sys/x86/x86/delay.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1990 The Regents of the University of California.
   3  * Copyright (c) 2010 Alexander Motin <mav@FreeBSD.org>
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * William Jolitz and Don Ahn.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  *      from: @(#)clock.c       7.2 (Berkeley) 5/12/91
  34  */
  35
  36 #include <sys/cdefs.h>
  37 __FBSDID("$FreeBSD$");
  38
  39 /* Generic x86 routines to handle delay */
  40
  41 #include <sys/param.h>
  42 #include <sys/systm.h>
  43 #include <sys/timetc.h>
  44 #include <sys/proc.h>
  45 #include <sys/kernel.h>
  46 #include <sys/sched.h>
  47
  48 #include <machine/clock.h>
  49 #include <machine/cpu.h>
  50 #include <x86/init.h>
  51
  52 static void
  53 delay_tsc(int n)
  54 {
  55         uint64_t end, now;
  56
  57         /*
  58          * Pin the current thread ensure correct behavior if the TSCs
  59          * on different CPUs are not in sync.
  60          */
  61         sched_pin();
  62         now = rdtsc();
  63         end = now + tsc_freq * n / 1000000;
  64         do {
  65                 cpu_spinwait();
  66                 now = rdtsc();
  67         } while (now < end);
  68         sched_unpin();
  69 }
  70
  71 static int
  72 delay_tc(int n)
  73 {
  74         struct timecounter *tc;
  75         timecounter_get_t *func;
  76         uint64_t end, freq, now;
  77         u_int last, mask, u;
  78
  79         /*
  80          * Only use the TSC if it is P-state invariant.  If the TSC is
  81          * not P-state invariant and the CPU is not running at the
  82          * "full" P-state, then the TSC will increment at some rate
  83          * less than tsc_freq and delay_tsc() will wait too long.
  84          */
  85         if (tsc_is_invariant && tsc_freq != 0) {
  86                 delay_tsc(n);
  87                 return (1);
  88         }
  89         tc = timecounter;
  90         if (tc->tc_quality <= 0)
  91                 return (0);
  92         func = tc->tc_get_timecount;
  93         mask = tc->tc_counter_mask;
  94         freq = tc->tc_frequency;
  95         now = 0;
  96         end = freq * n / 1000000;
  97         last = func(tc) & mask;
  98         do {
  99                 cpu_spinwait();
 100                 u = func(tc) & mask;
 101                 if (u < last)
 102                         now += mask - last + u + 1;
 103                 else
 104                         now += u - last;
 105                 last = u;
 106         } while (now < end);
 107         return (1);
 108 }
 109
 110 void
 111 DELAY(int n)
 112 {
 113
 114         if (delay_tc(n))
 115                 return;
 116
 117         init_ops.early_delay(n);
 118 }
 119
 120 void
 121 cpu_lock_delay(void)
 122 {
 123
 124         /*
 125          * Use TSC to wait for a usec if present, otherwise fall back
 126          * to reading from port 0x84.  We can't call into timecounters
 127          * for this delay since timecounters might use spin locks.
 128          *
 129          * Note that unlike delay_tc(), this uses the TSC even if it
 130          * is not P-state invariant.  For this function it is ok to
 131          * wait even a few usecs.
 132          */
 133         if (tsc_freq != 0)
 134                 delay_tsc(1);
 135         else
 136                 inb(0x84);
 137 }