sys/x86/include/pvclock.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2014, Bryan Venteicher <bryanv@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  * 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 #ifndef X86_PVCLOCK
  28 #define X86_PVCLOCK
  29
  30 #include <sys/types.h>
  31
  32 #ifdef _KERNEL
  33 #include <sys/timetc.h>
  34 #endif /* _KERNEL */
  35
  36 #define PVCLOCK_CDEVNAME                "pvclock"
  37
  38 struct pvclock_vcpu_time_info {
  39         uint32_t        version;
  40         uint32_t        pad0;
  41         uint64_t        tsc_timestamp;
  42         uint64_t        system_time;
  43         uint32_t        tsc_to_system_mul;
  44         int8_t          tsc_shift;
  45         uint8_t         flags;
  46         uint8_t         pad[2];
  47 };
  48
  49 #define PVCLOCK_FLAG_TSC_STABLE         0x01
  50 #define PVCLOCK_FLAG_GUEST_PASUED       0x02
  51
  52 /*
  53  * Scale a 64-bit delta by scaling and multiplying by a 32-bit fraction,
  54  * yielding a 64-bit result.
  55  */
  56 static inline uint64_t
  57 pvclock_scale_delta(uint64_t delta, uint32_t mul_frac, int shift)
  58 {
  59         uint64_t product;
  60
  61         if (shift < 0)
  62                 delta >>= -shift;
  63         else
  64                 delta <<= shift;
  65 #if defined(__i386__)
  66         {
  67                 uint32_t tmp1, tmp2;
  68
  69                 /**
  70                  * For i386, the formula looks like:
  71                  *
  72                  *   lower = (mul_frac * (delta & UINT_MAX)) >> 32
  73                  *   upper = mul_frac * (delta >> 32)
  74                  *   product = lower + upper
  75                  */
  76                 __asm__ (
  77                         "mul  %5       ; "
  78                         "mov  %4,%%eax ; "
  79                         "mov  %%edx,%4 ; "
  80                         "mul  %5       ; "
  81                         "xor  %5,%5    ; "
  82                         "add  %4,%%eax ; "
  83                         "adc  %5,%%edx ; "
  84                         : "=A" (product), "=r" (tmp1), "=r" (tmp2)
  85                         : "a" ((uint32_t)delta), "1" ((uint32_t)(delta >> 32)),
  86                           "2" (mul_frac) );
  87         }
  88 #elif defined(__amd64__)
  89         {
  90                 unsigned long tmp;
  91
  92                 __asm__ (
  93                         "mulq %[mul_frac] ; shrd $32, %[hi], %[lo]"
  94                         : [lo]"=a" (product), [hi]"=d" (tmp)
  95                         : "0" (delta), [mul_frac]"rm"((uint64_t)mul_frac));
  96         }
  97 #else
  98 #error "pvclock: unsupported x86 architecture?"
  99 #endif
 100         return (product);
 101 }
 102
 103 #ifdef _KERNEL
 104
 105 typedef struct pvclock_wall_clock *pvclock_get_wallclock_t(void *arg);
 106
 107 struct pvclock_wall_clock {
 108         uint32_t        version;
 109         uint32_t        sec;
 110         uint32_t        nsec;
 111 };
 112
 113 struct pvclock {
 114         /* Public; initialized by the caller of 'pvclock_init()': */
 115         pvclock_get_wallclock_t         *get_wallclock;
 116         void                            *get_wallclock_arg;
 117         struct pvclock_vcpu_time_info   *timeinfos;
 118         bool                             stable_flag_supported;
 119
 120         /* Private; initialized by the 'pvclock' API: */
 121         bool                             vdso_force_unstable;
 122         bool                             vdso_enable_without_rdtscp;
 123         struct timecounter               tc;
 124         struct cdev                     *cdev;
 125 };
 126
 127 /*
 128  * NOTE: 'pvclock_get_timecount()' and 'pvclock_get_wallclock()' are purely
 129  * transitional; they should be removed after 'dev/xen/timer/timer.c' has been
 130  * migrated to the 'struct pvclock' API.
 131  */
 132 void            pvclock_resume(void);
 133 uint64_t        pvclock_tsc_freq(struct pvclock_vcpu_time_info *ti);
 134 uint64_t        pvclock_get_timecount(struct pvclock_vcpu_time_info *ti);
 135 void            pvclock_get_wallclock(struct pvclock_wall_clock *wc,
 136                     struct timespec *ts);
 137
 138 void            pvclock_init(struct pvclock *pvc, device_t dev,
 139                     const char *tc_name, int tc_quality, u_int tc_flags);
 140 void            pvclock_gettime(struct pvclock *pvc, struct timespec *ts);
 141 int             pvclock_destroy(struct pvclock *pvc);
 142
 143 #endif /* _KERNEL */
 144
 145 #endif