sys/powerpc/powerpc/clock.c

   1 /*-
   2  * Copyright (C) 1995, 1996 Wolfgang Solfrank.
   3  * Copyright (C) 1995, 1996 TooLs GmbH.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  15  *    must display the following acknowledgement:
  16  *      This product includes software developed by TooLs GmbH.
  17  * 4. The name of TooLs GmbH may not be used to endorse or promote products
  18  *    derived from this software without specific prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY TOOLS GMBH ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  21  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  22  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  23  * IN NO EVENT SHALL TOOLS GMBH BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  24  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
  25  * PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS;
  26  * OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
  27  * WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR
  28  * OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF
  29  * ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  30  *
  31  *      $NetBSD: clock.c,v 1.9 2000/01/19 02:52:19 msaitoh Exp $
  32  */
  33 /*
  34  * Copyright (C) 2001 Benno Rice.
  35  * All rights reserved.
  36  *
  37  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  38  * modification, are permitted provided that the following conditions
  39  * are met:
  40  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  41  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  42  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  43  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  44  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  45  *
  46  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY Benno Rice ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  47  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  48  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  49  * IN NO EVENT SHALL TOOLS GMBH BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  50  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
  51  * PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS;
  52  * OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
  53  * WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR
  54  * OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF
  55  * ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  56  */
  57
  58 #include <sys/cdefs.h>
  59 __FBSDID("$FreeBSD$");
  60
  61 #include <sys/param.h>
  62 #include <sys/systm.h>
  63 #include <sys/kernel.h>
  64 #include <sys/bus.h>
  65 #include <sys/interrupt.h>
  66 #include <sys/pcpu.h>
  67 #include <sys/sysctl.h>
  68 #include <sys/timeet.h>
  69 #include <sys/timetc.h>
  70
  71 #include <dev/ofw/openfirm.h>
  72
  73 #include <machine/clock.h>
  74 #include <machine/cpu.h>
  75 #include <machine/intr_machdep.h>
  76 #include <machine/md_var.h>
  77 #include <machine/smp.h>
  78
  79 /*
  80  * Initially we assume a processor with a bus frequency of 12.5 MHz.
  81  */
  82 static int              initialized = 0;
  83 static u_long           ns_per_tick = 80;
  84 static u_long           ticks_per_sec = 12500000;
  85 static u_long           *decr_counts[MAXCPU];
  86
  87 static int              decr_et_start(struct eventtimer *et,
  88     sbintime_t first, sbintime_t period);
  89 static int              decr_et_stop(struct eventtimer *et);
  90 static timecounter_get_t        decr_get_timecount;
  91
  92 struct decr_state {
  93         int     mode;   /* 0 - off, 1 - periodic, 2 - one-shot. */
  94         int32_t div;    /* Periodic divisor. */
  95 };
  96 static DPCPU_DEFINE(struct decr_state, decr_state);
  97
  98 static struct eventtimer        decr_et;
  99 static struct timecounter       decr_tc = {
 100         decr_get_timecount,     /* get_timecount */
 101         0,                      /* no poll_pps */
 102         ~0u,                    /* counter_mask */
 103         0,                      /* frequency */
 104         "timebase"              /* name */
 105 };
 106
 107 /*
 108  * Decrementer interrupt handler.
 109  */
 110 void
 111 decr_intr(struct trapframe *frame)
 112 {
 113         struct decr_state *s = DPCPU_PTR(decr_state);
 114         int             nticks = 0;
 115         int32_t         val;
 116
 117         if (!initialized)
 118                 return;
 119
 120         (*decr_counts[curcpu])++;
 121
 122 #ifdef BOOKE
 123         /*
 124          * Interrupt handler must reset DIS to avoid getting another
 125          * interrupt once EE is enabled.
 126          */
 127         mtspr(SPR_TSR, TSR_DIS);
 128 #endif
 129
 130         if (s->mode == 1) {
 131                 /*
 132                  * Based on the actual time delay since the last decrementer
 133                  * reload, we arrange for earlier interrupt next time.
 134                  */
 135                 __asm ("mfdec %0" : "=r"(val));
 136                 while (val < 0) {
 137                         val += s->div;
 138                         nticks++;
 139                 }
 140                 mtdec(val);
 141         } else if (s->mode == 2) {
 142                 nticks = 1;
 143                 decr_et_stop(NULL);
 144         }
 145
 146         while (nticks-- > 0) {
 147                 if (decr_et.et_active)
 148                         decr_et.et_event_cb(&decr_et, decr_et.et_arg);
 149         }
 150 }
 151
 152 void
 153 cpu_initclocks(void)
 154 {
 155
 156         decr_tc_init();
 157         cpu_initclocks_bsp();
 158 }
 159
 160 /*
 161  * BSP early initialization.
 162  */
 163 void
 164 decr_init(void)
 165 {
 166         struct cpuref cpu;
 167         char buf[32];
 168
 169         /*
 170          * Check the BSP's timebase frequency. Sometimes we can't find the BSP,
 171          * so fall back to the first CPU in this case.
 172          */
 173         if (platform_smp_get_bsp(&cpu) != 0)
 174                 platform_smp_first_cpu(&cpu);
 175         ticks_per_sec = platform_timebase_freq(&cpu);
 176         ns_per_tick = 1000000000 / ticks_per_sec;
 177
 178         set_cputicker(mftb, ticks_per_sec, 0);
 179         snprintf(buf, sizeof(buf), "cpu%d:decrementer", curcpu);
 180         intrcnt_add(buf, &decr_counts[curcpu]);
 181         decr_et_stop(NULL);
 182         initialized = 1;
 183 }
 184
 185 #ifdef SMP
 186 /*
 187  * AP early initialization.
 188  */
 189 void
 190 decr_ap_init(void)
 191 {
 192         char buf[32];
 193
 194         snprintf(buf, sizeof(buf), "cpu%d:decrementer", curcpu);
 195         intrcnt_add(buf, &decr_counts[curcpu]);
 196         decr_et_stop(NULL);
 197 }
 198 #endif
 199
 200 /*
 201  * Final initialization.
 202  */
 203 void
 204 decr_tc_init(void)
 205 {
 206
 207         decr_tc.tc_frequency = ticks_per_sec;
 208         tc_init(&decr_tc);
 209         decr_et.et_name = "decrementer";
 210         decr_et.et_flags = ET_FLAGS_PERIODIC | ET_FLAGS_ONESHOT |
 211             ET_FLAGS_PERCPU;
 212         decr_et.et_quality = 1000;
 213         decr_et.et_frequency = ticks_per_sec;
 214         decr_et.et_min_period = (0x00000002LLU << 32) / ticks_per_sec;
 215         decr_et.et_max_period = (0x7fffffffLLU << 32) / ticks_per_sec;
 216         decr_et.et_start = decr_et_start;
 217         decr_et.et_stop = decr_et_stop;
 218         decr_et.et_priv = NULL;
 219         et_register(&decr_et);
 220 }
 221
 222 /*
 223  * Event timer start method.
 224  */
 225 static int
 226 decr_et_start(struct eventtimer *et, sbintime_t first, sbintime_t period)
 227 {
 228         struct decr_state *s = DPCPU_PTR(decr_state);
 229         uint32_t fdiv;
 230 #ifdef BOOKE
 231         uint32_t tcr;
 232 #endif
 233
 234         if (period != 0) {
 235                 s->mode = 1;
 236                 s->div = (decr_et.et_frequency * period) >> 32;
 237         } else {
 238                 s->mode = 2;
 239                 s->div = 0;
 240         }
 241         if (first != 0)
 242                 fdiv = (decr_et.et_frequency * first) >> 32;
 243         else
 244                 fdiv = s->div;
 245
 246 #ifdef BOOKE
 247         tcr = mfspr(SPR_TCR);
 248         tcr |= TCR_DIE;
 249         if (s->mode == 1) {
 250                 mtspr(SPR_DECAR, s->div);
 251                 tcr |= TCR_ARE;
 252         } else
 253                 tcr &= ~TCR_ARE;
 254         mtdec(fdiv);
 255         mtspr(SPR_TCR, tcr);
 256 #else
 257         mtdec(fdiv);
 258 #endif
 259
 260         return (0);
 261 }
 262
 263 /*
 264  * Event timer stop method.
 265  */
 266 static int
 267 decr_et_stop(struct eventtimer *et)
 268 {
 269         struct decr_state *s = DPCPU_PTR(decr_state);
 270 #ifdef BOOKE
 271         uint32_t tcr;
 272 #endif
 273
 274         s->mode = 0;
 275         s->div = 0x7fffffff;
 276 #ifdef BOOKE
 277         tcr = mfspr(SPR_TCR);
 278         tcr &= ~(TCR_DIE | TCR_ARE);
 279         mtspr(SPR_TCR, tcr);
 280 #else
 281         mtdec(s->div);
 282 #endif
 283         return (0);
 284 }
 285
 286 /*
 287  * Timecounter get method.
 288  */
 289 static unsigned
 290 decr_get_timecount(struct timecounter *tc)
 291 {
 292         return (mftb());
 293 }
 294
 295 /*
 296  * Wait for about n microseconds (at least!).
 297  */
 298 void
 299 DELAY(int n)
 300 {
 301         u_quad_t        tb, ttb;
 302
 303         tb = mftb();
 304         ttb = tb + (n * 1000 + ns_per_tick - 1) / ns_per_tick;
 305         while (tb < ttb)
 306                 tb = mftb();
 307 }
 308