sys/sparc64/sparc64/tick.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2001 Jake Burkholder.
   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  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/kernel.h>
  32 #include <sys/systm.h>
  33 #include <sys/bus.h>
  34 #include <sys/interrupt.h>
  35 #include <sys/pcpu.h>
  36 #include <sys/sysctl.h>
  37 #include <sys/timetc.h>
  38
  39 #include <machine/clock.h>
  40 #include <machine/cpu.h>
  41 #include <machine/frame.h>
  42 #include <machine/intr_machdep.h>
  43 #include <machine/tick.h>
  44 #include <machine/ver.h>
  45
  46 #define TICK_GRACE      10000
  47
  48 SYSCTL_NODE(_machdep, OID_AUTO, tick, CTLFLAG_RD, 0, "tick statistics");
  49
  50 static int adjust_edges = 0;
  51 SYSCTL_INT(_machdep_tick, OID_AUTO, adjust_edges, CTLFLAG_RD, &adjust_edges,
  52     0, "total number of times tick interrupts got more than 12.5% behind");
  53
  54 static int adjust_excess = 0;
  55 SYSCTL_INT(_machdep_tick, OID_AUTO, adjust_excess, CTLFLAG_RD, &adjust_excess,
  56     0, "total number of ignored tick interrupts");
  57
  58 static int adjust_missed = 0;
  59 SYSCTL_INT(_machdep_tick, OID_AUTO, adjust_missed, CTLFLAG_RD, &adjust_missed,
  60     0, "total number of missed tick interrupts");
  61
  62 static int adjust_ticks = 0;
  63 SYSCTL_INT(_machdep_tick, OID_AUTO, adjust_ticks, CTLFLAG_RD, &adjust_ticks,
  64     0, "total number of tick interrupts with adjustment");
  65
  66 static void tick_hardclock(struct trapframe *);
  67
  68 static uint64_t
  69 tick_cputicks(void)
  70 {
  71
  72         return (rd(tick));
  73 }
  74
  75 void
  76 cpu_initclocks(void)
  77 {
  78
  79         stathz = hz;
  80         tick_start();
  81 }
  82
  83 static __inline void
  84 tick_process(struct trapframe *tf)
  85 {
  86
  87         if (PCPU_GET(cpuid) == 0)
  88                 hardclock(TRAPF_USERMODE(tf), TRAPF_PC(tf));
  89         else
  90                 hardclock_cpu(TRAPF_USERMODE(tf));
  91         if (profprocs != 0)
  92                 profclock(TRAPF_USERMODE(tf), TRAPF_PC(tf));
  93         statclock(TRAPF_USERMODE(tf));
  94 }
  95
  96 static void
  97 tick_hardclock(struct trapframe *tf)
  98 {
  99         u_long adj, s, tick, ref;
 100         long delta;
 101         int count;
 102
 103         /*
 104          * The sequence of reading the TICK register, calculating the value
 105          * of the next tick and writing it to the TICK_CMPR register must not
 106          * be interrupted, not even by an IPI, otherwise a value that is in
 107          * the past could be written in the worst case, causing hardclock to
 108          * stop.
 109          */
 110         adj = PCPU_GET(tickadj);
 111         s = intr_disable();
 112         tick = rd(tick);
 113         wrtickcmpr(tick + tick_increment - adj, 0);
 114         intr_restore(s);
 115         ref = PCPU_GET(tickref);
 116         delta = tick - ref;
 117         count = 0;
 118         while (delta >= tick_increment) {
 119                 tick_process(tf);
 120                 delta -= tick_increment;
 121                 ref += tick_increment;
 122                 if (adj != 0)
 123                         adjust_ticks++;
 124                 count++;
 125         }
 126         if (count > 0) {
 127                 adjust_missed += count - 1;
 128                 if (delta > (tick_increment >> 3)) {
 129                         if (adj == 0)
 130                                 adjust_edges++;
 131                         adj = tick_increment >> 4;
 132                 } else
 133                         adj = 0;
 134         } else {
 135                 adj = 0;
 136                 adjust_excess++;
 137         }
 138         PCPU_SET(tickref, ref);
 139         PCPU_SET(tickadj, adj);
 140 }
 141
 142 void
 143 tick_init(u_long clock)
 144 {
 145
 146         tick_freq = clock;
 147         tick_MHz = clock / 1000000;
 148         tick_increment = clock / hz;
 149
 150         /*
 151          * UltraSparc II[e,i] based systems come up with the tick interrupt
 152          * enabled and a handler that resets the tick counter, causing DELAY()
 153          * to not work properly when used early in boot.
 154          * UltraSPARC III based systems come up with the system tick interrupt
 155          * enabled, causing an interrupt storm on startup since they are not
 156          * handled.
 157          */
 158         tick_stop();
 159
 160         set_cputicker(tick_cputicks, tick_freq, 0);
 161 }
 162
 163 void
 164 tick_start(void)
 165 {
 166         u_long base, s;
 167
 168         /*
 169          * Avoid stopping of hardclock in terms of a lost tick interrupt
 170          * by ensuring that the tick period is at least TICK_GRACE ticks.
 171          * This check would be better placed in tick_init(), however we
 172          * have to call tick_init() before cninit() in order to provide
 173          * the low-level console drivers with a working DELAY() which in
 174          * turn means we cannot use panic() in tick_init().
 175          */
 176         if (tick_increment < TICK_GRACE)
 177                 panic("%s: HZ too high, decrease to at least %ld", __func__,
 178                     tick_freq / TICK_GRACE);
 179
 180         if (PCPU_GET(cpuid) == 0)
 181                 intr_setup(PIL_TICK, tick_hardclock, -1, NULL, NULL);
 182
 183         /*
 184          * Try to make the tick interrupts as synchronously as possible on
 185          * all CPUs to avoid inaccuracies for migrating processes. Leave out
 186          * one tick to make sure that it is not missed.
 187          */
 188         PCPU_SET(tickadj, 0);
 189         s = intr_disable();
 190         base = rd(tick);
 191         base = roundup(base, tick_increment);
 192         PCPU_SET(tickref, base);
 193         wrtickcmpr(base + tick_increment, 0);
 194         intr_restore(s);
 195 }
 196
 197 void
 198 tick_stop(void)
 199 {
 200
 201         if (cpu_impl >= CPU_IMPL_ULTRASPARCIII)
 202                 wr(asr25, 1L << 63, 0);
 203         wrtickcmpr(1L << 63, 0);
 204 }