sys/contrib/octeon-sdk/cvmx-tim.h

   1 /***********************license start***************
   2  * Copyright (c) 2003-2010  Cavium Inc. (support@cavium.com). All rights
   3  * reserved.
   4  *
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions are
   8  * met:
   9  *
  10  *   * Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  *
  13  *   * Redistributions in binary form must reproduce the above
  14  *     copyright notice, this list of conditions and the following
  15  *     disclaimer in the documentation and/or other materials provided
  16  *     with the distribution.
  17
  18  *   * Neither the name of Cavium Inc. nor the names of
  19  *     its contributors may be used to endorse or promote products
  20  *     derived from this software without specific prior written
  21  *     permission.
  22
  23  * This Software, including technical data, may be subject to U.S. export  control
  24  * laws, including the U.S. Export Administration Act and its  associated
  25  * regulations, and may be subject to export or import  regulations in other
  26  * countries.
  27
  28  * TO THE MAXIMUM EXTENT PERMITTED BY LAW, THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS"
  29  * AND WITH ALL FAULTS AND CAVIUM INC. MAKES NO PROMISES, REPRESENTATIONS OR
  30  * WARRANTIES, EITHER EXPRESS, IMPLIED, STATUTORY, OR OTHERWISE, WITH RESPECT TO
  31  * THE SOFTWARE, INCLUDING ITS CONDITION, ITS CONFORMITY TO ANY REPRESENTATION OR
  32  * DESCRIPTION, OR THE EXISTENCE OF ANY LATENT OR PATENT DEFECTS, AND CAVIUM
  33  * SPECIFICALLY DISCLAIMS ALL IMPLIED (IF ANY) WARRANTIES OF TITLE,
  34  * MERCHANTABILITY, NONINFRINGEMENT, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, LACK OF
  35  * VIRUSES, ACCURACY OR COMPLETENESS, QUIET ENJOYMENT, QUIET POSSESSION OR
  36  * CORRESPONDENCE TO DESCRIPTION. THE ENTIRE  RISK ARISING OUT OF USE OR
  37  * PERFORMANCE OF THE SOFTWARE LIES WITH YOU.
  38  ***********************license end**************************************/
  39
  40
  41
  42
  43
  44
  45
  46 /**
  47  * @file
  48  *
  49  * Interface to the hardware work queue timers.
  50  *
  51 `* <hr>$Revision: 70030 $<hr>
  52  */
  53
  54 #ifndef __CVMX_TIM_H__
  55 #define __CVMX_TIM_H__
  56
  57 #include "cvmx-clock.h"
  58 #include "cvmx-fpa.h"
  59 #include "cvmx-wqe.h"
  60
  61 #include "executive-config.h"
  62 #ifdef CVMX_ENABLE_TIMER_FUNCTIONS
  63 #include "cvmx-config.h"
  64 #endif
  65
  66 #ifdef  __cplusplus
  67 extern "C" {
  68 #endif
  69
  70 #define CVMX_TIM_NUM_TIMERS   (OCTEON_IS_MODEL(OCTEON_CN68XX) ? 64 : 16)
  71 #define CVMX_TIM_NUM_BUCKETS  2048
  72
  73 typedef enum
  74 {
  75     CVMX_TIM_STATUS_SUCCESS = 0,
  76     CVMX_TIM_STATUS_NO_MEMORY = -1,
  77     CVMX_TIM_STATUS_TOO_FAR_AWAY = -2,
  78     CVMX_TIM_STATUS_BUSY = -3
  79 } cvmx_tim_status_t;
  80
  81 /**
  82  * Each timer bucket contains a list of work queue entries to
  83  * schedule when the timer fires. The list is implemented as
  84  * a linked list of blocks. Each block contains an array of
  85  * work queue entries followed by a next block pointer. Since
  86  * these blocks are dynamically allocated off of a hardware
  87  * memory pool, there actual size isn't known compile time.
  88  * The next block pointer is stored in the last 8 bytes of
  89  * the memory block.
  90  */
  91 typedef struct cvmx_tim_entry_chunk
  92 {
  93     volatile uint64_t entries[0];
  94 } cvmx_tim_entry_chunk_t;
  95
  96 /**
  97  * Each timer contains an array of buckets. Each bucket
  98  * represents the list of work queue entries that should be
  99  * scheduled when the timer fires.  The first 3 entries are used
 100  * byt the hardware.
 101  */
 102 typedef struct
 103 {
 104    volatile uint64_t                first_chunk_addr;
 105    volatile uint32_t                num_entries;    /**< Zeroed by HW after traversing list */
 106    volatile uint32_t                chunk_remainder;/**< Zeroed by HW after traversing list */
 107
 108    // the remaining 16 bytes are not touched by hardware
 109    volatile cvmx_tim_entry_chunk_t *last_chunk;
 110    uint64_t                         pad;
 111 } cvmx_tim_bucket_entry_t;
 112
 113 /**
 114  * Structure representing an individual timer. Each timer has
 115  * a timer period, a memory management pool, and a list of
 116  * buckets.
 117  */
 118 typedef struct
 119 {
 120     cvmx_tim_bucket_entry_t*bucket;             /**< The timer buckets. Array of [CVMX_TIM_NUM_TIMERS][CVMX_TIM_NUM_BUCKETS] */
 121     uint64_t                tick_cycles;        /**< How long a bucket represents */
 122     uint64_t                start_time;         /**< Time the timer started in cycles */
 123     uint32_t                bucket_shift;       /**< How long a bucket represents in ms */
 124     uint32_t                num_buckets;        /**< How many buckets per wheel */
 125     uint32_t                max_ticks;          /**< maximum number of ticks allowed for timer */
 126 } cvmx_tim_t;
 127
 128 /**
 129  * Structure used to store state information needed to delete
 130  * an already scheduled timer entry. An instance of this
 131  * structure must be passed to cvmx_tim_add_entry in order
 132  * to be able to delete an entry later with
 133  * cvmx_tim_delete_entry.
 134  *
 135  * NOTE: This structure should be considered opaque by the application,
 136  * and the application should not access its members
 137  */
 138 typedef struct
 139 {
 140     uint64_t        commit_cycles;  /**< After this time the timer can't be changed */
 141     uint64_t *      timer_entry_ptr;/**< Where the work entry is. Zero this
 142                                             location to delete the entry */
 143 } cvmx_tim_delete_t;
 144
 145 /**
 146  * Global structure holding the state of all timers.
 147  */
 148 extern cvmx_tim_t cvmx_tim;
 149
 150
 151
 152
 153 #ifdef CVMX_ENABLE_TIMER_FUNCTIONS
 154 /**
 155  * Setup a timer for use. Must be called before the timer
 156  * can be used.
 157  *
 158  * @param tick      Time between each bucket in microseconds. This must not be
 159  *                  smaller than 1024/(clock frequency in MHz).
 160  * @param max_ticks The maximum number of ticks the timer must be able
 161  *                  to schedule in the future. There are guaranteed to be enough
 162  *                  timer buckets such that:
 163  *                  number of buckets >= max_ticks.
 164  * @return Zero on success. Negative on error. Failures are possible
 165  *         if the number of buckets needed is too large or memory
 166  *         allocation fails for creating the buckets.
 167  */
 168 int cvmx_tim_setup(uint64_t tick, uint64_t max_ticks);
 169 #endif
 170
 171 /**
 172  * Start the hardware timer processing
 173  */
 174 extern void cvmx_tim_start(void);
 175
 176
 177 /**
 178  * Stop the hardware timer processing. Timers stay configured.
 179  */
 180 extern void cvmx_tim_stop(void);
 181
 182
 183 /**
 184  * Stop the timer. After this the timer must be setup again
 185  * before use.
 186  */
 187 #ifdef CVMX_ENABLE_TIMER_FUNCTIONS
 188 extern void cvmx_tim_shutdown(void);
 189 #endif
 190
 191 #ifdef CVMX_ENABLE_TIMER_FUNCTIONS
 192 /**
 193  * Add a work queue entry to the timer.
 194  *
 195  * @param work_entry Work queue entry to add.
 196  * @param ticks_from_now
 197  * @param delete_info
 198  *                   Optional pointer where to store information needed to
 199  *                   delete the timer entry. If non NULL information needed
 200  *                   to delete the timer entry before it fires is stored here.
 201  *                   If you don't need to be able to delete the timer, pass
 202  *                   NULL.
 203  * @return Result return code
 204  */
 205 static inline cvmx_tim_status_t cvmx_tim_add_entry(cvmx_wqe_t *work_entry, uint64_t ticks_from_now, cvmx_tim_delete_t *delete_info)
 206 {
 207     cvmx_tim_bucket_entry_t*    work_bucket_ptr;
 208     uint64_t                    work_bucket;
 209     volatile uint64_t         * tim_entry_ptr;  /* pointer to wqe address in timer chunk */
 210     uint64_t                    entries_per_chunk;
 211
 212     const uint64_t  cycles  = cvmx_clock_get_count(CVMX_CLOCK_TIM); /* Get our reference time early for accuracy */
 213     const uint64_t  core_num    = cvmx_get_core_num();  /* One timer per processor, so use this to select */
 214
 215     /* Make sure the specified time won't wrap our bucket list */
 216     if (ticks_from_now > cvmx_tim.max_ticks)
 217     {
 218         cvmx_dprintf("cvmx_tim_add_entry: Tried to schedule work too far away.\n");
 219         return CVMX_TIM_STATUS_TOO_FAR_AWAY;
 220     }
 221
 222     /* Since we have no way to synchronize, we can't update a timer that is
 223         being used by the hardware. Two buckets forward should be safe */
 224     if (ticks_from_now < 2)
 225     {
 226         cvmx_dprintf("cvmx_tim_add_entry: Tried to schedule work too soon. Delaying it.\n");
 227         ticks_from_now = 2;
 228     }
 229
 230     /* Get the bucket this work queue entry should be in. Remember the bucket
 231         array is circular */
 232     work_bucket = (((ticks_from_now * cvmx_tim.tick_cycles) + cycles - cvmx_tim.start_time)
 233                    >> cvmx_tim.bucket_shift);
 234
 235     work_bucket_ptr = cvmx_tim.bucket + core_num * cvmx_tim.num_buckets + (work_bucket & (cvmx_tim.num_buckets - 1));
 236     entries_per_chunk = (CVMX_FPA_TIMER_POOL_SIZE/8 - 1);
 237
 238     /* Check if we have room to add this entry into the existing list */
 239     if (work_bucket_ptr->chunk_remainder)
 240     {
 241         /* Adding the work entry to the end of the existing list */
 242         tim_entry_ptr = &(work_bucket_ptr->last_chunk->entries[entries_per_chunk - work_bucket_ptr->chunk_remainder]);
 243         *tim_entry_ptr = cvmx_ptr_to_phys(work_entry);
 244         work_bucket_ptr->chunk_remainder--;
 245         work_bucket_ptr->num_entries++;
 246     }
 247     else
 248     {
 249         /* Current list is either completely empty or completely full. We need
 250             to allocate a new chunk for storing this work entry */
 251         cvmx_tim_entry_chunk_t *new_chunk = (cvmx_tim_entry_chunk_t *)cvmx_fpa_alloc(CVMX_FPA_TIMER_POOL);
 252         if (new_chunk == NULL)
 253         {
 254             cvmx_dprintf("cvmx_tim_add_entry: Failed to allocate memory for new chunk.\n");
 255             return CVMX_TIM_STATUS_NO_MEMORY;
 256         }
 257
 258         /* Does a chunk currently exist? We have to check num_entries since
 259             the hardware doesn't NULL out the chunk pointers on free */
 260         if (work_bucket_ptr->num_entries)
 261         {
 262             /* This chunk must be appended to an existing list by putting
 263             ** its address in the last spot of the existing chunk. */
 264             work_bucket_ptr->last_chunk->entries[entries_per_chunk] = cvmx_ptr_to_phys(new_chunk);
 265             work_bucket_ptr->num_entries++;
 266         }
 267         else
 268         {
 269             /* This is the very first chunk. Add it */
 270             work_bucket_ptr->first_chunk_addr = cvmx_ptr_to_phys(new_chunk);
 271             work_bucket_ptr->num_entries = 1;
 272         }
 273         work_bucket_ptr->last_chunk = new_chunk;
 274         work_bucket_ptr->chunk_remainder = entries_per_chunk - 1;
 275         tim_entry_ptr = &(new_chunk->entries[0]);
 276         *tim_entry_ptr = cvmx_ptr_to_phys(work_entry);
 277     }
 278
 279     /* If the user supplied a delete info structure then fill it in */
 280     if (delete_info)
 281     {
 282         /* It would be very bad to delete a timer entry after, or during the
 283             timer's processing. During the processing could yield unpredicatable
 284             results, but after would always be bad. Modifying the entry after
 285             processing means we would be changing data in a buffer that has been
 286             freed, and possible allocated again. For this reason we store a
 287             commit cycle count in the delete structure. If we are after this
 288             count we will refuse to delete the timer entry. */
 289         delete_info->commit_cycles = cycles + (ticks_from_now - 2) * cvmx_tim.tick_cycles;
 290         delete_info->timer_entry_ptr = (uint64_t *)tim_entry_ptr;  /* Cast to non-volatile type */
 291     }
 292
 293     CVMX_SYNCWS; /* Make sure the hardware timer unit can access valid data from L2 */
 294
 295     return CVMX_TIM_STATUS_SUCCESS;
 296 }
 297 #endif
 298
 299
 300 /**
 301  * Delete a timer entry scheduled using cvmx_tim_add_entry.
 302  * Deleting a timer will fail if it has already triggered or
 303  * might be in progress. The actual state of the work queue
 304  * entry isn't changed. You need to dispose of it properly.
 305  *
 306  * @param delete_info
 307  *               Structure passed to cvmx_tim_add_entry to store the
 308  *               information needed to delete a timer entry.
 309  * @return CVMX_TIM_STATUS_BUSY if the timer was not deleted, otherwise
 310  *         CVMX_TIM_STATUS_SUCCESS.
 311  */
 312 static inline cvmx_tim_status_t cvmx_tim_delete_entry(cvmx_tim_delete_t *delete_info)
 313 {
 314     const uint64_t cycles = cvmx_clock_get_count(CVMX_CLOCK_TIM);
 315
 316     if ((int64_t)(cycles - delete_info->commit_cycles) < 0)
 317     {
 318         /* Timer is far enough away. Safe to delete */
 319         *delete_info->timer_entry_ptr = 0;
 320         return CVMX_TIM_STATUS_SUCCESS;
 321     }
 322     else
 323     {
 324         /* Timer is passed the commit time. It cannot be stopped */
 325         return CVMX_TIM_STATUS_BUSY;
 326     }
 327 }
 328
 329 #ifdef  __cplusplus
 330 }
 331 #endif
 332
 333 #endif // __CVMX_TIM_H__