]> pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - arch/x86/kernel/tsc.c
6dbf0bcb44a8bc2d56b6778aa12a22484e7f691b
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / arch / x86 / kernel / tsc.c
1 #include <linux/kernel.h>
2 #include <linux/sched.h>
3 #include <linux/init.h>
4 #include <linux/module.h>
5 #include <linux/timer.h>
6 #include <linux/acpi_pmtmr.h>
7 #include <linux/cpufreq.h>
8 #include <linux/dmi.h>
9 #include <linux/delay.h>
10 #include <linux/clocksource.h>
11 #include <linux/percpu.h>
12
13 #include <asm/hpet.h>
14 #include <asm/timer.h>
15 #include <asm/vgtod.h>
16 #include <asm/time.h>
17 #include <asm/delay.h>
18 #include <asm/hypervisor.h>
19
20 unsigned int cpu_khz;           /* TSC clocks / usec, not used here */
21 EXPORT_SYMBOL(cpu_khz);
22 unsigned int tsc_khz;
23 EXPORT_SYMBOL(tsc_khz);
24
25 /*
26  * TSC can be unstable due to cpufreq or due to unsynced TSCs
27  */
28 static int tsc_unstable;
29
30 /* native_sched_clock() is called before tsc_init(), so
31    we must start with the TSC soft disabled to prevent
32    erroneous rdtsc usage on !cpu_has_tsc processors */
33 static int tsc_disabled = -1;
34
35 /*
36  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
37  */
38 u64 native_sched_clock(void)
39 {
40         u64 this_offset;
41
42         /*
43          * Fall back to jiffies if there's no TSC available:
44          * ( But note that we still use it if the TSC is marked
45          *   unstable. We do this because unlike Time Of Day,
46          *   the scheduler clock tolerates small errors and it's
47          *   very important for it to be as fast as the platform
48          *   can achive it. )
49          */
50         if (unlikely(tsc_disabled)) {
51                 /* No locking but a rare wrong value is not a big deal: */
52                 return (jiffies_64 - INITIAL_JIFFIES) * (1000000000 / HZ);
53         }
54
55         /* read the Time Stamp Counter: */
56         rdtscll(this_offset);
57
58         /* return the value in ns */
59         return cycles_2_ns(this_offset);
60 }
61
62 /* We need to define a real function for sched_clock, to override the
63    weak default version */
64 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
65 unsigned long long sched_clock(void)
66 {
67         return paravirt_sched_clock();
68 }
69 #else
70 unsigned long long
71 sched_clock(void) __attribute__((alias("native_sched_clock")));
72 #endif
73
74 int check_tsc_unstable(void)
75 {
76         return tsc_unstable;
77 }
78 EXPORT_SYMBOL_GPL(check_tsc_unstable);
79
80 #ifdef CONFIG_X86_TSC
81 int __init notsc_setup(char *str)
82 {
83         printk(KERN_WARNING "notsc: Kernel compiled with CONFIG_X86_TSC, "
84                         "cannot disable TSC completely.\n");
85         tsc_disabled = 1;
86         return 1;
87 }
88 #else
89 /*
90  * disable flag for tsc. Takes effect by clearing the TSC cpu flag
91  * in cpu/common.c
92  */
93 int __init notsc_setup(char *str)
94 {
95         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_TSC);
96         return 1;
97 }
98 #endif
99
100 __setup("notsc", notsc_setup);
101
102 #define MAX_RETRIES     5
103 #define SMI_TRESHOLD    50000
104
105 /*
106  * Read TSC and the reference counters. Take care of SMI disturbance
107  */
108 static u64 tsc_read_refs(u64 *p, int hpet)
109 {
110         u64 t1, t2;
111         int i;
112
113         for (i = 0; i < MAX_RETRIES; i++) {
114                 t1 = get_cycles();
115                 if (hpet)
116                         *p = hpet_readl(HPET_COUNTER) & 0xFFFFFFFF;
117                 else
118                         *p = acpi_pm_read_early();
119                 t2 = get_cycles();
120                 if ((t2 - t1) < SMI_TRESHOLD)
121                         return t2;
122         }
123         return ULLONG_MAX;
124 }
125
126 /*
127  * Calculate the TSC frequency from HPET reference
128  */
129 static unsigned long calc_hpet_ref(u64 deltatsc, u64 hpet1, u64 hpet2)
130 {
131         u64 tmp;
132
133         if (hpet2 < hpet1)
134                 hpet2 += 0x100000000ULL;
135         hpet2 -= hpet1;
136         tmp = ((u64)hpet2 * hpet_readl(HPET_PERIOD));
137         do_div(tmp, 1000000);
138         do_div(deltatsc, tmp);
139
140         return (unsigned long) deltatsc;
141 }
142
143 /*
144  * Calculate the TSC frequency from PMTimer reference
145  */
146 static unsigned long calc_pmtimer_ref(u64 deltatsc, u64 pm1, u64 pm2)
147 {
148         u64 tmp;
149
150         if (!pm1 && !pm2)
151                 return ULONG_MAX;
152
153         if (pm2 < pm1)
154                 pm2 += (u64)ACPI_PM_OVRRUN;
155         pm2 -= pm1;
156         tmp = pm2 * 1000000000LL;
157         do_div(tmp, PMTMR_TICKS_PER_SEC);
158         do_div(deltatsc, tmp);
159
160         return (unsigned long) deltatsc;
161 }
162
163 #define CAL_MS          10
164 #define CAL_LATCH       (CLOCK_TICK_RATE / (1000 / CAL_MS))
165 #define CAL_PIT_LOOPS   1000
166
167 #define CAL2_MS         50
168 #define CAL2_LATCH      (CLOCK_TICK_RATE / (1000 / CAL2_MS))
169 #define CAL2_PIT_LOOPS  5000
170
171
172 /*
173  * Try to calibrate the TSC against the Programmable
174  * Interrupt Timer and return the frequency of the TSC
175  * in kHz.
176  *
177  * Return ULONG_MAX on failure to calibrate.
178  */
179 static unsigned long pit_calibrate_tsc(u32 latch, unsigned long ms, int loopmin)
180 {
181         u64 tsc, t1, t2, delta;
182         unsigned long tscmin, tscmax;
183         int pitcnt;
184
185         /* Set the Gate high, disable speaker */
186         outb((inb(0x61) & ~0x02) | 0x01, 0x61);
187
188         /*
189          * Setup CTC channel 2* for mode 0, (interrupt on terminal
190          * count mode), binary count. Set the latch register to 50ms
191          * (LSB then MSB) to begin countdown.
192          */
193         outb(0xb0, 0x43);
194         outb(latch & 0xff, 0x42);
195         outb(latch >> 8, 0x42);
196
197         tsc = t1 = t2 = get_cycles();
198
199         pitcnt = 0;
200         tscmax = 0;
201         tscmin = ULONG_MAX;
202         while ((inb(0x61) & 0x20) == 0) {
203                 t2 = get_cycles();
204                 delta = t2 - tsc;
205                 tsc = t2;
206                 if ((unsigned long) delta < tscmin)
207                         tscmin = (unsigned int) delta;
208                 if ((unsigned long) delta > tscmax)
209                         tscmax = (unsigned int) delta;
210                 pitcnt++;
211         }
212
213         /*
214          * Sanity checks:
215          *
216          * If we were not able to read the PIT more than loopmin
217          * times, then we have been hit by a massive SMI
218          *
219          * If the maximum is 10 times larger than the minimum,
220          * then we got hit by an SMI as well.
221          */
222         if (pitcnt < loopmin || tscmax > 10 * tscmin)
223                 return ULONG_MAX;
224
225         /* Calculate the PIT value */
226         delta = t2 - t1;
227         do_div(delta, ms);
228         return delta;
229 }
230
231 /*
232  * This reads the current MSB of the PIT counter, and
233  * checks if we are running on sufficiently fast and
234  * non-virtualized hardware.
235  *
236  * Our expectations are:
237  *
238  *  - the PIT is running at roughly 1.19MHz
239  *
240  *  - each IO is going to take about 1us on real hardware,
241  *    but we allow it to be much faster (by a factor of 10) or
242  *    _slightly_ slower (ie we allow up to a 2us read+counter
243  *    update - anything else implies a unacceptably slow CPU
244  *    or PIT for the fast calibration to work.
245  *
246  *  - with 256 PIT ticks to read the value, we have 214us to
247  *    see the same MSB (and overhead like doing a single TSC
248  *    read per MSB value etc).
249  *
250  *  - We're doing 2 reads per loop (LSB, MSB), and we expect
251  *    them each to take about a microsecond on real hardware.
252  *    So we expect a count value of around 100. But we'll be
253  *    generous, and accept anything over 50.
254  *
255  *  - if the PIT is stuck, and we see *many* more reads, we
256  *    return early (and the next caller of pit_expect_msb()
257  *    then consider it a failure when they don't see the
258  *    next expected value).
259  *
260  * These expectations mean that we know that we have seen the
261  * transition from one expected value to another with a fairly
262  * high accuracy, and we didn't miss any events. We can thus
263  * use the TSC value at the transitions to calculate a pretty
264  * good value for the TSC frequencty.
265  */
266 static inline int pit_expect_msb(unsigned char val)
267 {
268         int count = 0;
269
270         for (count = 0; count < 50000; count++) {
271                 /* Ignore LSB */
272                 inb(0x42);
273                 if (inb(0x42) != val)
274                         break;
275         }
276         return count > 50;
277 }
278
279 /*
280  * How many MSB values do we want to see? We aim for a
281  * 15ms calibration, which assuming a 2us counter read
282  * error should give us roughly 150 ppm precision for
283  * the calibration.
284  */
285 #define QUICK_PIT_MS 15
286 #define QUICK_PIT_ITERATIONS (QUICK_PIT_MS * PIT_TICK_RATE / 1000 / 256)
287
288 static unsigned long quick_pit_calibrate(void)
289 {
290         /* Set the Gate high, disable speaker */
291         outb((inb(0x61) & ~0x02) | 0x01, 0x61);
292
293         /*
294          * Counter 2, mode 0 (one-shot), binary count
295          *
296          * NOTE! Mode 2 decrements by two (and then the
297          * output is flipped each time, giving the same
298          * final output frequency as a decrement-by-one),
299          * so mode 0 is much better when looking at the
300          * individual counts.
301          */
302         outb(0xb0, 0x43);
303
304         /* Start at 0xffff */
305         outb(0xff, 0x42);
306         outb(0xff, 0x42);
307
308         if (pit_expect_msb(0xff)) {
309                 int i;
310                 u64 t1, t2, delta;
311                 unsigned char expect = 0xfe;
312
313                 t1 = get_cycles();
314                 for (i = 0; i < QUICK_PIT_ITERATIONS; i++, expect--) {
315                         if (!pit_expect_msb(expect))
316                                 goto failed;
317                 }
318                 t2 = get_cycles();
319
320                 /*
321                  * Make sure we can rely on the second TSC timestamp:
322                  */
323                 if (!pit_expect_msb(expect))
324                         goto failed;
325
326                 /*
327                  * Ok, if we get here, then we've seen the
328                  * MSB of the PIT decrement QUICK_PIT_ITERATIONS
329                  * times, and each MSB had many hits, so we never
330                  * had any sudden jumps.
331                  *
332                  * As a result, we can depend on there not being
333                  * any odd delays anywhere, and the TSC reads are
334                  * reliable.
335                  *
336                  * kHz = ticks / time-in-seconds / 1000;
337                  * kHz = (t2 - t1) / (QPI * 256 / PIT_TICK_RATE) / 1000
338                  * kHz = ((t2 - t1) * PIT_TICK_RATE) / (QPI * 256 * 1000)
339                  */
340                 delta = (t2 - t1)*PIT_TICK_RATE;
341                 do_div(delta, QUICK_PIT_ITERATIONS*256*1000);
342                 printk("Fast TSC calibration using PIT\n");
343                 return delta;
344         }
345 failed:
346         return 0;
347 }
348
349 /**
350  * native_calibrate_tsc - calibrate the tsc on boot
351  */
352 unsigned long native_calibrate_tsc(void)
353 {
354         u64 tsc1, tsc2, delta, ref1, ref2;
355         unsigned long tsc_pit_min = ULONG_MAX, tsc_ref_min = ULONG_MAX;
356         unsigned long flags, latch, ms, fast_calibrate, tsc_khz;
357         int hpet = is_hpet_enabled(), i, loopmin;
358
359         tsc_khz = get_hypervisor_tsc_freq();
360         if (tsc_khz) {
361                 printk(KERN_INFO "TSC: Frequency read from the hypervisor\n");
362                 return tsc_khz;
363         }
364
365         local_irq_save(flags);
366         fast_calibrate = quick_pit_calibrate();
367         local_irq_restore(flags);
368         if (fast_calibrate)
369                 return fast_calibrate;
370
371         /*
372          * Run 5 calibration loops to get the lowest frequency value
373          * (the best estimate). We use two different calibration modes
374          * here:
375          *
376          * 1) PIT loop. We set the PIT Channel 2 to oneshot mode and
377          * load a timeout of 50ms. We read the time right after we
378          * started the timer and wait until the PIT count down reaches
379          * zero. In each wait loop iteration we read the TSC and check
380          * the delta to the previous read. We keep track of the min
381          * and max values of that delta. The delta is mostly defined
382          * by the IO time of the PIT access, so we can detect when a
383          * SMI/SMM disturbance happend between the two reads. If the
384          * maximum time is significantly larger than the minimum time,
385          * then we discard the result and have another try.
386          *
387          * 2) Reference counter. If available we use the HPET or the
388          * PMTIMER as a reference to check the sanity of that value.
389          * We use separate TSC readouts and check inside of the
390          * reference read for a SMI/SMM disturbance. We dicard
391          * disturbed values here as well. We do that around the PIT
392          * calibration delay loop as we have to wait for a certain
393          * amount of time anyway.
394          */
395
396         /* Preset PIT loop values */
397         latch = CAL_LATCH;
398         ms = CAL_MS;
399         loopmin = CAL_PIT_LOOPS;
400
401         for (i = 0; i < 3; i++) {
402                 unsigned long tsc_pit_khz;
403
404                 /*
405                  * Read the start value and the reference count of
406                  * hpet/pmtimer when available. Then do the PIT
407                  * calibration, which will take at least 50ms, and
408                  * read the end value.
409                  */
410                 local_irq_save(flags);
411                 tsc1 = tsc_read_refs(&ref1, hpet);
412                 tsc_pit_khz = pit_calibrate_tsc(latch, ms, loopmin);
413                 tsc2 = tsc_read_refs(&ref2, hpet);
414                 local_irq_restore(flags);
415
416                 /* Pick the lowest PIT TSC calibration so far */
417                 tsc_pit_min = min(tsc_pit_min, tsc_pit_khz);
418
419                 /* hpet or pmtimer available ? */
420                 if (!hpet && !ref1 && !ref2)
421                         continue;
422
423                 /* Check, whether the sampling was disturbed by an SMI */
424                 if (tsc1 == ULLONG_MAX || tsc2 == ULLONG_MAX)
425                         continue;
426
427                 tsc2 = (tsc2 - tsc1) * 1000000LL;
428                 if (hpet)
429                         tsc2 = calc_hpet_ref(tsc2, ref1, ref2);
430                 else
431                         tsc2 = calc_pmtimer_ref(tsc2, ref1, ref2);
432
433                 tsc_ref_min = min(tsc_ref_min, (unsigned long) tsc2);
434
435                 /* Check the reference deviation */
436                 delta = ((u64) tsc_pit_min) * 100;
437                 do_div(delta, tsc_ref_min);
438
439                 /*
440                  * If both calibration results are inside a 10% window
441                  * then we can be sure, that the calibration
442                  * succeeded. We break out of the loop right away. We
443                  * use the reference value, as it is more precise.
444                  */
445                 if (delta >= 90 && delta <= 110) {
446                         printk(KERN_INFO
447                                "TSC: PIT calibration matches %s. %d loops\n",
448                                hpet ? "HPET" : "PMTIMER", i + 1);
449                         return tsc_ref_min;
450                 }
451
452                 /*
453                  * Check whether PIT failed more than once. This
454                  * happens in virtualized environments. We need to
455                  * give the virtual PC a slightly longer timeframe for
456                  * the HPET/PMTIMER to make the result precise.
457                  */
458                 if (i == 1 && tsc_pit_min == ULONG_MAX) {
459                         latch = CAL2_LATCH;
460                         ms = CAL2_MS;
461                         loopmin = CAL2_PIT_LOOPS;
462                 }
463         }
464
465         /*
466          * Now check the results.
467          */
468         if (tsc_pit_min == ULONG_MAX) {
469                 /* PIT gave no useful value */
470                 printk(KERN_WARNING "TSC: Unable to calibrate against PIT\n");
471
472                 /* We don't have an alternative source, disable TSC */
473                 if (!hpet && !ref1 && !ref2) {
474                         printk("TSC: No reference (HPET/PMTIMER) available\n");
475                         return 0;
476                 }
477
478                 /* The alternative source failed as well, disable TSC */
479                 if (tsc_ref_min == ULONG_MAX) {
480                         printk(KERN_WARNING "TSC: HPET/PMTIMER calibration "
481                                "failed.\n");
482                         return 0;
483                 }
484
485                 /* Use the alternative source */
486                 printk(KERN_INFO "TSC: using %s reference calibration\n",
487                        hpet ? "HPET" : "PMTIMER");
488
489                 return tsc_ref_min;
490         }
491
492         /* We don't have an alternative source, use the PIT calibration value */
493         if (!hpet && !ref1 && !ref2) {
494                 printk(KERN_INFO "TSC: Using PIT calibration value\n");
495                 return tsc_pit_min;
496         }
497
498         /* The alternative source failed, use the PIT calibration value */
499         if (tsc_ref_min == ULONG_MAX) {
500                 printk(KERN_WARNING "TSC: HPET/PMTIMER calibration failed. "
501                        "Using PIT calibration\n");
502                 return tsc_pit_min;
503         }
504
505         /*
506          * The calibration values differ too much. In doubt, we use
507          * the PIT value as we know that there are PMTIMERs around
508          * running at double speed. At least we let the user know:
509          */
510         printk(KERN_WARNING "TSC: PIT calibration deviates from %s: %lu %lu.\n",
511                hpet ? "HPET" : "PMTIMER", tsc_pit_min, tsc_ref_min);
512         printk(KERN_INFO "TSC: Using PIT calibration value\n");
513         return tsc_pit_min;
514 }
515
516 #ifdef CONFIG_X86_32
517 /* Only called from the Powernow K7 cpu freq driver */
518 int recalibrate_cpu_khz(void)
519 {
520 #ifndef CONFIG_SMP
521         unsigned long cpu_khz_old = cpu_khz;
522
523         if (cpu_has_tsc) {
524                 tsc_khz = calibrate_tsc();
525                 cpu_khz = tsc_khz;
526                 cpu_data(0).loops_per_jiffy =
527                         cpufreq_scale(cpu_data(0).loops_per_jiffy,
528                                         cpu_khz_old, cpu_khz);
529                 return 0;
530         } else
531                 return -ENODEV;
532 #else
533         return -ENODEV;
534 #endif
535 }
536
537 EXPORT_SYMBOL(recalibrate_cpu_khz);
538
539 #endif /* CONFIG_X86_32 */
540
541 /* Accelerators for sched_clock()
542  * convert from cycles(64bits) => nanoseconds (64bits)
543  *  basic equation:
544  *              ns = cycles / (freq / ns_per_sec)
545  *              ns = cycles * (ns_per_sec / freq)
546  *              ns = cycles * (10^9 / (cpu_khz * 10^3))
547  *              ns = cycles * (10^6 / cpu_khz)
548  *
549  *      Then we use scaling math (suggested by george@mvista.com) to get:
550  *              ns = cycles * (10^6 * SC / cpu_khz) / SC
551  *              ns = cycles * cyc2ns_scale / SC
552  *
553  *      And since SC is a constant power of two, we can convert the div
554  *  into a shift.
555  *
556  *  We can use khz divisor instead of mhz to keep a better precision, since
557  *  cyc2ns_scale is limited to 10^6 * 2^10, which fits in 32 bits.
558  *  (mathieu.desnoyers@polymtl.ca)
559  *
560  *                      -johnstul@us.ibm.com "math is hard, lets go shopping!"
561  */
562
563 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, cyc2ns);
564
565 static void set_cyc2ns_scale(unsigned long cpu_khz, int cpu)
566 {
567         unsigned long long tsc_now, ns_now;
568         unsigned long flags, *scale;
569
570         local_irq_save(flags);
571         sched_clock_idle_sleep_event();
572
573         scale = &per_cpu(cyc2ns, cpu);
574
575         rdtscll(tsc_now);
576         ns_now = __cycles_2_ns(tsc_now);
577
578         if (cpu_khz)
579                 *scale = (NSEC_PER_MSEC << CYC2NS_SCALE_FACTOR)/cpu_khz;
580
581         sched_clock_idle_wakeup_event(0);
582         local_irq_restore(flags);
583 }
584
585 #ifdef CONFIG_CPU_FREQ
586
587 /* Frequency scaling support. Adjust the TSC based timer when the cpu frequency
588  * changes.
589  *
590  * RED-PEN: On SMP we assume all CPUs run with the same frequency.  It's
591  * not that important because current Opteron setups do not support
592  * scaling on SMP anyroads.
593  *
594  * Should fix up last_tsc too. Currently gettimeofday in the
595  * first tick after the change will be slightly wrong.
596  */
597
598 static unsigned int  ref_freq;
599 static unsigned long loops_per_jiffy_ref;
600 static unsigned long tsc_khz_ref;
601
602 static int time_cpufreq_notifier(struct notifier_block *nb, unsigned long val,
603                                 void *data)
604 {
605         struct cpufreq_freqs *freq = data;
606         unsigned long *lpj, dummy;
607
608         if (cpu_has(&cpu_data(freq->cpu), X86_FEATURE_CONSTANT_TSC))
609                 return 0;
610
611         lpj = &dummy;
612         if (!(freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS))
613 #ifdef CONFIG_SMP
614                 lpj = &cpu_data(freq->cpu).loops_per_jiffy;
615 #else
616         lpj = &boot_cpu_data.loops_per_jiffy;
617 #endif
618
619         if (!ref_freq) {
620                 ref_freq = freq->old;
621                 loops_per_jiffy_ref = *lpj;
622                 tsc_khz_ref = tsc_khz;
623         }
624         if ((val == CPUFREQ_PRECHANGE  && freq->old < freq->new) ||
625                         (val == CPUFREQ_POSTCHANGE && freq->old > freq->new) ||
626                         (val == CPUFREQ_RESUMECHANGE)) {
627                 *lpj =  cpufreq_scale(loops_per_jiffy_ref, ref_freq, freq->new);
628
629                 tsc_khz = cpufreq_scale(tsc_khz_ref, ref_freq, freq->new);
630                 if (!(freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS))
631                         mark_tsc_unstable("cpufreq changes");
632         }
633
634         set_cyc2ns_scale(tsc_khz, freq->cpu);
635
636         return 0;
637 }
638
639 static struct notifier_block time_cpufreq_notifier_block = {
640         .notifier_call  = time_cpufreq_notifier
641 };
642
643 static int __init cpufreq_tsc(void)
644 {
645         if (!cpu_has_tsc)
646                 return 0;
647         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC))
648                 return 0;
649         cpufreq_register_notifier(&time_cpufreq_notifier_block,
650                                 CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER);
651         return 0;
652 }
653
654 core_initcall(cpufreq_tsc);
655
656 #endif /* CONFIG_CPU_FREQ */
657
658 /* clocksource code */
659
660 static struct clocksource clocksource_tsc;
661
662 /*
663  * We compare the TSC to the cycle_last value in the clocksource
664  * structure to avoid a nasty time-warp. This can be observed in a
665  * very small window right after one CPU updated cycle_last under
666  * xtime/vsyscall_gtod lock and the other CPU reads a TSC value which
667  * is smaller than the cycle_last reference value due to a TSC which
668  * is slighty behind. This delta is nowhere else observable, but in
669  * that case it results in a forward time jump in the range of hours
670  * due to the unsigned delta calculation of the time keeping core
671  * code, which is necessary to support wrapping clocksources like pm
672  * timer.
673  */
674 static cycle_t read_tsc(void)
675 {
676         cycle_t ret = (cycle_t)get_cycles();
677
678         return ret >= clocksource_tsc.cycle_last ?
679                 ret : clocksource_tsc.cycle_last;
680 }
681
682 #ifdef CONFIG_X86_64
683 static cycle_t __vsyscall_fn vread_tsc(void)
684 {
685         cycle_t ret = (cycle_t)vget_cycles();
686
687         return ret >= __vsyscall_gtod_data.clock.cycle_last ?
688                 ret : __vsyscall_gtod_data.clock.cycle_last;
689 }
690 #endif
691
692 static struct clocksource clocksource_tsc = {
693         .name                   = "tsc",
694         .rating                 = 300,
695         .read                   = read_tsc,
696         .mask                   = CLOCKSOURCE_MASK(64),
697         .shift                  = 22,
698         .flags                  = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS |
699                                   CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY,
700 #ifdef CONFIG_X86_64
701         .vread                  = vread_tsc,
702 #endif
703 };
704
705 void mark_tsc_unstable(char *reason)
706 {
707         if (!tsc_unstable) {
708                 tsc_unstable = 1;
709                 printk("Marking TSC unstable due to %s\n", reason);
710                 /* Change only the rating, when not registered */
711                 if (clocksource_tsc.mult)
712                         clocksource_change_rating(&clocksource_tsc, 0);
713                 else
714                         clocksource_tsc.rating = 0;
715         }
716 }
717
718 EXPORT_SYMBOL_GPL(mark_tsc_unstable);
719
720 static int __init dmi_mark_tsc_unstable(const struct dmi_system_id *d)
721 {
722         printk(KERN_NOTICE "%s detected: marking TSC unstable.\n",
723                         d->ident);
724         tsc_unstable = 1;
725         return 0;
726 }
727
728 /* List of systems that have known TSC problems */
729 static struct dmi_system_id __initdata bad_tsc_dmi_table[] = {
730         {
731                 .callback = dmi_mark_tsc_unstable,
732                 .ident = "IBM Thinkpad 380XD",
733                 .matches = {
734                         DMI_MATCH(DMI_BOARD_VENDOR, "IBM"),
735                         DMI_MATCH(DMI_BOARD_NAME, "2635FA0"),
736                 },
737         },
738         {}
739 };
740
741 /*
742  * Geode_LX - the OLPC CPU has a possibly a very reliable TSC
743  */
744 #ifdef CONFIG_MGEODE_LX
745 /* RTSC counts during suspend */
746 #define RTSC_SUSP 0x100
747
748 static void __init check_geode_tsc_reliable(void)
749 {
750         unsigned long res_low, res_high;
751
752         rdmsr_safe(MSR_GEODE_BUSCONT_CONF0, &res_low, &res_high);
753         if (res_low & RTSC_SUSP)
754                 clocksource_tsc.flags &= ~CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY;
755 }
756 #else
757 static inline void check_geode_tsc_reliable(void) { }
758 #endif
759
760 /*
761  * Make an educated guess if the TSC is trustworthy and synchronized
762  * over all CPUs.
763  */
764 __cpuinit int unsynchronized_tsc(void)
765 {
766         if (!cpu_has_tsc || tsc_unstable)
767                 return 1;
768
769 #ifdef CONFIG_X86_SMP
770         if (apic_is_clustered_box())
771                 return 1;
772 #endif
773
774         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC))
775                 return 0;
776         /*
777          * Intel systems are normally all synchronized.
778          * Exceptions must mark TSC as unstable:
779          */
780         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL) {
781                 /* assume multi socket systems are not synchronized: */
782                 if (num_possible_cpus() > 1)
783                         tsc_unstable = 1;
784         }
785
786         return tsc_unstable;
787 }
788
789 static void __init init_tsc_clocksource(void)
790 {
791         clocksource_tsc.mult = clocksource_khz2mult(tsc_khz,
792                         clocksource_tsc.shift);
793         /* lower the rating if we already know its unstable: */
794         if (check_tsc_unstable()) {
795                 clocksource_tsc.rating = 0;
796                 clocksource_tsc.flags &= ~CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS;
797         }
798         clocksource_register(&clocksource_tsc);
799 }
800
801 void __init tsc_init(void)
802 {
803         u64 lpj;
804         int cpu;
805
806         if (!cpu_has_tsc)
807                 return;
808
809         tsc_khz = calibrate_tsc();
810         cpu_khz = tsc_khz;
811
812         if (!tsc_khz) {
813                 mark_tsc_unstable("could not calculate TSC khz");
814                 return;
815         }
816
817 #ifdef CONFIG_X86_64
818         if (cpu_has(&boot_cpu_data, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC) &&
819                         (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD))
820                 cpu_khz = calibrate_cpu();
821 #endif
822
823         lpj = ((u64)tsc_khz * 1000);
824         do_div(lpj, HZ);
825         lpj_fine = lpj;
826
827         printk("Detected %lu.%03lu MHz processor.\n",
828                         (unsigned long)cpu_khz / 1000,
829                         (unsigned long)cpu_khz % 1000);
830
831         /*
832          * Secondary CPUs do not run through tsc_init(), so set up
833          * all the scale factors for all CPUs, assuming the same
834          * speed as the bootup CPU. (cpufreq notifiers will fix this
835          * up if their speed diverges)
836          */
837         for_each_possible_cpu(cpu)
838                 set_cyc2ns_scale(cpu_khz, cpu);
839
840         if (tsc_disabled > 0)
841                 return;
842
843         /* now allow native_sched_clock() to use rdtsc */
844         tsc_disabled = 0;
845
846         use_tsc_delay();
847         /* Check and install the TSC clocksource */
848         dmi_check_system(bad_tsc_dmi_table);
849
850         if (unsynchronized_tsc())
851                 mark_tsc_unstable("TSCs unsynchronized");
852
853         check_geode_tsc_reliable();
854         init_tsc_clocksource();
855 }
856