[PARISC] Rewrite timer_interrupt() and gettimeoffset() using "unsigned" math.
authorGrant Grundler <grundler@gsyprf11.external.hp.com>
Sat, 9 Sep 2006 06:29:22 +0000 (23:29 -0700)
committerMatthew Wilcox <willy@parisc-linux.org>
Wed, 4 Oct 2006 12:48:28 +0000 (06:48 -0600)
It's just a bit easier to follow and timer code is complex enough.

So far, only tested on A500-5x (64-bit SMP), ie: gettimeoffset() code
hasn't been tested at all.

Signed-off-by: Grant Grundler <grundler@parisc-linux.org>
Signed-off-by: Kyle McMartin <kyle@parisc-linux.org>
arch/parisc/kernel/time.c

index 47831c2cd0931612a915de0a85474d3e3d43537c..fd425e1abe668263e63669ebf18e22ace5510938 100644 (file)
@@ -32,8 +32,8 @@
 
 #include <linux/timex.h>
 
 
 #include <linux/timex.h>
 
-static long clocktick __read_mostly;   /* timer cycles per tick */
-static long halftick __read_mostly;
+static unsigned long clocktick __read_mostly;  /* timer cycles per tick */
+static unsigned long halftick __read_mostly;
 
 #ifdef CONFIG_SMP
 extern void smp_do_timer(struct pt_regs *regs);
 
 #ifdef CONFIG_SMP
 extern void smp_do_timer(struct pt_regs *regs);
@@ -41,34 +41,77 @@ extern void smp_do_timer(struct pt_regs *regs);
 
 irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
 {
 
 irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
 {
-       long now;
-       long next_tick;
-       int nticks;
+       unsigned long now;
+       unsigned long next_tick;
+       unsigned long cycles_elapsed;
+        unsigned long cycles_remainder;
+       unsigned long ticks_elapsed = 1;        /* at least one elapsed */
        int cpu = smp_processor_id();
 
        profile_tick(CPU_PROFILING, regs);
 
        int cpu = smp_processor_id();
 
        profile_tick(CPU_PROFILING, regs);
 
-       now = mfctl(16);
-       /* initialize next_tick to time at last clocktick */
+       /* Initialize next_tick to the expected tick time. */
        next_tick = cpu_data[cpu].it_value;
 
        next_tick = cpu_data[cpu].it_value;
 
-       /* since time passes between the interrupt and the mfctl()
-        * above, it is never true that last_tick + clocktick == now.  If we
-        * never miss a clocktick, we could set next_tick = last_tick + clocktick
-        * but maybe we'll miss ticks, hence the loop.
-        *
-        * Variables are *signed*.
+       /* Get current interval timer.
+        * CR16 reads as 64 bits in CPU wide mode.
+        * CR16 reads as 32 bits in CPU narrow mode.
         */
         */
+       now = mfctl(16);
 
 
-       nticks = 0;
-       while((next_tick - now) < halftick) {
-               next_tick += clocktick;
-               nticks++;
+       cycles_elapsed = now - next_tick;
+
+       /* Determine how much time elapsed.  */
+       if (now < next_tick) {
+               /* Scenario 2: CR16 wrapped after clock tick.
+                * 1's complement will give us the "elapse cycles".
+                *
+                * This "cr16 wrapped" cruft is primarily for 32-bit kernels.
+                * So think "unsigned long is u32" when reading the code.
+                * And yes, of course 64-bit will someday wrap, but only
+                * every 198841 days on a 1GHz machine.
+                */
+               cycles_elapsed = ~cycles_elapsed;   /* off by one cycle - don't care */
        }
        }
+
+       ticks_elapsed += cycles_elapsed / clocktick;
+       cycles_remainder = cycles_elapsed % clocktick;
+
+       /* Can we differentiate between "early CR16" (aka Scenario 1) and
+        * "long delay" (aka Scenario 3)? I don't think so.
+        *
+        * We expected timer_interrupt to be delivered at least a few hundred
+        * cycles after the IT fires. But it's arbitrary how much time passes
+        * before we call it "late". I've picked one second.
+        */
+       if (ticks_elapsed > HZ) {
+               /* Scenario 3: very long delay?  bad in any case */
+               printk (KERN_CRIT "timer_interrupt(CPU %d): delayed! run ntpdate"
+                       " ticks %ld cycles %lX rem %lX"
+                       " next/now %lX/%lX\n",
+                       cpu,
+                       ticks_elapsed, cycles_elapsed, cycles_remainder,
+                       next_tick, now );
+
+               ticks_elapsed = 1;      /* hack to limit damage in loop below */
+       }
+
+
+       /* Determine when (in CR16 cycles) next IT interrupt will fire.
+        * We want IT to fire modulo clocktick even if we miss/skip some.
+        * But those interrupts don't in fact get delivered that regularly.
+        */
+       next_tick = now + (clocktick - cycles_remainder);
+
+       /* Program the IT when to deliver the next interrupt. */
+        /* Only bottom 32-bits of next_tick are written to cr16.  */
        mtctl(next_tick, 16);
        cpu_data[cpu].it_value = next_tick;
 
        mtctl(next_tick, 16);
        cpu_data[cpu].it_value = next_tick;
 
-       while (nticks--) {
+       /* Now that we are done mucking with unreliable delivery of interrupts,
+        * go do system house keeping.
+        */
+       while (ticks_elapsed--) {
 #ifdef CONFIG_SMP
                smp_do_timer(regs);
 #else
 #ifdef CONFIG_SMP
                smp_do_timer(regs);
 #else
@@ -121,21 +164,41 @@ gettimeoffset (void)
         *    Once parisc-linux learns the cr16 difference between processors,
         *    this could be made to work.
         */
         *    Once parisc-linux learns the cr16 difference between processors,
         *    this could be made to work.
         */
-       long last_tick;
-       long elapsed_cycles;
+       unsigned long now;
+       unsigned long prev_tick;
+       unsigned long next_tick;
+       unsigned long elapsed_cycles;
+       unsigned long usec;
 
 
-       /* it_value is the intended time of the next tick */
-       last_tick = cpu_data[smp_processor_id()].it_value;
+       next_tick = cpu_data[smp_processor_id()].it_value;
+       now = mfctl(16);        /* Read the hardware interval timer.  */
 
 
-       /* Subtract one tick and account for possible difference between
-        * when we expected the tick and when it actually arrived.
-        * (aka wall vs real)
-        */
-       last_tick -= clocktick * (jiffies - wall_jiffies + 1);
-       elapsed_cycles = mfctl(16) - last_tick;
+       prev_tick = next_tick - clocktick;
+
+       /* Assume Scenario 1: "now" is later than prev_tick.  */
+       elapsed_cycles = now - prev_tick;
+
+       if (now < prev_tick) {
+               /* Scenario 2: CR16 wrapped!
+                * 1's complement is close enough.
+                */
+               elapsed_cycles = ~elapsed_cycles;
+       }
 
 
-       /* the precision of this math could be improved */
-       return elapsed_cycles / (PAGE0->mem_10msec / 10000);
+       if (elapsed_cycles > (HZ * clocktick)) {
+               /* Scenario 3: clock ticks are missing. */
+               printk (KERN_CRIT "gettimeoffset(CPU %d): missing ticks!"
+                       "cycles %lX prev/now/next %lX/%lX/%lX  clock %lX\n",
+                       cpuid,
+                       elapsed_cycles, prev_tick, now, next_tick, clocktick);
+       }
+
+       /* FIXME: Can we improve the precision? Not with PAGE0. */
+       usec = (elapsed_cycles * 10000) / PAGE0->mem_10msec;
+
+       /* add in "lost" jiffies */
+       usec += clocktick * (jiffies - wall_jiffies);
+       return usec;
 #else
        return 0;
 #endif
 #else
        return 0;
 #endif
@@ -146,6 +209,7 @@ do_gettimeofday (struct timeval *tv)
 {
        unsigned long flags, seq, usec, sec;
 
 {
        unsigned long flags, seq, usec, sec;
 
+       /* Hold xtime_lock and adjust timeval.  */
        do {
                seq = read_seqbegin_irqsave(&xtime_lock, flags);
                usec = gettimeoffset();
        do {
                seq = read_seqbegin_irqsave(&xtime_lock, flags);
                usec = gettimeoffset();
@@ -153,25 +217,13 @@ do_gettimeofday (struct timeval *tv)
                usec += (xtime.tv_nsec / 1000);
        } while (read_seqretry_irqrestore(&xtime_lock, seq, flags));
 
                usec += (xtime.tv_nsec / 1000);
        } while (read_seqretry_irqrestore(&xtime_lock, seq, flags));
 
-       if (unlikely(usec > LONG_MAX)) {
-               /* This can happen if the gettimeoffset adjustment is
-                * negative and xtime.tv_nsec is smaller than the
-                * adjustment */
-               printk(KERN_ERR "do_gettimeofday() spurious xtime.tv_nsec of %ld\n", usec);
-               usec += USEC_PER_SEC;
-               --sec;
-               /* This should never happen, it means the negative
-                * time adjustment was more than a second, so there's
-                * something seriously wrong */
-               BUG_ON(usec > LONG_MAX);
-       }
-
-
+       /* Move adjusted usec's into sec's.  */
        while (usec >= USEC_PER_SEC) {
                usec -= USEC_PER_SEC;
                ++sec;
        }
 
        while (usec >= USEC_PER_SEC) {
                usec -= USEC_PER_SEC;
                ++sec;
        }
 
+       /* Return adjusted result.  */
        tv->tv_sec = sec;
        tv->tv_usec = usec;
 }
        tv->tv_sec = sec;
        tv->tv_usec = usec;
 }