[PARISC] Rewrite timer_interrupt() and gettimeoffset() using "unsigned" math.
[linux-2.6.git] / arch / parisc / kernel / time.c
1 /*
2  *  linux/arch/parisc/kernel/time.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1995  Linus Torvalds
5  *  Modifications for ARM (C) 1994, 1995, 1996,1997 Russell King
6  *  Copyright (C) 1999 SuSE GmbH, (Philipp Rumpf, prumpf@tux.org)
7  *
8  * 1994-07-02  Alan Modra
9  *             fixed set_rtc_mmss, fixed time.year for >= 2000, new mktime
10  * 1998-12-20  Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
11  *             "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
12  */
13 #include <linux/errno.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/sched.h>
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/param.h>
18 #include <linux/string.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/interrupt.h>
21 #include <linux/time.h>
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/smp.h>
24 #include <linux/profile.h>
25
26 #include <asm/uaccess.h>
27 #include <asm/io.h>
28 #include <asm/irq.h>
29 #include <asm/param.h>
30 #include <asm/pdc.h>
31 #include <asm/led.h>
32
33 #include <linux/timex.h>
34
35 static unsigned long clocktick __read_mostly;   /* timer cycles per tick */
36 static unsigned long halftick __read_mostly;
37
38 #ifdef CONFIG_SMP
39 extern void smp_do_timer(struct pt_regs *regs);
40 #endif
41
42 irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
43 {
44         unsigned long now;
45         unsigned long next_tick;
46         unsigned long cycles_elapsed;
47         unsigned long cycles_remainder;
48         unsigned long ticks_elapsed = 1;        /* at least one elapsed */
49         int cpu = smp_processor_id();
50
51         profile_tick(CPU_PROFILING, regs);
52
53         /* Initialize next_tick to the expected tick time. */
54         next_tick = cpu_data[cpu].it_value;
55
56         /* Get current interval timer.
57          * CR16 reads as 64 bits in CPU wide mode.
58          * CR16 reads as 32 bits in CPU narrow mode.
59          */
60         now = mfctl(16);
61
62         cycles_elapsed = now - next_tick;
63
64         /* Determine how much time elapsed.  */
65         if (now < next_tick) {
66                 /* Scenario 2: CR16 wrapped after clock tick.
67                  * 1's complement will give us the "elapse cycles".
68                  *
69                  * This "cr16 wrapped" cruft is primarily for 32-bit kernels.
70                  * So think "unsigned long is u32" when reading the code.
71                  * And yes, of course 64-bit will someday wrap, but only
72                  * every 198841 days on a 1GHz machine.
73                  */
74                 cycles_elapsed = ~cycles_elapsed;   /* off by one cycle - don't care */
75         }
76
77         ticks_elapsed += cycles_elapsed / clocktick;
78         cycles_remainder = cycles_elapsed % clocktick;
79
80         /* Can we differentiate between "early CR16" (aka Scenario 1) and
81          * "long delay" (aka Scenario 3)? I don't think so.
82          *
83          * We expected timer_interrupt to be delivered at least a few hundred
84          * cycles after the IT fires. But it's arbitrary how much time passes
85          * before we call it "late". I've picked one second.
86          */
87         if (ticks_elapsed > HZ) {
88                 /* Scenario 3: very long delay?  bad in any case */
89                 printk (KERN_CRIT "timer_interrupt(CPU %d): delayed! run ntpdate"
90                         " ticks %ld cycles %lX rem %lX"
91                         " next/now %lX/%lX\n",
92                         cpu,
93                         ticks_elapsed, cycles_elapsed, cycles_remainder,
94                         next_tick, now );
95
96                 ticks_elapsed = 1;      /* hack to limit damage in loop below */
97         }
98
99
100         /* Determine when (in CR16 cycles) next IT interrupt will fire.
101          * We want IT to fire modulo clocktick even if we miss/skip some.
102          * But those interrupts don't in fact get delivered that regularly.
103          */
104         next_tick = now + (clocktick - cycles_remainder);
105
106         /* Program the IT when to deliver the next interrupt. */
107         /* Only bottom 32-bits of next_tick are written to cr16.  */
108         mtctl(next_tick, 16);
109         cpu_data[cpu].it_value = next_tick;
110
111         /* Now that we are done mucking with unreliable delivery of interrupts,
112          * go do system house keeping.
113          */
114         while (ticks_elapsed--) {
115 #ifdef CONFIG_SMP
116                 smp_do_timer(regs);
117 #else
118                 update_process_times(user_mode(regs));
119 #endif
120                 if (cpu == 0) {
121                         write_seqlock(&xtime_lock);
122                         do_timer(1);
123                         write_sequnlock(&xtime_lock);
124                 }
125         }
126     
127         /* check soft power switch status */
128         if (cpu == 0 && !atomic_read(&power_tasklet.count))
129                 tasklet_schedule(&power_tasklet);
130
131         return IRQ_HANDLED;
132 }
133
134
135 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
136 {
137         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
138
139         if (regs->gr[0] & PSW_N)
140                 pc -= 4;
141
142 #ifdef CONFIG_SMP
143         if (in_lock_functions(pc))
144                 pc = regs->gr[2];
145 #endif
146
147         return pc;
148 }
149 EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
150
151
152 /*** converted from ia64 ***/
153 /*
154  * Return the number of micro-seconds that elapsed since the last
155  * update to wall time (aka xtime).  The xtime_lock
156  * must be at least read-locked when calling this routine.
157  */
158 static inline unsigned long
159 gettimeoffset (void)
160 {
161 #ifndef CONFIG_SMP
162         /*
163          * FIXME: This won't work on smp because jiffies are updated by cpu 0.
164          *    Once parisc-linux learns the cr16 difference between processors,
165          *    this could be made to work.
166          */
167         unsigned long now;
168         unsigned long prev_tick;
169         unsigned long next_tick;
170         unsigned long elapsed_cycles;
171         unsigned long usec;
172
173         next_tick = cpu_data[smp_processor_id()].it_value;
174         now = mfctl(16);        /* Read the hardware interval timer.  */
175
176         prev_tick = next_tick - clocktick;
177
178         /* Assume Scenario 1: "now" is later than prev_tick.  */
179         elapsed_cycles = now - prev_tick;
180
181         if (now < prev_tick) {
182                 /* Scenario 2: CR16 wrapped!
183                  * 1's complement is close enough.
184                  */
185                 elapsed_cycles = ~elapsed_cycles;
186         }
187
188         if (elapsed_cycles > (HZ * clocktick)) {
189                 /* Scenario 3: clock ticks are missing. */
190                 printk (KERN_CRIT "gettimeoffset(CPU %d): missing ticks!"
191                         "cycles %lX prev/now/next %lX/%lX/%lX  clock %lX\n",
192                         cpuid,
193                         elapsed_cycles, prev_tick, now, next_tick, clocktick);
194         }
195
196         /* FIXME: Can we improve the precision? Not with PAGE0. */
197         usec = (elapsed_cycles * 10000) / PAGE0->mem_10msec;
198
199         /* add in "lost" jiffies */
200         usec += clocktick * (jiffies - wall_jiffies);
201         return usec;
202 #else
203         return 0;
204 #endif
205 }
206
207 void
208 do_gettimeofday (struct timeval *tv)
209 {
210         unsigned long flags, seq, usec, sec;
211
212         /* Hold xtime_lock and adjust timeval.  */
213         do {
214                 seq = read_seqbegin_irqsave(&xtime_lock, flags);
215                 usec = gettimeoffset();
216                 sec = xtime.tv_sec;
217                 usec += (xtime.tv_nsec / 1000);
218         } while (read_seqretry_irqrestore(&xtime_lock, seq, flags));
219
220         /* Move adjusted usec's into sec's.  */
221         while (usec >= USEC_PER_SEC) {
222                 usec -= USEC_PER_SEC;
223                 ++sec;
224         }
225
226         /* Return adjusted result.  */
227         tv->tv_sec = sec;
228         tv->tv_usec = usec;
229 }
230
231 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
232
233 int
234 do_settimeofday (struct timespec *tv)
235 {
236         time_t wtm_sec, sec = tv->tv_sec;
237         long wtm_nsec, nsec = tv->tv_nsec;
238
239         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
240                 return -EINVAL;
241
242         write_seqlock_irq(&xtime_lock);
243         {
244                 /*
245                  * This is revolting. We need to set "xtime"
246                  * correctly. However, the value in this location is
247                  * the value at the most recent update of wall time.
248                  * Discover what correction gettimeofday would have
249                  * done, and then undo it!
250                  */
251                 nsec -= gettimeoffset() * 1000;
252
253                 wtm_sec  = wall_to_monotonic.tv_sec + (xtime.tv_sec - sec);
254                 wtm_nsec = wall_to_monotonic.tv_nsec + (xtime.tv_nsec - nsec);
255
256                 set_normalized_timespec(&xtime, sec, nsec);
257                 set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic, wtm_sec, wtm_nsec);
258
259                 ntp_clear();
260         }
261         write_sequnlock_irq(&xtime_lock);
262         clock_was_set();
263         return 0;
264 }
265 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
266
267 /*
268  * XXX: We can do better than this.
269  * Returns nanoseconds
270  */
271
272 unsigned long long sched_clock(void)
273 {
274         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
275 }
276
277
278 void __init start_cpu_itimer(void)
279 {
280         unsigned int cpu = smp_processor_id();
281         unsigned long next_tick = mfctl(16) + clocktick;
282
283         mtctl(next_tick, 16);           /* kick off Interval Timer (CR16) */
284
285         cpu_data[cpu].it_value = next_tick;
286 }
287
288 void __init time_init(void)
289 {
290         static struct pdc_tod tod_data;
291
292         clocktick = (100 * PAGE0->mem_10msec) / HZ;
293         halftick = clocktick / 2;
294
295         start_cpu_itimer();     /* get CPU 0 started */
296
297         if(pdc_tod_read(&tod_data) == 0) {
298                 write_seqlock_irq(&xtime_lock);
299                 xtime.tv_sec = tod_data.tod_sec;
300                 xtime.tv_nsec = tod_data.tod_usec * 1000;
301                 set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
302                                         -xtime.tv_sec, -xtime.tv_nsec);
303                 write_sequnlock_irq(&xtime_lock);
304         } else {
305                 printk(KERN_ERR "Error reading tod clock\n");
306                 xtime.tv_sec = 0;
307                 xtime.tv_nsec = 0;
308         }
309 }
310