sys/powerpc/powerpc/clock.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-4-Clause AND BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (C) 1995, 1996 Wolfgang Solfrank.
   5  * Copyright (C) 1995, 1996 TooLs GmbH.
   6  * All rights reserved.
   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  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  17  *    must display the following acknowledgement:
  18  *      This product includes software developed by TooLs GmbH.
  19  * 4. The name of TooLs GmbH may not be used to endorse or promote products
  20  *    derived from this software without specific prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY TOOLS GMBH ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  23  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  24  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  25  * IN NO EVENT SHALL TOOLS GMBH BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  26  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
  27  * PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS;
  28  * OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
  29  * WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR
  30  * OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF
  31  * ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  *      $NetBSD: clock.c,v 1.9 2000/01/19 02:52:19 msaitoh Exp $
  34  */
  35 /*
  36  * Copyright (C) 2001 Benno Rice.
  37  * All rights reserved.
  38  *
  39  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  40  * modification, are permitted provided that the following conditions
  41  * are met:
  42  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  43  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  44  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  45  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  46  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  47  *
  48  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY Benno Rice ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  49  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  50  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  51  * IN NO EVENT SHALL TOOLS GMBH BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  52  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
  53  * PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS;
  54  * OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
  55  * WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR
  56  * OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF
  57  * ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  58  */
  59
  60 #include <sys/cdefs.h>
  61 __FBSDID("$FreeBSD$");
  62
  63 #include <sys/param.h>
  64 #include <sys/systm.h>
  65 #include <sys/kernel.h>
  66 #include <sys/bus.h>
  67 #include <sys/interrupt.h>
  68 #include <sys/pcpu.h>
  69 #include <sys/sysctl.h>
  70 #include <sys/timeet.h>
  71 #include <sys/timetc.h>
  72
  73 #include <dev/ofw/openfirm.h>
  74
  75 #include <machine/clock.h>
  76 #include <machine/cpu.h>
  77 #include <machine/intr_machdep.h>
  78 #include <machine/md_var.h>
  79 #include <machine/smp.h>
  80
  81 /*
  82  * Initially we assume a processor with a bus frequency of 12.5 MHz.
  83  */
  84 static int              initialized = 0;
  85 static uint64_t         ps_per_tick = 80000;
  86 static u_long           ticks_per_sec = 12500000;
  87 static u_long           *decr_counts[MAXCPU];
  88
  89 static int              decr_et_start(struct eventtimer *et,
  90     sbintime_t first, sbintime_t period);
  91 static int              decr_et_stop(struct eventtimer *et);
  92 static timecounter_get_t        decr_get_timecount;
  93
  94 struct decr_state {
  95         int     mode;   /* 0 - off, 1 - periodic, 2 - one-shot. */
  96         int32_t div;    /* Periodic divisor. */
  97 };
  98 DPCPU_DEFINE_STATIC(struct decr_state, decr_state);
  99
 100 static struct eventtimer        decr_et;
 101 static struct timecounter       decr_tc = {
 102         decr_get_timecount,     /* get_timecount */
 103         0,                      /* no poll_pps */
 104         ~0u,                    /* counter_mask */
 105         0,                      /* frequency */
 106         "timebase"              /* name */
 107 };
 108
 109 /*
 110  * Decrementer interrupt handler.
 111  */
 112 void
 113 decr_intr(struct trapframe *frame)
 114 {
 115         struct decr_state *s = DPCPU_PTR(decr_state);
 116         int             nticks = 0;
 117         int32_t         val;
 118
 119         if (!initialized)
 120                 return;
 121
 122         (*decr_counts[curcpu])++;
 123
 124 #ifdef BOOKE
 125         /*
 126          * Interrupt handler must reset DIS to avoid getting another
 127          * interrupt once EE is enabled.
 128          */
 129         mtspr(SPR_TSR, TSR_DIS);
 130 #endif
 131
 132         if (s->mode == 1) {
 133                 /*
 134                  * Based on the actual time delay since the last decrementer
 135                  * reload, we arrange for earlier interrupt next time.
 136                  */
 137                 __asm ("mfdec %0" : "=r"(val));
 138                 while (val < 0) {
 139                         val += s->div;
 140                         nticks++;
 141                 }
 142                 mtdec(val);
 143         } else if (s->mode == 2) {
 144                 nticks = 1;
 145                 decr_et_stop(NULL);
 146         } else if (s->mode == 0) {
 147                 /* Potemkin timer ran out without an event. Just reset it. */
 148                 decr_et_stop(NULL);
 149         }
 150
 151         while (nticks-- > 0) {
 152                 if (decr_et.et_active)
 153                         decr_et.et_event_cb(&decr_et, decr_et.et_arg);
 154         }
 155 }
 156
 157 void
 158 cpu_initclocks(void)
 159 {
 160
 161         decr_tc_init();
 162         cpu_initclocks_bsp();
 163 }
 164
 165 /*
 166  * BSP early initialization.
 167  */
 168 void
 169 decr_init(void)
 170 {
 171         struct cpuref cpu;
 172         char buf[32];
 173
 174         /*
 175          * Check the BSP's timebase frequency. Sometimes we can't find the BSP,
 176          * so fall back to the first CPU in this case.
 177          */
 178         if (platform_smp_get_bsp(&cpu) != 0)
 179                 platform_smp_first_cpu(&cpu);
 180         ticks_per_sec = platform_timebase_freq(&cpu);
 181         ps_per_tick = 1000000000000 / ticks_per_sec;
 182
 183         set_cputicker(mftb, ticks_per_sec, 0);
 184         snprintf(buf, sizeof(buf), "cpu%d:decrementer", curcpu);
 185         intrcnt_add(buf, &decr_counts[curcpu]);
 186         decr_et_stop(NULL);
 187         initialized = 1;
 188 }
 189
 190 #ifdef SMP
 191 /*
 192  * AP early initialization.
 193  */
 194 void
 195 decr_ap_init(void)
 196 {
 197         char buf[32];
 198
 199         snprintf(buf, sizeof(buf), "cpu%d:decrementer", curcpu);
 200         intrcnt_add(buf, &decr_counts[curcpu]);
 201         decr_et_stop(NULL);
 202 }
 203 #endif
 204
 205 /*
 206  * Final initialization.
 207  */
 208 void
 209 decr_tc_init(void)
 210 {
 211
 212         decr_tc.tc_frequency = ticks_per_sec;
 213         tc_init(&decr_tc);
 214         decr_et.et_name = "decrementer";
 215         decr_et.et_flags = ET_FLAGS_PERIODIC | ET_FLAGS_ONESHOT |
 216             ET_FLAGS_PERCPU;
 217         decr_et.et_quality = 1000;
 218         decr_et.et_frequency = ticks_per_sec;
 219         decr_et.et_min_period = (0x00000002LLU << 32) / ticks_per_sec;
 220         decr_et.et_max_period = (0x7fffffffLLU << 32) / ticks_per_sec;
 221         decr_et.et_start = decr_et_start;
 222         decr_et.et_stop = decr_et_stop;
 223         decr_et.et_priv = NULL;
 224         et_register(&decr_et);
 225 }
 226
 227 /*
 228  * Event timer start method.
 229  */
 230 static int
 231 decr_et_start(struct eventtimer *et, sbintime_t first, sbintime_t period)
 232 {
 233         struct decr_state *s = DPCPU_PTR(decr_state);
 234         uint32_t fdiv;
 235 #ifdef BOOKE
 236         uint32_t tcr;
 237 #endif
 238
 239         if (period != 0) {
 240                 s->mode = 1;
 241                 s->div = (decr_et.et_frequency * period) >> 32;
 242         } else {
 243                 s->mode = 2;
 244                 s->div = 0;
 245         }
 246         if (first != 0)
 247                 fdiv = (decr_et.et_frequency * first) >> 32;
 248         else
 249                 fdiv = s->div;
 250
 251 #ifdef BOOKE
 252         tcr = mfspr(SPR_TCR);
 253         tcr |= TCR_DIE;
 254         if (s->mode == 1) {
 255                 mtspr(SPR_DECAR, s->div);
 256                 tcr |= TCR_ARE;
 257         } else
 258                 tcr &= ~TCR_ARE;
 259         mtdec(fdiv);
 260         mtspr(SPR_TCR, tcr);
 261 #else
 262         mtdec(fdiv);
 263 #endif
 264
 265         return (0);
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Event timer stop method.
 270  */
 271 static int
 272 decr_et_stop(struct eventtimer *et)
 273 {
 274         struct decr_state *s = DPCPU_PTR(decr_state);
 275 #ifdef BOOKE
 276         uint32_t tcr;
 277 #endif
 278
 279         s->mode = 0;
 280         s->div = 0x7fffffff;
 281 #ifdef BOOKE
 282         tcr = mfspr(SPR_TCR);
 283         tcr &= ~(TCR_DIE | TCR_ARE);
 284         mtspr(SPR_TCR, tcr);
 285 #else
 286         mtdec(s->div);
 287 #endif
 288         return (0);
 289 }
 290
 291 /*
 292  * Timecounter get method.
 293  */
 294 static unsigned
 295 decr_get_timecount(struct timecounter *tc)
 296 {
 297         return (mftb());
 298 }
 299
 300 /*
 301  * Wait for about n microseconds (at least!).
 302  */
 303 void
 304 DELAY(int n)
 305 {
 306         volatile u_quad_t       tb;
 307         u_quad_t                ttb;
 308
 309         TSENTER();
 310         tb = mftb();
 311         ttb = tb + howmany((uint64_t)n * 1000000, ps_per_tick);
 312         nop_prio_vlow();
 313         while (tb < ttb)
 314                 tb = mftb();
 315         nop_prio_medium();
 316         TSEXIT();
 317 }
 318