x86: make 64bit hpet_set_mapping to use ioremap too, v2
[linux-2.6.git] / arch / x86 / kernel / hpet.c
1 #include <linux/clocksource.h>
2 #include <linux/clockchips.h>
3 #include <linux/delay.h>
4 #include <linux/errno.h>
5 #include <linux/hpet.h>
6 #include <linux/init.h>
7 #include <linux/sysdev.h>
8 #include <linux/pm.h>
9
10 #include <asm/fixmap.h>
11 #include <asm/hpet.h>
12 #include <asm/i8253.h>
13 #include <asm/io.h>
14
15 #define HPET_MASK       CLOCKSOURCE_MASK(32)
16 #define HPET_SHIFT      22
17
18 /* FSEC = 10^-15
19    NSEC = 10^-9 */
20 #define FSEC_PER_NSEC   1000000L
21
22 /*
23  * HPET address is set in acpi/boot.c, when an ACPI entry exists
24  */
25 unsigned long hpet_address;
26 static void __iomem *hpet_virt_address;
27
28 unsigned long hpet_readl(unsigned long a)
29 {
30         return readl(hpet_virt_address + a);
31 }
32
33 static inline void hpet_writel(unsigned long d, unsigned long a)
34 {
35         writel(d, hpet_virt_address + a);
36 }
37
38 #ifdef CONFIG_X86_64
39 #include <asm/pgtable.h>
40 #endif
41
42 static inline void hpet_set_mapping(void)
43 {
44         hpet_virt_address = ioremap_nocache(hpet_address, HPET_MMAP_SIZE);
45 #ifdef CONFIG_X86_64
46         __set_fixmap(VSYSCALL_HPET, hpet_address, PAGE_KERNEL_VSYSCALL_NOCACHE);
47 #endif
48 }
49
50 static inline void hpet_clear_mapping(void)
51 {
52         iounmap(hpet_virt_address);
53         hpet_virt_address = NULL;
54 }
55
56 /*
57  * HPET command line enable / disable
58  */
59 static int boot_hpet_disable;
60 int hpet_force_user;
61
62 static int __init hpet_setup(char* str)
63 {
64         if (str) {
65                 if (!strncmp("disable", str, 7))
66                         boot_hpet_disable = 1;
67                 if (!strncmp("force", str, 5))
68                         hpet_force_user = 1;
69         }
70         return 1;
71 }
72 __setup("hpet=", hpet_setup);
73
74 static int __init disable_hpet(char *str)
75 {
76         boot_hpet_disable = 1;
77         return 1;
78 }
79 __setup("nohpet", disable_hpet);
80
81 static inline int is_hpet_capable(void)
82 {
83         return (!boot_hpet_disable && hpet_address);
84 }
85
86 /*
87  * HPET timer interrupt enable / disable
88  */
89 static int hpet_legacy_int_enabled;
90
91 /**
92  * is_hpet_enabled - check whether the hpet timer interrupt is enabled
93  */
94 int is_hpet_enabled(void)
95 {
96         return is_hpet_capable() && hpet_legacy_int_enabled;
97 }
98 EXPORT_SYMBOL_GPL(is_hpet_enabled);
99
100 /*
101  * When the hpet driver (/dev/hpet) is enabled, we need to reserve
102  * timer 0 and timer 1 in case of RTC emulation.
103  */
104 #ifdef CONFIG_HPET
105 static void hpet_reserve_platform_timers(unsigned long id)
106 {
107         struct hpet __iomem *hpet = hpet_virt_address;
108         struct hpet_timer __iomem *timer = &hpet->hpet_timers[2];
109         unsigned int nrtimers, i;
110         struct hpet_data hd;
111
112         nrtimers = ((id & HPET_ID_NUMBER) >> HPET_ID_NUMBER_SHIFT) + 1;
113
114         memset(&hd, 0, sizeof (hd));
115         hd.hd_phys_address = hpet_address;
116         hd.hd_address = hpet;
117         hd.hd_nirqs = nrtimers;
118         hd.hd_flags = HPET_DATA_PLATFORM;
119         hpet_reserve_timer(&hd, 0);
120
121 #ifdef CONFIG_HPET_EMULATE_RTC
122         hpet_reserve_timer(&hd, 1);
123 #endif
124
125         hd.hd_irq[0] = HPET_LEGACY_8254;
126         hd.hd_irq[1] = HPET_LEGACY_RTC;
127
128         for (i = 2; i < nrtimers; timer++, i++) {
129                 hd.hd_irq[i] = (readl(&timer->hpet_config) & Tn_INT_ROUTE_CNF_MASK) >>
130                         Tn_INT_ROUTE_CNF_SHIFT;
131         }
132
133         hpet_alloc(&hd);
134
135 }
136 #else
137 static void hpet_reserve_platform_timers(unsigned long id) { }
138 #endif
139
140 /*
141  * Common hpet info
142  */
143 static unsigned long hpet_period;
144
145 static void hpet_legacy_set_mode(enum clock_event_mode mode,
146                           struct clock_event_device *evt);
147 static int hpet_legacy_next_event(unsigned long delta,
148                            struct clock_event_device *evt);
149
150 /*
151  * The hpet clock event device
152  */
153 static struct clock_event_device hpet_clockevent = {
154         .name           = "hpet",
155         .features       = CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC | CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT,
156         .set_mode       = hpet_legacy_set_mode,
157         .set_next_event = hpet_legacy_next_event,
158         .shift          = 32,
159         .irq            = 0,
160         .rating         = 50,
161 };
162
163 static void hpet_start_counter(void)
164 {
165         unsigned long cfg = hpet_readl(HPET_CFG);
166
167         cfg &= ~HPET_CFG_ENABLE;
168         hpet_writel(cfg, HPET_CFG);
169         hpet_writel(0, HPET_COUNTER);
170         hpet_writel(0, HPET_COUNTER + 4);
171         cfg |= HPET_CFG_ENABLE;
172         hpet_writel(cfg, HPET_CFG);
173 }
174
175 static void hpet_resume_device(void)
176 {
177         force_hpet_resume();
178 }
179
180 static void hpet_restart_counter(void)
181 {
182         hpet_resume_device();
183         hpet_start_counter();
184 }
185
186 static void hpet_enable_legacy_int(void)
187 {
188         unsigned long cfg = hpet_readl(HPET_CFG);
189
190         cfg |= HPET_CFG_LEGACY;
191         hpet_writel(cfg, HPET_CFG);
192         hpet_legacy_int_enabled = 1;
193 }
194
195 static void hpet_legacy_clockevent_register(void)
196 {
197         /* Start HPET legacy interrupts */
198         hpet_enable_legacy_int();
199
200         /*
201          * The mult factor is defined as (include/linux/clockchips.h)
202          *  mult/2^shift = cyc/ns (in contrast to ns/cyc in clocksource.h)
203          * hpet_period is in units of femtoseconds (per cycle), so
204          *  mult/2^shift = cyc/ns = 10^6/hpet_period
205          *  mult = (10^6 * 2^shift)/hpet_period
206          *  mult = (FSEC_PER_NSEC << hpet_clockevent.shift)/hpet_period
207          */
208         hpet_clockevent.mult = div_sc((unsigned long) FSEC_PER_NSEC,
209                                       hpet_period, hpet_clockevent.shift);
210         /* Calculate the min / max delta */
211         hpet_clockevent.max_delta_ns = clockevent_delta2ns(0x7FFFFFFF,
212                                                            &hpet_clockevent);
213         hpet_clockevent.min_delta_ns = clockevent_delta2ns(0x30,
214                                                            &hpet_clockevent);
215
216         /*
217          * Start hpet with the boot cpu mask and make it
218          * global after the IO_APIC has been initialized.
219          */
220         hpet_clockevent.cpumask = cpumask_of_cpu(smp_processor_id());
221         clockevents_register_device(&hpet_clockevent);
222         global_clock_event = &hpet_clockevent;
223         printk(KERN_DEBUG "hpet clockevent registered\n");
224 }
225
226 static void hpet_legacy_set_mode(enum clock_event_mode mode,
227                           struct clock_event_device *evt)
228 {
229         unsigned long cfg, cmp, now;
230         uint64_t delta;
231
232         switch(mode) {
233         case CLOCK_EVT_MODE_PERIODIC:
234                 delta = ((uint64_t)(NSEC_PER_SEC/HZ)) * hpet_clockevent.mult;
235                 delta >>= hpet_clockevent.shift;
236                 now = hpet_readl(HPET_COUNTER);
237                 cmp = now + (unsigned long) delta;
238                 cfg = hpet_readl(HPET_T0_CFG);
239                 cfg |= HPET_TN_ENABLE | HPET_TN_PERIODIC |
240                        HPET_TN_SETVAL | HPET_TN_32BIT;
241                 hpet_writel(cfg, HPET_T0_CFG);
242                 /*
243                  * The first write after writing TN_SETVAL to the
244                  * config register sets the counter value, the second
245                  * write sets the period.
246                  */
247                 hpet_writel(cmp, HPET_T0_CMP);
248                 udelay(1);
249                 hpet_writel((unsigned long) delta, HPET_T0_CMP);
250                 break;
251
252         case CLOCK_EVT_MODE_ONESHOT:
253                 cfg = hpet_readl(HPET_T0_CFG);
254                 cfg &= ~HPET_TN_PERIODIC;
255                 cfg |= HPET_TN_ENABLE | HPET_TN_32BIT;
256                 hpet_writel(cfg, HPET_T0_CFG);
257                 break;
258
259         case CLOCK_EVT_MODE_UNUSED:
260         case CLOCK_EVT_MODE_SHUTDOWN:
261                 cfg = hpet_readl(HPET_T0_CFG);
262                 cfg &= ~HPET_TN_ENABLE;
263                 hpet_writel(cfg, HPET_T0_CFG);
264                 break;
265
266         case CLOCK_EVT_MODE_RESUME:
267                 hpet_enable_legacy_int();
268                 break;
269         }
270 }
271
272 static int hpet_legacy_next_event(unsigned long delta,
273                            struct clock_event_device *evt)
274 {
275         unsigned long cnt;
276
277         cnt = hpet_readl(HPET_COUNTER);
278         cnt += delta;
279         hpet_writel(cnt, HPET_T0_CMP);
280
281         return ((long)(hpet_readl(HPET_COUNTER) - cnt ) > 0) ? -ETIME : 0;
282 }
283
284 /*
285  * Clock source related code
286  */
287 static cycle_t read_hpet(void)
288 {
289         return (cycle_t)hpet_readl(HPET_COUNTER);
290 }
291
292 #ifdef CONFIG_X86_64
293 static cycle_t __vsyscall_fn vread_hpet(void)
294 {
295         return readl((const void __iomem *)fix_to_virt(VSYSCALL_HPET) + 0xf0);
296 }
297 #endif
298
299 static struct clocksource clocksource_hpet = {
300         .name           = "hpet",
301         .rating         = 250,
302         .read           = read_hpet,
303         .mask           = HPET_MASK,
304         .shift          = HPET_SHIFT,
305         .flags          = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS,
306         .resume         = hpet_restart_counter,
307 #ifdef CONFIG_X86_64
308         .vread          = vread_hpet,
309 #endif
310 };
311
312 static int hpet_clocksource_register(void)
313 {
314         u64 start, now;
315         cycle_t t1;
316
317         /* Start the counter */
318         hpet_start_counter();
319
320         /* Verify whether hpet counter works */
321         t1 = read_hpet();
322         rdtscll(start);
323
324         /*
325          * We don't know the TSC frequency yet, but waiting for
326          * 200000 TSC cycles is safe:
327          * 4 GHz == 50us
328          * 1 GHz == 200us
329          */
330         do {
331                 rep_nop();
332                 rdtscll(now);
333         } while ((now - start) < 200000UL);
334
335         if (t1 == read_hpet()) {
336                 printk(KERN_WARNING
337                        "HPET counter not counting. HPET disabled\n");
338                 return -ENODEV;
339         }
340
341         /*
342          * The definition of mult is (include/linux/clocksource.h)
343          * mult/2^shift = ns/cyc and hpet_period is in units of fsec/cyc
344          * so we first need to convert hpet_period to ns/cyc units:
345          *  mult/2^shift = ns/cyc = hpet_period/10^6
346          *  mult = (hpet_period * 2^shift)/10^6
347          *  mult = (hpet_period << shift)/FSEC_PER_NSEC
348          */
349         clocksource_hpet.mult = div_sc(hpet_period, FSEC_PER_NSEC, HPET_SHIFT);
350
351         clocksource_register(&clocksource_hpet);
352
353         return 0;
354 }
355
356 /**
357  * hpet_enable - Try to setup the HPET timer. Returns 1 on success.
358  */
359 int __init hpet_enable(void)
360 {
361         unsigned long id;
362
363         if (!is_hpet_capable())
364                 return 0;
365
366         hpet_set_mapping();
367
368         /*
369          * Read the period and check for a sane value:
370          */
371         hpet_period = hpet_readl(HPET_PERIOD);
372         if (hpet_period < HPET_MIN_PERIOD || hpet_period > HPET_MAX_PERIOD)
373                 goto out_nohpet;
374
375         /*
376          * Read the HPET ID register to retrieve the IRQ routing
377          * information and the number of channels
378          */
379         id = hpet_readl(HPET_ID);
380
381 #ifdef CONFIG_HPET_EMULATE_RTC
382         /*
383          * The legacy routing mode needs at least two channels, tick timer
384          * and the rtc emulation channel.
385          */
386         if (!(id & HPET_ID_NUMBER))
387                 goto out_nohpet;
388 #endif
389
390         if (hpet_clocksource_register())
391                 goto out_nohpet;
392
393         if (id & HPET_ID_LEGSUP) {
394                 hpet_legacy_clockevent_register();
395                 return 1;
396         }
397         return 0;
398
399 out_nohpet:
400         hpet_clear_mapping();
401         boot_hpet_disable = 1;
402         return 0;
403 }
404
405 /*
406  * Needs to be late, as the reserve_timer code calls kalloc !
407  *
408  * Not a problem on i386 as hpet_enable is called from late_time_init,
409  * but on x86_64 it is necessary !
410  */
411 static __init int hpet_late_init(void)
412 {
413         if (boot_hpet_disable)
414                 return -ENODEV;
415
416         if (!hpet_address) {
417                 if (!force_hpet_address)
418                         return -ENODEV;
419
420                 hpet_address = force_hpet_address;
421                 hpet_enable();
422                 if (!hpet_virt_address)
423                         return -ENODEV;
424         }
425
426         hpet_reserve_platform_timers(hpet_readl(HPET_ID));
427
428         return 0;
429 }
430 fs_initcall(hpet_late_init);
431
432 void hpet_disable(void)
433 {
434         if (is_hpet_capable()) {
435                 unsigned long cfg = hpet_readl(HPET_CFG);
436
437                 if (hpet_legacy_int_enabled) {
438                         cfg &= ~HPET_CFG_LEGACY;
439                         hpet_legacy_int_enabled = 0;
440                 }
441                 cfg &= ~HPET_CFG_ENABLE;
442                 hpet_writel(cfg, HPET_CFG);
443         }
444 }
445
446 #ifdef CONFIG_HPET_EMULATE_RTC
447
448 /* HPET in LegacyReplacement Mode eats up RTC interrupt line. When, HPET
449  * is enabled, we support RTC interrupt functionality in software.
450  * RTC has 3 kinds of interrupts:
451  * 1) Update Interrupt - generate an interrupt, every sec, when RTC clock
452  *    is updated
453  * 2) Alarm Interrupt - generate an interrupt at a specific time of day
454  * 3) Periodic Interrupt - generate periodic interrupt, with frequencies
455  *    2Hz-8192Hz (2Hz-64Hz for non-root user) (all freqs in powers of 2)
456  * (1) and (2) above are implemented using polling at a frequency of
457  * 64 Hz. The exact frequency is a tradeoff between accuracy and interrupt
458  * overhead. (DEFAULT_RTC_INT_FREQ)
459  * For (3), we use interrupts at 64Hz or user specified periodic
460  * frequency, whichever is higher.
461  */
462 #include <linux/mc146818rtc.h>
463 #include <linux/rtc.h>
464 #include <asm/rtc.h>
465
466 #define DEFAULT_RTC_INT_FREQ    64
467 #define DEFAULT_RTC_SHIFT       6
468 #define RTC_NUM_INTS            1
469
470 static unsigned long hpet_rtc_flags;
471 static unsigned long hpet_prev_update_sec;
472 static struct rtc_time hpet_alarm_time;
473 static unsigned long hpet_pie_count;
474 static unsigned long hpet_t1_cmp;
475 static unsigned long hpet_default_delta;
476 static unsigned long hpet_pie_delta;
477 static unsigned long hpet_pie_limit;
478
479 static rtc_irq_handler irq_handler;
480
481 /*
482  * Registers a IRQ handler.
483  */
484 int hpet_register_irq_handler(rtc_irq_handler handler)
485 {
486         if (!is_hpet_enabled())
487                 return -ENODEV;
488         if (irq_handler)
489                 return -EBUSY;
490
491         irq_handler = handler;
492
493         return 0;
494 }
495 EXPORT_SYMBOL_GPL(hpet_register_irq_handler);
496
497 /*
498  * Deregisters the IRQ handler registered with hpet_register_irq_handler()
499  * and does cleanup.
500  */
501 void hpet_unregister_irq_handler(rtc_irq_handler handler)
502 {
503         if (!is_hpet_enabled())
504                 return;
505
506         irq_handler = NULL;
507         hpet_rtc_flags = 0;
508 }
509 EXPORT_SYMBOL_GPL(hpet_unregister_irq_handler);
510
511 /*
512  * Timer 1 for RTC emulation. We use one shot mode, as periodic mode
513  * is not supported by all HPET implementations for timer 1.
514  *
515  * hpet_rtc_timer_init() is called when the rtc is initialized.
516  */
517 int hpet_rtc_timer_init(void)
518 {
519         unsigned long cfg, cnt, delta, flags;
520
521         if (!is_hpet_enabled())
522                 return 0;
523
524         if (!hpet_default_delta) {
525                 uint64_t clc;
526
527                 clc = (uint64_t) hpet_clockevent.mult * NSEC_PER_SEC;
528                 clc >>= hpet_clockevent.shift + DEFAULT_RTC_SHIFT;
529                 hpet_default_delta = (unsigned long) clc;
530         }
531
532         if (!(hpet_rtc_flags & RTC_PIE) || hpet_pie_limit)
533                 delta = hpet_default_delta;
534         else
535                 delta = hpet_pie_delta;
536
537         local_irq_save(flags);
538
539         cnt = delta + hpet_readl(HPET_COUNTER);
540         hpet_writel(cnt, HPET_T1_CMP);
541         hpet_t1_cmp = cnt;
542
543         cfg = hpet_readl(HPET_T1_CFG);
544         cfg &= ~HPET_TN_PERIODIC;
545         cfg |= HPET_TN_ENABLE | HPET_TN_32BIT;
546         hpet_writel(cfg, HPET_T1_CFG);
547
548         local_irq_restore(flags);
549
550         return 1;
551 }
552 EXPORT_SYMBOL_GPL(hpet_rtc_timer_init);
553
554 /*
555  * The functions below are called from rtc driver.
556  * Return 0 if HPET is not being used.
557  * Otherwise do the necessary changes and return 1.
558  */
559 int hpet_mask_rtc_irq_bit(unsigned long bit_mask)
560 {
561         if (!is_hpet_enabled())
562                 return 0;
563
564         hpet_rtc_flags &= ~bit_mask;
565         return 1;
566 }
567 EXPORT_SYMBOL_GPL(hpet_mask_rtc_irq_bit);
568
569 int hpet_set_rtc_irq_bit(unsigned long bit_mask)
570 {
571         unsigned long oldbits = hpet_rtc_flags;
572
573         if (!is_hpet_enabled())
574                 return 0;
575
576         hpet_rtc_flags |= bit_mask;
577
578         if (!oldbits)
579                 hpet_rtc_timer_init();
580
581         return 1;
582 }
583 EXPORT_SYMBOL_GPL(hpet_set_rtc_irq_bit);
584
585 int hpet_set_alarm_time(unsigned char hrs, unsigned char min,
586                         unsigned char sec)
587 {
588         if (!is_hpet_enabled())
589                 return 0;
590
591         hpet_alarm_time.tm_hour = hrs;
592         hpet_alarm_time.tm_min = min;
593         hpet_alarm_time.tm_sec = sec;
594
595         return 1;
596 }
597 EXPORT_SYMBOL_GPL(hpet_set_alarm_time);
598
599 int hpet_set_periodic_freq(unsigned long freq)
600 {
601         uint64_t clc;
602
603         if (!is_hpet_enabled())
604                 return 0;
605
606         if (freq <= DEFAULT_RTC_INT_FREQ)
607                 hpet_pie_limit = DEFAULT_RTC_INT_FREQ / freq;
608         else {
609                 clc = (uint64_t) hpet_clockevent.mult * NSEC_PER_SEC;
610                 do_div(clc, freq);
611                 clc >>= hpet_clockevent.shift;
612                 hpet_pie_delta = (unsigned long) clc;
613         }
614         return 1;
615 }
616 EXPORT_SYMBOL_GPL(hpet_set_periodic_freq);
617
618 int hpet_rtc_dropped_irq(void)
619 {
620         return is_hpet_enabled();
621 }
622 EXPORT_SYMBOL_GPL(hpet_rtc_dropped_irq);
623
624 static void hpet_rtc_timer_reinit(void)
625 {
626         unsigned long cfg, delta;
627         int lost_ints = -1;
628
629         if (unlikely(!hpet_rtc_flags)) {
630                 cfg = hpet_readl(HPET_T1_CFG);
631                 cfg &= ~HPET_TN_ENABLE;
632                 hpet_writel(cfg, HPET_T1_CFG);
633                 return;
634         }
635
636         if (!(hpet_rtc_flags & RTC_PIE) || hpet_pie_limit)
637                 delta = hpet_default_delta;
638         else
639                 delta = hpet_pie_delta;
640
641         /*
642          * Increment the comparator value until we are ahead of the
643          * current count.
644          */
645         do {
646                 hpet_t1_cmp += delta;
647                 hpet_writel(hpet_t1_cmp, HPET_T1_CMP);
648                 lost_ints++;
649         } while ((long)(hpet_readl(HPET_COUNTER) - hpet_t1_cmp) > 0);
650
651         if (lost_ints) {
652                 if (hpet_rtc_flags & RTC_PIE)
653                         hpet_pie_count += lost_ints;
654                 if (printk_ratelimit())
655                         printk(KERN_WARNING "rtc: lost %d interrupts\n",
656                                 lost_ints);
657         }
658 }
659
660 irqreturn_t hpet_rtc_interrupt(int irq, void *dev_id)
661 {
662         struct rtc_time curr_time;
663         unsigned long rtc_int_flag = 0;
664
665         hpet_rtc_timer_reinit();
666         memset(&curr_time, 0, sizeof(struct rtc_time));
667
668         if (hpet_rtc_flags & (RTC_UIE | RTC_AIE))
669                 get_rtc_time(&curr_time);
670
671         if (hpet_rtc_flags & RTC_UIE &&
672             curr_time.tm_sec != hpet_prev_update_sec) {
673                 rtc_int_flag = RTC_UF;
674                 hpet_prev_update_sec = curr_time.tm_sec;
675         }
676
677         if (hpet_rtc_flags & RTC_PIE &&
678             ++hpet_pie_count >= hpet_pie_limit) {
679                 rtc_int_flag |= RTC_PF;
680                 hpet_pie_count = 0;
681         }
682
683         if (hpet_rtc_flags & RTC_AIE &&
684             (curr_time.tm_sec == hpet_alarm_time.tm_sec) &&
685             (curr_time.tm_min == hpet_alarm_time.tm_min) &&
686             (curr_time.tm_hour == hpet_alarm_time.tm_hour))
687                         rtc_int_flag |= RTC_AF;
688
689         if (rtc_int_flag) {
690                 rtc_int_flag |= (RTC_IRQF | (RTC_NUM_INTS << 8));
691                 if (irq_handler)
692                         irq_handler(rtc_int_flag, dev_id);
693         }
694         return IRQ_HANDLED;
695 }
696 EXPORT_SYMBOL_GPL(hpet_rtc_interrupt);
697 #endif