sys/amd64/isa/clock.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1990 The Regents of the University of California.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   6  * William Jolitz and Don Ahn.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  17  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  18  *    without specific prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  30  * SUCH DAMAGE.
  31  *
  32  *      from: @(#)clock.c       7.2 (Berkeley) 5/12/91
  33  */
  34
  35 #include <sys/cdefs.h>
  36 __FBSDID("$FreeBSD$");
  37
  38 /*
  39  * Routines to handle clock hardware.
  40  */
  41
  42 /*
  43  * inittodr, settodr and support routines written
  44  * by Christoph Robitschko <chmr@edvz.tu-graz.ac.at>
  45  *
  46  * reintroduced and updated by Chris Stenton <chris@gnome.co.uk> 8/10/94
  47  */
  48
  49 #include "opt_clock.h"
  50 #include "opt_isa.h"
  51
  52 #include <sys/param.h>
  53 #include <sys/systm.h>
  54 #include <sys/bus.h>
  55 #include <sys/clock.h>
  56 #include <sys/conf.h>
  57 #include <sys/fcntl.h>
  58 #include <sys/lock.h>
  59 #include <sys/kdb.h>
  60 #include <sys/mutex.h>
  61 #include <sys/proc.h>
  62 #include <sys/time.h>
  63 #include <sys/timetc.h>
  64 #include <sys/uio.h>
  65 #include <sys/kernel.h>
  66 #include <sys/limits.h>
  67 #include <sys/module.h>
  68 #include <sys/sched.h>
  69 #include <sys/sysctl.h>
  70 #include <sys/cons.h>
  71 #include <sys/power.h>
  72
  73 #include <machine/clock.h>
  74 #include <machine/cpu.h>
  75 #include <machine/frame.h>
  76 #include <machine/intr_machdep.h>
  77 #include <machine/md_var.h>
  78 #include <machine/psl.h>
  79 #include <machine/apicvar.h>
  80 #include <machine/specialreg.h>
  81 #include <machine/ppireg.h>
  82 #include <machine/timerreg.h>
  83
  84 #include <isa/rtc.h>
  85 #ifdef DEV_ISA
  86 #include <isa/isareg.h>
  87 #include <isa/isavar.h>
  88 #endif
  89
  90 /*
  91  * 32-bit time_t's can't reach leap years before 1904 or after 2036, so we
  92  * can use a simple formula for leap years.
  93  */
  94 #define LEAPYEAR(y) (((u_int)(y) % 4 == 0) ? 1 : 0)
  95 #define DAYSPERYEAR   (31+28+31+30+31+30+31+31+30+31+30+31)
  96
  97 #define TIMER_DIV(x) ((timer_freq + (x) / 2) / (x))
  98
  99 int     clkintr_pending;
 100 int     pscnt = 1;
 101 int     psdiv = 1;
 102 int     statclock_disable;
 103 #ifndef TIMER_FREQ
 104 #define TIMER_FREQ   1193182
 105 #endif
 106 u_int   timer_freq = TIMER_FREQ;
 107 int     timer0_max_count;
 108 int     timer0_real_max_count;
 109 #define RTC_LOCK        mtx_lock_spin(&clock_lock)
 110 #define RTC_UNLOCK      mtx_unlock_spin(&clock_lock)
 111
 112 static  int     beeping = 0;
 113 static  struct mtx clock_lock;
 114 static  const u_char daysinmonth[] = {31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
 115 static  struct intsrc *i8254_intsrc;
 116 static  u_int32_t i8254_lastcount;
 117 static  u_int32_t i8254_offset;
 118 static  int     (*i8254_pending)(struct intsrc *);
 119 static  int     i8254_ticked;
 120 static  int     using_lapic_timer;
 121 static  int     rtc_reg = -1;
 122 static  u_char  rtc_statusa = RTCSA_DIVIDER | RTCSA_NOPROF;
 123 static  u_char  rtc_statusb = RTCSB_24HR;
 124
 125 /* Values for timerX_state: */
 126 #define RELEASED        0
 127 #define RELEASE_PENDING 1
 128 #define ACQUIRED        2
 129 #define ACQUIRE_PENDING 3
 130
 131 static  u_char  timer2_state;
 132
 133 static  unsigned i8254_get_timecount(struct timecounter *tc);
 134 static  unsigned i8254_simple_get_timecount(struct timecounter *tc);
 135 static  void    set_timer_freq(u_int freq, int intr_freq);
 136
 137 static struct timecounter i8254_timecounter = {
 138         i8254_get_timecount,    /* get_timecount */
 139         0,                      /* no poll_pps */
 140         ~0u,                    /* counter_mask */
 141         0,                      /* frequency */
 142         "i8254",                /* name */
 143         0                       /* quality */
 144 };
 145
 146 static int
 147 clkintr(struct trapframe *frame)
 148 {
 149
 150         if (timecounter->tc_get_timecount == i8254_get_timecount) {
 151                 mtx_lock_spin(&clock_lock);
 152                 if (i8254_ticked)
 153                         i8254_ticked = 0;
 154                 else {
 155                         i8254_offset += timer0_max_count;
 156                         i8254_lastcount = 0;
 157                 }
 158                 clkintr_pending = 0;
 159                 mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 160         }
 161         KASSERT(!using_lapic_timer, ("clk interrupt enabled with lapic timer"));
 162         hardclock(TRAPF_USERMODE(frame), TRAPF_PC(frame));
 163         return (FILTER_HANDLED);
 164 }
 165
 166 int
 167 acquire_timer2(int mode)
 168 {
 169
 170         if (timer2_state != RELEASED)
 171                 return (-1);
 172         timer2_state = ACQUIRED;
 173
 174         /*
 175          * This access to the timer registers is as atomic as possible
 176          * because it is a single instruction.  We could do better if we
 177          * knew the rate.  Use of splclock() limits glitches to 10-100us,
 178          * and this is probably good enough for timer2, so we aren't as
 179          * careful with it as with timer0.
 180          */
 181         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL2 | (mode & 0x3f));
 182
 183         return (0);
 184 }
 185
 186 int
 187 release_timer2()
 188 {
 189
 190         if (timer2_state != ACQUIRED)
 191                 return (-1);
 192         timer2_state = RELEASED;
 193         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL2 | TIMER_SQWAVE | TIMER_16BIT);
 194         return (0);
 195 }
 196
 197 /*
 198  * This routine receives statistical clock interrupts from the RTC.
 199  * As explained above, these occur at 128 interrupts per second.
 200  * When profiling, we receive interrupts at a rate of 1024 Hz.
 201  *
 202  * This does not actually add as much overhead as it sounds, because
 203  * when the statistical clock is active, the hardclock driver no longer
 204  * needs to keep (inaccurate) statistics on its own.  This decouples
 205  * statistics gathering from scheduling interrupts.
 206  *
 207  * The RTC chip requires that we read status register C (RTC_INTR)
 208  * to acknowledge an interrupt, before it will generate the next one.
 209  * Under high interrupt load, rtcintr() can be indefinitely delayed and
 210  * the clock can tick immediately after the read from RTC_INTR.  In this
 211  * case, the mc146818A interrupt signal will not drop for long enough
 212  * to register with the 8259 PIC.  If an interrupt is missed, the stat
 213  * clock will halt, considerably degrading system performance.  This is
 214  * why we use 'while' rather than a more straightforward 'if' below.
 215  * Stat clock ticks can still be lost, causing minor loss of accuracy
 216  * in the statistics, but the stat clock will no longer stop.
 217  */
 218 static int
 219 rtcintr(struct trapframe *frame)
 220 {
 221         int flag = 0;
 222
 223         while (rtcin(RTC_INTR) & RTCIR_PERIOD) {
 224                 flag = 1;
 225                 if (profprocs != 0) {
 226                         if (--pscnt == 0)
 227                                 pscnt = psdiv;
 228                         profclock(TRAPF_USERMODE(frame), TRAPF_PC(frame));
 229                 }
 230                 if (pscnt == psdiv)
 231                         statclock(TRAPF_USERMODE(frame));
 232         }
 233         return(flag ? FILTER_HANDLED : FILTER_STRAY);
 234 }
 235
 236 #include "opt_ddb.h"
 237 #ifdef DDB
 238 #include <ddb/ddb.h>
 239
 240 DB_SHOW_COMMAND(rtc, rtc)
 241 {
 242         printf("%02x/%02x/%02x %02x:%02x:%02x, A = %02x, B = %02x, C = %02x\n",
 243                rtcin(RTC_YEAR), rtcin(RTC_MONTH), rtcin(RTC_DAY),
 244                rtcin(RTC_HRS), rtcin(RTC_MIN), rtcin(RTC_SEC),
 245                rtcin(RTC_STATUSA), rtcin(RTC_STATUSB), rtcin(RTC_INTR));
 246 }
 247 #endif /* DDB */
 248
 249 static int
 250 getit(void)
 251 {
 252         int high, low;
 253
 254         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 255
 256         /* Select timer0 and latch counter value. */
 257         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL0 | TIMER_LATCH);
 258
 259         low = inb(TIMER_CNTR0);
 260         high = inb(TIMER_CNTR0);
 261
 262         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 263         return ((high << 8) | low);
 264 }
 265
 266 /*
 267  * Wait "n" microseconds.
 268  * Relies on timer 1 counting down from (timer_freq / hz)
 269  * Note: timer had better have been programmed before this is first used!
 270  */
 271 void
 272 DELAY(int n)
 273 {
 274         int delta, prev_tick, tick, ticks_left;
 275
 276 #ifdef DELAYDEBUG
 277         int getit_calls = 1;
 278         int n1;
 279         static int state = 0;
 280 #endif
 281
 282         if (tsc_freq != 0 && !tsc_is_broken) {
 283                 uint64_t start, end, now;
 284
 285                 sched_pin();
 286                 start = rdtsc();
 287                 end = start + (tsc_freq * n) / 1000000;
 288                 do {
 289                         cpu_spinwait();
 290                         now = rdtsc();
 291                 } while (now < end || (now > start && end < start));
 292                 sched_unpin();
 293                 return;
 294         }
 295 #ifdef DELAYDEBUG
 296         if (state == 0) {
 297                 state = 1;
 298                 for (n1 = 1; n1 <= 10000000; n1 *= 10)
 299                         DELAY(n1);
 300                 state = 2;
 301         }
 302         if (state == 1)
 303                 printf("DELAY(%d)...", n);
 304 #endif
 305         /*
 306          * Read the counter first, so that the rest of the setup overhead is
 307          * counted.  Guess the initial overhead is 20 usec (on most systems it
 308          * takes about 1.5 usec for each of the i/o's in getit().  The loop
 309          * takes about 6 usec on a 486/33 and 13 usec on a 386/20.  The
 310          * multiplications and divisions to scale the count take a while).
 311          *
 312          * However, if ddb is active then use a fake counter since reading
 313          * the i8254 counter involves acquiring a lock.  ddb must not do
 314          * locking for many reasons, but it calls here for at least atkbd
 315          * input.
 316          */
 317 #ifdef KDB
 318         if (kdb_active)
 319                 prev_tick = 1;
 320         else
 321 #endif
 322                 prev_tick = getit();
 323         n -= 0;                 /* XXX actually guess no initial overhead */
 324         /*
 325          * Calculate (n * (timer_freq / 1e6)) without using floating point
 326          * and without any avoidable overflows.
 327          */
 328         if (n <= 0)
 329                 ticks_left = 0;
 330         else if (n < 256)
 331                 /*
 332                  * Use fixed point to avoid a slow division by 1000000.
 333                  * 39099 = 1193182 * 2^15 / 10^6 rounded to nearest.
 334                  * 2^15 is the first power of 2 that gives exact results
 335                  * for n between 0 and 256.
 336                  */
 337                 ticks_left = ((u_int)n * 39099 + (1 << 15) - 1) >> 15;
 338         else
 339                 /*
 340                  * Don't bother using fixed point, although gcc-2.7.2
 341                  * generates particularly poor code for the long long
 342                  * division, since even the slow way will complete long
 343                  * before the delay is up (unless we're interrupted).
 344                  */
 345                 ticks_left = ((u_int)n * (long long)timer_freq + 999999)
 346                              / 1000000;
 347
 348         while (ticks_left > 0) {
 349 #ifdef KDB
 350                 if (kdb_active) {
 351                         inb(0x84);
 352                         tick = prev_tick - 1;
 353                         if (tick <= 0)
 354                                 tick = timer0_max_count;
 355                 } else
 356 #endif
 357                         tick = getit();
 358 #ifdef DELAYDEBUG
 359                 ++getit_calls;
 360 #endif
 361                 delta = prev_tick - tick;
 362                 prev_tick = tick;
 363                 if (delta < 0) {
 364                         delta += timer0_max_count;
 365                         /*
 366                          * Guard against timer0_max_count being wrong.
 367                          * This shouldn't happen in normal operation,
 368                          * but it may happen if set_timer_freq() is
 369                          * traced.
 370                          */
 371                         if (delta < 0)
 372                                 delta = 0;
 373                 }
 374                 ticks_left -= delta;
 375         }
 376 #ifdef DELAYDEBUG
 377         if (state == 1)
 378                 printf(" %d calls to getit() at %d usec each\n",
 379                        getit_calls, (n + 5) / getit_calls);
 380 #endif
 381 }
 382
 383 static void
 384 sysbeepstop(void *chan)
 385 {
 386         ppi_spkr_off();         /* disable counter2 output to speaker */
 387         timer_spkr_release();
 388         beeping = 0;
 389 }
 390
 391 int
 392 sysbeep(int pitch, int period)
 393 {
 394         int x = splclock();
 395
 396         if (timer_spkr_acquire())
 397                 if (!beeping) {
 398                         /* Something else owns it. */
 399                         splx(x);
 400                         return (-1); /* XXX Should be EBUSY, but nobody cares anyway. */
 401                 }
 402         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 403         spkr_set_pitch(pitch);
 404         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 405         if (!beeping) {
 406                 /* enable counter2 output to speaker */
 407                 ppi_spkr_on();
 408                 beeping = period;
 409                 timeout(sysbeepstop, (void *)NULL, period);
 410         }
 411         splx(x);
 412         return (0);
 413 }
 414
 415 /*
 416  * RTC support routines
 417  */
 418
 419 int
 420 rtcin(reg)
 421         int reg;
 422 {
 423         u_char val;
 424
 425         RTC_LOCK;
 426         if (rtc_reg != reg) {
 427                 inb(0x84);
 428                 outb(IO_RTC, reg);
 429                 rtc_reg = reg;
 430                 inb(0x84);
 431         }
 432         val = inb(IO_RTC + 1);
 433         RTC_UNLOCK;
 434         return (val);
 435 }
 436
 437 void
 438 writertc(int reg, u_char val)
 439 {
 440
 441         RTC_LOCK;
 442         if (rtc_reg != reg) {
 443                 inb(0x84);
 444                 outb(IO_RTC, reg);
 445                 rtc_reg = reg;
 446                 inb(0x84);
 447         }
 448         outb(IO_RTC + 1, val);
 449         inb(0x84);
 450         RTC_UNLOCK;
 451 }
 452
 453 static __inline int
 454 readrtc(int port)
 455 {
 456         return(bcd2bin(rtcin(port)));
 457 }
 458
 459 static u_int
 460 calibrate_clocks(void)
 461 {
 462         u_int count, prev_count, tot_count;
 463         int sec, start_sec, timeout;
 464
 465         if (bootverbose)
 466                 printf("Calibrating clock(s) ... ");
 467         if (!(rtcin(RTC_STATUSD) & RTCSD_PWR))
 468                 goto fail;
 469         timeout = 100000000;
 470
 471         /* Read the mc146818A seconds counter. */
 472         for (;;) {
 473                 if (!(rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP)) {
 474                         sec = rtcin(RTC_SEC);
 475                         break;
 476                 }
 477                 if (--timeout == 0)
 478                         goto fail;
 479         }
 480
 481         /* Wait for the mC146818A seconds counter to change. */
 482         start_sec = sec;
 483         for (;;) {
 484                 if (!(rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP)) {
 485                         sec = rtcin(RTC_SEC);
 486                         if (sec != start_sec)
 487                                 break;
 488                 }
 489                 if (--timeout == 0)
 490                         goto fail;
 491         }
 492
 493         /* Start keeping track of the i8254 counter. */
 494         prev_count = getit();
 495         if (prev_count == 0 || prev_count > timer0_max_count)
 496                 goto fail;
 497         tot_count = 0;
 498
 499         /*
 500          * Wait for the mc146818A seconds counter to change.  Read the i8254
 501          * counter for each iteration since this is convenient and only
 502          * costs a few usec of inaccuracy. The timing of the final reads
 503          * of the counters almost matches the timing of the initial reads,
 504          * so the main cause of inaccuracy is the varying latency from
 505          * inside getit() or rtcin(RTC_STATUSA) to the beginning of the
 506          * rtcin(RTC_SEC) that returns a changed seconds count.  The
 507          * maximum inaccuracy from this cause is < 10 usec on 486's.
 508          */
 509         start_sec = sec;
 510         for (;;) {
 511                 if (!(rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP))
 512                         sec = rtcin(RTC_SEC);
 513                 count = getit();
 514                 if (count == 0 || count > timer0_max_count)
 515                         goto fail;
 516                 if (count > prev_count)
 517                         tot_count += prev_count - (count - timer0_max_count);
 518                 else
 519                         tot_count += prev_count - count;
 520                 prev_count = count;
 521                 if (sec != start_sec)
 522                         break;
 523                 if (--timeout == 0)
 524                         goto fail;
 525         }
 526
 527         if (bootverbose) {
 528                 printf("i8254 clock: %u Hz\n", tot_count);
 529         }
 530         return (tot_count);
 531
 532 fail:
 533         if (bootverbose)
 534                 printf("failed, using default i8254 clock of %u Hz\n",
 535                        timer_freq);
 536         return (timer_freq);
 537 }
 538
 539 static void
 540 set_timer_freq(u_int freq, int intr_freq)
 541 {
 542         int new_timer0_real_max_count;
 543
 544         i8254_timecounter.tc_frequency = freq;
 545         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 546         timer_freq = freq;
 547         if (using_lapic_timer)
 548                 new_timer0_real_max_count = 0x10000;
 549         else
 550                 new_timer0_real_max_count = TIMER_DIV(intr_freq);
 551         if (new_timer0_real_max_count != timer0_real_max_count) {
 552                 timer0_real_max_count = new_timer0_real_max_count;
 553                 if (timer0_real_max_count == 0x10000)
 554                         timer0_max_count = 0xffff;
 555                 else
 556                         timer0_max_count = timer0_real_max_count;
 557                 outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL0 | TIMER_RATEGEN | TIMER_16BIT);
 558                 outb(TIMER_CNTR0, timer0_real_max_count & 0xff);
 559                 outb(TIMER_CNTR0, timer0_real_max_count >> 8);
 560         }
 561         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 562 }
 563
 564 /* This is separate from startrtclock() so that it can be called early. */
 565 void
 566 i8254_init(void)
 567 {
 568
 569         mtx_init(&clock_lock, "clk", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOPROFILE);
 570         set_timer_freq(timer_freq, hz);
 571 }
 572
 573 void
 574 startrtclock()
 575 {
 576         u_int delta, freq;
 577
 578         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 579         writertc(RTC_STATUSB, RTCSB_24HR);
 580
 581         freq = calibrate_clocks();
 582 #ifdef CLK_CALIBRATION_LOOP
 583         if (bootverbose) {
 584                 printf(
 585                 "Press a key on the console to abort clock calibration\n");
 586                 while (cncheckc() == -1)
 587                         calibrate_clocks();
 588         }
 589 #endif
 590
 591         /*
 592          * Use the calibrated i8254 frequency if it seems reasonable.
 593          * Otherwise use the default, and don't use the calibrated i586
 594          * frequency.
 595          */
 596         delta = freq > timer_freq ? freq - timer_freq : timer_freq - freq;
 597         if (delta < timer_freq / 100) {
 598 #ifndef CLK_USE_I8254_CALIBRATION
 599                 if (bootverbose)
 600                         printf(
 601 "CLK_USE_I8254_CALIBRATION not specified - using default frequency\n");
 602                 freq = timer_freq;
 603 #endif
 604                 timer_freq = freq;
 605         } else {
 606                 if (bootverbose)
 607                         printf(
 608                     "%d Hz differs from default of %d Hz by more than 1%%\n",
 609                                freq, timer_freq);
 610         }
 611
 612         set_timer_freq(timer_freq, hz);
 613         tc_init(&i8254_timecounter);
 614
 615         init_TSC();
 616 }
 617
 618 /*
 619  * Initialize the time of day register, based on the time base which is, e.g.
 620  * from a filesystem.
 621  */
 622 void
 623 inittodr(time_t base)
 624 {
 625         unsigned long   sec, days;
 626         int             year, month;
 627         int             y, m, s;
 628         struct timespec ts;
 629
 630         if (base) {
 631                 s = splclock();
 632                 ts.tv_sec = base;
 633                 ts.tv_nsec = 0;
 634                 tc_setclock(&ts);
 635                 splx(s);
 636         }
 637
 638         /* Look if we have a RTC present and the time is valid */
 639         if (!(rtcin(RTC_STATUSD) & RTCSD_PWR))
 640                 goto wrong_time;
 641
 642         /* wait for time update to complete */
 643         /* If RTCSA_TUP is zero, we have at least 244us before next update */
 644         s = splhigh();
 645         while (rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP) {
 646                 splx(s);
 647                 s = splhigh();
 648         }
 649
 650         days = 0;
 651 #ifdef USE_RTC_CENTURY
 652         year = readrtc(RTC_YEAR) + readrtc(RTC_CENTURY) * 100;
 653 #else
 654         year = readrtc(RTC_YEAR) + 1900;
 655         if (year < 1970)
 656                 year += 100;
 657 #endif
 658         if (year < 1970) {
 659                 splx(s);
 660                 goto wrong_time;
 661         }
 662         month = readrtc(RTC_MONTH);
 663         for (m = 1; m < month; m++)
 664                 days += daysinmonth[m-1];
 665         if ((month > 2) && LEAPYEAR(year))
 666                 days ++;
 667         days += readrtc(RTC_DAY) - 1;
 668         for (y = 1970; y < year; y++)
 669                 days += DAYSPERYEAR + LEAPYEAR(y);
 670         sec = ((( days * 24 +
 671                   readrtc(RTC_HRS)) * 60 +
 672                   readrtc(RTC_MIN)) * 60 +
 673                   readrtc(RTC_SEC));
 674         /* sec now contains the number of seconds, since Jan 1 1970,
 675            in the local time zone */
 676
 677         sec += utc_offset();
 678
 679         y = time_second - sec;
 680         if (y <= -2 || y >= 2) {
 681                 /* badly off, adjust it */
 682                 ts.tv_sec = sec;
 683                 ts.tv_nsec = 0;
 684                 tc_setclock(&ts);
 685         }
 686         splx(s);
 687         return;
 688
 689 wrong_time:
 690         printf("Invalid time in clock: check and reset the date!\n");
 691 }
 692
 693 /*
 694  * Write system time back to RTC
 695  */
 696 void
 697 resettodr()
 698 {
 699         unsigned long   tm;
 700         int             y, m, s;
 701
 702         if (disable_rtc_set)
 703                 return;
 704
 705         s = splclock();
 706         tm = time_second;
 707         splx(s);
 708
 709         /* Disable RTC updates and interrupts. */
 710         writertc(RTC_STATUSB, RTCSB_HALT | RTCSB_24HR);
 711
 712         /* Calculate local time to put in RTC */
 713
 714         tm -= utc_offset();
 715
 716         writertc(RTC_SEC, bin2bcd(tm%60)); tm /= 60;    /* Write back Seconds */
 717         writertc(RTC_MIN, bin2bcd(tm%60)); tm /= 60;    /* Write back Minutes */
 718         writertc(RTC_HRS, bin2bcd(tm%24)); tm /= 24;    /* Write back Hours   */
 719
 720         /* We have now the days since 01-01-1970 in tm */
 721         writertc(RTC_WDAY, (tm + 4) % 7 + 1);           /* Write back Weekday */
 722         for (y = 1970, m = DAYSPERYEAR + LEAPYEAR(y);
 723              tm >= m;
 724              y++,      m = DAYSPERYEAR + LEAPYEAR(y))
 725              tm -= m;
 726
 727         /* Now we have the years in y and the day-of-the-year in tm */
 728         writertc(RTC_YEAR, bin2bcd(y%100));             /* Write back Year    */
 729 #ifdef USE_RTC_CENTURY
 730         writertc(RTC_CENTURY, bin2bcd(y/100));          /* ... and Century    */
 731 #endif
 732         for (m = 0; ; m++) {
 733                 int ml;
 734
 735                 ml = daysinmonth[m];
 736                 if (m == 1 && LEAPYEAR(y))
 737                         ml++;
 738                 if (tm < ml)
 739                         break;
 740                 tm -= ml;
 741         }
 742
 743         writertc(RTC_MONTH, bin2bcd(m + 1));            /* Write back Month   */
 744         writertc(RTC_DAY, bin2bcd(tm + 1));             /* Write back Month Day */
 745
 746         /* Reenable RTC updates and interrupts. */
 747         writertc(RTC_STATUSB, rtc_statusb);
 748         rtcin(RTC_INTR);
 749 }
 750
 751
 752 /*
 753  * Start both clocks running.
 754  */
 755 void
 756 cpu_initclocks()
 757 {
 758         int diag;
 759
 760         using_lapic_timer = lapic_setup_clock();
 761         /*
 762          * If we aren't using the local APIC timer to drive the kernel
 763          * clocks, setup the interrupt handler for the 8254 timer 0 so
 764          * that it can drive hardclock().  Otherwise, change the 8254
 765          * timecounter to user a simpler algorithm.
 766          */
 767         if (!using_lapic_timer) {
 768                 intr_add_handler("clk", 0, (driver_filter_t *)clkintr, NULL, NULL,
 769                     INTR_TYPE_CLK, NULL);
 770                 i8254_intsrc = intr_lookup_source(0);
 771                 if (i8254_intsrc != NULL)
 772                         i8254_pending =
 773                             i8254_intsrc->is_pic->pic_source_pending;
 774         } else {
 775                 i8254_timecounter.tc_get_timecount =
 776                     i8254_simple_get_timecount;
 777                 i8254_timecounter.tc_counter_mask = 0xffff;
 778                 set_timer_freq(timer_freq, hz);
 779         }
 780
 781         /* Initialize RTC. */
 782         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 783         writertc(RTC_STATUSB, RTCSB_24HR);
 784
 785         /*
 786          * If the separate statistics clock hasn't been explicility disabled
 787          * and we aren't already using the local APIC timer to drive the
 788          * kernel clocks, then setup the RTC to periodically interrupt to
 789          * drive statclock() and profclock().
 790          */
 791         if (!statclock_disable && !using_lapic_timer) {
 792                 diag = rtcin(RTC_DIAG);
 793                 if (diag != 0)
 794                         printf("RTC BIOS diagnostic error %b\n", diag, RTCDG_BITS);
 795
 796                 /* Setting stathz to nonzero early helps avoid races. */
 797                 stathz = RTC_NOPROFRATE;
 798                 profhz = RTC_PROFRATE;
 799
 800                 /* Enable periodic interrupts from the RTC. */
 801                 rtc_statusb |= RTCSB_PINTR;
 802                 intr_add_handler("rtc", 8, (driver_filter_t *)rtcintr, NULL, NULL,
 803                     INTR_TYPE_CLK, NULL);
 804
 805                 writertc(RTC_STATUSB, rtc_statusb);
 806                 rtcin(RTC_INTR);
 807         }
 808
 809         init_TSC_tc();
 810 }
 811
 812 void
 813 cpu_startprofclock(void)
 814 {
 815
 816         if (using_lapic_timer)
 817                 return;
 818         rtc_statusa = RTCSA_DIVIDER | RTCSA_PROF;
 819         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 820         psdiv = pscnt = psratio;
 821 }
 822
 823 void
 824 cpu_stopprofclock(void)
 825 {
 826
 827         if (using_lapic_timer)
 828                 return;
 829         rtc_statusa = RTCSA_DIVIDER | RTCSA_NOPROF;
 830         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 831         psdiv = pscnt = 1;
 832 }
 833
 834 static int
 835 sysctl_machdep_i8254_freq(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 836 {
 837         int error;
 838         u_int freq;
 839
 840         /*
 841          * Use `i8254' instead of `timer' in external names because `timer'
 842          * is is too generic.  Should use it everywhere.
 843          */
 844         freq = timer_freq;
 845         error = sysctl_handle_int(oidp, &freq, 0, req);
 846         if (error == 0 && req->newptr != NULL)
 847                 set_timer_freq(freq, hz);
 848         return (error);
 849 }
 850
 851 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, i8254_freq, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
 852     0, sizeof(u_int), sysctl_machdep_i8254_freq, "IU", "");
 853
 854 static unsigned
 855 i8254_simple_get_timecount(struct timecounter *tc)
 856 {
 857
 858         return (timer0_max_count - getit());
 859 }
 860
 861 static unsigned
 862 i8254_get_timecount(struct timecounter *tc)
 863 {
 864         u_int count;
 865         u_int high, low;
 866         u_long rflags;
 867
 868         rflags = read_rflags();
 869         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 870
 871         /* Select timer0 and latch counter value. */
 872         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL0 | TIMER_LATCH);
 873
 874         low = inb(TIMER_CNTR0);
 875         high = inb(TIMER_CNTR0);
 876         count = timer0_max_count - ((high << 8) | low);
 877         if (count < i8254_lastcount ||
 878             (!i8254_ticked && (clkintr_pending ||
 879             ((count < 20 || (!(rflags & PSL_I) && count < timer0_max_count / 2u)) &&
 880             i8254_pending != NULL && i8254_pending(i8254_intsrc))))) {
 881                 i8254_ticked = 1;
 882                 i8254_offset += timer0_max_count;
 883         }
 884         i8254_lastcount = count;
 885         count += i8254_offset;
 886         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 887         return (count);
 888 }
 889
 890 #ifdef DEV_ISA
 891 /*
 892  * Attach to the ISA PnP descriptors for the timer and realtime clock.
 893  */
 894 static struct isa_pnp_id attimer_ids[] = {
 895         { 0x0001d041 /* PNP0100 */, "AT timer" },
 896         { 0x000bd041 /* PNP0B00 */, "AT realtime clock" },
 897         { 0 }
 898 };
 899
 900 static int
 901 attimer_probe(device_t dev)
 902 {
 903         int result;
 904
 905         if ((result = ISA_PNP_PROBE(device_get_parent(dev), dev, attimer_ids)) <= 0)
 906                 device_quiet(dev);
 907         return(result);
 908 }
 909
 910 static int
 911 attimer_attach(device_t dev)
 912 {
 913         return(0);
 914 }
 915
 916 static device_method_t attimer_methods[] = {
 917         /* Device interface */
 918         DEVMETHOD(device_probe,         attimer_probe),
 919         DEVMETHOD(device_attach,        attimer_attach),
 920         DEVMETHOD(device_detach,        bus_generic_detach),
 921         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 922         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),   /* XXX stop statclock? */
 923         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),    /* XXX restart statclock? */
 924         { 0, 0 }
 925 };
 926
 927 static driver_t attimer_driver = {
 928         "attimer",
 929         attimer_methods,
 930         1,              /* no softc */
 931 };
 932
 933 static devclass_t attimer_devclass;
 934
 935 DRIVER_MODULE(attimer, isa, attimer_driver, attimer_devclass, 0, 0);
 936 DRIVER_MODULE(attimer, acpi, attimer_driver, attimer_devclass, 0, 0);
 937
 938 #endif /* DEV_ISA */