arch/sparc/kernel/time.c

   1 /* $Id: time.c,v 1.60 2002/01/23 14:33:55 davem Exp $
   2  * linux/arch/sparc/kernel/time.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 1995 David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu)
   5  * Copyright (C) 1996 Thomas K. Dyas (tdyas@eden.rutgers.edu)
   6  *
   7  * Chris Davis (cdavis@cois.on.ca) 03/27/1998
   8  * Added support for the intersil on the sun4/4200
   9  *
  10  * Gleb Raiko (rajko@mech.math.msu.su) 08/18/1998
  11  * Support for MicroSPARC-IIep, PCI CPU.
  12  *
  13  * This file handles the Sparc specific time handling details.
  14  *
  15  * 1997-09-10   Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
  16  *              "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
  17  */
  18 #include <linux/errno.h>
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/sched.h>
  21 #include <linux/kernel.h>
  22 #include <linux/param.h>
  23 #include <linux/string.h>
  24 #include <linux/mm.h>
  25 #include <linux/interrupt.h>
  26 #include <linux/time.h>
  27 #include <linux/timex.h>
  28 #include <linux/init.h>
  29 #include <linux/pci.h>
  30 #include <linux/ioport.h>
  31 #include <linux/profile.h>
  32
  33 #include <asm/oplib.h>
  34 #include <asm/timer.h>
  35 #include <asm/mostek.h>
  36 #include <asm/system.h>
  37 #include <asm/irq.h>
  38 #include <asm/io.h>
  39 #include <asm/idprom.h>
  40 #include <asm/machines.h>
  41 #include <asm/sun4paddr.h>
  42 #include <asm/page.h>
  43 #include <asm/pcic.h>
  44 #include <asm/of_device.h>
  45 #include <asm/irq_regs.h>
  46
  47 DEFINE_SPINLOCK(rtc_lock);
  48 enum sparc_clock_type sp_clock_typ;
  49 DEFINE_SPINLOCK(mostek_lock);
  50 void __iomem *mstk48t02_regs = NULL;
  51 static struct mostek48t08 __iomem *mstk48t08_regs = NULL;
  52 static int set_rtc_mmss(unsigned long);
  53 static int sbus_do_settimeofday(struct timespec *tv);
  54
  55 #ifdef CONFIG_SUN4
  56 struct intersil *intersil_clock;
  57 #define intersil_cmd(intersil_reg, intsil_cmd) intersil_reg->int_cmd_reg = \
  58         (intsil_cmd)
  59
  60 #define intersil_intr(intersil_reg, intsil_cmd) intersil_reg->int_intr_reg = \
  61         (intsil_cmd)
  62
  63 #define intersil_start(intersil_reg) intersil_cmd(intersil_reg, \
  64         ( INTERSIL_START | INTERSIL_32K | INTERSIL_NORMAL | INTERSIL_24H |\
  65           INTERSIL_INTR_ENABLE))
  66
  67 #define intersil_stop(intersil_reg) intersil_cmd(intersil_reg, \
  68         ( INTERSIL_STOP | INTERSIL_32K | INTERSIL_NORMAL | INTERSIL_24H |\
  69           INTERSIL_INTR_ENABLE))
  70
  71 #define intersil_read_intr(intersil_reg, towhere) towhere = \
  72         intersil_reg->int_intr_reg
  73
  74 #endif
  75
  76 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
  77 {
  78         extern char __copy_user_begin[], __copy_user_end[];
  79         extern char __atomic_begin[], __atomic_end[];
  80         extern char __bzero_begin[], __bzero_end[];
  81         extern char __bitops_begin[], __bitops_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 >= (unsigned long) __bitops_begin &&
  93              pc < (unsigned long) __bitops_end))
  94                 pc = regs->u_regs[UREG_RETPC];
  95         return pc;
  96 }
  97
  98 EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
  99
 100 __volatile__ unsigned int *master_l10_counter;
 101 __volatile__ unsigned int *master_l10_limit;
 102
 103 /*
 104  * timer_interrupt() needs to keep up the real-time clock,
 105  * as well as call the "do_timer()" routine every clocktick
 106  */
 107
 108 #define TICK_SIZE (tick_nsec / 1000)
 109
 110 irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id)
 111 {
 112         /* last time the cmos clock got updated */
 113         static long last_rtc_update;
 114
 115 #ifndef CONFIG_SMP
 116         profile_tick(CPU_PROFILING);
 117 #endif
 118
 119         /* Protect counter clear so that do_gettimeoffset works */
 120         write_seqlock(&xtime_lock);
 121 #ifdef CONFIG_SUN4
 122         if((idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_260)) ||
 123            (idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_110))) {
 124                 int temp;
 125                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 126                 /* re-enable the irq */
 127                 enable_pil_irq(10);
 128         }
 129 #endif
 130         clear_clock_irq();
 131
 132         do_timer(1);
 133 #ifndef CONFIG_SMP
 134         update_process_times(user_mode(get_irq_regs()));
 135 #endif
 136
 137
 138         /* Determine when to update the Mostek clock. */
 139         if (ntp_synced() &&
 140             xtime.tv_sec > last_rtc_update + 660 &&
 141             (xtime.tv_nsec / 1000) >= 500000 - ((unsigned) TICK_SIZE) / 2 &&
 142             (xtime.tv_nsec / 1000) <= 500000 + ((unsigned) TICK_SIZE) / 2) {
 143           if (set_rtc_mmss(xtime.tv_sec) == 0)
 144             last_rtc_update = xtime.tv_sec;
 145           else
 146             last_rtc_update = xtime.tv_sec - 600; /* do it again in 60 s */
 147         }
 148         write_sequnlock(&xtime_lock);
 149
 150         return IRQ_HANDLED;
 151 }
 152
 153 /* Kick start a stopped clock (procedure from the Sun NVRAM/hostid FAQ). */
 154 static void __init kick_start_clock(void)
 155 {
 156         struct mostek48t02 *regs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
 157         unsigned char sec;
 158         int i, count;
 159
 160         prom_printf("CLOCK: Clock was stopped. Kick start ");
 161
 162         spin_lock_irq(&mostek_lock);
 163
 164         /* Turn on the kick start bit to start the oscillator. */
 165         regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
 166         regs->sec &= ~MSTK_STOP;
 167         regs->hour |= MSTK_KICK_START;
 168         regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
 169
 170         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 171
 172         /* Delay to allow the clock oscillator to start. */
 173         sec = MSTK_REG_SEC(regs);
 174         for (i = 0; i < 3; i++) {
 175                 while (sec == MSTK_REG_SEC(regs))
 176                         for (count = 0; count < 100000; count++)
 177                                 /* nothing */ ;
 178                 prom_printf(".");
 179                 sec = regs->sec;
 180         }
 181         prom_printf("\n");
 182
 183         spin_lock_irq(&mostek_lock);
 184
 185         /* Turn off kick start and set a "valid" time and date. */
 186         regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
 187         regs->hour &= ~MSTK_KICK_START;
 188         MSTK_SET_REG_SEC(regs,0);
 189         MSTK_SET_REG_MIN(regs,0);
 190         MSTK_SET_REG_HOUR(regs,0);
 191         MSTK_SET_REG_DOW(regs,5);
 192         MSTK_SET_REG_DOM(regs,1);
 193         MSTK_SET_REG_MONTH(regs,8);
 194         MSTK_SET_REG_YEAR(regs,1996 - MSTK_YEAR_ZERO);
 195         regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
 196
 197         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 198
 199         /* Ensure the kick start bit is off. If it isn't, turn it off. */
 200         while (regs->hour & MSTK_KICK_START) {
 201                 prom_printf("CLOCK: Kick start still on!\n");
 202
 203                 spin_lock_irq(&mostek_lock);
 204                 regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
 205                 regs->hour &= ~MSTK_KICK_START;
 206                 regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
 207                 spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 208         }
 209
 210         prom_printf("CLOCK: Kick start procedure successful.\n");
 211 }
 212
 213 /* Return nonzero if the clock chip battery is low. */
 214 static __inline__ int has_low_battery(void)
 215 {
 216         struct mostek48t02 *regs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
 217         unsigned char data1, data2;
 218
 219         spin_lock_irq(&mostek_lock);
 220         data1 = regs->eeprom[0];        /* Read some data. */
 221         regs->eeprom[0] = ~data1;       /* Write back the complement. */
 222         data2 = regs->eeprom[0];        /* Read back the complement. */
 223         regs->eeprom[0] = data1;        /* Restore the original value. */
 224         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 225
 226         return (data1 == data2);        /* Was the write blocked? */
 227 }
 228
 229 static void __init mostek_set_system_time(void)
 230 {
 231         unsigned int year, mon, day, hour, min, sec;
 232         struct mostek48t02 *mregs;
 233
 234         mregs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
 235         if(!mregs) {
 236                 prom_printf("Something wrong, clock regs not mapped yet.\n");
 237                 prom_halt();
 238         }
 239         spin_lock_irq(&mostek_lock);
 240         mregs->creg |= MSTK_CREG_READ;
 241         sec = MSTK_REG_SEC(mregs);
 242         min = MSTK_REG_MIN(mregs);
 243         hour = MSTK_REG_HOUR(mregs);
 244         day = MSTK_REG_DOM(mregs);
 245         mon = MSTK_REG_MONTH(mregs);
 246         year = MSTK_CVT_YEAR( MSTK_REG_YEAR(mregs) );
 247         xtime.tv_sec = mktime(year, mon, day, hour, min, sec);
 248         xtime.tv_nsec = (INITIAL_JIFFIES % HZ) * (NSEC_PER_SEC / HZ);
 249         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
 250                                 -xtime.tv_sec, -xtime.tv_nsec);
 251         mregs->creg &= ~MSTK_CREG_READ;
 252         spin_unlock_irq(&mostek_lock);
 253 }
 254
 255 /* Probe for the real time clock chip on Sun4 */
 256 static __inline__ void sun4_clock_probe(void)
 257 {
 258 #ifdef CONFIG_SUN4
 259         int temp;
 260         struct resource r;
 261
 262         memset(&r, 0, sizeof(r));
 263         if( idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_330) ) {
 264                 sp_clock_typ = MSTK48T02;
 265                 r.start = sun4_clock_physaddr;
 266                 mstk48t02_regs = sbus_ioremap(&r, 0,
 267                                        sizeof(struct mostek48t02), NULL);
 268                 mstk48t08_regs = NULL;  /* To catch weirdness */
 269                 intersil_clock = NULL;  /* just in case */
 270
 271                 /* Kick start the clock if it is completely stopped. */
 272                 if (mostek_read(mstk48t02_regs + MOSTEK_SEC) & MSTK_STOP)
 273                         kick_start_clock();
 274         } else if( idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_260)) {
 275                 /* intersil setup code */
 276                 printk("Clock: INTERSIL at %8x ",sun4_clock_physaddr);
 277                 sp_clock_typ = INTERSIL;
 278                 r.start = sun4_clock_physaddr;
 279                 intersil_clock = (struct intersil *)
 280                     sbus_ioremap(&r, 0, sizeof(*intersil_clock), "intersil");
 281                 mstk48t02_regs = 0;  /* just be sure */
 282                 mstk48t08_regs = NULL;  /* ditto */
 283                 /* initialise the clock */
 284
 285                 intersil_intr(intersil_clock,INTERSIL_INT_100HZ);
 286
 287                 intersil_start(intersil_clock);
 288
 289                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 290                 while (!(temp & 0x80))
 291                         intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 292
 293                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 294                 while (!(temp & 0x80))
 295                         intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 296
 297                 intersil_stop(intersil_clock);
 298
 299         }
 300 #endif
 301 }
 302
 303 #ifndef CONFIG_SUN4
 304 static int __devinit clock_probe(struct of_device *op, const struct of_device_id *match)
 305 {
 306         struct device_node *dp = op->node;
 307         char *model = of_get_property(dp, "model", NULL);
 308
 309         if (!model)
 310                 return -ENODEV;
 311
 312         if (!strcmp(model, "mk48t02")) {
 313                 sp_clock_typ = MSTK48T02;
 314
 315                 /* Map the clock register io area read-only */
 316                 mstk48t02_regs = of_ioremap(&op->resource[0], 0,
 317                                             sizeof(struct mostek48t02),
 318                                             "mk48t02");
 319                 mstk48t08_regs = NULL;  /* To catch weirdness */
 320         } else if (!strcmp(model, "mk48t08")) {
 321                 sp_clock_typ = MSTK48T08;
 322                 mstk48t08_regs = of_ioremap(&op->resource[0], 0,
 323                                             sizeof(struct mostek48t08),
 324                                             "mk48t08");
 325
 326                 mstk48t02_regs = &mstk48t08_regs->regs;
 327         } else
 328                 return -ENODEV;
 329
 330         /* Report a low battery voltage condition. */
 331         if (has_low_battery())
 332                 printk(KERN_CRIT "NVRAM: Low battery voltage!\n");
 333
 334         /* Kick start the clock if it is completely stopped. */
 335         if (mostek_read(mstk48t02_regs + MOSTEK_SEC) & MSTK_STOP)
 336                 kick_start_clock();
 337
 338         mostek_set_system_time();
 339
 340         return 0;
 341 }
 342
 343 static struct of_device_id clock_match[] = {
 344         {
 345                 .name = "eeprom",
 346         },
 347         {},
 348 };
 349
 350 static struct of_platform_driver clock_driver = {
 351         .name           = "clock",
 352         .match_table    = clock_match,
 353         .probe          = clock_probe,
 354 };
 355
 356
 357 /* Probe for the mostek real time clock chip. */
 358 static int __init clock_init(void)
 359 {
 360         return of_register_driver(&clock_driver, &of_bus_type);
 361 }
 362
 363 /* Must be after subsys_initcall() so that busses are probed.  Must
 364  * be before device_initcall() because things like the RTC driver
 365  * need to see the clock registers.
 366  */
 367 fs_initcall(clock_init);
 368 #endif /* !CONFIG_SUN4 */
 369
 370 void __init sbus_time_init(void)
 371 {
 372
 373         BTFIXUPSET_CALL(bus_do_settimeofday, sbus_do_settimeofday, BTFIXUPCALL_NORM);
 374         btfixup();
 375
 376         if (ARCH_SUN4)
 377                 sun4_clock_probe();
 378
 379         sparc_init_timers(timer_interrupt);
 380
 381 #ifdef CONFIG_SUN4
 382         if(idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_330)) {
 383                 mostek_set_system_time();
 384         } else if(idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_260) ) {
 385                 /* initialise the intersil on sun4 */
 386                 unsigned int year, mon, day, hour, min, sec;
 387                 int temp;
 388                 struct intersil *iregs;
 389
 390                 iregs=intersil_clock;
 391                 if(!iregs) {
 392                         prom_printf("Something wrong, clock regs not mapped yet.\n");
 393                         prom_halt();
 394                 }
 395
 396                 intersil_intr(intersil_clock,INTERSIL_INT_100HZ);
 397                 disable_pil_irq(10);
 398                 intersil_stop(iregs);
 399                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 400
 401                 temp = iregs->clk.int_csec;
 402
 403                 sec = iregs->clk.int_sec;
 404                 min = iregs->clk.int_min;
 405                 hour = iregs->clk.int_hour;
 406                 day = iregs->clk.int_day;
 407                 mon = iregs->clk.int_month;
 408                 year = MSTK_CVT_YEAR(iregs->clk.int_year);
 409
 410                 enable_pil_irq(10);
 411                 intersil_start(iregs);
 412
 413                 xtime.tv_sec = mktime(year, mon, day, hour, min, sec);
 414                 xtime.tv_nsec = (INITIAL_JIFFIES % HZ) * (NSEC_PER_SEC / HZ);
 415                 set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
 416                                        -xtime.tv_sec, -xtime.tv_nsec);
 417                 printk("%u/%u/%u %u:%u:%u\n",day,mon,year,hour,min,sec);
 418         }
 419 #endif
 420
 421         /* Now that OBP ticker has been silenced, it is safe to enable IRQ. */
 422         local_irq_enable();
 423 }
 424
 425 void __init time_init(void)
 426 {
 427 #ifdef CONFIG_PCI
 428         extern void pci_time_init(void);
 429         if (pcic_present()) {
 430                 pci_time_init();
 431                 return;
 432         }
 433 #endif
 434         sbus_time_init();
 435 }
 436
 437 static inline unsigned long do_gettimeoffset(void)
 438 {
 439         return (*master_l10_counter >> 10) & 0x1fffff;
 440 }
 441
 442 /*
 443  * Returns nanoseconds
 444  * XXX This is a suboptimal implementation.
 445  */
 446 unsigned long long sched_clock(void)
 447 {
 448         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
 449 }
 450
 451 /* Ok, my cute asm atomicity trick doesn't work anymore.
 452  * There are just too many variables that need to be protected
 453  * now (both members of xtime, et al.)
 454  */
 455 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
 456 {
 457         unsigned long flags;
 458         unsigned long seq;
 459         unsigned long usec, sec;
 460         unsigned long max_ntp_tick = tick_usec - tickadj;
 461
 462         do {
 463                 seq = read_seqbegin_irqsave(&xtime_lock, flags);
 464                 usec = do_gettimeoffset();
 465
 466                 /*
 467                  * If time_adjust is negative then NTP is slowing the clock
 468                  * so make sure not to go into next possible interval.
 469                  * Better to lose some accuracy than have time go backwards..
 470                  */
 471                 if (unlikely(time_adjust < 0))
 472                         usec = min(usec, max_ntp_tick);
 473
 474                 sec = xtime.tv_sec;
 475                 usec += (xtime.tv_nsec / 1000);
 476         } while (read_seqretry_irqrestore(&xtime_lock, seq, flags));
 477
 478         while (usec >= 1000000) {
 479                 usec -= 1000000;
 480                 sec++;
 481         }
 482
 483         tv->tv_sec = sec;
 484         tv->tv_usec = usec;
 485 }
 486
 487 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
 488
 489 int do_settimeofday(struct timespec *tv)
 490 {
 491         int ret;
 492
 493         write_seqlock_irq(&xtime_lock);
 494         ret = bus_do_settimeofday(tv);
 495         write_sequnlock_irq(&xtime_lock);
 496         clock_was_set();
 497         return ret;
 498 }
 499
 500 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
 501
 502 static int sbus_do_settimeofday(struct timespec *tv)
 503 {
 504         time_t wtm_sec, sec = tv->tv_sec;
 505         long wtm_nsec, nsec = tv->tv_nsec;
 506
 507         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
 508                 return -EINVAL;
 509
 510         /*
 511          * This is revolting. We need to set "xtime" correctly. However, the
 512          * value in this location is the value at the most recent update of
 513          * wall time.  Discover what correction gettimeofday() would have
 514          * made, and then undo it!
 515          */
 516         nsec -= 1000 * do_gettimeoffset();
 517
 518         wtm_sec  = wall_to_monotonic.tv_sec + (xtime.tv_sec - sec);
 519         wtm_nsec = wall_to_monotonic.tv_nsec + (xtime.tv_nsec - nsec);
 520
 521         set_normalized_timespec(&xtime, sec, nsec);
 522         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic, wtm_sec, wtm_nsec);
 523
 524         ntp_clear();
 525         return 0;
 526 }
 527
 528 /*
 529  * BUG: This routine does not handle hour overflow properly; it just
 530  *      sets the minutes. Usually you won't notice until after reboot!
 531  */
 532 static int set_rtc_mmss(unsigned long nowtime)
 533 {
 534         int real_seconds, real_minutes, mostek_minutes;
 535         struct mostek48t02 *regs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
 536         unsigned long flags;
 537 #ifdef CONFIG_SUN4
 538         struct intersil *iregs = intersil_clock;
 539         int temp;
 540 #endif
 541
 542         /* Not having a register set can lead to trouble. */
 543         if (!regs) {
 544 #ifdef CONFIG_SUN4
 545                 if(!iregs)
 546                 return -1;
 547                 else {
 548                         temp = iregs->clk.int_csec;
 549
 550                         mostek_minutes = iregs->clk.int_min;
 551
 552                         real_seconds = nowtime % 60;
 553                         real_minutes = nowtime / 60;
 554                         if (((abs(real_minutes - mostek_minutes) + 15)/30) & 1)
 555                                 real_minutes += 30;     /* correct for half hour time zone */
 556                         real_minutes %= 60;
 557
 558                         if (abs(real_minutes - mostek_minutes) < 30) {
 559                                 intersil_stop(iregs);
 560                                 iregs->clk.int_sec=real_seconds;
 561                                 iregs->clk.int_min=real_minutes;
 562                                 intersil_start(iregs);
 563                         } else {
 564                                 printk(KERN_WARNING
 565                                "set_rtc_mmss: can't update from %d to %d\n",
 566                                        mostek_minutes, real_minutes);
 567                                 return -1;
 568                         }
 569
 570                         return 0;
 571                 }
 572 #endif
 573         }
 574
 575         spin_lock_irqsave(&mostek_lock, flags);
 576         /* Read the current RTC minutes. */
 577         regs->creg |= MSTK_CREG_READ;
 578         mostek_minutes = MSTK_REG_MIN(regs);
 579         regs->creg &= ~MSTK_CREG_READ;
 580
 581         /*
 582          * since we're only adjusting minutes and seconds,
 583          * don't interfere with hour overflow. This avoids
 584          * messing with unknown time zones but requires your
 585          * RTC not to be off by more than 15 minutes
 586          */
 587         real_seconds = nowtime % 60;
 588         real_minutes = nowtime / 60;
 589         if (((abs(real_minutes - mostek_minutes) + 15)/30) & 1)
 590                 real_minutes += 30;     /* correct for half hour time zone */
 591         real_minutes %= 60;
 592
 593         if (abs(real_minutes - mostek_minutes) < 30) {
 594                 regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
 595                 MSTK_SET_REG_SEC(regs,real_seconds);
 596                 MSTK_SET_REG_MIN(regs,real_minutes);
 597                 regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
 598                 spin_unlock_irqrestore(&mostek_lock, flags);
 599                 return 0;
 600         } else {
 601                 spin_unlock_irqrestore(&mostek_lock, flags);
 602                 return -1;
 603         }
 604 }