xtime_lock vs update_process_times
[linux-2.6.git] / arch / sparc / kernel / time.c
1 /* linux/arch/sparc/kernel/time.c
2  *
3  * Copyright (C) 1995 David S. Miller (davem@davemloft.net)
4  * Copyright (C) 1996 Thomas K. Dyas (tdyas@eden.rutgers.edu)
5  *
6  * Chris Davis (cdavis@cois.on.ca) 03/27/1998
7  * Added support for the intersil on the sun4/4200
8  *
9  * Gleb Raiko (rajko@mech.math.msu.su) 08/18/1998
10  * Support for MicroSPARC-IIep, PCI CPU.
11  *
12  * This file handles the Sparc specific time handling details.
13  *
14  * 1997-09-10   Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
15  *              "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
16  */
17 #include <linux/errno.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/sched.h>
20 #include <linux/kernel.h>
21 #include <linux/param.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/mm.h>
24 #include <linux/interrupt.h>
25 #include <linux/time.h>
26 #include <linux/timex.h>
27 #include <linux/init.h>
28 #include <linux/pci.h>
29 #include <linux/ioport.h>
30 #include <linux/profile.h>
31
32 #include <asm/oplib.h>
33 #include <asm/timer.h>
34 #include <asm/mostek.h>
35 #include <asm/system.h>
36 #include <asm/irq.h>
37 #include <asm/io.h>
38 #include <asm/idprom.h>
39 #include <asm/machines.h>
40 #include <asm/sun4paddr.h>
41 #include <asm/page.h>
42 #include <asm/pcic.h>
43 #include <asm/of_device.h>
44 #include <asm/irq_regs.h>
45
46 #include "irq.h"
47
48 DEFINE_SPINLOCK(rtc_lock);
49 enum sparc_clock_type sp_clock_typ;
50 DEFINE_SPINLOCK(mostek_lock);
51 void __iomem *mstk48t02_regs = NULL;
52 static struct mostek48t08 __iomem *mstk48t08_regs = NULL;
53 static int set_rtc_mmss(unsigned long);
54 static int sbus_do_settimeofday(struct timespec *tv);
55
56 #ifdef CONFIG_SUN4
57 struct intersil *intersil_clock;
58 #define intersil_cmd(intersil_reg, intsil_cmd) intersil_reg->int_cmd_reg = \
59         (intsil_cmd)
60
61 #define intersil_intr(intersil_reg, intsil_cmd) intersil_reg->int_intr_reg = \
62         (intsil_cmd)
63
64 #define intersil_start(intersil_reg) intersil_cmd(intersil_reg, \
65         ( INTERSIL_START | INTERSIL_32K | INTERSIL_NORMAL | INTERSIL_24H |\
66           INTERSIL_INTR_ENABLE))
67
68 #define intersil_stop(intersil_reg) intersil_cmd(intersil_reg, \
69         ( INTERSIL_STOP | INTERSIL_32K | INTERSIL_NORMAL | INTERSIL_24H |\
70           INTERSIL_INTR_ENABLE))
71
72 #define intersil_read_intr(intersil_reg, towhere) towhere = \
73         intersil_reg->int_intr_reg
74
75 #endif
76
77 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
78 {
79         extern char __copy_user_begin[], __copy_user_end[];
80         extern char __atomic_begin[], __atomic_end[];
81         extern char __bzero_begin[], __bzero_end[];
82
83         unsigned long pc = regs->pc;
84
85         if (in_lock_functions(pc) ||
86             (pc >= (unsigned long) __copy_user_begin &&
87              pc < (unsigned long) __copy_user_end) ||
88             (pc >= (unsigned long) __atomic_begin &&
89              pc < (unsigned long) __atomic_end) ||
90             (pc >= (unsigned long) __bzero_begin &&
91              pc < (unsigned long) __bzero_end))
92                 pc = regs->u_regs[UREG_RETPC];
93         return pc;
94 }
95
96 EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
97
98 __volatile__ unsigned int *master_l10_counter;
99 __volatile__ unsigned int *master_l10_limit;
100
101 /*
102  * timer_interrupt() needs to keep up the real-time clock,
103  * as well as call the "do_timer()" routine every clocktick
104  */
105
106 #define TICK_SIZE (tick_nsec / 1000)
107
108 irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id)
109 {
110         /* last time the cmos clock got updated */
111         static long last_rtc_update;
112
113 #ifndef CONFIG_SMP
114         profile_tick(CPU_PROFILING);
115 #endif
116
117         /* Protect counter clear so that do_gettimeoffset works */
118         write_seqlock(&xtime_lock);
119 #ifdef CONFIG_SUN4
120         if((idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_260)) ||
121            (idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_110))) {
122                 int temp;
123                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
124                 /* re-enable the irq */
125                 enable_pil_irq(10);
126         }
127 #endif
128         clear_clock_irq();
129
130         do_timer(1);
131
132         /* Determine when to update the Mostek clock. */
133         if (ntp_synced() &&
134             xtime.tv_sec > last_rtc_update + 660 &&
135             (xtime.tv_nsec / 1000) >= 500000 - ((unsigned) TICK_SIZE) / 2 &&
136             (xtime.tv_nsec / 1000) <= 500000 + ((unsigned) TICK_SIZE) / 2) {
137           if (set_rtc_mmss(xtime.tv_sec) == 0)
138             last_rtc_update = xtime.tv_sec;
139           else
140             last_rtc_update = xtime.tv_sec - 600; /* do it again in 60 s */
141         }
142         write_sequnlock(&xtime_lock);
143
144 #ifndef CONFIG_SMP
145         update_process_times(user_mode(get_irq_regs()));
146 #endif
147         return IRQ_HANDLED;
148 }
149
150 /* Kick start a stopped clock (procedure from the Sun NVRAM/hostid FAQ). */
151 static void __devinit kick_start_clock(void)
152 {
153         struct mostek48t02 *regs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
154         unsigned char sec;
155         int i, count;
156
157         prom_printf("CLOCK: Clock was stopped. Kick start ");
158
159         spin_lock_irq(&mostek_lock);
160
161         /* Turn on the kick start bit to start the oscillator. */
162         regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
163         regs->sec &= ~MSTK_STOP;
164         regs->hour |= MSTK_KICK_START;
165         regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
166
167         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
168
169         /* Delay to allow the clock oscillator to start. */
170         sec = MSTK_REG_SEC(regs);
171         for (i = 0; i < 3; i++) {
172                 while (sec == MSTK_REG_SEC(regs))
173                         for (count = 0; count < 100000; count++)
174                                 /* nothing */ ;
175                 prom_printf(".");
176                 sec = regs->sec;
177         }
178         prom_printf("\n");
179
180         spin_lock_irq(&mostek_lock);
181
182         /* Turn off kick start and set a "valid" time and date. */
183         regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
184         regs->hour &= ~MSTK_KICK_START;
185         MSTK_SET_REG_SEC(regs,0);
186         MSTK_SET_REG_MIN(regs,0);
187         MSTK_SET_REG_HOUR(regs,0);
188         MSTK_SET_REG_DOW(regs,5);
189         MSTK_SET_REG_DOM(regs,1);
190         MSTK_SET_REG_MONTH(regs,8);
191         MSTK_SET_REG_YEAR(regs,1996 - MSTK_YEAR_ZERO);
192         regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
193
194         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
195
196         /* Ensure the kick start bit is off. If it isn't, turn it off. */
197         while (regs->hour & MSTK_KICK_START) {
198                 prom_printf("CLOCK: Kick start still on!\n");
199
200                 spin_lock_irq(&mostek_lock);
201                 regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
202                 regs->hour &= ~MSTK_KICK_START;
203                 regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
204                 spin_unlock_irq(&mostek_lock);
205         }
206
207         prom_printf("CLOCK: Kick start procedure successful.\n");
208 }
209
210 /* Return nonzero if the clock chip battery is low. */
211 static inline int has_low_battery(void)
212 {
213         struct mostek48t02 *regs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
214         unsigned char data1, data2;
215
216         spin_lock_irq(&mostek_lock);
217         data1 = regs->eeprom[0];        /* Read some data. */
218         regs->eeprom[0] = ~data1;       /* Write back the complement. */
219         data2 = regs->eeprom[0];        /* Read back the complement. */
220         regs->eeprom[0] = data1;        /* Restore the original value. */
221         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
222
223         return (data1 == data2);        /* Was the write blocked? */
224 }
225
226 static void __devinit mostek_set_system_time(void)
227 {
228         unsigned int year, mon, day, hour, min, sec;
229         struct mostek48t02 *mregs;
230
231         mregs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
232         if(!mregs) {
233                 prom_printf("Something wrong, clock regs not mapped yet.\n");
234                 prom_halt();
235         }               
236         spin_lock_irq(&mostek_lock);
237         mregs->creg |= MSTK_CREG_READ;
238         sec = MSTK_REG_SEC(mregs);
239         min = MSTK_REG_MIN(mregs);
240         hour = MSTK_REG_HOUR(mregs);
241         day = MSTK_REG_DOM(mregs);
242         mon = MSTK_REG_MONTH(mregs);
243         year = MSTK_CVT_YEAR( MSTK_REG_YEAR(mregs) );
244         xtime.tv_sec = mktime(year, mon, day, hour, min, sec);
245         xtime.tv_nsec = (INITIAL_JIFFIES % HZ) * (NSEC_PER_SEC / HZ);
246         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
247                                 -xtime.tv_sec, -xtime.tv_nsec);
248         mregs->creg &= ~MSTK_CREG_READ;
249         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
250 }
251
252 /* Probe for the real time clock chip on Sun4 */
253 static inline void sun4_clock_probe(void)
254 {
255 #ifdef CONFIG_SUN4
256         int temp;
257         struct resource r;
258
259         memset(&r, 0, sizeof(r));
260         if( idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_330) ) {
261                 sp_clock_typ = MSTK48T02;
262                 r.start = sun4_clock_physaddr;
263                 mstk48t02_regs = sbus_ioremap(&r, 0,
264                                        sizeof(struct mostek48t02), NULL);
265                 mstk48t08_regs = NULL;  /* To catch weirdness */
266                 intersil_clock = NULL;  /* just in case */
267
268                 /* Kick start the clock if it is completely stopped. */
269                 if (mostek_read(mstk48t02_regs + MOSTEK_SEC) & MSTK_STOP)
270                         kick_start_clock();
271         } else if( idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_260)) {
272                 /* intersil setup code */
273                 printk("Clock: INTERSIL at %8x ",sun4_clock_physaddr);
274                 sp_clock_typ = INTERSIL;
275                 r.start = sun4_clock_physaddr;
276                 intersil_clock = (struct intersil *) 
277                     sbus_ioremap(&r, 0, sizeof(*intersil_clock), "intersil");
278                 mstk48t02_regs = 0;  /* just be sure */
279                 mstk48t08_regs = NULL;  /* ditto */
280                 /* initialise the clock */
281
282                 intersil_intr(intersil_clock,INTERSIL_INT_100HZ);
283
284                 intersil_start(intersil_clock);
285
286                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
287                 while (!(temp & 0x80))
288                         intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
289
290                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
291                 while (!(temp & 0x80))
292                         intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
293
294                 intersil_stop(intersil_clock);
295
296         }
297 #endif
298 }
299
300 #ifndef CONFIG_SUN4
301 static int __devinit clock_probe(struct of_device *op, const struct of_device_id *match)
302 {
303         struct device_node *dp = op->node;
304         const char *model = of_get_property(dp, "model", NULL);
305
306         if (!model)
307                 return -ENODEV;
308
309         if (!strcmp(model, "mk48t02")) {
310                 sp_clock_typ = MSTK48T02;
311
312                 /* Map the clock register io area read-only */
313                 mstk48t02_regs = of_ioremap(&op->resource[0], 0,
314                                             sizeof(struct mostek48t02),
315                                             "mk48t02");
316                 mstk48t08_regs = NULL;  /* To catch weirdness */
317         } else if (!strcmp(model, "mk48t08")) {
318                 sp_clock_typ = MSTK48T08;
319                 mstk48t08_regs = of_ioremap(&op->resource[0], 0,
320                                             sizeof(struct mostek48t08),
321                                             "mk48t08");
322
323                 mstk48t02_regs = &mstk48t08_regs->regs;
324         } else
325                 return -ENODEV;
326
327         /* Report a low battery voltage condition. */
328         if (has_low_battery())
329                 printk(KERN_CRIT "NVRAM: Low battery voltage!\n");
330
331         /* Kick start the clock if it is completely stopped. */
332         if (mostek_read(mstk48t02_regs + MOSTEK_SEC) & MSTK_STOP)
333                 kick_start_clock();
334
335         mostek_set_system_time();
336
337         return 0;
338 }
339
340 static struct of_device_id clock_match[] = {
341         {
342                 .name = "eeprom",
343         },
344         {},
345 };
346
347 static struct of_platform_driver clock_driver = {
348         .match_table    = clock_match,
349         .probe          = clock_probe,
350         .driver         = {
351                 .name   = "clock",
352         },
353 };
354
355
356 /* Probe for the mostek real time clock chip. */
357 static int __init clock_init(void)
358 {
359         return of_register_driver(&clock_driver, &of_platform_bus_type);
360 }
361
362 /* Must be after subsys_initcall() so that busses are probed.  Must
363  * be before device_initcall() because things like the RTC driver
364  * need to see the clock registers.
365  */
366 fs_initcall(clock_init);
367 #endif /* !CONFIG_SUN4 */
368
369 void __init sbus_time_init(void)
370 {
371
372         BTFIXUPSET_CALL(bus_do_settimeofday, sbus_do_settimeofday, BTFIXUPCALL_NORM);
373         btfixup();
374
375         if (ARCH_SUN4)
376                 sun4_clock_probe();
377
378         sparc_init_timers(timer_interrupt);
379         
380 #ifdef CONFIG_SUN4
381         if(idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_330)) {
382                 mostek_set_system_time();
383         } else if(idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_260) ) {
384                 /* initialise the intersil on sun4 */
385                 unsigned int year, mon, day, hour, min, sec;
386                 int temp;
387                 struct intersil *iregs;
388
389                 iregs=intersil_clock;
390                 if(!iregs) {
391                         prom_printf("Something wrong, clock regs not mapped yet.\n");
392                         prom_halt();
393                 }
394
395                 intersil_intr(intersil_clock,INTERSIL_INT_100HZ);
396                 disable_pil_irq(10);
397                 intersil_stop(iregs);
398                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
399
400                 temp = iregs->clk.int_csec;
401
402                 sec = iregs->clk.int_sec;
403                 min = iregs->clk.int_min;
404                 hour = iregs->clk.int_hour;
405                 day = iregs->clk.int_day;
406                 mon = iregs->clk.int_month;
407                 year = MSTK_CVT_YEAR(iregs->clk.int_year);
408
409                 enable_pil_irq(10);
410                 intersil_start(iregs);
411
412                 xtime.tv_sec = mktime(year, mon, day, hour, min, sec);
413                 xtime.tv_nsec = (INITIAL_JIFFIES % HZ) * (NSEC_PER_SEC / HZ);
414                 set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
415                                        -xtime.tv_sec, -xtime.tv_nsec);
416                 printk("%u/%u/%u %u:%u:%u\n",day,mon,year,hour,min,sec);
417         }
418 #endif
419
420         /* Now that OBP ticker has been silenced, it is safe to enable IRQ. */
421         local_irq_enable();
422 }
423
424 void __init time_init(void)
425 {
426 #ifdef CONFIG_PCI
427         extern void pci_time_init(void);
428         if (pcic_present()) {
429                 pci_time_init();
430                 return;
431         }
432 #endif
433         sbus_time_init();
434 }
435
436 static inline unsigned long do_gettimeoffset(void)
437 {
438         unsigned long val = *master_l10_counter;
439         unsigned long usec = (val >> 10) & 0x1fffff;
440
441         /* Limit hit?  */
442         if (val & 0x80000000)
443                 usec += 1000000 / HZ;
444
445         return usec;
446 }
447
448 /* Ok, my cute asm atomicity trick doesn't work anymore.
449  * There are just too many variables that need to be protected
450  * now (both members of xtime, et al.)
451  */
452 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
453 {
454         unsigned long flags;
455         unsigned long seq;
456         unsigned long usec, sec;
457         unsigned long max_ntp_tick = tick_usec - tickadj;
458
459         do {
460                 seq = read_seqbegin_irqsave(&xtime_lock, flags);
461                 usec = do_gettimeoffset();
462
463                 /*
464                  * If time_adjust is negative then NTP is slowing the clock
465                  * so make sure not to go into next possible interval.
466                  * Better to lose some accuracy than have time go backwards..
467                  */
468                 if (unlikely(time_adjust < 0))
469                         usec = min(usec, max_ntp_tick);
470
471                 sec = xtime.tv_sec;
472                 usec += (xtime.tv_nsec / 1000);
473         } while (read_seqretry_irqrestore(&xtime_lock, seq, flags));
474
475         while (usec >= 1000000) {
476                 usec -= 1000000;
477                 sec++;
478         }
479
480         tv->tv_sec = sec;
481         tv->tv_usec = usec;
482 }
483
484 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
485
486 int do_settimeofday(struct timespec *tv)
487 {
488         int ret;
489
490         write_seqlock_irq(&xtime_lock);
491         ret = bus_do_settimeofday(tv);
492         write_sequnlock_irq(&xtime_lock);
493         clock_was_set();
494         return ret;
495 }
496
497 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
498
499 static int sbus_do_settimeofday(struct timespec *tv)
500 {
501         time_t wtm_sec, sec = tv->tv_sec;
502         long wtm_nsec, nsec = tv->tv_nsec;
503
504         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
505                 return -EINVAL;
506
507         /*
508          * This is revolting. We need to set "xtime" correctly. However, the
509          * value in this location is the value at the most recent update of
510          * wall time.  Discover what correction gettimeofday() would have
511          * made, and then undo it!
512          */
513         nsec -= 1000 * do_gettimeoffset();
514
515         wtm_sec  = wall_to_monotonic.tv_sec + (xtime.tv_sec - sec);
516         wtm_nsec = wall_to_monotonic.tv_nsec + (xtime.tv_nsec - nsec);
517
518         set_normalized_timespec(&xtime, sec, nsec);
519         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic, wtm_sec, wtm_nsec);
520
521         ntp_clear();
522         return 0;
523 }
524
525 /*
526  * BUG: This routine does not handle hour overflow properly; it just
527  *      sets the minutes. Usually you won't notice until after reboot!
528  */
529 static int set_rtc_mmss(unsigned long nowtime)
530 {
531         int real_seconds, real_minutes, mostek_minutes;
532         struct mostek48t02 *regs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
533         unsigned long flags;
534 #ifdef CONFIG_SUN4
535         struct intersil *iregs = intersil_clock;
536         int temp;
537 #endif
538
539         /* Not having a register set can lead to trouble. */
540         if (!regs) {
541 #ifdef CONFIG_SUN4
542                 if(!iregs)
543                 return -1;
544                 else {
545                         temp = iregs->clk.int_csec;
546
547                         mostek_minutes = iregs->clk.int_min;
548
549                         real_seconds = nowtime % 60;
550                         real_minutes = nowtime / 60;
551                         if (((abs(real_minutes - mostek_minutes) + 15)/30) & 1)
552                                 real_minutes += 30;     /* correct for half hour time zone */
553                         real_minutes %= 60;
554
555                         if (abs(real_minutes - mostek_minutes) < 30) {
556                                 intersil_stop(iregs);
557                                 iregs->clk.int_sec=real_seconds;
558                                 iregs->clk.int_min=real_minutes;
559                                 intersil_start(iregs);
560                         } else {
561                                 printk(KERN_WARNING
562                                "set_rtc_mmss: can't update from %d to %d\n",
563                                        mostek_minutes, real_minutes);
564                                 return -1;
565                         }
566                         
567                         return 0;
568                 }
569 #endif
570         }
571
572         spin_lock_irqsave(&mostek_lock, flags);
573         /* Read the current RTC minutes. */
574         regs->creg |= MSTK_CREG_READ;
575         mostek_minutes = MSTK_REG_MIN(regs);
576         regs->creg &= ~MSTK_CREG_READ;
577
578         /*
579          * since we're only adjusting minutes and seconds,
580          * don't interfere with hour overflow. This avoids
581          * messing with unknown time zones but requires your
582          * RTC not to be off by more than 15 minutes
583          */
584         real_seconds = nowtime % 60;
585         real_minutes = nowtime / 60;
586         if (((abs(real_minutes - mostek_minutes) + 15)/30) & 1)
587                 real_minutes += 30;     /* correct for half hour time zone */
588         real_minutes %= 60;
589
590         if (abs(real_minutes - mostek_minutes) < 30) {
591                 regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
592                 MSTK_SET_REG_SEC(regs,real_seconds);
593                 MSTK_SET_REG_MIN(regs,real_minutes);
594                 regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
595                 spin_unlock_irqrestore(&mostek_lock, flags);
596                 return 0;
597         } else {
598                 spin_unlock_irqrestore(&mostek_lock, flags);
599                 return -1;
600         }
601 }