arch/powerpc/kernel/time.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * Common time routines among all ppc machines.
   4  *
   5  * Written by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu) to merge
   6  * Paul Mackerras' version and mine for PReP and Pmac.
   7  * MPC8xx/MBX changes by Dan Malek (dmalek@jlc.net).
   8  * Converted for 64-bit by Mike Corrigan (mikejc@us.ibm.com)
   9  *
  10  * First round of bugfixes by Gabriel Paubert (paubert@iram.es)
  11  * to make clock more stable (2.4.0-test5). The only thing
  12  * that this code assumes is that the timebases have been synchronized
  13  * by firmware on SMP and are never stopped (never do sleep
  14  * on SMP then, nap and doze are OK).
  15  *
  16  * Speeded up do_gettimeofday by getting rid of references to
  17  * xtime (which required locks for consistency). (mikejc@us.ibm.com)
  18  *
  19  * TODO (not necessarily in this file):
  20  * - improve precision and reproducibility of timebase frequency
  21  * measurement at boot time.
  22  * - for astronomical applications: add a new function to get
  23  * non ambiguous timestamps even around leap seconds. This needs
  24  * a new timestamp format and a good name.
  25  *
  26  * 1997-09-10  Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
  27  *             "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
  28  */
  29
  30 #include <linux/errno.h>
  31 #include <linux/export.h>
  32 #include <linux/sched.h>
  33 #include <linux/sched/clock.h>
  34 #include <linux/sched/cputime.h>
  35 #include <linux/kernel.h>
  36 #include <linux/param.h>
  37 #include <linux/string.h>
  38 #include <linux/mm.h>
  39 #include <linux/interrupt.h>
  40 #include <linux/timex.h>
  41 #include <linux/kernel_stat.h>
  42 #include <linux/time.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/profile.h>
  45 #include <linux/cpu.h>
  46 #include <linux/security.h>
  47 #include <linux/percpu.h>
  48 #include <linux/rtc.h>
  49 #include <linux/jiffies.h>
  50 #include <linux/posix-timers.h>
  51 #include <linux/irq.h>
  52 #include <linux/delay.h>
  53 #include <linux/irq_work.h>
  54 #include <linux/of_clk.h>
  55 #include <linux/suspend.h>
  56 #include <linux/processor.h>
  57 #include <asm/trace.h>
  58
  59 #include <asm/interrupt.h>
  60 #include <asm/io.h>
  61 #include <asm/nvram.h>
  62 #include <asm/cache.h>
  63 #include <asm/machdep.h>
  64 #include <linux/uaccess.h>
  65 #include <asm/time.h>
  66 #include <asm/prom.h>
  67 #include <asm/irq.h>
  68 #include <asm/div64.h>
  69 #include <asm/smp.h>
  70 #include <asm/vdso_datapage.h>
  71 #include <asm/firmware.h>
  72 #include <asm/mce.h>
  73
  74 /* powerpc clocksource/clockevent code */
  75
  76 #include <linux/clockchips.h>
  77 #include <linux/timekeeper_internal.h>
  78
  79 static u64 timebase_read(struct clocksource *);
  80 static struct clocksource clocksource_timebase = {
  81         .name         = "timebase",
  82         .rating       = 400,
  83         .flags        = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS,
  84         .mask         = CLOCKSOURCE_MASK(64),
  85         .read         = timebase_read,
  86         .vdso_clock_mode        = VDSO_CLOCKMODE_ARCHTIMER,
  87 };
  88
  89 #define DECREMENTER_DEFAULT_MAX 0x7FFFFFFF
  90 u64 decrementer_max = DECREMENTER_DEFAULT_MAX;
  91 EXPORT_SYMBOL_GPL(decrementer_max); /* for KVM HDEC */
  92
  93 static int decrementer_set_next_event(unsigned long evt,
  94                                       struct clock_event_device *dev);
  95 static int decrementer_shutdown(struct clock_event_device *evt);
  96
  97 struct clock_event_device decrementer_clockevent = {
  98         .name                   = "decrementer",
  99         .rating                 = 200,
 100         .irq                    = 0,
 101         .set_next_event         = decrementer_set_next_event,
 102         .set_state_oneshot_stopped = decrementer_shutdown,
 103         .set_state_shutdown     = decrementer_shutdown,
 104         .tick_resume            = decrementer_shutdown,
 105         .features               = CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT |
 106                                   CLOCK_EVT_FEAT_C3STOP,
 107 };
 108 EXPORT_SYMBOL(decrementer_clockevent);
 109
 110 /*
 111  * This always puts next_tb beyond now, so the clock event will never fire
 112  * with the usual comparison, no need for a separate test for stopped.
 113  */
 114 #define DEC_CLOCKEVENT_STOPPED ~0ULL
 115 DEFINE_PER_CPU(u64, decrementers_next_tb) = DEC_CLOCKEVENT_STOPPED;
 116 EXPORT_SYMBOL_GPL(decrementers_next_tb);
 117 static DEFINE_PER_CPU(struct clock_event_device, decrementers);
 118
 119 #define XSEC_PER_SEC (1024*1024)
 120
 121 #ifdef CONFIG_PPC64
 122 #define SCALE_XSEC(xsec, max)   (((xsec) * max) / XSEC_PER_SEC)
 123 #else
 124 /* compute ((xsec << 12) * max) >> 32 */
 125 #define SCALE_XSEC(xsec, max)   mulhwu((xsec) << 12, max)
 126 #endif
 127
 128 unsigned long tb_ticks_per_jiffy;
 129 unsigned long tb_ticks_per_usec = 100; /* sane default */
 130 EXPORT_SYMBOL(tb_ticks_per_usec);
 131 unsigned long tb_ticks_per_sec;
 132 EXPORT_SYMBOL(tb_ticks_per_sec);        /* for cputime_t conversions */
 133
 134 DEFINE_SPINLOCK(rtc_lock);
 135 EXPORT_SYMBOL_GPL(rtc_lock);
 136
 137 static u64 tb_to_ns_scale __read_mostly;
 138 static unsigned tb_to_ns_shift __read_mostly;
 139 static u64 boot_tb __read_mostly;
 140
 141 extern struct timezone sys_tz;
 142 static long timezone_offset;
 143
 144 unsigned long ppc_proc_freq;
 145 EXPORT_SYMBOL_GPL(ppc_proc_freq);
 146 unsigned long ppc_tb_freq;
 147 EXPORT_SYMBOL_GPL(ppc_tb_freq);
 148
 149 bool tb_invalid;
 150
 151 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE
 152 /*
 153  * Factor for converting from cputime_t (timebase ticks) to
 154  * microseconds. This is stored as 0.64 fixed-point binary fraction.
 155  */
 156 u64 __cputime_usec_factor;
 157 EXPORT_SYMBOL(__cputime_usec_factor);
 158
 159 #ifdef CONFIG_PPC_SPLPAR
 160 void (*dtl_consumer)(struct dtl_entry *, u64);
 161 #endif
 162
 163 static void calc_cputime_factors(void)
 164 {
 165         struct div_result res;
 166
 167         div128_by_32(1000000, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 168         __cputime_usec_factor = res.result_low;
 169 }
 170
 171 /*
 172  * Read the SPURR on systems that have it, otherwise the PURR,
 173  * or if that doesn't exist return the timebase value passed in.
 174  */
 175 static inline unsigned long read_spurr(unsigned long tb)
 176 {
 177         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_SPURR))
 178                 return mfspr(SPRN_SPURR);
 179         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_PURR))
 180                 return mfspr(SPRN_PURR);
 181         return tb;
 182 }
 183
 184 #ifdef CONFIG_PPC_SPLPAR
 185
 186 #include <asm/dtl.h>
 187
 188 /*
 189  * Scan the dispatch trace log and count up the stolen time.
 190  * Should be called with interrupts disabled.
 191  */
 192 static u64 scan_dispatch_log(u64 stop_tb)
 193 {
 194         u64 i = local_paca->dtl_ridx;
 195         struct dtl_entry *dtl = local_paca->dtl_curr;
 196         struct dtl_entry *dtl_end = local_paca->dispatch_log_end;
 197         struct lppaca *vpa = local_paca->lppaca_ptr;
 198         u64 tb_delta;
 199         u64 stolen = 0;
 200         u64 dtb;
 201
 202         if (!dtl)
 203                 return 0;
 204
 205         if (i == be64_to_cpu(vpa->dtl_idx))
 206                 return 0;
 207         while (i < be64_to_cpu(vpa->dtl_idx)) {
 208                 dtb = be64_to_cpu(dtl->timebase);
 209                 tb_delta = be32_to_cpu(dtl->enqueue_to_dispatch_time) +
 210                         be32_to_cpu(dtl->ready_to_enqueue_time);
 211                 barrier();
 212                 if (i + N_DISPATCH_LOG < be64_to_cpu(vpa->dtl_idx)) {
 213                         /* buffer has overflowed */
 214                         i = be64_to_cpu(vpa->dtl_idx) - N_DISPATCH_LOG;
 215                         dtl = local_paca->dispatch_log + (i % N_DISPATCH_LOG);
 216                         continue;
 217                 }
 218                 if (dtb > stop_tb)
 219                         break;
 220                 if (dtl_consumer)
 221                         dtl_consumer(dtl, i);
 222                 stolen += tb_delta;
 223                 ++i;
 224                 ++dtl;
 225                 if (dtl == dtl_end)
 226                         dtl = local_paca->dispatch_log;
 227         }
 228         local_paca->dtl_ridx = i;
 229         local_paca->dtl_curr = dtl;
 230         return stolen;
 231 }
 232
 233 /*
 234  * Accumulate stolen time by scanning the dispatch trace log.
 235  * Called on entry from user mode.
 236  */
 237 void notrace accumulate_stolen_time(void)
 238 {
 239         u64 sst, ust;
 240         struct cpu_accounting_data *acct = &local_paca->accounting;
 241
 242         sst = scan_dispatch_log(acct->starttime_user);
 243         ust = scan_dispatch_log(acct->starttime);
 244         acct->stime -= sst;
 245         acct->utime -= ust;
 246         acct->steal_time += ust + sst;
 247 }
 248
 249 static inline u64 calculate_stolen_time(u64 stop_tb)
 250 {
 251         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_SPLPAR))
 252                 return 0;
 253
 254         if (get_paca()->dtl_ridx != be64_to_cpu(get_lppaca()->dtl_idx))
 255                 return scan_dispatch_log(stop_tb);
 256
 257         return 0;
 258 }
 259
 260 #else /* CONFIG_PPC_SPLPAR */
 261 static inline u64 calculate_stolen_time(u64 stop_tb)
 262 {
 263         return 0;
 264 }
 265
 266 #endif /* CONFIG_PPC_SPLPAR */
 267
 268 /*
 269  * Account time for a transition between system, hard irq
 270  * or soft irq state.
 271  */
 272 static unsigned long vtime_delta_scaled(struct cpu_accounting_data *acct,
 273                                         unsigned long now, unsigned long stime)
 274 {
 275         unsigned long stime_scaled = 0;
 276 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_SCALED_CPUTIME
 277         unsigned long nowscaled, deltascaled;
 278         unsigned long utime, utime_scaled;
 279
 280         nowscaled = read_spurr(now);
 281         deltascaled = nowscaled - acct->startspurr;
 282         acct->startspurr = nowscaled;
 283         utime = acct->utime - acct->utime_sspurr;
 284         acct->utime_sspurr = acct->utime;
 285
 286         /*
 287          * Because we don't read the SPURR on every kernel entry/exit,
 288          * deltascaled includes both user and system SPURR ticks.
 289          * Apportion these ticks to system SPURR ticks and user
 290          * SPURR ticks in the same ratio as the system time (delta)
 291          * and user time (udelta) values obtained from the timebase
 292          * over the same interval.  The system ticks get accounted here;
 293          * the user ticks get saved up in paca->user_time_scaled to be
 294          * used by account_process_tick.
 295          */
 296         stime_scaled = stime;
 297         utime_scaled = utime;
 298         if (deltascaled != stime + utime) {
 299                 if (utime) {
 300                         stime_scaled = deltascaled * stime / (stime + utime);
 301                         utime_scaled = deltascaled - stime_scaled;
 302                 } else {
 303                         stime_scaled = deltascaled;
 304                 }
 305         }
 306         acct->utime_scaled += utime_scaled;
 307 #endif
 308
 309         return stime_scaled;
 310 }
 311
 312 static unsigned long vtime_delta(struct cpu_accounting_data *acct,
 313                                  unsigned long *stime_scaled,
 314                                  unsigned long *steal_time)
 315 {
 316         unsigned long now, stime;
 317
 318         WARN_ON_ONCE(!irqs_disabled());
 319
 320         now = mftb();
 321         stime = now - acct->starttime;
 322         acct->starttime = now;
 323
 324         *stime_scaled = vtime_delta_scaled(acct, now, stime);
 325
 326         *steal_time = calculate_stolen_time(now);
 327
 328         return stime;
 329 }
 330
 331 static void vtime_delta_kernel(struct cpu_accounting_data *acct,
 332                                unsigned long *stime, unsigned long *stime_scaled)
 333 {
 334         unsigned long steal_time;
 335
 336         *stime = vtime_delta(acct, stime_scaled, &steal_time);
 337         *stime -= min(*stime, steal_time);
 338         acct->steal_time += steal_time;
 339 }
 340
 341 void vtime_account_kernel(struct task_struct *tsk)
 342 {
 343         struct cpu_accounting_data *acct = get_accounting(tsk);
 344         unsigned long stime, stime_scaled;
 345
 346         vtime_delta_kernel(acct, &stime, &stime_scaled);
 347
 348         if (tsk->flags & PF_VCPU) {
 349                 acct->gtime += stime;
 350 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_SCALED_CPUTIME
 351                 acct->utime_scaled += stime_scaled;
 352 #endif
 353         } else {
 354                 acct->stime += stime;
 355 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_SCALED_CPUTIME
 356                 acct->stime_scaled += stime_scaled;
 357 #endif
 358         }
 359 }
 360 EXPORT_SYMBOL_GPL(vtime_account_kernel);
 361
 362 void vtime_account_idle(struct task_struct *tsk)
 363 {
 364         unsigned long stime, stime_scaled, steal_time;
 365         struct cpu_accounting_data *acct = get_accounting(tsk);
 366
 367         stime = vtime_delta(acct, &stime_scaled, &steal_time);
 368         acct->idle_time += stime + steal_time;
 369 }
 370
 371 static void vtime_account_irq_field(struct cpu_accounting_data *acct,
 372                                     unsigned long *field)
 373 {
 374         unsigned long stime, stime_scaled;
 375
 376         vtime_delta_kernel(acct, &stime, &stime_scaled);
 377         *field += stime;
 378 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_SCALED_CPUTIME
 379         acct->stime_scaled += stime_scaled;
 380 #endif
 381 }
 382
 383 void vtime_account_softirq(struct task_struct *tsk)
 384 {
 385         struct cpu_accounting_data *acct = get_accounting(tsk);
 386         vtime_account_irq_field(acct, &acct->softirq_time);
 387 }
 388
 389 void vtime_account_hardirq(struct task_struct *tsk)
 390 {
 391         struct cpu_accounting_data *acct = get_accounting(tsk);
 392         vtime_account_irq_field(acct, &acct->hardirq_time);
 393 }
 394
 395 static void vtime_flush_scaled(struct task_struct *tsk,
 396                                struct cpu_accounting_data *acct)
 397 {
 398 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_SCALED_CPUTIME
 399         if (acct->utime_scaled)
 400                 tsk->utimescaled += cputime_to_nsecs(acct->utime_scaled);
 401         if (acct->stime_scaled)
 402                 tsk->stimescaled += cputime_to_nsecs(acct->stime_scaled);
 403
 404         acct->utime_scaled = 0;
 405         acct->utime_sspurr = 0;
 406         acct->stime_scaled = 0;
 407 #endif
 408 }
 409
 410 /*
 411  * Account the whole cputime accumulated in the paca
 412  * Must be called with interrupts disabled.
 413  * Assumes that vtime_account_kernel/idle() has been called
 414  * recently (i.e. since the last entry from usermode) so that
 415  * get_paca()->user_time_scaled is up to date.
 416  */
 417 void vtime_flush(struct task_struct *tsk)
 418 {
 419         struct cpu_accounting_data *acct = get_accounting(tsk);
 420
 421         if (acct->utime)
 422                 account_user_time(tsk, cputime_to_nsecs(acct->utime));
 423
 424         if (acct->gtime)
 425                 account_guest_time(tsk, cputime_to_nsecs(acct->gtime));
 426
 427         if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC_SPLPAR) && acct->steal_time) {
 428                 account_steal_time(cputime_to_nsecs(acct->steal_time));
 429                 acct->steal_time = 0;
 430         }
 431
 432         if (acct->idle_time)
 433                 account_idle_time(cputime_to_nsecs(acct->idle_time));
 434
 435         if (acct->stime)
 436                 account_system_index_time(tsk, cputime_to_nsecs(acct->stime),
 437                                           CPUTIME_SYSTEM);
 438
 439         if (acct->hardirq_time)
 440                 account_system_index_time(tsk, cputime_to_nsecs(acct->hardirq_time),
 441                                           CPUTIME_IRQ);
 442         if (acct->softirq_time)
 443                 account_system_index_time(tsk, cputime_to_nsecs(acct->softirq_time),
 444                                           CPUTIME_SOFTIRQ);
 445
 446         vtime_flush_scaled(tsk, acct);
 447
 448         acct->utime = 0;
 449         acct->gtime = 0;
 450         acct->idle_time = 0;
 451         acct->stime = 0;
 452         acct->hardirq_time = 0;
 453         acct->softirq_time = 0;
 454 }
 455
 456 #else /* ! CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE */
 457 #define calc_cputime_factors()
 458 #endif
 459
 460 void __delay(unsigned long loops)
 461 {
 462         unsigned long start;
 463
 464         spin_begin();
 465         if (tb_invalid) {
 466                 /*
 467                  * TB is in error state and isn't ticking anymore.
 468                  * HMI handler was unable to recover from TB error.
 469                  * Return immediately, so that kernel won't get stuck here.
 470                  */
 471                 spin_cpu_relax();
 472         } else {
 473                 start = mftb();
 474                 while (mftb() - start < loops)
 475                         spin_cpu_relax();
 476         }
 477         spin_end();
 478 }
 479 EXPORT_SYMBOL(__delay);
 480
 481 void udelay(unsigned long usecs)
 482 {
 483         __delay(tb_ticks_per_usec * usecs);
 484 }
 485 EXPORT_SYMBOL(udelay);
 486
 487 #ifdef CONFIG_SMP
 488 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
 489 {
 490         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 491
 492         if (in_lock_functions(pc))
 493                 return regs->link;
 494
 495         return pc;
 496 }
 497 EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
 498 #endif
 499
 500 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
 501
 502 /*
 503  * 64-bit uses a byte in the PACA, 32-bit uses a per-cpu variable...
 504  */
 505 #ifdef CONFIG_PPC64
 506 static inline unsigned long test_irq_work_pending(void)
 507 {
 508         unsigned long x;
 509
 510         asm volatile("lbz %0,%1(13)"
 511                 : "=r" (x)
 512                 : "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_work_pending)));
 513         return x;
 514 }
 515
 516 static inline void set_irq_work_pending_flag(void)
 517 {
 518         asm volatile("stb %0,%1(13)" : :
 519                 "r" (1),
 520                 "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_work_pending)));
 521 }
 522
 523 static inline void clear_irq_work_pending(void)
 524 {
 525         asm volatile("stb %0,%1(13)" : :
 526                 "r" (0),
 527                 "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_work_pending)));
 528 }
 529
 530 #else /* 32-bit */
 531
 532 DEFINE_PER_CPU(u8, irq_work_pending);
 533
 534 #define set_irq_work_pending_flag()     __this_cpu_write(irq_work_pending, 1)
 535 #define test_irq_work_pending()         __this_cpu_read(irq_work_pending)
 536 #define clear_irq_work_pending()        __this_cpu_write(irq_work_pending, 0)
 537
 538 #endif /* 32 vs 64 bit */
 539
 540 void arch_irq_work_raise(void)
 541 {
 542         /*
 543          * 64-bit code that uses irq soft-mask can just cause an immediate
 544          * interrupt here that gets soft masked, if this is called under
 545          * local_irq_disable(). It might be possible to prevent that happening
 546          * by noticing interrupts are disabled and setting decrementer pending
 547          * to be replayed when irqs are enabled. The problem there is that
 548          * tracing can call irq_work_raise, including in code that does low
 549          * level manipulations of irq soft-mask state (e.g., trace_hardirqs_on)
 550          * which could get tangled up if we're messing with the same state
 551          * here.
 552          */
 553         preempt_disable();
 554         set_irq_work_pending_flag();
 555         set_dec(1);
 556         preempt_enable();
 557 }
 558
 559 static void set_dec_or_work(u64 val)
 560 {
 561         set_dec(val);
 562         /* We may have raced with new irq work */
 563         if (unlikely(test_irq_work_pending()))
 564                 set_dec(1);
 565 }
 566
 567 #else  /* CONFIG_IRQ_WORK */
 568
 569 #define test_irq_work_pending() 0
 570 #define clear_irq_work_pending()
 571
 572 static void set_dec_or_work(u64 val)
 573 {
 574         set_dec(val);
 575 }
 576 #endif /* CONFIG_IRQ_WORK */
 577
 578 #ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE
 579 void timer_rearm_host_dec(u64 now)
 580 {
 581         u64 *next_tb = this_cpu_ptr(&decrementers_next_tb);
 582
 583         WARN_ON_ONCE(!arch_irqs_disabled());
 584         WARN_ON_ONCE(mfmsr() & MSR_EE);
 585
 586         if (now >= *next_tb) {
 587                 local_paca->irq_happened |= PACA_IRQ_DEC;
 588         } else {
 589                 now = *next_tb - now;
 590                 if (now > decrementer_max)
 591                         now = decrementer_max;
 592                 set_dec_or_work(now);
 593         }
 594 }
 595 EXPORT_SYMBOL_GPL(timer_rearm_host_dec);
 596 #endif
 597
 598 /*
 599  * timer_interrupt - gets called when the decrementer overflows,
 600  * with interrupts disabled.
 601  */
 602 DEFINE_INTERRUPT_HANDLER_ASYNC(timer_interrupt)
 603 {
 604         struct clock_event_device *evt = this_cpu_ptr(&decrementers);
 605         u64 *next_tb = this_cpu_ptr(&decrementers_next_tb);
 606         struct pt_regs *old_regs;
 607         u64 now;
 608
 609         /*
 610          * Some implementations of hotplug will get timer interrupts while
 611          * offline, just ignore these.
 612          */
 613         if (unlikely(!cpu_online(smp_processor_id()))) {
 614                 set_dec(decrementer_max);
 615                 return;
 616         }
 617
 618         /* Conditionally hard-enable interrupts. */
 619         if (should_hard_irq_enable()) {
 620                 /*
 621                  * Ensure a positive value is written to the decrementer, or
 622                  * else some CPUs will continue to take decrementer exceptions.
 623                  * When the PPC_WATCHDOG (decrementer based) is configured,
 624                  * keep this at most 31 bits, which is about 4 seconds on most
 625                  * systems, which gives the watchdog a chance of catching timer
 626                  * interrupt hard lockups.
 627                  */
 628                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC_WATCHDOG))
 629                         set_dec(0x7fffffff);
 630                 else
 631                         set_dec(decrementer_max);
 632
 633                 do_hard_irq_enable();
 634         }
 635
 636 #if defined(CONFIG_PPC32) && defined(CONFIG_PPC_PMAC)
 637         if (atomic_read(&ppc_n_lost_interrupts) != 0)
 638                 __do_IRQ(regs);
 639 #endif
 640
 641         old_regs = set_irq_regs(regs);
 642
 643         trace_timer_interrupt_entry(regs);
 644
 645         if (test_irq_work_pending()) {
 646                 clear_irq_work_pending();
 647                 mce_run_irq_context_handlers();
 648                 irq_work_run();
 649         }
 650
 651         now = get_tb();
 652         if (now >= *next_tb) {
 653                 evt->event_handler(evt);
 654                 __this_cpu_inc(irq_stat.timer_irqs_event);
 655         } else {
 656                 now = *next_tb - now;
 657                 if (now > decrementer_max)
 658                         now = decrementer_max;
 659                 set_dec_or_work(now);
 660                 __this_cpu_inc(irq_stat.timer_irqs_others);
 661         }
 662
 663         trace_timer_interrupt_exit(regs);
 664
 665         set_irq_regs(old_regs);
 666 }
 667 EXPORT_SYMBOL(timer_interrupt);
 668
 669 #ifdef CONFIG_GENERIC_CLOCKEVENTS_BROADCAST
 670 void timer_broadcast_interrupt(void)
 671 {
 672         tick_receive_broadcast();
 673         __this_cpu_inc(irq_stat.broadcast_irqs_event);
 674 }
 675 #endif
 676
 677 #ifdef CONFIG_SUSPEND
 678 /* Overrides the weak version in kernel/power/main.c */
 679 void arch_suspend_disable_irqs(void)
 680 {
 681         if (ppc_md.suspend_disable_irqs)
 682                 ppc_md.suspend_disable_irqs();
 683
 684         /* Disable the decrementer, so that it doesn't interfere
 685          * with suspending.
 686          */
 687
 688         set_dec(decrementer_max);
 689         local_irq_disable();
 690         set_dec(decrementer_max);
 691 }
 692
 693 /* Overrides the weak version in kernel/power/main.c */
 694 void arch_suspend_enable_irqs(void)
 695 {
 696         local_irq_enable();
 697
 698         if (ppc_md.suspend_enable_irqs)
 699                 ppc_md.suspend_enable_irqs();
 700 }
 701 #endif
 702
 703 unsigned long long tb_to_ns(unsigned long long ticks)
 704 {
 705         return mulhdu(ticks, tb_to_ns_scale) << tb_to_ns_shift;
 706 }
 707 EXPORT_SYMBOL_GPL(tb_to_ns);
 708
 709 /*
 710  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
 711  *
 712  * Note: mulhdu(a, b) (multiply high double unsigned) returns
 713  * the high 64 bits of a * b, i.e. (a * b) >> 64, where a and b
 714  * are 64-bit unsigned numbers.
 715  */
 716 notrace unsigned long long sched_clock(void)
 717 {
 718         return mulhdu(get_tb() - boot_tb, tb_to_ns_scale) << tb_to_ns_shift;
 719 }
 720
 721
 722 #ifdef CONFIG_PPC_PSERIES
 723
 724 /*
 725  * Running clock - attempts to give a view of time passing for a virtualised
 726  * kernels.
 727  * Uses the VTB register if available otherwise a next best guess.
 728  */
 729 unsigned long long running_clock(void)
 730 {
 731         /*
 732          * Don't read the VTB as a host since KVM does not switch in host
 733          * timebase into the VTB when it takes a guest off the CPU, reading the
 734          * VTB would result in reading 'last switched out' guest VTB.
 735          *
 736          * Host kernels are often compiled with CONFIG_PPC_PSERIES checked, it
 737          * would be unsafe to rely only on the #ifdef above.
 738          */
 739         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_LPAR) &&
 740             cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_207S))
 741                 return mulhdu(get_vtb() - boot_tb, tb_to_ns_scale) << tb_to_ns_shift;
 742
 743         /*
 744          * This is a next best approximation without a VTB.
 745          * On a host which is running bare metal there should never be any stolen
 746          * time and on a host which doesn't do any virtualisation TB *should* equal
 747          * VTB so it makes no difference anyway.
 748          */
 749         return local_clock() - kcpustat_this_cpu->cpustat[CPUTIME_STEAL];
 750 }
 751 #endif
 752
 753 static int __init get_freq(char *name, int cells, unsigned long *val)
 754 {
 755         struct device_node *cpu;
 756         const __be32 *fp;
 757         int found = 0;
 758
 759         /* The cpu node should have timebase and clock frequency properties */
 760         cpu = of_find_node_by_type(NULL, "cpu");
 761
 762         if (cpu) {
 763                 fp = of_get_property(cpu, name, NULL);
 764                 if (fp) {
 765                         found = 1;
 766                         *val = of_read_ulong(fp, cells);
 767                 }
 768
 769                 of_node_put(cpu);
 770         }
 771
 772         return found;
 773 }
 774
 775 static void start_cpu_decrementer(void)
 776 {
 777 #ifdef CONFIG_BOOKE_OR_40x
 778         unsigned int tcr;
 779
 780         /* Clear any pending timer interrupts */
 781         mtspr(SPRN_TSR, TSR_ENW | TSR_WIS | TSR_DIS | TSR_FIS);
 782
 783         tcr = mfspr(SPRN_TCR);
 784         /*
 785          * The watchdog may have already been enabled by u-boot. So leave
 786          * TRC[WP] (Watchdog Period) alone.
 787          */
 788         tcr &= TCR_WP_MASK;     /* Clear all bits except for TCR[WP] */
 789         tcr |= TCR_DIE;         /* Enable decrementer */
 790         mtspr(SPRN_TCR, tcr);
 791 #endif
 792 }
 793
 794 void __init generic_calibrate_decr(void)
 795 {
 796         ppc_tb_freq = DEFAULT_TB_FREQ;          /* hardcoded default */
 797
 798         if (!get_freq("ibm,extended-timebase-frequency", 2, &ppc_tb_freq) &&
 799             !get_freq("timebase-frequency", 1, &ppc_tb_freq)) {
 800
 801                 printk(KERN_ERR "WARNING: Estimating decrementer frequency "
 802                                 "(not found)\n");
 803         }
 804
 805         ppc_proc_freq = DEFAULT_PROC_FREQ;      /* hardcoded default */
 806
 807         if (!get_freq("ibm,extended-clock-frequency", 2, &ppc_proc_freq) &&
 808             !get_freq("clock-frequency", 1, &ppc_proc_freq)) {
 809
 810                 printk(KERN_ERR "WARNING: Estimating processor frequency "
 811                                 "(not found)\n");
 812         }
 813 }
 814
 815 int update_persistent_clock64(struct timespec64 now)
 816 {
 817         struct rtc_time tm;
 818
 819         if (!ppc_md.set_rtc_time)
 820                 return -ENODEV;
 821
 822         rtc_time64_to_tm(now.tv_sec + 1 + timezone_offset, &tm);
 823
 824         return ppc_md.set_rtc_time(&tm);
 825 }
 826
 827 static void __read_persistent_clock(struct timespec64 *ts)
 828 {
 829         struct rtc_time tm;
 830         static int first = 1;
 831
 832         ts->tv_nsec = 0;
 833         /* XXX this is a litle fragile but will work okay in the short term */
 834         if (first) {
 835                 first = 0;
 836                 if (ppc_md.time_init)
 837                         timezone_offset = ppc_md.time_init();
 838
 839                 /* get_boot_time() isn't guaranteed to be safe to call late */
 840                 if (ppc_md.get_boot_time) {
 841                         ts->tv_sec = ppc_md.get_boot_time() - timezone_offset;
 842                         return;
 843                 }
 844         }
 845         if (!ppc_md.get_rtc_time) {
 846                 ts->tv_sec = 0;
 847                 return;
 848         }
 849         ppc_md.get_rtc_time(&tm);
 850
 851         ts->tv_sec = rtc_tm_to_time64(&tm);
 852 }
 853
 854 void read_persistent_clock64(struct timespec64 *ts)
 855 {
 856         __read_persistent_clock(ts);
 857
 858         /* Sanitize it in case real time clock is set below EPOCH */
 859         if (ts->tv_sec < 0) {
 860                 ts->tv_sec = 0;
 861                 ts->tv_nsec = 0;
 862         }
 863
 864 }
 865
 866 /* clocksource code */
 867 static notrace u64 timebase_read(struct clocksource *cs)
 868 {
 869         return (u64)get_tb();
 870 }
 871
 872 static void __init clocksource_init(void)
 873 {
 874         struct clocksource *clock = &clocksource_timebase;
 875
 876         if (clocksource_register_hz(clock, tb_ticks_per_sec)) {
 877                 printk(KERN_ERR "clocksource: %s is already registered\n",
 878                        clock->name);
 879                 return;
 880         }
 881
 882         printk(KERN_INFO "clocksource: %s mult[%x] shift[%d] registered\n",
 883                clock->name, clock->mult, clock->shift);
 884 }
 885
 886 static int decrementer_set_next_event(unsigned long evt,
 887                                       struct clock_event_device *dev)
 888 {
 889         __this_cpu_write(decrementers_next_tb, get_tb() + evt);
 890         set_dec_or_work(evt);
 891
 892         return 0;
 893 }
 894
 895 static int decrementer_shutdown(struct clock_event_device *dev)
 896 {
 897         __this_cpu_write(decrementers_next_tb, DEC_CLOCKEVENT_STOPPED);
 898         set_dec_or_work(decrementer_max);
 899
 900         return 0;
 901 }
 902
 903 static void register_decrementer_clockevent(int cpu)
 904 {
 905         struct clock_event_device *dec = &per_cpu(decrementers, cpu);
 906
 907         *dec = decrementer_clockevent;
 908         dec->cpumask = cpumask_of(cpu);
 909
 910         clockevents_config_and_register(dec, ppc_tb_freq, 2, decrementer_max);
 911
 912         printk_once(KERN_DEBUG "clockevent: %s mult[%x] shift[%d] cpu[%d]\n",
 913                     dec->name, dec->mult, dec->shift, cpu);
 914
 915         /* Set values for KVM, see kvm_emulate_dec() */
 916         decrementer_clockevent.mult = dec->mult;
 917         decrementer_clockevent.shift = dec->shift;
 918 }
 919
 920 static void enable_large_decrementer(void)
 921 {
 922         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300))
 923                 return;
 924
 925         if (decrementer_max <= DECREMENTER_DEFAULT_MAX)
 926                 return;
 927
 928         /*
 929          * If we're running as the hypervisor we need to enable the LD manually
 930          * otherwise firmware should have done it for us.
 931          */
 932         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE))
 933                 mtspr(SPRN_LPCR, mfspr(SPRN_LPCR) | LPCR_LD);
 934 }
 935
 936 static void __init set_decrementer_max(void)
 937 {
 938         struct device_node *cpu;
 939         u32 bits = 32;
 940
 941         /* Prior to ISAv3 the decrementer is always 32 bit */
 942         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300))
 943                 return;
 944
 945         cpu = of_find_node_by_type(NULL, "cpu");
 946
 947         if (of_property_read_u32(cpu, "ibm,dec-bits", &bits) == 0) {
 948                 if (bits > 64 || bits < 32) {
 949                         pr_warn("time_init: firmware supplied invalid ibm,dec-bits");
 950                         bits = 32;
 951                 }
 952
 953                 /* calculate the signed maximum given this many bits */
 954                 decrementer_max = (1ul << (bits - 1)) - 1;
 955         }
 956
 957         of_node_put(cpu);
 958
 959         pr_info("time_init: %u bit decrementer (max: %llx)\n",
 960                 bits, decrementer_max);
 961 }
 962
 963 static void __init init_decrementer_clockevent(void)
 964 {
 965         register_decrementer_clockevent(smp_processor_id());
 966 }
 967
 968 void secondary_cpu_time_init(void)
 969 {
 970         /* Enable and test the large decrementer for this cpu */
 971         enable_large_decrementer();
 972
 973         /* Start the decrementer on CPUs that have manual control
 974          * such as BookE
 975          */
 976         start_cpu_decrementer();
 977
 978         /* FIME: Should make unrelatred change to move snapshot_timebase
 979          * call here ! */
 980         register_decrementer_clockevent(smp_processor_id());
 981 }
 982
 983 /* This function is only called on the boot processor */
 984 void __init time_init(void)
 985 {
 986         struct div_result res;
 987         u64 scale;
 988         unsigned shift;
 989
 990         /* Normal PowerPC with timebase register */
 991         ppc_md.calibrate_decr();
 992         printk(KERN_DEBUG "time_init: decrementer frequency = %lu.%.6lu MHz\n",
 993                ppc_tb_freq / 1000000, ppc_tb_freq % 1000000);
 994         printk(KERN_DEBUG "time_init: processor frequency   = %lu.%.6lu MHz\n",
 995                ppc_proc_freq / 1000000, ppc_proc_freq % 1000000);
 996
 997         tb_ticks_per_jiffy = ppc_tb_freq / HZ;
 998         tb_ticks_per_sec = ppc_tb_freq;
 999         tb_ticks_per_usec = ppc_tb_freq / 1000000;
1000         calc_cputime_factors();
1001
1002         /*
1003          * Compute scale factor for sched_clock.
1004          * The calibrate_decr() function has set tb_ticks_per_sec,
1005          * which is the timebase frequency.
1006          * We compute 1e9 * 2^64 / tb_ticks_per_sec and interpret
1007          * the 128-bit result as a 64.64 fixed-point number.
1008          * We then shift that number right until it is less than 1.0,
1009          * giving us the scale factor and shift count to use in
1010          * sched_clock().
1011          */
1012         div128_by_32(1000000000, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
1013         scale = res.result_low;
1014         for (shift = 0; res.result_high != 0; ++shift) {
1015                 scale = (scale >> 1) | (res.result_high << 63);
1016                 res.result_high >>= 1;
1017         }
1018         tb_to_ns_scale = scale;
1019         tb_to_ns_shift = shift;
1020         /* Save the current timebase to pretty up CONFIG_PRINTK_TIME */
1021         boot_tb = get_tb();
1022
1023         /* If platform provided a timezone (pmac), we correct the time */
1024         if (timezone_offset) {
1025                 sys_tz.tz_minuteswest = -timezone_offset / 60;
1026                 sys_tz.tz_dsttime = 0;
1027         }
1028
1029         vdso_data->tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec;
1030
1031         /* initialise and enable the large decrementer (if we have one) */
1032         set_decrementer_max();
1033         enable_large_decrementer();
1034
1035         /* Start the decrementer on CPUs that have manual control
1036          * such as BookE
1037          */
1038         start_cpu_decrementer();
1039
1040         /* Register the clocksource */
1041         clocksource_init();
1042
1043         init_decrementer_clockevent();
1044         tick_setup_hrtimer_broadcast();
1045
1046         of_clk_init(NULL);
1047         enable_sched_clock_irqtime();
1048 }
1049
1050 /*
1051  * Divide a 128-bit dividend by a 32-bit divisor, leaving a 128 bit
1052  * result.
1053  */
1054 void div128_by_32(u64 dividend_high, u64 dividend_low,
1055                   unsigned divisor, struct div_result *dr)
1056 {
1057         unsigned long a, b, c, d;
1058         unsigned long w, x, y, z;
1059         u64 ra, rb, rc;
1060
1061         a = dividend_high >> 32;
1062         b = dividend_high & 0xffffffff;
1063         c = dividend_low >> 32;
1064         d = dividend_low & 0xffffffff;
1065
1066         w = a / divisor;
1067         ra = ((u64)(a - (w * divisor)) << 32) + b;
1068
1069         rb = ((u64) do_div(ra, divisor) << 32) + c;
1070         x = ra;
1071
1072         rc = ((u64) do_div(rb, divisor) << 32) + d;
1073         y = rb;
1074
1075         do_div(rc, divisor);
1076         z = rc;
1077
1078         dr->result_high = ((u64)w << 32) + x;
1079         dr->result_low  = ((u64)y << 32) + z;
1080
1081 }
1082
1083 /* We don't need to calibrate delay, we use the CPU timebase for that */
1084 void calibrate_delay(void)
1085 {
1086         /* Some generic code (such as spinlock debug) use loops_per_jiffy
1087          * as the number of __delay(1) in a jiffy, so make it so
1088          */
1089         loops_per_jiffy = tb_ticks_per_jiffy;
1090 }
1091
1092 #if IS_ENABLED(CONFIG_RTC_DRV_GENERIC)
1093 static int rtc_generic_get_time(struct device *dev, struct rtc_time *tm)
1094 {
1095         ppc_md.get_rtc_time(tm);
1096         return 0;
1097 }
1098
1099 static int rtc_generic_set_time(struct device *dev, struct rtc_time *tm)
1100 {
1101         if (!ppc_md.set_rtc_time)
1102                 return -EOPNOTSUPP;
1103
1104         if (ppc_md.set_rtc_time(tm) < 0)
1105                 return -EOPNOTSUPP;
1106
1107         return 0;
1108 }
1109
1110 static const struct rtc_class_ops rtc_generic_ops = {
1111         .read_time = rtc_generic_get_time,
1112         .set_time = rtc_generic_set_time,
1113 };
1114
1115 static int __init rtc_init(void)
1116 {
1117         struct platform_device *pdev;
1118
1119         if (!ppc_md.get_rtc_time)
1120                 return -ENODEV;
1121
1122         pdev = platform_device_register_data(NULL, "rtc-generic", -1,
1123                                              &rtc_generic_ops,
1124                                              sizeof(rtc_generic_ops));
1125
1126         return PTR_ERR_OR_ZERO(pdev);
1127 }
1128
1129 device_initcall(rtc_init);
1130 #endif