8540abe86ade2d0b1f3fd26ad0dff18b5733a6e1
[linux-3.10.git] / arch / x86 / kernel / i8253.c
1 /*
2  * 8253/PIT functions
3  *
4  */
5 #include <linux/clockchips.h>
6 #include <linux/init.h>
7 #include <linux/interrupt.h>
8 #include <linux/jiffies.h>
9 #include <linux/module.h>
10 #include <linux/spinlock.h>
11
12 #include <asm/smp.h>
13 #include <asm/delay.h>
14 #include <asm/i8253.h>
15 #include <asm/io.h>
16 #include <asm/hpet.h>
17
18 DEFINE_SPINLOCK(i8253_lock);
19 EXPORT_SYMBOL(i8253_lock);
20
21 #ifdef CONFIG_X86_32
22 static void pit_disable_clocksource(void);
23 #else
24 static inline void pit_disable_clocksource(void) { }
25 #endif
26
27 /*
28  * HPET replaces the PIT, when enabled. So we need to know, which of
29  * the two timers is used
30  */
31 struct clock_event_device *global_clock_event;
32
33 /*
34  * Initialize the PIT timer.
35  *
36  * This is also called after resume to bring the PIT into operation again.
37  */
38 static void init_pit_timer(enum clock_event_mode mode,
39                            struct clock_event_device *evt)
40 {
41         spin_lock(&i8253_lock);
42
43         switch(mode) {
44         case CLOCK_EVT_MODE_PERIODIC:
45                 /* binary, mode 2, LSB/MSB, ch 0 */
46                 outb_pit(0x34, PIT_MODE);
47                 outb_pit(LATCH & 0xff , PIT_CH0);       /* LSB */
48                 outb_pit(LATCH >> 8 , PIT_CH0);         /* MSB */
49                 break;
50
51         case CLOCK_EVT_MODE_SHUTDOWN:
52         case CLOCK_EVT_MODE_UNUSED:
53                 if (evt->mode == CLOCK_EVT_MODE_PERIODIC ||
54                     evt->mode == CLOCK_EVT_MODE_ONESHOT) {
55                         outb_pit(0x30, PIT_MODE);
56                         outb_pit(0, PIT_CH0);
57                         outb_pit(0, PIT_CH0);
58                 }
59                 pit_disable_clocksource();
60                 break;
61
62         case CLOCK_EVT_MODE_ONESHOT:
63                 /* One shot setup */
64                 pit_disable_clocksource();
65                 outb_pit(0x38, PIT_MODE);
66                 break;
67
68         case CLOCK_EVT_MODE_RESUME:
69                 /* Nothing to do here */
70                 break;
71         }
72         spin_unlock(&i8253_lock);
73 }
74
75 /*
76  * Program the next event in oneshot mode
77  *
78  * Delta is given in PIT ticks
79  */
80 static int pit_next_event(unsigned long delta, struct clock_event_device *evt)
81 {
82         spin_lock(&i8253_lock);
83         outb_pit(delta & 0xff , PIT_CH0);       /* LSB */
84         outb_pit(delta >> 8 , PIT_CH0);         /* MSB */
85         spin_unlock(&i8253_lock);
86
87         return 0;
88 }
89
90 /*
91  * On UP the PIT can serve all of the possible timer functions. On SMP systems
92  * it can be solely used for the global tick.
93  *
94  * The profiling and update capabilities are switched off once the local apic is
95  * registered. This mechanism replaces the previous #ifdef LOCAL_APIC -
96  * !using_apic_timer decisions in do_timer_interrupt_hook()
97  */
98 static struct clock_event_device pit_clockevent = {
99         .name           = "pit",
100         .features       = CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC | CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT,
101         .set_mode       = init_pit_timer,
102         .set_next_event = pit_next_event,
103         .shift          = 32,
104         .irq            = 0,
105 };
106
107 /*
108  * Initialize the conversion factor and the min/max deltas of the clock event
109  * structure and register the clock event source with the framework.
110  */
111 void __init setup_pit_timer(void)
112 {
113         /*
114          * Start pit with the boot cpu mask and make it global after the
115          * IO_APIC has been initialized.
116          */
117         pit_clockevent.cpumask = cpumask_of_cpu(smp_processor_id());
118         pit_clockevent.mult = div_sc(CLOCK_TICK_RATE, NSEC_PER_SEC, 32);
119         pit_clockevent.max_delta_ns =
120                 clockevent_delta2ns(0x7FFF, &pit_clockevent);
121         pit_clockevent.min_delta_ns =
122                 clockevent_delta2ns(0xF, &pit_clockevent);
123         clockevents_register_device(&pit_clockevent);
124         global_clock_event = &pit_clockevent;
125 }
126
127 #ifndef CONFIG_X86_64
128 /*
129  * Since the PIT overflows every tick, its not very useful
130  * to just read by itself. So use jiffies to emulate a free
131  * running counter:
132  */
133 static cycle_t pit_read(void)
134 {
135         unsigned long flags;
136         int count;
137         u32 jifs;
138         static int old_count;
139         static u32 old_jifs;
140
141         spin_lock_irqsave(&i8253_lock, flags);
142         /*
143          * Although our caller may have the read side of xtime_lock,
144          * this is now a seqlock, and we are cheating in this routine
145          * by having side effects on state that we cannot undo if
146          * there is a collision on the seqlock and our caller has to
147          * retry.  (Namely, old_jifs and old_count.)  So we must treat
148          * jiffies as volatile despite the lock.  We read jiffies
149          * before latching the timer count to guarantee that although
150          * the jiffies value might be older than the count (that is,
151          * the counter may underflow between the last point where
152          * jiffies was incremented and the point where we latch the
153          * count), it cannot be newer.
154          */
155         jifs = jiffies;
156         outb_pit(0x00, PIT_MODE);       /* latch the count ASAP */
157         count = inb_pit(PIT_CH0);       /* read the latched count */
158         count |= inb_pit(PIT_CH0) << 8;
159
160         /* VIA686a test code... reset the latch if count > max + 1 */
161         if (count > LATCH) {
162                 outb_pit(0x34, PIT_MODE);
163                 outb_pit(LATCH & 0xff, PIT_CH0);
164                 outb_pit(LATCH >> 8, PIT_CH0);
165                 count = LATCH - 1;
166         }
167
168         /*
169          * It's possible for count to appear to go the wrong way for a
170          * couple of reasons:
171          *
172          *  1. The timer counter underflows, but we haven't handled the
173          *     resulting interrupt and incremented jiffies yet.
174          *  2. Hardware problem with the timer, not giving us continuous time,
175          *     the counter does small "jumps" upwards on some Pentium systems,
176          *     (see c't 95/10 page 335 for Neptun bug.)
177          *
178          * Previous attempts to handle these cases intelligently were
179          * buggy, so we just do the simple thing now.
180          */
181         if (count > old_count && jifs == old_jifs) {
182                 count = old_count;
183         }
184         old_count = count;
185         old_jifs = jifs;
186
187         spin_unlock_irqrestore(&i8253_lock, flags);
188
189         count = (LATCH - 1) - count;
190
191         return (cycle_t)(jifs * LATCH) + count;
192 }
193
194 static struct clocksource clocksource_pit = {
195         .name   = "pit",
196         .rating = 110,
197         .read   = pit_read,
198         .mask   = CLOCKSOURCE_MASK(32),
199         .mult   = 0,
200         .shift  = 20,
201 };
202
203 static void pit_disable_clocksource(void)
204 {
205         /*
206          * Use mult to check whether it is registered or not
207          */
208         if (clocksource_pit.mult) {
209                 clocksource_unregister(&clocksource_pit);
210                 clocksource_pit.mult = 0;
211         }
212 }
213
214 static int __init init_pit_clocksource(void)
215 {
216          /*
217           * Several reasons not to register PIT as a clocksource:
218           *
219           * - On SMP PIT does not scale due to i8253_lock
220           * - when HPET is enabled
221           * - when local APIC timer is active (PIT is switched off)
222           */
223         if (num_possible_cpus() > 1 || is_hpet_enabled() ||
224             pit_clockevent.mode != CLOCK_EVT_MODE_PERIODIC)
225                 return 0;
226
227         clocksource_pit.mult = clocksource_hz2mult(CLOCK_TICK_RATE, 20);
228         return clocksource_register(&clocksource_pit);
229 }
230 arch_initcall(init_pit_clocksource);
231
232 #endif