x10000;
 567         else
 568                 new_timer0_real_max_count = TIMER_DIV(intr_freq);
 569         if (new_timer0_real_max_count != timer0_real_max_count) {
 570                 timer0_real_max_count = new_timer0_real_max_count;
 571                 if (timer0_real_max_count == 0x10000)
 572                         timer0_max_count = 0xffff;
 573                 else
 574                         timer0_max_count = timer0_real_max_count;
 575                 outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL0 | TIMER_RATEGEN | TIMER_16BIT);
 576                 outb(TIMER_CNTR0, timer0_real_max_count & 0xff);
 577                 outb(TIMER_CNTR0, timer0_real_max_count >> 8);
 578         }
 579         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 580 }
 581
 582 static void
 583 i8254_restore(void)
 584 {
 585
 586         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 587         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL0 | TIMER_RATEGEN | TIMER_16BIT);
 588         outb(TIMER_CNTR0, timer0_real_max_count & 0xff);
 589         outb(TIMER_CNTR0, timer0_real_max_count >> 8);
 590         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 591 }
 592
 593 static void
 594 rtc_restore(void)
 595 {
 596
 597         /* Restore all of the RTC's "status" (actually, control) registers. */
 598         /* XXX locking is needed for RTC access. */
 599         writertc(RTC_STATUSB, RTCSB_24HR);
 600         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 601         writertc(RTC_STATUSB, rtc_statusb);
 602         rtcin(RTC_INTR);
 603 }
 604
 605 /*
 606  * Restore all the timers non-atomically (XXX: should be atomically).
 607  *
 608  * This function is called from pmtimer_resume() to restore all the timers.
 609  * This should not be necessary, but there are broken laptops that do not
 610  * restore all the timers on resume.
 611  */
 612 void
 613 timer_restore(void)
 614 {
 615
 616         i8254_restore();                /* restore timer_freq and hz */
 617         rtc_restore();                  /* reenable RTC interrupts */
 618 }
 619
 620 /*
 621  * Initialize 8254 timer 0 early so that it can be used in DELAY().
 622  * XXX initialization of other timers is unintentionally left blank.
 623  */
 624 void
 625 startrtclock()
 626 {
 627         u_int delta, freq;
 628
 629         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 630         writertc(RTC_STATUSB, RTCSB_24HR);
 631
 632         set_timer_freq(timer_freq, hz);
 633         freq = calibrate_clocks();
 634 #ifdef CLK_CALIBRATION_LOOP
 635         if (bootverbose) {
 636                 printf(
 637                 "Press a key on the console to abort clock calibration\n");
 638                 while (cncheckc() == -1)
 639                         calibrate_clocks();
 640         }
 641 #endif
 642
 643         /*
 644          * Use the calibrated i8254 frequency if it seems reasonable.
 645          * Otherwise use the default, and don't use the calibrated i586
 646          * frequency.
 647          */
 648         delta = freq > timer_freq ? freq - timer_freq : timer_freq - freq;
 649         if (delta < timer_freq / 100) {
 650 #ifndef CLK_USE_I8254_CALIBRATION
 651                 if (bootverbose)
 652                         printf(
 653 "CLK_USE_I8254_CALIBRATION not specified - using default frequency\n");
 654                 freq = timer_freq;
 655 #endif
 656                 timer_freq = freq;
 657         } else {
 658                 if (bootverbose)
 659                         printf(
 660                     "%d Hz differs from default of %d Hz by more than 1%%\n",
 661                                freq, timer_freq);
 662         }
 663
 664         set_timer_freq(timer_freq, hz);
 665         tc_init(&i8254_timecounter);
 666
 667         init_TSC();
 668 }
 669
 670 /*
 671  * Initialize the time of day register, based on the time base which is, e.g.
 672  * from a filesystem.
 673  */
 674 void
 675 inittodr(time_t base)
 676 {
 677         unsigned long   sec, days;
 678         int             year, month;
 679         int             y, m, s;
 680         struct timespec ts;
 681
 682         if (base) {
 683                 s = splclock();
 684                 ts.tv_sec = base;
 685                 ts.tv_nsec = 0;
 686                 tc_setclock(&ts);
 687                 splx(s);
 688         }
 689
 690         /* Look if we have a RTC present and the time is valid */
 691         if (!(rtcin(RTC_STATUSD) & RTCSD_PWR))
 692                 goto wrong_time;
 693
 694         /* wait for time update to complete */
 695         /* If RTCSA_TUP is zero, we have at least 244us before next update */
 696         s = splhigh();
 697         while (rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP) {
 698                 splx(s);
 699                 s = splhigh();
 700         }
 701
 702         days = 0;
 703 #ifdef USE_RTC_CENTURY
 704         year = readrtc(RTC_YEAR) + readrtc(RTC_CENTURY) * 100;
 705 #else
 706         year = readrtc(RTC_YEAR) + 1900;
 707         if (year < 1970)
 708                 year += 100;
 709 #endif
 710         if (year < 1970) {
 711                 splx(s);
 712                 goto wrong_time;
 713         }
 714         month = readrtc(RTC_MONTH);
 715         for (m = 1; m < month; m++)
 716                 days += daysinmonth[m-1];
 717         if ((month > 2) && LEAPYEAR(year))
 718                 days ++;
 719         days += readrtc(RTC_DAY) - 1;
 720         for (y = 1970; y < year; y++)
 721                 days += DAYSPERYEAR + LEAPYEAR(y);
 722         sec = ((( days * 24 +
 723                   readrtc(RTC_HRS)) * 60 +
 724                   readrtc(RTC_MIN)) * 60 +
 725                   readrtc(RTC_SEC));
 726         /* sec now contains the number of seconds, since Jan 1 1970,
 727            in the local time zone */
 728
 729         sec += tz_minuteswest * 60 + (wall_cmos_clock ? adjkerntz : 0);
 730
 731         y = time_second - sec;
 732         if (y <= -2 || y >= 2) {
 733                 /* badly off, adjust it */
 734                 ts.tv_sec = sec;
 735                 ts.tv_nsec = 0;
 736                 tc_setclock(&ts);
 737         }
 738         splx(s);
 739         return;
 740
 741 wrong_time:
 742         printf("Invalid time in real time clock.\n");
 743         printf("Check and reset the date immediately!\n");
 744 }
 745
 746 /*
 747  * Write system time back to RTC
 748  */
 749 void
 750 resettodr()
 751 {
 752         unsigned long   tm;
 753         int             y, m, s;
 754
 755         if (disable_rtc_set)
 756                 return;
 757
 758         s = splclock();
 759         tm = time_second;
 760         splx(s);
 761
 762         /* Disable RTC updates and interrupts. */
 763         writertc(RTC_STATUSB, RTCSB_HALT | RTCSB_24HR);
 764
 765         /* Calculate local time to put in RTC */
 766
 767         tm -= tz_minuteswest * 60 + (wall_cmos_clock ? adjkerntz : 0);
 768
 769         writertc(RTC_SEC, bin2bcd(tm%60)); tm /= 60;    /* Write back Seconds */
 770         writertc(RTC_MIN, bin2bcd(tm%60)); tm /= 60;    /* Write back Minutes */
 771         writertc(RTC_HRS, bin2bcd(tm%24)); tm /= 24;    /* Write back Hours   */
 772
 773         /* We have now the days since 01-01-1970 in tm */
 774         writertc(RTC_WDAY, (tm + 4) % 7 + 1);           /* Write back Weekday */
 775         for (y = 1970, m = DAYSPERYEAR + LEAPYEAR(y);
 776              tm >= m;
 777              y++,      m = DAYSPERYEAR + LEAPYEAR(y))
 778              tm -= m;
 779
 780         /* Now we have the years in y and the day-of-the-year in tm */
 781         writertc(RTC_YEAR, bin2bcd(y%100));             /* Write back Year    */
 782 #ifdef USE_RTC_CENTURY
 783         writertc(RTC_CENTURY, bin2bcd(y/100));          /* ... and Century    */
 784 #endif
 785         for (m = 0; ; m++) {
 786                 int ml;
 787
 788                 ml = daysinmonth[m];
 789                 if (m == 1 && LEAPYEAR(y))
 790                         ml++;
 791                 if (tm < ml)
 792                         break;
 793                 tm -= ml;
 794         }
 795
 796         writertc(RTC_MONTH, bin2bcd(m + 1));            /* Write back Month   */
 797         writertc(RTC_DAY, bin2bcd(tm + 1));             /* Write back Month Day */
 798
 799         /* Reenable RTC updates and interrupts. */
 800         writertc(RTC_STATUSB, rtc_statusb);
 801         rtcin(RTC_INTR);
 802 }
 803
 804
 805 /*
 806  * Start both clocks running.
 807  */
 808 void
 809 cpu_initclocks()
 810 {
 811         int diag;
 812
 813 #ifdef DEV_APIC
 814         using_lapic_timer = lapic_setup_clock();
 815 #endif
 816         /*
 817          * If we aren't using the local APIC timer to drive the kernel
 818          * clocks, setup the interrupt handler for the 8254 timer 0 so
 819          * that it can drive hardclock().  Otherwise, change the 8254
 820          * timecounter to user a simpler algorithm.
 821          */
 822         if (!using_lapic_timer) {
 823                 intr_add_handler("clk", 0, (driver_intr_t *)clkintr, NULL,
 824                     INTR_TYPE_CLK | INTR_FAST, NULL);
 825                 i8254_intsrc = intr_lookup_source(0);
 826                 if (i8254_intsrc != NULL)
 827                         i8254_pending =
 828                             i8254_intsrc->is_pic->pic_source_pending;
 829         } else {
 830                 i8254_timecounter.tc_get_timecount =
 831                     i8254_simple_get_timecount;
 832                 i8254_timecounter.tc_counter_mask = 0xffff;
 833                 set_timer_freq(timer_freq, hz);
 834         }
 835
 836         /* Initialize RTC. */
 837         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 838         writertc(RTC_STATUSB, RTCSB_24HR);
 839
 840         /*
 841          * If the separate statistics clock hasn't been explicility disabled
 842          * and we aren't already using the local APIC timer to drive the
 843          * kernel clocks, then setup the RTC to periodically interrupt to
 844          * drive statclock() and profclock().
 845          */
 846         if (!statclock_disable && !using_lapic_timer) {
 847                 diag = rtcin(RTC_DIAG);
 848                 if (diag != 0)
 849                         printf("RTC BIOS diagnostic error %b\n", diag, RTCDG_BITS);
 850
 851                 /* Setting stathz to nonzero early helps avoid races. */
 852                 stathz = RTC_NOPROFRATE;
 853                 profhz = RTC_PROFRATE;
 854
 855                 /* Enable periodic interrupts from the RTC. */
 856                 rtc_statusb |= RTCSB_PINTR;
 857                 intr_add_handler("rtc", 8, (driver_intr_t *)rtcintr, NULL,
 858                     INTR_TYPE_CLK | INTR_FAST, NULL);
 859
 860                 writertc(RTC_STATUSB, rtc_statusb);
 861                 rtcin(RTC_INTR);
 862         }
 863
 864         init_TSC_tc();
 865 }
 866
 867 void
 868 cpu_startprofclock(void)
 869 {
 870
 871         if (using_lapic_timer)
 872                 return;
 873         rtc_statusa = RTCSA_DIVIDER | RTCSA_PROF;
 874         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 875         psdiv = pscnt = psratio;
 876 }
 877
 878 void
 879 cpu_stopprofclock(void)
 880 {
 881
 882         if (using_lapic_timer)
 883                 return;
 884         rtc_statusa = RTCSA_DIVIDER | RTCSA_NOPROF;
 885         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 886         psdiv = pscnt = 1;
 887 }
 888
 889 static int
 890 sysctl_machdep_i8254_freq(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 891 {
 892         int error;
 893         u_int freq;
 894
 895         /*
 896          * Use `i8254' instead of `timer' in external names because `timer'
 897          * is is too generic.  Should use it everywhere.
 898          */
 899         freq = timer_freq;
 900         error = sysctl_handle_int(oidp, &freq, sizeof(freq), req);
 901         if (error == 0 && req->newptr != NULL)
 902                 set_timer_freq(freq, hz);
 903         return (error);
 904 }
 905
 906 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, i8254_freq, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
 907     0, sizeof(u_int), sysctl_machdep_i8254_freq, "IU", "");
 908
 909 static unsigned
 910 i8254_simple_get_timecount(struct timecounter *tc)
 911 {
 912
 913         return (timer0_max_count - getit());
 914 }
 915
 916 static unsigned
 917 i8254_get_timecount(struct timecounter *tc)
 918 {
 919         u_int count;
 920         u_int high, low;
 921         u_int eflags;
 922
 923         eflags = read_eflags();
 924         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 925
 926         /* Select timer0 and latch counter value. */
 927         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL0 | TIMER_LATCH);
 928
 929         low = inb(TIMER_CNTR0);
 930         high = inb(TIMER_CNTR0);
 931         count = timer0_max_count - ((high << 8) | low);
 932         if (count < i8254_lastcount ||
 933             (!i8254_ticked && (clkintr_pending ||
 934             ((count < 20 || (!(eflags & PSL_I) && count < timer0_max_count / 2u)) &&
 935             i8254_pending != NULL && i8254_pending(i8254_intsrc))))) {
 936                 i8254_ticked = 1;
 937                 i8254_offset += timer0_max_count;
 938         }
 939         i8254_lastcount = count;
 940         count += i8254_offset;
 941         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 942         return (count);
 943 }
 944
 945 #ifdef DEV_ISA
 946 /*
 947  * Attach to the ISA PnP descriptors for the timer and realtime clock.
 948  */
 949 static struct isa_pnp_id attimer_ids[] = {
 950         { 0x0001d041 /* PNP0100 */, "AT timer" },
 951         { 0x000bd041 /* PNP0B00 */, "AT realtime clock" },
 952         { 0 }
 953 };
 954
 955 static int
 956 attimer_probe(device_t dev)
 957 {
 958         int result;
 959
 960         if ((result = ISA_PNP_PROBE(device_get_parent(dev), dev, attimer_ids)) <= 0)
 961                 device_quiet(dev);
 962         return(result);
 963 }
 964
 965 static int
 966 attimer_attach(device_t dev)
 967 {
 968         return(0);
 969 }
 970
 971 static device_method_t attimer_methods[] = {
 972         /* Device interface */
 973         DEVMETHOD(device_probe,         attimer_probe),
 974         DEVMETHOD(device_attach,        attimer_attach),
 975         DEVMETHOD(device_detach,        bus_generic_detach),
 976         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 977         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),   /* XXX stop statclock? */
 978         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),    /* XXX restart statclock? */
 979         { 0, 0 }
 980 };
 981
 982 static driver_t attimer_driver = {
 983         "attimer",
 984         attimer_methods,
 985         1,              /* no softc */
 986 };
 987
 988 static devclass_t attimer_devclass;
 989
 990 DRIVER_MODULE(attimer, isa, attimer_driver, attimer_devclass, 0, 0);
 991 DRIVER_MODULE(attimer, acpi, attimer_driver, attimer_devclass, 0, 0);
 992 #endif /* DEV_ISA */