sys/kern/kern_clocksource.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2010-2013 Alexander Motin <mav@FreeBSD.org>
   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  *    without modification, immediately at the beginning of the file.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  18  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  19  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  20  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  21  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  22  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  24  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 /*
  31  * Common routines to manage event timers hardware.
  32  */
  33
  34 #include "opt_device_polling.h"
  35
  36 #include <sys/param.h>
  37 #include <sys/systm.h>
  38 #include <sys/bus.h>
  39 #include <sys/limits.h>
  40 #include <sys/lock.h>
  41 #include <sys/kdb.h>
  42 #include <sys/ktr.h>
  43 #include <sys/mutex.h>
  44 #include <sys/proc.h>
  45 #include <sys/kernel.h>
  46 #include <sys/sched.h>
  47 #include <sys/smp.h>
  48 #include <sys/sysctl.h>
  49 #include <sys/timeet.h>
  50 #include <sys/timetc.h>
  51
  52 #include <machine/atomic.h>
  53 #include <machine/clock.h>
  54 #include <machine/cpu.h>
  55 #include <machine/smp.h>
  56
  57 int                     cpu_can_deep_sleep = 0; /* C3 state is available. */
  58 int                     cpu_disable_deep_sleep = 0; /* Timer dies in C3. */
  59
  60 static void             setuptimer(void);
  61 static void             loadtimer(sbintime_t now, int first);
  62 static int              doconfigtimer(void);
  63 static void             configtimer(int start);
  64 static int              round_freq(struct eventtimer *et, int freq);
  65
  66 static sbintime_t       getnextcpuevent(int idle);
  67 static sbintime_t       getnextevent(void);
  68 static int              handleevents(sbintime_t now, int fake);
  69
  70 static struct mtx       et_hw_mtx;
  71
  72 #define ET_HW_LOCK(state)                                               \
  73         {                                                               \
  74                 if (timer->et_flags & ET_FLAGS_PERCPU)                  \
  75                         mtx_lock_spin(&(state)->et_hw_mtx);             \
  76                 else                                                    \
  77                         mtx_lock_spin(&et_hw_mtx);                      \
  78         }
  79
  80 #define ET_HW_UNLOCK(state)                                             \
  81         {                                                               \
  82                 if (timer->et_flags & ET_FLAGS_PERCPU)                  \
  83                         mtx_unlock_spin(&(state)->et_hw_mtx);           \
  84                 else                                                    \
  85                         mtx_unlock_spin(&et_hw_mtx);                    \
  86         }
  87
  88 static struct eventtimer *timer = NULL;
  89 static sbintime_t       timerperiod;    /* Timer period for periodic mode. */
  90 static sbintime_t       statperiod;     /* statclock() events period. */
  91 static sbintime_t       profperiod;     /* profclock() events period. */
  92 static sbintime_t       nexttick;       /* Next global timer tick time. */
  93 static u_int            busy = 1;       /* Reconfiguration is in progress. */
  94 static int              profiling;      /* Profiling events enabled. */
  95
  96 static char             timername[32];  /* Wanted timer. */
  97 TUNABLE_STR("kern.eventtimer.timer", timername, sizeof(timername));
  98
  99 static int              singlemul;      /* Multiplier for periodic mode. */
 100 SYSCTL_INT(_kern_eventtimer, OID_AUTO, singlemul, CTLFLAG_RWTUN, &singlemul,
 101     0, "Multiplier for periodic mode");
 102
 103 static u_int            idletick;       /* Run periodic events when idle. */
 104 SYSCTL_UINT(_kern_eventtimer, OID_AUTO, idletick, CTLFLAG_RWTUN, &idletick,
 105     0, "Run periodic events when idle");
 106
 107 static int              periodic;       /* Periodic or one-shot mode. */
 108 static int              want_periodic;  /* What mode to prefer. */
 109 TUNABLE_INT("kern.eventtimer.periodic", &want_periodic);
 110
 111 struct pcpu_state {
 112         struct mtx      et_hw_mtx;      /* Per-CPU timer mutex. */
 113         u_int           action;         /* Reconfiguration requests. */
 114         u_int           handle;         /* Immediate handle resuests. */
 115         sbintime_t      now;            /* Last tick time. */
 116         sbintime_t      nextevent;      /* Next scheduled event on this CPU. */
 117         sbintime_t      nexttick;       /* Next timer tick time. */
 118         sbintime_t      nexthard;       /* Next hardlock() event. */
 119         sbintime_t      nextstat;       /* Next statclock() event. */
 120         sbintime_t      nextprof;       /* Next profclock() event. */
 121         sbintime_t      nextcall;       /* Next callout event. */
 122         sbintime_t      nextcallopt;    /* Next optional callout event. */
 123         int             ipi;            /* This CPU needs IPI. */
 124         int             idle;           /* This CPU is in idle mode. */
 125 };
 126
 127 static DPCPU_DEFINE(struct pcpu_state, timerstate);
 128 DPCPU_DEFINE(sbintime_t, hardclocktime);
 129
 130 /*
 131  * Timer broadcast IPI handler.
 132  */
 133 int
 134 hardclockintr(void)
 135 {
 136         sbintime_t now;
 137         struct pcpu_state *state;
 138         int done;
 139
 140         if (doconfigtimer() || busy)
 141                 return (FILTER_HANDLED);
 142         state = DPCPU_PTR(timerstate);
 143         now = state->now;
 144         CTR3(KTR_SPARE2, "ipi  at %d:    now  %d.%08x",
 145             curcpu, (int)(now >> 32), (u_int)(now & 0xffffffff));
 146         done = handleevents(now, 0);
 147         return (done ? FILTER_HANDLED : FILTER_STRAY);
 148 }
 149
 150 /*
 151  * Handle all events for specified time on this CPU
 152  */
 153 static int
 154 handleevents(sbintime_t now, int fake)
 155 {
 156         sbintime_t t, *hct;
 157         struct trapframe *frame;
 158         struct pcpu_state *state;
 159         int usermode;
 160         int done, runs;
 161
 162         CTR3(KTR_SPARE2, "handle at %d:  now  %d.%08x",
 163             curcpu, (int)(now >> 32), (u_int)(now & 0xffffffff));
 164         done = 0;
 165         if (fake) {
 166                 frame = NULL;
 167                 usermode = 0;
 168         } else {
 169                 frame = curthread->td_intr_frame;
 170                 usermode = TRAPF_USERMODE(frame);
 171         }
 172
 173         state = DPCPU_PTR(timerstate);
 174
 175         runs = 0;
 176         while (now >= state->nexthard) {
 177                 state->nexthard += tick_sbt;
 178                 runs++;
 179         }
 180         if (runs) {
 181                 hct = DPCPU_PTR(hardclocktime);
 182                 *hct = state->nexthard - tick_sbt;
 183                 if (fake < 2) {
 184                         hardclock_cnt(runs, usermode);
 185                         done = 1;
 186                 }
 187         }
 188         runs = 0;
 189         while (now >= state->nextstat) {
 190                 state->nextstat += statperiod;
 191                 runs++;
 192         }
 193         if (runs && fake < 2) {
 194                 statclock_cnt(runs, usermode);
 195                 done = 1;
 196         }
 197         if (profiling) {
 198                 runs = 0;
 199                 while (now >= state->nextprof) {
 200                         state->nextprof += profperiod;
 201                         runs++;
 202                 }
 203                 if (runs && !fake) {
 204                         profclock_cnt(runs, usermode, TRAPF_PC(frame));
 205                         done = 1;
 206                 }
 207         } else
 208                 state->nextprof = state->nextstat;
 209         if (now >= state->nextcallopt) {
 210                 state->nextcall = state->nextcallopt = SBT_MAX;
 211                 callout_process(now);
 212         }
 213
 214         t = getnextcpuevent(0);
 215         ET_HW_LOCK(state);
 216         if (!busy) {
 217                 state->idle = 0;
 218                 state->nextevent = t;
 219                 loadtimer(now, (fake == 2) &&
 220                     (timer->et_flags & ET_FLAGS_PERCPU));
 221         }
 222         ET_HW_UNLOCK(state);
 223         return (done);
 224 }
 225
 226 /*
 227  * Schedule binuptime of the next event on current CPU.
 228  */
 229 static sbintime_t
 230 getnextcpuevent(int idle)
 231 {
 232         sbintime_t event;
 233         struct pcpu_state *state;
 234         u_int hardfreq;
 235
 236         state = DPCPU_PTR(timerstate);
 237         /* Handle hardclock() events, skipping some if CPU is idle. */
 238         event = state->nexthard;
 239         if (idle) {
 240                 hardfreq = (u_int)hz / 2;
 241                 if (tc_min_ticktock_freq > 2
 242 #ifdef SMP
 243                     && curcpu == CPU_FIRST()
 244 #endif
 245                     )
 246                         hardfreq = hz / tc_min_ticktock_freq;
 247                 if (hardfreq > 1)
 248                         event += tick_sbt * (hardfreq - 1);
 249         }
 250         /* Handle callout events. */
 251         if (event > state->nextcall)
 252                 event = state->nextcall;
 253         if (!idle) { /* If CPU is active - handle other types of events. */
 254                 if (event > state->nextstat)
 255                         event = state->nextstat;
 256                 if (profiling && event > state->nextprof)
 257                         event = state->nextprof;
 258         }
 259         return (event);
 260 }
 261
 262 /*
 263  * Schedule binuptime of the next event on all CPUs.
 264  */
 265 static sbintime_t
 266 getnextevent(void)
 267 {
 268         struct pcpu_state *state;
 269         sbintime_t event;
 270 #ifdef SMP
 271         int     cpu;
 272 #endif
 273         int     c;
 274
 275         state = DPCPU_PTR(timerstate);
 276         event = state->nextevent;
 277         c = -1;
 278 #ifdef SMP
 279         if ((timer->et_flags & ET_FLAGS_PERCPU) == 0) {
 280                 CPU_FOREACH(cpu) {
 281                         state = DPCPU_ID_PTR(cpu, timerstate);
 282                         if (event > state->nextevent) {
 283                                 event = state->nextevent;
 284                                 c = cpu;
 285                         }
 286                 }
 287         }
 288 #endif
 289         CTR4(KTR_SPARE2, "next at %d:    next %d.%08x by %d",
 290             curcpu, (int)(event >> 32), (u_int)(event & 0xffffffff), c);
 291         return (event);
 292 }
 293
 294 /* Hardware timer callback function. */
 295 static void
 296 timercb(struct eventtimer *et, void *arg)
 297 {
 298         sbintime_t now;
 299         sbintime_t *next;
 300         struct pcpu_state *state;
 301 #ifdef SMP
 302         int cpu, bcast;
 303 #endif
 304
 305         /* Do not touch anything if somebody reconfiguring timers. */
 306         if (busy)
 307                 return;
 308         /* Update present and next tick times. */
 309         state = DPCPU_PTR(timerstate);
 310         if (et->et_flags & ET_FLAGS_PERCPU) {
 311                 next = &state->nexttick;
 312         } else
 313                 next = &nexttick;
 314         now = sbinuptime();
 315         if (periodic)
 316                 *next = now + timerperiod;
 317         else
 318                 *next = -1;     /* Next tick is not scheduled yet. */
 319         state->now = now;
 320         CTR3(KTR_SPARE2, "intr at %d:    now  %d.%08x",
 321             curcpu, (int)(now >> 32), (u_int)(now & 0xffffffff));
 322
 323 #ifdef SMP
 324         /* Prepare broadcasting to other CPUs for non-per-CPU timers. */
 325         bcast = 0;
 326         if ((et->et_flags & ET_FLAGS_PERCPU) == 0 && smp_started) {
 327                 CPU_FOREACH(cpu) {
 328                         state = DPCPU_ID_PTR(cpu, timerstate);
 329                         ET_HW_LOCK(state);
 330                         state->now = now;
 331                         if (now >= state->nextevent) {
 332                                 state->nextevent += SBT_1S;
 333                                 if (curcpu != cpu) {
 334                                         state->ipi = 1;
 335                                         bcast = 1;
 336                                 }
 337                         }
 338                         ET_HW_UNLOCK(state);
 339                 }
 340         }
 341 #endif
 342
 343         /* Handle events for this time on this CPU. */
 344         handleevents(now, 0);
 345
 346 #ifdef SMP
 347         /* Broadcast interrupt to other CPUs for non-per-CPU timers. */
 348         if (bcast) {
 349                 CPU_FOREACH(cpu) {
 350                         if (curcpu == cpu)
 351                                 continue;
 352                         state = DPCPU_ID_PTR(cpu, timerstate);
 353                         if (state->ipi) {
 354                                 state->ipi = 0;
 355                                 ipi_cpu(cpu, IPI_HARDCLOCK);
 356                         }
 357                 }
 358         }
 359 #endif
 360 }
 361
 362 /*
 363  * Load new value into hardware timer.
 364  */
 365 static void
 366 loadtimer(sbintime_t now, int start)
 367 {
 368         struct pcpu_state *state;
 369         sbintime_t new;
 370         sbintime_t *next;
 371         uint64_t tmp;
 372         int eq;
 373
 374         if (timer->et_flags & ET_FLAGS_PERCPU) {
 375                 state = DPCPU_PTR(timerstate);
 376                 next = &state->nexttick;
 377         } else
 378                 next = &nexttick;
 379         if (periodic) {
 380                 if (start) {
 381                         /*
 382                          * Try to start all periodic timers aligned
 383                          * to period to make events synchronous.
 384                          */
 385                         tmp = now % timerperiod;
 386                         new = timerperiod - tmp;
 387                         if (new < tmp)          /* Left less then passed. */
 388                                 new += timerperiod;
 389                         CTR5(KTR_SPARE2, "load p at %d:   now %d.%08x first in %d.%08x",
 390                             curcpu, (int)(now >> 32), (u_int)(now & 0xffffffff),
 391                             (int)(new >> 32), (u_int)(new & 0xffffffff));
 392                         *next = new + now;
 393                         et_start(timer, new, timerperiod);
 394                 }
 395         } else {
 396                 new = getnextevent();
 397                 eq = (new == *next);
 398                 CTR4(KTR_SPARE2, "load at %d:    next %d.%08x eq %d",
 399                     curcpu, (int)(new >> 32), (u_int)(new & 0xffffffff), eq);
 400                 if (!eq) {
 401                         *next = new;
 402                         et_start(timer, new - now, 0);
 403                 }
 404         }
 405 }
 406
 407 /*
 408  * Prepare event timer parameters after configuration changes.
 409  */
 410 static void
 411 setuptimer(void)
 412 {
 413         int freq;
 414
 415         if (periodic && (timer->et_flags & ET_FLAGS_PERIODIC) == 0)
 416                 periodic = 0;
 417         else if (!periodic && (timer->et_flags & ET_FLAGS_ONESHOT) == 0)
 418                 periodic = 1;
 419         singlemul = MIN(MAX(singlemul, 1), 20);
 420         freq = hz * singlemul;
 421         while (freq < (profiling ? profhz : stathz))
 422                 freq += hz;
 423         freq = round_freq(timer, freq);
 424         timerperiod = SBT_1S / freq;
 425 }
 426
 427 /*
 428  * Reconfigure specified per-CPU timer on other CPU. Called from IPI handler.
 429  */
 430 static int
 431 doconfigtimer(void)
 432 {
 433         sbintime_t now;
 434         struct pcpu_state *state;
 435
 436         state = DPCPU_PTR(timerstate);
 437         switch (atomic_load_acq_int(&state->action)) {
 438         case 1:
 439                 now = sbinuptime();
 440                 ET_HW_LOCK(state);
 441                 loadtimer(now, 1);
 442                 ET_HW_UNLOCK(state);
 443                 state->handle = 0;
 444                 atomic_store_rel_int(&state->action, 0);
 445                 return (1);
 446         case 2:
 447                 ET_HW_LOCK(state);
 448                 et_stop(timer);
 449                 ET_HW_UNLOCK(state);
 450                 state->handle = 0;
 451                 atomic_store_rel_int(&state->action, 0);
 452                 return (1);
 453         }
 454         if (atomic_readandclear_int(&state->handle) && !busy) {
 455                 now = sbinuptime();
 456                 handleevents(now, 0);
 457                 return (1);
 458         }
 459         return (0);
 460 }
 461
 462 /*
 463  * Reconfigure specified timer.
 464  * For per-CPU timers use IPI to make other CPUs to reconfigure.
 465  */
 466 static void
 467 configtimer(int start)
 468 {
 469         sbintime_t now, next;
 470         struct pcpu_state *state;
 471         int cpu;
 472
 473         if (start) {
 474                 setuptimer();
 475                 now = sbinuptime();
 476         } else
 477                 now = 0;
 478         critical_enter();
 479         ET_HW_LOCK(DPCPU_PTR(timerstate));
 480         if (start) {
 481                 /* Initialize time machine parameters. */
 482                 next = now + timerperiod;
 483                 if (periodic)
 484                         nexttick = next;
 485                 else
 486                         nexttick = -1;
 487                 CPU_FOREACH(cpu) {
 488                         state = DPCPU_ID_PTR(cpu, timerstate);
 489                         state->now = now;
 490                         if (!smp_started && cpu != CPU_FIRST())
 491                                 state->nextevent = SBT_MAX;
 492                         else
 493                                 state->nextevent = next;
 494                         if (periodic)
 495                                 state->nexttick = next;
 496                         else
 497                                 state->nexttick = -1;
 498                         state->nexthard = next;
 499                         state->nextstat = next;
 500                         state->nextprof = next;
 501                         state->nextcall = next;
 502                         state->nextcallopt = next;
 503                         hardclock_sync(cpu);
 504                 }
 505                 busy = 0;
 506                 /* Start global timer or per-CPU timer of this CPU. */
 507                 loadtimer(now, 1);
 508         } else {
 509                 busy = 1;
 510                 /* Stop global timer or per-CPU timer of this CPU. */
 511                 et_stop(timer);
 512         }
 513         ET_HW_UNLOCK(DPCPU_PTR(timerstate));
 514 #ifdef SMP
 515         /* If timer is global or there is no other CPUs yet - we are done. */
 516         if ((timer->et_flags & ET_FLAGS_PERCPU) == 0 || !smp_started) {
 517                 critical_exit();
 518                 return;
 519         }
 520         /* Set reconfigure flags for other CPUs. */
 521         CPU_FOREACH(cpu) {
 522                 state = DPCPU_ID_PTR(cpu, timerstate);
 523                 atomic_store_rel_int(&state->action,
 524                     (cpu == curcpu) ? 0 : ( start ? 1 : 2));
 525         }
 526         /* Broadcast reconfigure IPI. */
 527         ipi_all_but_self(IPI_HARDCLOCK);
 528         /* Wait for reconfiguration completed. */
 529 restart:
 530         cpu_spinwait();
 531         CPU_FOREACH(cpu) {
 532                 if (cpu == curcpu)
 533                         continue;
 534                 state = DPCPU_ID_PTR(cpu, timerstate);
 535                 if (atomic_load_acq_int(&state->action))
 536                         goto restart;
 537         }
 538 #endif
 539         critical_exit();
 540 }
 541
 542 /*
 543  * Calculate nearest frequency supported by hardware timer.
 544  */
 545 static int
 546 round_freq(struct eventtimer *et, int freq)
 547 {
 548         uint64_t div;
 549
 550         if (et->et_frequency != 0) {
 551                 div = lmax((et->et_frequency + freq / 2) / freq, 1);
 552                 if (et->et_flags & ET_FLAGS_POW2DIV)
 553                         div = 1 << (flsl(div + div / 2) - 1);
 554                 freq = (et->et_frequency + div / 2) / div;
 555         }
 556         if (et->et_min_period > SBT_1S)
 557                 panic("Event timer \"%s\" doesn't support sub-second periods!",
 558                     et->et_name);
 559         else if (et->et_min_period != 0)
 560                 freq = min(freq, SBT2FREQ(et->et_min_period));
 561         if (et->et_max_period < SBT_1S && et->et_max_period != 0)
 562                 freq = max(freq, SBT2FREQ(et->et_max_period));
 563         return (freq);
 564 }
 565
 566 /*
 567  * Configure and start event timers (BSP part).
 568  */
 569 void
 570 cpu_initclocks_bsp(void)
 571 {
 572         struct pcpu_state *state;
 573         int base, div, cpu;
 574
 575         mtx_init(&et_hw_mtx, "et_hw_mtx", NULL, MTX_SPIN);
 576         CPU_FOREACH(cpu) {
 577                 state = DPCPU_ID_PTR(cpu, timerstate);
 578                 mtx_init(&state->et_hw_mtx, "et_hw_mtx", NULL, MTX_SPIN);
 579                 state->nextcall = SBT_MAX;
 580                 state->nextcallopt = SBT_MAX;
 581         }
 582         periodic = want_periodic;
 583         /* Grab requested timer or the best of present. */
 584         if (timername[0])
 585                 timer = et_find(timername, 0, 0);
 586         if (timer == NULL && periodic) {
 587                 timer = et_find(NULL,
 588                     ET_FLAGS_PERIODIC, ET_FLAGS_PERIODIC);
 589         }
 590         if (timer == NULL) {
 591                 timer = et_find(NULL,
 592                     ET_FLAGS_ONESHOT, ET_FLAGS_ONESHOT);
 593         }
 594         if (timer == NULL && !periodic) {
 595                 timer = et_find(NULL,
 596                     ET_FLAGS_PERIODIC, ET_FLAGS_PERIODIC);
 597         }
 598         if (timer == NULL)
 599                 panic("No usable event timer found!");
 600         et_init(timer, timercb, NULL, NULL);
 601
 602         /* Adapt to timer capabilities. */
 603         if (periodic && (timer->et_flags & ET_FLAGS_PERIODIC) == 0)
 604                 periodic = 0;
 605         else if (!periodic && (timer->et_flags & ET_FLAGS_ONESHOT) == 0)
 606                 periodic = 1;
 607         if (timer->et_flags & ET_FLAGS_C3STOP)
 608                 cpu_disable_deep_sleep++;
 609
 610         /*
 611          * We honor the requested 'hz' value.
 612          * We want to run stathz in the neighborhood of 128hz.
 613          * We would like profhz to run as often as possible.
 614          */
 615         if (singlemul <= 0 || singlemul > 20) {
 616                 if (hz >= 1500 || (hz % 128) == 0)
 617                         singlemul = 1;
 618                 else if (hz >= 750)
 619                         singlemul = 2;
 620                 else
 621                         singlemul = 4;
 622         }
 623         if (periodic) {
 624                 base = round_freq(timer, hz * singlemul);
 625                 singlemul = max((base + hz / 2) / hz, 1);
 626                 hz = (base + singlemul / 2) / singlemul;
 627                 if (base <= 128)
 628                         stathz = base;
 629                 else {
 630                         div = base / 128;
 631                         if (div >= singlemul && (div % singlemul) == 0)
 632                                 div++;
 633                         stathz = base / div;
 634                 }
 635                 profhz = stathz;
 636                 while ((profhz + stathz) <= 128 * 64)
 637                         profhz += stathz;
 638                 profhz = round_freq(timer, profhz);
 639         } else {
 640                 hz = round_freq(timer, hz);
 641                 stathz = round_freq(timer, 127);
 642                 profhz = round_freq(timer, stathz * 64);
 643         }
 644         tick = 1000000 / hz;
 645         tick_sbt = SBT_1S / hz;
 646         tick_bt = sbttobt(tick_sbt);
 647         statperiod = SBT_1S / stathz;
 648         profperiod = SBT_1S / profhz;
 649         ET_LOCK();
 650         configtimer(1);
 651         ET_UNLOCK();
 652 }
 653
 654 /*
 655  * Start per-CPU event timers on APs.
 656  */
 657 void
 658 cpu_initclocks_ap(void)
 659 {
 660         sbintime_t now;
 661         struct pcpu_state *state;
 662         struct thread *td;
 663
 664         state = DPCPU_PTR(timerstate);
 665         now = sbinuptime();
 666         ET_HW_LOCK(state);
 667         state->now = now;
 668         hardclock_sync(curcpu);
 669         spinlock_enter();
 670         ET_HW_UNLOCK(state);
 671         td = curthread;
 672         td->td_intr_nesting_level++;
 673         handleevents(state->now, 2);
 674         td->td_intr_nesting_level--;
 675         spinlock_exit();
 676 }
 677
 678 /*
 679  * Switch to profiling clock rates.
 680  */
 681 void
 682 cpu_startprofclock(void)
 683 {
 684
 685         ET_LOCK();
 686         if (profiling == 0) {
 687                 if (periodic) {
 688                         configtimer(0);
 689                         profiling = 1;
 690                         configtimer(1);
 691                 } else
 692                         profiling = 1;
 693         } else
 694                 profiling++;
 695         ET_UNLOCK();
 696 }
 697
 698 /*
 699  * Switch to regular clock rates.
 700  */
 701 void
 702 cpu_stopprofclock(void)
 703 {
 704
 705         ET_LOCK();
 706         if (profiling == 1) {
 707                 if (periodic) {
 708                         configtimer(0);
 709                         profiling = 0;
 710                         configtimer(1);
 711                 } else
 712                 profiling = 0;
 713         } else
 714                 profiling--;
 715         ET_UNLOCK();
 716 }
 717
 718 /*
 719  * Switch to idle mode (all ticks handled).
 720  */
 721 sbintime_t
 722 cpu_idleclock(void)
 723 {
 724         sbintime_t now, t;
 725         struct pcpu_state *state;
 726
 727         if (idletick || busy ||
 728             (periodic && (timer->et_flags & ET_FLAGS_PERCPU))
 729 #ifdef DEVICE_POLLING
 730             || curcpu == CPU_FIRST()
 731 #endif
 732             )
 733                 return (-1);
 734         state = DPCPU_PTR(timerstate);
 735         if (periodic)
 736                 now = state->now;
 737         else
 738                 now = sbinuptime();
 739         CTR3(KTR_SPARE2, "idle at %d:    now  %d.%08x",
 740             curcpu, (int)(now >> 32), (u_int)(now & 0xffffffff));
 741         t = getnextcpuevent(1);
 742         ET_HW_LOCK(state);
 743         state->idle = 1;
 744         state->nextevent = t;
 745         if (!periodic)
 746                 loadtimer(now, 0);
 747         ET_HW_UNLOCK(state);
 748         return (MAX(t - now, 0));
 749 }
 750
 751 /*
 752  * Switch to active mode (skip empty ticks).
 753  */
 754 void
 755 cpu_activeclock(void)
 756 {
 757         sbintime_t now;
 758         struct pcpu_state *state;
 759         struct thread *td;
 760
 761         state = DPCPU_PTR(timerstate);
 762         if (state->idle == 0 || busy)
 763                 return;
 764         if (periodic)
 765                 now = state->now;
 766         else
 767                 now = sbinuptime();
 768         CTR3(KTR_SPARE2, "active at %d:  now  %d.%08x",
 769             curcpu, (int)(now >> 32), (u_int)(now & 0xffffffff));
 770         spinlock_enter();
 771         td = curthread;
 772         td->td_intr_nesting_level++;
 773         handleevents(now, 1);
 774         td->td_intr_nesting_level--;
 775         spinlock_exit();
 776 }
 777
 778 /*
 779  * Change the frequency of the given timer.  This changes et->et_frequency and
 780  * if et is the active timer it reconfigures the timer on all CPUs.  This is
 781  * intended to be a private interface for the use of et_change_frequency() only.
 782  */
 783 void
 784 cpu_et_frequency(struct eventtimer *et, uint64_t newfreq)
 785 {
 786
 787         ET_LOCK();
 788         if (et == timer) {
 789                 configtimer(0);
 790                 et->et_frequency = newfreq;
 791                 configtimer(1);
 792         } else
 793                 et->et_frequency = newfreq;
 794         ET_UNLOCK();
 795 }
 796
 797 void
 798 cpu_new_callout(int cpu, sbintime_t bt, sbintime_t bt_opt)
 799 {
 800         struct pcpu_state *state;
 801
 802         /* Do not touch anything if somebody reconfiguring timers. */
 803         if (busy)
 804                 return;
 805         CTR6(KTR_SPARE2, "new co at %d:    on %d at %d.%08x - %d.%08x",
 806             curcpu, cpu, (int)(bt_opt >> 32), (u_int)(bt_opt & 0xffffffff),
 807             (int)(bt >> 32), (u_int)(bt & 0xffffffff));
 808         state = DPCPU_ID_PTR(cpu, timerstate);
 809         ET_HW_LOCK(state);
 810
 811         /*
 812          * If there is callout time already set earlier -- do nothing.
 813          * This check may appear redundant because we check already in
 814          * callout_process() but this double check guarantees we're safe
 815          * with respect to race conditions between interrupts execution
 816          * and scheduling.
 817          */
 818         state->nextcallopt = bt_opt;
 819         if (bt >= state->nextcall)
 820                 goto done;
 821         state->nextcall = bt;
 822         /* If there is some other event set earlier -- do nothing. */
 823         if (bt >= state->nextevent)
 824                 goto done;
 825         state->nextevent = bt;
 826         /* If timer is periodic -- there is nothing to reprogram. */
 827         if (periodic)
 828                 goto done;
 829         /* If timer is global or of the current CPU -- reprogram it. */
 830         if ((timer->et_flags & ET_FLAGS_PERCPU) == 0 || cpu == curcpu) {
 831                 loadtimer(sbinuptime(), 0);
 832 done:
 833                 ET_HW_UNLOCK(state);
 834                 return;
 835         }
 836         /* Otherwise make other CPU to reprogram it. */
 837         state->handle = 1;
 838         ET_HW_UNLOCK(state);
 839 #ifdef SMP
 840         ipi_cpu(cpu, IPI_HARDCLOCK);
 841 #endif
 842 }
 843
 844 /*
 845  * Report or change the active event timers hardware.
 846  */
 847 static int
 848 sysctl_kern_eventtimer_timer(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 849 {
 850         char buf[32];
 851         struct eventtimer *et;
 852         int error;
 853
 854         ET_LOCK();
 855         et = timer;
 856         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s", et->et_name);
 857         ET_UNLOCK();
 858         error = sysctl_handle_string(oidp, buf, sizeof(buf), req);
 859         ET_LOCK();
 860         et = timer;
 861         if (error != 0 || req->newptr == NULL ||
 862             strcasecmp(buf, et->et_name) == 0) {
 863                 ET_UNLOCK();
 864                 return (error);
 865         }
 866         et = et_find(buf, 0, 0);
 867         if (et == NULL) {
 868                 ET_UNLOCK();
 869                 return (ENOENT);
 870         }
 871         configtimer(0);
 872         et_free(timer);
 873         if (et->et_flags & ET_FLAGS_C3STOP)
 874                 cpu_disable_deep_sleep++;
 875         if (timer->et_flags & ET_FLAGS_C3STOP)
 876                 cpu_disable_deep_sleep--;
 877         periodic = want_periodic;
 878         timer = et;
 879         et_init(timer, timercb, NULL, NULL);
 880         configtimer(1);
 881         ET_UNLOCK();
 882         return (error);
 883 }
 884 SYSCTL_PROC(_kern_eventtimer, OID_AUTO, timer,
 885     CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RW | CTLFLAG_MPSAFE,
 886     0, 0, sysctl_kern_eventtimer_timer, "A", "Chosen event timer");
 887
 888 /*
 889  * Report or change the active event timer periodicity.
 890  */
 891 static int
 892 sysctl_kern_eventtimer_periodic(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 893 {
 894         int error, val;
 895
 896         val = periodic;
 897         error = sysctl_handle_int(oidp, &val, 0, req);
 898         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
 899                 return (error);
 900         ET_LOCK();
 901         configtimer(0);
 902         periodic = want_periodic = val;
 903         configtimer(1);
 904         ET_UNLOCK();
 905         return (error);
 906 }
 907 SYSCTL_PROC(_kern_eventtimer, OID_AUTO, periodic,
 908     CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW | CTLFLAG_MPSAFE,
 909     0, 0, sysctl_kern_eventtimer_periodic, "I", "Enable event timer periodic mode");