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
  82         unsigned long pc = regs->pc;
  83
  84         if (in_lock_functions(pc) ||
  85             (pc >= (unsigned long) __copy_user_begin &&
  86              pc < (unsigned long) __copy_user_end) ||
  87             (pc >= (unsigned long) __atomic_begin &&
  88              pc < (unsigned long) __atomic_end) ||
  89             (pc >= (unsigned long) __bzero_begin &&
  90              pc < (unsigned long) __bzero_end))
  91                 pc = regs->u_regs[UREG_RETPC];
  92         return pc;
  93 }
  94
  95 EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
  96
  97 __volatile__ unsigned int *master_l10_counter;
  98 __volatile__ unsigned int *master_l10_limit;
  99
 100 /*
 101  * timer_interrupt() needs to keep up the real-time clock,
 102  * as well as call the "do_timer()" routine every clocktick
 103  */
 104
 105 #define TICK_SIZE (tick_nsec / 1000)
 106
 107 irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id)
 108 {
 109         /* last time the cmos clock got updated */
 110         static long last_rtc_update;
 111
 112 #ifndef CONFIG_SMP
 113         profile_tick(CPU_PROFILING);
 114 #endif
 115
 116         /* Protect counter clear so that do_gettimeoffset works */
 117         write_seqlock(&xtime_lock);
 118 #ifdef CONFIG_SUN4
 119         if((idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_260)) ||
 120            (idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_110))) {
 121                 int temp;
 122                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 123                 /* re-enable the irq */
 124                 enable_pil_irq(10);
 125         }
 126 #endif
 127         clear_clock_irq();
 128
 129         do_timer(1);
 130 #ifndef CONFIG_SMP
 131         update_process_times(user_mode(get_irq_regs()));
 132 #endif
 133
 134
 135         /* Determine when to update the Mostek clock. */
 136         if (ntp_synced() &&
 137             xtime.tv_sec > last_rtc_update + 660 &&
 138             (xtime.tv_nsec / 1000) >= 500000 - ((unsigned) TICK_SIZE) / 2 &&
 139             (xtime.tv_nsec / 1000) <= 500000 + ((unsigned) TICK_SIZE) / 2) {
 140           if (set_rtc_mmss(xtime.tv_sec) == 0)
 141             last_rtc_update = xtime.tv_sec;
 142           else
 143             last_rtc_update = xtime.tv_sec - 600; /* do it again in 60 s */
 144         }
 145         write_sequnlock(&xtime_lock);
 146
 147         return IRQ_HANDLED;
 148 }
 149
 150 /* Kick start a stopped clock (procedure from the Sun NVRAM/hostid FAQ). */
 151 static void __init 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 __init 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         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         .name           = "clock",
 349         .match_table    = clock_match,
 350         .probe          = clock_probe,
 351 };
 352
 353
 354 /* Probe for the mostek real time clock chip. */
 355 static int __init clock_init(void)
 356 {
 357         return of_register_driver(&clock_driver, &of_bus_type);
 358 }
 359
 360 /* Must be after subsys_initcall() so that busses are probed.  Must
 361  * be before device_initcall() because things like the RTC driver
 362  * need to see the clock registers.
 363  */
 364 fs_initcall(clock_init);
 365 #endif /* !CONFIG_SUN4 */
 366
 367 void __init sbus_time_init(void)
 368 {
 369
 370         BTFIXUPSET_CALL(bus_do_settimeofday, sbus_do_settimeofday, BTFIXUPCALL_NORM);
 371         btfixup();
 372
 373         if (ARCH_SUN4)
 374                 sun4_clock_probe();
 375
 376         sparc_init_timers(timer_interrupt);
 377
 378 #ifdef CONFIG_SUN4
 379         if(idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_330)) {
 380                 mostek_set_system_time();
 381         } else if(idprom->id_machtype == (SM_SUN4 | SM_4_260) ) {
 382                 /* initialise the intersil on sun4 */
 383                 unsigned int year, mon, day, hour, min, sec;
 384                 int temp;
 385                 struct intersil *iregs;
 386
 387                 iregs=intersil_clock;
 388                 if(!iregs) {
 389                         prom_printf("Something wrong, clock regs not mapped yet.\n");
 390                         prom_halt();
 391                 }
 392
 393                 intersil_intr(intersil_clock,INTERSIL_INT_100HZ);
 394                 disable_pil_irq(10);
 395                 intersil_stop(iregs);
 396                 intersil_read_intr(intersil_clock, temp);
 397
 398                 temp = iregs->clk.int_csec;
 399
 400                 sec = iregs->clk.int_sec;
 401                 min = iregs->clk.int_min;
 402                 hour = iregs->clk.int_hour;
 403                 day = iregs->clk.int_day;
 404                 mon = iregs->clk.int_month;
 405                 year = MSTK_CVT_YEAR(iregs->clk.int_year);
 406
 407                 enable_pil_irq(10);
 408                 intersil_start(iregs);
 409
 410                 xtime.tv_sec = mktime(year, mon, day, hour, min, sec);
 411                 xtime.tv_nsec = (INITIAL_JIFFIES % HZ) * (NSEC_PER_SEC / HZ);
 412                 set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
 413                                        -xtime.tv_sec, -xtime.tv_nsec);
 414                 printk("%u/%u/%u %u:%u:%u\n",day,mon,year,hour,min,sec);
 415         }
 416 #endif
 417
 418         /* Now that OBP ticker has been silenced, it is safe to enable IRQ. */
 419         local_irq_enable();
 420 }
 421
 422 void __init time_init(void)
 423 {
 424 #ifdef CONFIG_PCI
 425         extern void pci_time_init(void);
 426         if (pcic_present()) {
 427                 pci_time_init();
 428                 return;
 429         }
 430 #endif
 431         sbus_time_init();
 432 }
 433
 434 static inline unsigned long do_gettimeoffset(void)
 435 {
 436         return (*master_l10_counter >> 10) & 0x1fffff;
 437 }
 438
 439 /* Ok, my cute asm atomicity trick doesn't work anymore.
 440  * There are just too many variables that need to be protected
 441  * now (both members of xtime, et al.)
 442  */
 443 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
 444 {
 445         unsigned long flags;
 446         unsigned long seq;
 447         unsigned long usec, sec;
 448         unsigned long max_ntp_tick = tick_usec - tickadj;
 449
 450         do {
 451                 seq = read_seqbegin_irqsave(&xtime_lock, flags);
 452                 usec = do_gettimeoffset();
 453
 454                 /*
 455                  * If time_adjust is negative then NTP is slowing the clock
 456                  * so make sure not to go into next possible interval.
 457                  * Better to lose some accuracy than have time go backwards..
 458                  */
 459                 if (unlikely(time_adjust < 0))
 460                         usec = min(usec, max_ntp_tick);
 461
 462                 sec = xtime.tv_sec;
 463                 usec += (xtime.tv_nsec / 1000);
 464         } while (read_seqretry_irqrestore(&xtime_lock, seq, flags));
 465
 466         while (usec >= 1000000) {
 467                 usec -= 1000000;
 468                 sec++;
 469         }
 470
 471         tv->tv_sec = sec;
 472         tv->tv_usec = usec;
 473 }
 474
 475 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
 476
 477 int do_settimeofday(struct timespec *tv)
 478 {
 479         int ret;
 480
 481         write_seqlock_irq(&xtime_lock);
 482         ret = bus_do_settimeofday(tv);
 483         write_sequnlock_irq(&xtime_lock);
 484         clock_was_set();
 485         return ret;
 486 }
 487
 488 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
 489
 490 static int sbus_do_settimeofday(struct timespec *tv)
 491 {
 492         time_t wtm_sec, sec = tv->tv_sec;
 493         long wtm_nsec, nsec = tv->tv_nsec;
 494
 495         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
 496                 return -EINVAL;
 497
 498         /*
 499          * This is revolting. We need to set "xtime" correctly. However, the
 500          * value in this location is the value at the most recent update of
 501          * wall time.  Discover what correction gettimeofday() would have
 502          * made, and then undo it!
 503          */
 504         nsec -= 1000 * do_gettimeoffset();
 505
 506         wtm_sec  = wall_to_monotonic.tv_sec + (xtime.tv_sec - sec);
 507         wtm_nsec = wall_to_monotonic.tv_nsec + (xtime.tv_nsec - nsec);
 508
 509         set_normalized_timespec(&xtime, sec, nsec);
 510         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic, wtm_sec, wtm_nsec);
 511
 512         ntp_clear();
 513         return 0;
 514 }
 515
 516 /*
 517  * BUG: This routine does not handle hour overflow properly; it just
 518  *      sets the minutes. Usually you won't notice until after reboot!
 519  */
 520 static int set_rtc_mmss(unsigned long nowtime)
 521 {
 522         int real_seconds, real_minutes, mostek_minutes;
 523         struct mostek48t02 *regs = (struct mostek48t02 *)mstk48t02_regs;
 524         unsigned long flags;
 525 #ifdef CONFIG_SUN4
 526         struct intersil *iregs = intersil_clock;
 527         int temp;
 528 #endif
 529
 530         /* Not having a register set can lead to trouble. */
 531         if (!regs) {
 532 #ifdef CONFIG_SUN4
 533                 if(!iregs)
 534                 return -1;
 535                 else {
 536                         temp = iregs->clk.int_csec;
 537
 538                         mostek_minutes = iregs->clk.int_min;
 539
 540                         real_seconds = nowtime % 60;
 541                         real_minutes = nowtime / 60;
 542                         if (((abs(real_minutes - mostek_minutes) + 15)/30) & 1)
 543                                 real_minutes += 30;     /* correct for half hour time zone */
 544                         real_minutes %= 60;
 545
 546                         if (abs(real_minutes - mostek_minutes) < 30) {
 547                                 intersil_stop(iregs);
 548                                 iregs->clk.int_sec=real_seconds;
 549                                 iregs->clk.int_min=real_minutes;
 550                                 intersil_start(iregs);
 551                         } else {
 552                                 printk(KERN_WARNING
 553                                "set_rtc_mmss: can't update from %d to %d\n",
 554                                        mostek_minutes, real_minutes);
 555                                 return -1;
 556                         }
 557
 558                         return 0;
 559                 }
 560 #endif
 561         }
 562
 563         spin_lock_irqsave(&mostek_lock, flags);
 564         /* Read the current RTC minutes. */
 565         regs->creg |= MSTK_CREG_READ;
 566         mostek_minutes = MSTK_REG_MIN(regs);
 567         regs->creg &= ~MSTK_CREG_READ;
 568
 569         /*
 570          * since we're only adjusting minutes and seconds,
 571          * don't interfere with hour overflow. This avoids
 572          * messing with unknown time zones but requires your
 573          * RTC not to be off by more than 15 minutes
 574          */
 575         real_seconds = nowtime % 60;
 576         real_minutes = nowtime / 60;
 577         if (((abs(real_minutes - mostek_minutes) + 15)/30) & 1)
 578                 real_minutes += 30;     /* correct for half hour time zone */
 579         real_minutes %= 60;
 580
 581         if (abs(real_minutes - mostek_minutes) < 30) {
 582                 regs->creg |= MSTK_CREG_WRITE;
 583                 MSTK_SET_REG_SEC(regs,real_seconds);
 584                 MSTK_SET_REG_MIN(regs,real_minutes);
 585                 regs->creg &= ~MSTK_CREG_WRITE;
 586                 spin_unlock_irqrestore(&mostek_lock, flags);
 587                 return 0;
 588         } else {
 589                 spin_unlock_irqrestore(&mostek_lock, flags);
 590                 return -1;
 591         }
 592 }