sys/i386/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_apic.h"
  50 #include "opt_clock.h"
  51 #include "opt_isa.h"
  52 #include "opt_mca.h"
  53 #include "opt_xbox.h"
  54
  55 #include <sys/param.h>
  56 #include <sys/systm.h>
  57 #include <sys/bus.h>
  58 #include <sys/clock.h>
  59 #include <sys/conf.h>
  60 #include <sys/fcntl.h>
  61 #include <sys/lock.h>
  62 #include <sys/kdb.h>
  63 #include <sys/mutex.h>
  64 #include <sys/proc.h>
  65 #include <sys/time.h>
  66 #include <sys/timetc.h>
  67 #include <sys/uio.h>
  68 #include <sys/kernel.h>
  69 #include <sys/limits.h>
  70 #include <sys/module.h>
  71 #include <sys/sched.h>
  72 #include <sys/sysctl.h>
  73 #include <sys/cons.h>
  74 #include <sys/power.h>
  75
  76 #include <machine/clock.h>
  77 #include <machine/cpu.h>
  78 #include <machine/cputypes.h>
  79 #include <machine/frame.h>
  80 #include <machine/intr_machdep.h>
  81 #include <machine/md_var.h>
  82 #include <machine/psl.h>
  83 #ifdef DEV_APIC
  84 #include <machine/apicvar.h>
  85 #endif
  86 #include <machine/specialreg.h>
  87 #include <machine/ppireg.h>
  88 #include <machine/timerreg.h>
  89
  90 #include <isa/rtc.h>
  91 #ifdef DEV_ISA
  92 #include <isa/isareg.h>
  93 #include <isa/isavar.h>
  94 #endif
  95
  96 #ifdef DEV_MCA
  97 #include <i386/bios/mca_machdep.h>
  98 #endif
  99
 100 #define TIMER_DIV(x) ((timer_freq + (x) / 2) / (x))
 101
 102 int     clkintr_pending;
 103 int     pscnt = 1;
 104 int     psdiv = 1;
 105 int     statclock_disable;
 106 #ifndef TIMER_FREQ
 107 #define TIMER_FREQ   1193182
 108 #endif
 109 u_int   timer_freq = TIMER_FREQ;
 110 int     timer0_max_count;
 111 int     timer0_real_max_count;
 112 #define RTC_LOCK        mtx_lock_spin(&clock_lock)
 113 #define RTC_UNLOCK      mtx_unlock_spin(&clock_lock)
 114
 115 static  int     beeping = 0;
 116 static  struct mtx clock_lock;
 117 static  struct intsrc *i8254_intsrc;
 118 static  u_int32_t i8254_lastcount;
 119 static  u_int32_t i8254_offset;
 120 static  int     (*i8254_pending)(struct intsrc *);
 121 static  int     i8254_ticked;
 122 static  int     using_lapic_timer;
 123 static  int     rtc_reg = -1;
 124 static  u_char  rtc_statusa = RTCSA_DIVIDER | RTCSA_NOPROF;
 125 static  u_char  rtc_statusb = RTCSB_24HR;
 126
 127 /* Values for timerX_state: */
 128 #define RELEASED        0
 129 #define RELEASE_PENDING 1
 130 #define ACQUIRED        2
 131 #define ACQUIRE_PENDING 3
 132
 133 static  u_char  timer2_state;
 134
 135 static  unsigned i8254_get_timecount(struct timecounter *tc);
 136 static  unsigned i8254_simple_get_timecount(struct timecounter *tc);
 137 static  void    set_timer_freq(u_int freq, int intr_freq);
 138
 139 static struct timecounter i8254_timecounter = {
 140         i8254_get_timecount,    /* get_timecount */
 141         0,                      /* no poll_pps */
 142         ~0u,                    /* counter_mask */
 143         0,                      /* frequency */
 144         "i8254",                /* name */
 145         0                       /* quality */
 146 };
 147
 148 static int
 149 clkintr(struct trapframe *frame)
 150 {
 151
 152         if (timecounter->tc_get_timecount == i8254_get_timecount) {
 153                 mtx_lock_spin(&clock_lock);
 154                 if (i8254_ticked)
 155                         i8254_ticked = 0;
 156                 else {
 157                         i8254_offset += timer0_max_count;
 158                         i8254_lastcount = 0;
 159                 }
 160                 clkintr_pending = 0;
 161                 mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 162         }
 163         KASSERT(!using_lapic_timer, ("clk interrupt enabled with lapic timer"));
 164         hardclock(TRAPF_USERMODE(frame), TRAPF_PC(frame));
 165 #ifdef DEV_MCA
 166         /* Reset clock interrupt by asserting bit 7 of port 0x61 */
 167         if (MCA_system)
 168                 outb(0x61, inb(0x61) | 0x80);
 169 #endif
 170         return (FILTER_HANDLED);
 171 }
 172
 173 int
 174 acquire_timer2(int mode)
 175 {
 176
 177         if (timer2_state != RELEASED)
 178                 return (-1);
 179         timer2_state = ACQUIRED;
 180
 181         /*
 182          * This access to the timer registers is as atomic as possible
 183          * because it is a single instruction.  We could do better if we
 184          * knew the rate.  Use of splclock() limits glitches to 10-100us,
 185          * and this is probably good enough for timer2, so we aren't as
 186          * careful with it as with timer0.
 187          */
 188         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL2 | (mode & 0x3f));
 189
 190         return (0);
 191 }
 192
 193 int
 194 release_timer2()
 195 {
 196
 197         if (timer2_state != ACQUIRED)
 198                 return (-1);
 199         timer2_state = RELEASED;
 200         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL2 | TIMER_SQWAVE | TIMER_16BIT);
 201         return (0);
 202 }
 203
 204 /*
 205  * This routine receives statistical clock interrupts from the RTC.
 206  * As explained above, these occur at 128 interrupts per second.
 207  * When profiling, we receive interrupts at a rate of 1024 Hz.
 208  *
 209  * This does not actually add as much overhead as it sounds, because
 210  * when the statistical clock is active, the hardclock driver no longer
 211  * needs to keep (inaccurate) statistics on its own.  This decouples
 212  * statistics gathering from scheduling interrupts.
 213  *
 214  * The RTC chip requires that we read status register C (RTC_INTR)
 215  * to acknowledge an interrupt, before it will generate the next one.
 216  * Under high interrupt load, rtcintr() can be indefinitely delayed and
 217  * the clock can tick immediately after the read from RTC_INTR.  In this
 218  * case, the mc146818A interrupt signal will not drop for long enough
 219  * to register with the 8259 PIC.  If an interrupt is missed, the stat
 220  * clock will halt, considerably degrading system performance.  This is
 221  * why we use 'while' rather than a more straightforward 'if' below.
 222  * Stat clock ticks can still be lost, causing minor loss of accuracy
 223  * in the statistics, but the stat clock will no longer stop.
 224  */
 225 static int
 226 rtcintr(struct trapframe *frame)
 227 {
 228
 229         while (rtcin(RTC_INTR) & RTCIR_PERIOD) {
 230                 if (profprocs != 0) {
 231                         if (--pscnt == 0)
 232                                 pscnt = psdiv;
 233                         profclock(TRAPF_USERMODE(frame), TRAPF_PC(frame));
 234                 }
 235                 if (pscnt == psdiv)
 236                         statclock(TRAPF_USERMODE(frame));
 237         }
 238         return (FILTER_HANDLED);
 239 }
 240
 241 #include "opt_ddb.h"
 242 #ifdef DDB
 243 #include <ddb/ddb.h>
 244
 245 DB_SHOW_COMMAND(rtc, rtc)
 246 {
 247         printf("%02x/%02x/%02x %02x:%02x:%02x, A = %02x, B = %02x, C = %02x\n",
 248                rtcin(RTC_YEAR), rtcin(RTC_MONTH), rtcin(RTC_DAY),
 249                rtcin(RTC_HRS), rtcin(RTC_MIN), rtcin(RTC_SEC),
 250                rtcin(RTC_STATUSA), rtcin(RTC_STATUSB), rtcin(RTC_INTR));
 251 }
 252 #endif /* DDB */
 253
 254 static int
 255 getit(void)
 256 {
 257         int high, low;
 258
 259         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 260
 261         /* Select timer0 and latch counter value. */
 262         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL0 | TIMER_LATCH);
 263
 264         low = inb(TIMER_CNTR0);
 265         high = inb(TIMER_CNTR0);
 266
 267         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 268         return ((high << 8) | low);
 269 }
 270
 271 /*
 272  * Wait "n" microseconds.
 273  * Relies on timer 1 counting down from (timer_freq / hz)
 274  * Note: timer had better have been programmed before this is first used!
 275  */
 276 void
 277 DELAY(int n)
 278 {
 279         int delta, prev_tick, tick, ticks_left;
 280
 281 #ifdef DELAYDEBUG
 282         int getit_calls = 1;
 283         int n1;
 284         static int state = 0;
 285 #endif
 286
 287         if (tsc_freq != 0 && !tsc_is_broken) {
 288                 uint64_t start, end, now;
 289
 290                 sched_pin();
 291                 start = rdtsc();
 292                 end = start + (tsc_freq * n) / 1000000;
 293                 do {
 294                         cpu_spinwait();
 295                         now = rdtsc();
 296                 } while (now < end || (now > start && end < start));
 297                 sched_unpin();
 298                 return;
 299         }
 300 #ifdef DELAYDEBUG
 301         if (state == 0) {
 302                 state = 1;
 303                 for (n1 = 1; n1 <= 10000000; n1 *= 10)
 304                         DELAY(n1);
 305                 state = 2;
 306         }
 307         if (state == 1)
 308                 printf("DELAY(%d)...", n);
 309 #endif
 310         /*
 311          * Read the counter first, so that the rest of the setup overhead is
 312          * counted.  Guess the initial overhead is 20 usec (on most systems it
 313          * takes about 1.5 usec for each of the i/o's in getit().  The loop
 314          * takes about 6 usec on a 486/33 and 13 usec on a 386/20.  The
 315          * multiplications and divisions to scale the count take a while).
 316          *
 317          * However, if ddb is active then use a fake counter since reading
 318          * the i8254 counter involves acquiring a lock.  ddb must not do
 319          * locking for many reasons, but it calls here for at least atkbd
 320          * input.
 321          */
 322 #ifdef KDB
 323         if (kdb_active)
 324                 prev_tick = 1;
 325         else
 326 #endif
 327                 prev_tick = getit();
 328         n -= 0;                 /* XXX actually guess no initial overhead */
 329         /*
 330          * Calculate (n * (timer_freq / 1e6)) without using floating point
 331          * and without any avoidable overflows.
 332          */
 333         if (n <= 0)
 334                 ticks_left = 0;
 335         else if (n < 256)
 336                 /*
 337                  * Use fixed point to avoid a slow division by 1000000.
 338                  * 39099 = 1193182 * 2^15 / 10^6 rounded to nearest.
 339                  * 2^15 is the first power of 2 that gives exact results
 340                  * for n between 0 and 256.
 341                  */
 342                 ticks_left = ((u_int)n * 39099 + (1 << 15) - 1) >> 15;
 343         else
 344                 /*
 345                  * Don't bother using fixed point, although gcc-2.7.2
 346                  * generates particularly poor code for the long long
 347                  * division, since even the slow way will complete long
 348                  * before the delay is up (unless we're interrupted).
 349                  */
 350                 ticks_left = ((u_int)n * (long long)timer_freq + 999999)
 351                              / 1000000;
 352
 353         while (ticks_left > 0) {
 354 #ifdef KDB
 355                 if (kdb_active) {
 356                         inb(0x84);
 357                         tick = prev_tick - 1;
 358                         if (tick <= 0)
 359                                 tick = timer0_max_count;
 360                 } else
 361 #endif
 362                         tick = getit();
 363 #ifdef DELAYDEBUG
 364                 ++getit_calls;
 365 #endif
 366                 delta = prev_tick - tick;
 367                 prev_tick = tick;
 368                 if (delta < 0) {
 369                         delta += timer0_max_count;
 370                         /*
 371                          * Guard against timer0_max_count being wrong.
 372                          * This shouldn't happen in normal operation,
 373                          * but it may happen if set_timer_freq() is
 374                          * traced.
 375                          */
 376                         if (delta < 0)
 377                                 delta = 0;
 378                 }
 379                 ticks_left -= delta;
 380         }
 381 #ifdef DELAYDEBUG
 382         if (state == 1)
 383                 printf(" %d calls to getit() at %d usec each\n",
 384                        getit_calls, (n + 5) / getit_calls);
 385 #endif
 386 }
 387
 388 static void
 389 sysbeepstop(void *chan)
 390 {
 391         ppi_spkr_off();         /* disable counter2 output to speaker */
 392         timer_spkr_release();
 393         beeping = 0;
 394 }
 395
 396 int
 397 sysbeep(int pitch, int period)
 398 {
 399         int x = splclock();
 400
 401         if (timer_spkr_acquire())
 402                 if (!beeping) {
 403                         /* Something else owns it. */
 404                         splx(x);
 405                         return (-1); /* XXX Should be EBUSY, but nobody cares anyway. */
 406                 }
 407         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 408         spkr_set_pitch(pitch);
 409         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 410         if (!beeping) {
 411                 /* enable counter2 output to speaker */
 412                 ppi_spkr_on();
 413                 beeping = period;
 414                 timeout(sysbeepstop, (void *)NULL, period);
 415         }
 416         splx(x);
 417         return (0);
 418 }
 419
 420 /*
 421  * RTC support routines
 422  */
 423
 424 int
 425 rtcin(reg)
 426         int reg;
 427 {
 428         u_char val;
 429
 430         RTC_LOCK;
 431         if (rtc_reg != reg) {
 432                 inb(0x84);
 433                 outb(IO_RTC, reg);
 434                 rtc_reg = reg;
 435                 inb(0x84);
 436         }
 437         val = inb(IO_RTC + 1);
 438         RTC_UNLOCK;
 439         return (val);
 440 }
 441
 442 void
 443 writertc(int reg, u_char val)
 444 {
 445
 446         RTC_LOCK;
 447         if (rtc_reg != reg) {
 448                 inb(0x84);
 449                 outb(IO_RTC, reg);
 450                 rtc_reg = reg;
 451                 inb(0x84);
 452         }
 453         outb(IO_RTC + 1, val);
 454         inb(0x84);
 455         RTC_UNLOCK;
 456 }
 457
 458 static __inline int
 459 readrtc(int port)
 460 {
 461         return(bcd2bin(rtcin(port)));
 462 }
 463
 464 static u_int
 465 calibrate_clocks(void)
 466 {
 467         u_int count, prev_count, tot_count;
 468         int sec, start_sec, timeout;
 469
 470         if (bootverbose)
 471                 printf("Calibrating clock(s) ... ");
 472         if (!(rtcin(RTC_STATUSD) & RTCSD_PWR))
 473                 goto fail;
 474         timeout = 100000000;
 475
 476         /* Read the mc146818A seconds counter. */
 477         for (;;) {
 478                 if (!(rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP)) {
 479                         sec = rtcin(RTC_SEC);
 480                         break;
 481                 }
 482                 if (--timeout == 0)
 483                         goto fail;
 484         }
 485
 486         /* Wait for the mC146818A seconds counter to change. */
 487         start_sec = sec;
 488         for (;;) {
 489                 if (!(rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP)) {
 490                         sec = rtcin(RTC_SEC);
 491                         if (sec != start_sec)
 492                                 break;
 493                 }
 494                 if (--timeout == 0)
 495                         goto fail;
 496         }
 497
 498         /* Start keeping track of the i8254 counter. */
 499         prev_count = getit();
 500         if (prev_count == 0 || prev_count > timer0_max_count)
 501                 goto fail;
 502         tot_count = 0;
 503
 504         /*
 505          * Wait for the mc146818A seconds counter to change.  Read the i8254
 506          * counter for each iteration since this is convenient and only
 507          * costs a few usec of inaccuracy. The timing of the final reads
 508          * of the counters almost matches the timing of the initial reads,
 509          * so the main cause of inaccuracy is the varying latency from
 510          * inside getit() or rtcin(RTC_STATUSA) to the beginning of the
 511          * rtcin(RTC_SEC) that returns a changed seconds count.  The
 512          * maximum inaccuracy from this cause is < 10 usec on 486's.
 513          */
 514         start_sec = sec;
 515         for (;;) {
 516                 if (!(rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP))
 517                         sec = rtcin(RTC_SEC);
 518                 count = getit();
 519                 if (count == 0 || count > timer0_max_count)
 520                         goto fail;
 521                 if (count > prev_count)
 522                         tot_count += prev_count - (count - timer0_max_count);
 523                 else
 524                         tot_count += prev_count - count;
 525                 prev_count = count;
 526                 if (sec != start_sec)
 527                         break;
 528                 if (--timeout == 0)
 529                         goto fail;
 530         }
 531
 532         if (bootverbose) {
 533                 printf("i8254 clock: %u Hz\n", tot_count);
 534         }
 535         return (tot_count);
 536
 537 fail:
 538         if (bootverbose)
 539                 printf("failed, using default i8254 clock of %u Hz\n",
 540                        timer_freq);
 541         return (timer_freq);
 542 }
 543
 544 static void
 545 set_timer_freq(u_int freq, int intr_freq)
 546 {
 547         int new_timer0_real_max_count;
 548
 549         i8254_timecounter.tc_frequency = freq;
 550         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 551         timer_freq = freq;
 552         if (using_lapic_timer)
 553                 new_timer0_real_max_count = 0x10000;
 554         else
 555                 new_timer0_real_max_count = TIMER_DIV(intr_freq);
 556         if (new_timer0_real_max_count != timer0_real_max_count) {
 557                 timer0_real_max_count = new_timer0_real_max_count;
 558                 if (timer0_real_max_count == 0x10000)
 559                         timer0_max_count = 0xffff;
 560                 else
 561                         timer0_max_count = timer0_real_max_count;
 562                 outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL0 | TIMER_RATEGEN | TIMER_16BIT);
 563                 outb(TIMER_CNTR0, timer0_real_max_count & 0xff);
 564                 outb(TIMER_CNTR0, timer0_real_max_count >> 8);
 565         }
 566         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 567 }
 568
 569 static void
 570 i8254_restore(void)
 571 {
 572
 573         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 574         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL0 | TIMER_RATEGEN | TIMER_16BIT);
 575         outb(TIMER_CNTR0, timer0_real_max_count & 0xff);
 576         outb(TIMER_CNTR0, timer0_real_max_count >> 8);
 577         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 578 }
 579
 580 static void
 581 rtc_restore(void)
 582 {
 583
 584         /* Restore all of the RTC's "status" (actually, control) registers. */
 585         /* XXX locking is needed for RTC access. */
 586         rtc_reg = -1;
 587         writertc(RTC_STATUSB, RTCSB_24HR);
 588         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 589         writertc(RTC_STATUSB, rtc_statusb);
 590         rtcin(RTC_INTR);
 591 }
 592
 593 /*
 594  * Restore all the timers non-atomically (XXX: should be atomically).
 595  *
 596  * This function is called from pmtimer_resume() to restore all the timers.
 597  * This should not be necessary, but there are broken laptops that do not
 598  * restore all the timers on resume.
 599  */
 600 void
 601 timer_restore(void)
 602 {
 603
 604         i8254_restore();                /* restore timer_freq and hz */
 605         rtc_restore();                  /* reenable RTC interrupts */
 606 }
 607
 608 /* This is separate from startrtclock() so that it can be called early. */
 609 void
 610 i8254_init(void)
 611 {
 612
 613         mtx_init(&clock_lock, "clk", NULL, MTX_SPIN | MTX_NOPROFILE);
 614         set_timer_freq(timer_freq, hz);
 615 }
 616
 617 void
 618 startrtclock()
 619 {
 620         u_int delta, freq;
 621
 622         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 623         writertc(RTC_STATUSB, RTCSB_24HR);
 624
 625         freq = calibrate_clocks();
 626 #ifdef CLK_CALIBRATION_LOOP
 627         if (bootverbose) {
 628                 printf(
 629                 "Press a key on the console to abort clock calibration\n");
 630                 while (cncheckc() == -1)
 631                         calibrate_clocks();
 632         }
 633 #endif
 634
 635         /*
 636          * Use the calibrated i8254 frequency if it seems reasonable.
 637          * Otherwise use the default, and don't use the calibrated i586
 638          * frequency.
 639          */
 640         delta = freq > timer_freq ? freq - timer_freq : timer_freq - freq;
 641         if (delta < timer_freq / 100) {
 642 #ifndef CLK_USE_I8254_CALIBRATION
 643                 if (bootverbose)
 644                         printf(
 645 "CLK_USE_I8254_CALIBRATION not specified - using default frequency\n");
 646                 freq = timer_freq;
 647 #endif
 648                 timer_freq = freq;
 649         } else {
 650                 if (bootverbose)
 651                         printf(
 652                     "%d Hz differs from default of %d Hz by more than 1%%\n",
 653                                freq, timer_freq);
 654         }
 655
 656         set_timer_freq(timer_freq, hz);
 657         tc_init(&i8254_timecounter);
 658
 659         init_TSC();
 660 }
 661
 662 /*
 663  * Initialize the time of day register, based on the time base which is, e.g.
 664  * from a filesystem.
 665  */
 666 void
 667 inittodr(time_t base)
 668 {
 669         int s;
 670         struct timespec ts;
 671         struct clocktime ct;
 672
 673         if (base) {
 674                 s = splclock();
 675                 ts.tv_sec = base;
 676                 ts.tv_nsec = 0;
 677                 tc_setclock(&ts);
 678                 splx(s);
 679         }
 680
 681         /* Look if we have a RTC present and the time is valid */
 682         if (!(rtcin(RTC_STATUSD) & RTCSD_PWR)) {
 683                 printf("Invalid time in clock: check and reset the date!\n");
 684                 return;
 685         }
 686
 687         /* wait for time update to complete */
 688         /* If RTCSA_TUP is zero, we have at least 244us before next update */
 689         s = splhigh();
 690         while (rtcin(RTC_STATUSA) & RTCSA_TUP) {
 691                 splx(s);
 692                 s = splhigh();
 693         }
 694         ct.nsec = 0;
 695         ct.sec = readrtc(RTC_SEC);
 696         ct.min = readrtc(RTC_MIN);
 697         ct.hour = readrtc(RTC_HRS);
 698         ct.day = readrtc(RTC_DAY);
 699         ct.dow = readrtc(RTC_WDAY) - 1;
 700         ct.mon = readrtc(RTC_MONTH);
 701         ct.year = readrtc(RTC_YEAR);
 702 #ifdef USE_RTC_CENTURY
 703         ct.year += readrtc(RTC_CENTURY) * 100;
 704 #else
 705         ct.year += 2000;
 706 #endif
 707         /* Set dow = -1 because some clocks don't set it correctly. */
 708         ct.dow = -1;
 709         if (clock_ct_to_ts(&ct, &ts)) {
 710                 printf("Invalid time in clock: check and reset the date!\n");
 711                 return;
 712         }
 713         ts.tv_sec += utc_offset();
 714         tc_setclock(&ts);
 715 }
 716
 717 /*
 718  * Write system time back to RTC
 719  */
 720 void
 721 resettodr()
 722 {
 723         struct timespec ts;
 724         struct clocktime ct;
 725
 726         if (disable_rtc_set)
 727                 return;
 728
 729         getnanotime(&ts);
 730         ts.tv_sec -= utc_offset();
 731         clock_ts_to_ct(&ts, &ct);
 732
 733         /* Disable RTC updates and interrupts. */
 734         writertc(RTC_STATUSB, RTCSB_HALT | RTCSB_24HR);
 735
 736         writertc(RTC_SEC, bin2bcd(ct.sec));             /* Write back Seconds */
 737         writertc(RTC_MIN, bin2bcd(ct.min));             /* Write back Minutes */
 738         writertc(RTC_HRS, bin2bcd(ct.hour));            /* Write back Hours   */
 739
 740         writertc(RTC_WDAY, ct.dow + 1);                 /* Write back Weekday */
 741         writertc(RTC_DAY, bin2bcd(ct.day));             /* Write back Day */
 742         writertc(RTC_MONTH, bin2bcd(ct.mon));           /* Write back Month   */
 743         writertc(RTC_YEAR, bin2bcd(ct.year % 100));     /* Write back Year    */
 744 #ifdef USE_RTC_CENTURY
 745         writertc(RTC_CENTURY, bin2bcd(ct.year / 100));  /* ... and Century    */
 746 #endif
 747
 748         /* Reenable RTC updates and interrupts. */
 749         writertc(RTC_STATUSB, rtc_statusb);
 750         rtcin(RTC_INTR);
 751 }
 752
 753
 754 /*
 755  * Start both clocks running.
 756  */
 757 void
 758 cpu_initclocks()
 759 {
 760         int diag;
 761
 762 #ifdef DEV_APIC
 763         using_lapic_timer = lapic_setup_clock();
 764 #endif
 765         /*
 766          * If we aren't using the local APIC timer to drive the kernel
 767          * clocks, setup the interrupt handler for the 8254 timer 0 so
 768          * that it can drive hardclock().  Otherwise, change the 8254
 769          * timecounter to user a simpler algorithm.
 770          */
 771         if (!using_lapic_timer) {
 772                 intr_add_handler("clk", 0, (driver_filter_t *)clkintr, NULL,
 773                     NULL, INTR_TYPE_CLK, NULL);
 774                 i8254_intsrc = intr_lookup_source(0);
 775                 if (i8254_intsrc != NULL)
 776                         i8254_pending =
 777                             i8254_intsrc->is_pic->pic_source_pending;
 778         } else {
 779                 i8254_timecounter.tc_get_timecount =
 780                     i8254_simple_get_timecount;
 781                 i8254_timecounter.tc_counter_mask = 0xffff;
 782                 set_timer_freq(timer_freq, hz);
 783         }
 784
 785         /* Initialize RTC. */
 786         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 787         writertc(RTC_STATUSB, RTCSB_24HR);
 788
 789         /*
 790          * If the separate statistics clock hasn't been explicility disabled
 791          * and we aren't already using the local APIC timer to drive the
 792          * kernel clocks, then setup the RTC to periodically interrupt to
 793          * drive statclock() and profclock().
 794          */
 795         if (!statclock_disable && !using_lapic_timer) {
 796                 diag = rtcin(RTC_DIAG);
 797                 if (diag != 0)
 798                         printf("RTC BIOS diagnostic error %b\n", diag, RTCDG_BITS);
 799
 800                 /* Setting stathz to nonzero early helps avoid races. */
 801                 stathz = RTC_NOPROFRATE;
 802                 profhz = RTC_PROFRATE;
 803
 804                 /* Enable periodic interrupts from the RTC. */
 805                 rtc_statusb |= RTCSB_PINTR;
 806                 intr_add_handler("rtc", 8, (driver_filter_t *)rtcintr, NULL, NULL,
 807                     INTR_TYPE_CLK, NULL);
 808
 809                 writertc(RTC_STATUSB, rtc_statusb);
 810                 rtcin(RTC_INTR);
 811         }
 812
 813         init_TSC_tc();
 814 }
 815
 816 void
 817 cpu_startprofclock(void)
 818 {
 819
 820         if (using_lapic_timer)
 821                 return;
 822         rtc_statusa = RTCSA_DIVIDER | RTCSA_PROF;
 823         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 824         psdiv = pscnt = psratio;
 825 }
 826
 827 void
 828 cpu_stopprofclock(void)
 829 {
 830
 831         if (using_lapic_timer)
 832                 return;
 833         rtc_statusa = RTCSA_DIVIDER | RTCSA_NOPROF;
 834         writertc(RTC_STATUSA, rtc_statusa);
 835         psdiv = pscnt = 1;
 836 }
 837
 838 static int
 839 sysctl_machdep_i8254_freq(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 840 {
 841         int error;
 842         u_int freq;
 843
 844         /*
 845          * Use `i8254' instead of `timer' in external names because `timer'
 846          * is is too generic.  Should use it everywhere.
 847          */
 848         freq = timer_freq;
 849         error = sysctl_handle_int(oidp, &freq, 0, req);
 850         if (error == 0 && req->newptr != NULL)
 851                 set_timer_freq(freq, hz);
 852         return (error);
 853 }
 854
 855 SYSCTL_PROC(_machdep, OID_AUTO, i8254_freq, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
 856     0, sizeof(u_int), sysctl_machdep_i8254_freq, "IU", "");
 857
 858 static unsigned
 859 i8254_simple_get_timecount(struct timecounter *tc)
 860 {
 861
 862         return (timer0_max_count - getit());
 863 }
 864
 865 static unsigned
 866 i8254_get_timecount(struct timecounter *tc)
 867 {
 868         u_int count;
 869         u_int high, low;
 870         u_int eflags;
 871
 872         eflags = read_eflags();
 873         mtx_lock_spin(&clock_lock);
 874
 875         /* Select timer0 and latch counter value. */
 876         outb(TIMER_MODE, TIMER_SEL0 | TIMER_LATCH);
 877
 878         low = inb(TIMER_CNTR0);
 879         high = inb(TIMER_CNTR0);
 880         count = timer0_max_count - ((high << 8) | low);
 881         if (count < i8254_lastcount ||
 882             (!i8254_ticked && (clkintr_pending ||
 883             ((count < 20 || (!(eflags & PSL_I) && count < timer0_max_count / 2u)) &&
 884             i8254_pending != NULL && i8254_pending(i8254_intsrc))))) {
 885                 i8254_ticked = 1;
 886                 i8254_offset += timer0_max_count;
 887         }
 888         i8254_lastcount = count;
 889         count += i8254_offset;
 890         mtx_unlock_spin(&clock_lock);
 891         return (count);
 892 }
 893
 894 #ifdef DEV_ISA
 895 /*
 896  * Attach to the ISA PnP descriptors for the timer and realtime clock.
 897  */
 898 static struct isa_pnp_id attimer_ids[] = {
 899         { 0x0001d041 /* PNP0100 */, "AT timer" },
 900         { 0x000bd041 /* PNP0B00 */, "AT realtime clock" },
 901         { 0 }
 902 };
 903
 904 static int
 905 attimer_probe(device_t dev)
 906 {
 907         int result;
 908
 909         if ((result = ISA_PNP_PROBE(device_get_parent(dev), dev, attimer_ids)) <= 0)
 910                 device_quiet(dev);
 911         return(result);
 912 }
 913
 914 static int
 915 attimer_attach(device_t dev)
 916 {
 917         return(0);
 918 }
 919
 920 static device_method_t attimer_methods[] = {
 921         /* Device interface */
 922         DEVMETHOD(device_probe,         attimer_probe),
 923         DEVMETHOD(device_attach,        attimer_attach),
 924         DEVMETHOD(device_detach,        bus_generic_detach),
 925         DEVMETHOD(device_shutdown,      bus_generic_shutdown),
 926         DEVMETHOD(device_suspend,       bus_generic_suspend),   /* XXX stop statclock? */
 927         DEVMETHOD(device_resume,        bus_generic_resume),    /* XXX restart statclock? */
 928         { 0, 0 }
 929 };
 930
 931 static driver_t attimer_driver = {
 932         "attimer",
 933         attimer_methods,
 934         1,              /* no softc */
 935 };
 936
 937 static devclass_t attimer_devclass;
 938
 939 DRIVER_MODULE(attimer, isa, attimer_driver, attimer_devclass, 0, 0);
 940 DRIVER_MODULE(attimer, acpi, attimer_driver, attimer_devclass, 0, 0);
 941
 942 #endif /* DEV_ISA */