8d3a629adc5ddfe8b93115d41ef1613e0d21c4af
[people/mdeck/gpxe.git] / src / arch / i386 / core / i386_timer.c
1 /* A couple of routines to implement a low-overhead timer for drivers */
2
3  /*
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
6  * published by the Free Software Foundation; either version 2, or (at
7  * your option) any later version.
8  */
9
10 #include        "timer.h"
11 #include        "latch.h"
12 #include        <io.h>
13 #include        <gpxe/init.h>
14
15 void __load_timer2(unsigned int ticks)
16 {
17         /*
18          * Now let's take care of PPC channel 2
19          *
20          * Set the Gate high, program PPC channel 2 for mode 0,
21          * (interrupt on terminal count mode), binary count,
22          * load 5 * LATCH count, (LSB and MSB) to begin countdown.
23          *
24          * Note some implementations have a bug where the high bits byte
25          * of channel 2 is ignored.
26          */
27         /* Set up the timer gate, turn off the speaker */
28         /* Set the Gate high, disable speaker */
29         outb((inb(PPC_PORTB) & ~PPCB_SPKR) | PPCB_T2GATE, PPC_PORTB);
30         /* binary, mode 0, LSB/MSB, Ch 2 */
31         outb(TIMER2_SEL|WORD_ACCESS|MODE0|BINARY_COUNT, TIMER_MODE_PORT);
32         /* LSB of ticks */
33         outb(ticks & 0xFF, TIMER2_PORT);
34         /* MSB of ticks */
35         outb(ticks >> 8, TIMER2_PORT);
36 }
37
38 static int __timer2_running(void)
39 {
40         return ((inb(PPC_PORTB) & PPCB_T2OUT) == 0);
41 }
42
43 #if !defined(CONFIG_TSC_CURRTICKS)
44 static void setup_timers(void)
45 {
46         return;
47 }
48
49 void load_timer2(unsigned int ticks)
50 {
51         return __load_timer2(ticks);
52 }
53
54 int timer2_running(void)
55 {
56         return __timer2_running();
57 }
58
59 void ndelay(unsigned int nsecs)
60 {
61         waiton_timer2((nsecs * CLOCK_TICK_RATE)/1000000000);
62 }
63 void udelay(unsigned int usecs)
64 {
65         waiton_timer2((usecs * TICKS_PER_MS)/1000);
66 }
67 #endif /* !defined(CONFIG_TSC_CURRTICKS) */
68
69 #if defined(CONFIG_TSC_CURRTICKS)
70
71 #define rdtsc(low,high) \
72      __asm__ __volatile__("rdtsc" : "=a" (low), "=d" (high))
73
74 #define rdtscll(val) \
75      __asm__ __volatile__ ("rdtsc" : "=A" (val))
76
77
78 /* Number of clock ticks to time with the rtc */
79 #define LATCH 0xFF
80
81 #define LATCHES_PER_SEC ((CLOCK_TICK_RATE + (LATCH/2))/LATCH)
82 #define TICKS_PER_LATCH ((LATCHES_PER_SEC + (TICKS_PER_SEC/2))/TICKS_PER_SEC)
83
84 static void sleep_latch(void)
85 {
86         __load_timer2(LATCH);
87         while(__timer2_running());
88 }
89
90 /* ------ Calibrate the TSC ------- 
91  * Time how long it takes to excute a loop that runs in known time.
92  * And find the convertion needed to get to CLOCK_TICK_RATE
93  */
94
95
96 static unsigned long long calibrate_tsc(void)
97 {
98         unsigned long startlow, starthigh;
99         unsigned long endlow, endhigh;
100         
101         rdtsc(startlow,starthigh);
102         sleep_latch();
103         rdtsc(endlow,endhigh);
104
105         /* 64-bit subtract - gcc just messes up with long longs */
106         __asm__("subl %2,%0\n\t"
107                 "sbbl %3,%1"
108                 :"=a" (endlow), "=d" (endhigh)
109                 :"g" (startlow), "g" (starthigh),
110                 "0" (endlow), "1" (endhigh));
111         
112         /* Error: ECPUTOOFAST */
113         if (endhigh)
114                 goto bad_ctc;
115         
116         endlow *= TICKS_PER_LATCH;
117         return endlow;
118
119         /*
120          * The CTC wasn't reliable: we got a hit on the very first read,
121          * or the CPU was so fast/slow that the quotient wouldn't fit in
122          * 32 bits..
123          */
124 bad_ctc:
125         printf("bad_ctc\n");
126         return 0;
127 }
128
129 static unsigned long clocks_per_tick;
130 static void setup_timers(void)
131 {
132         if (!clocks_per_tick) {
133                 clocks_per_tick = calibrate_tsc();
134                 /* Display the CPU Mhz to easily test if the calibration was bad */
135                 printf("CPU %ld Mhz\n", (clocks_per_tick/1000 * TICKS_PER_SEC)/1000);
136         }
137 }
138
139 unsigned long currticks(void)
140 {
141         unsigned long clocks_high, clocks_low;
142         unsigned long currticks;
143         /* Read the Time Stamp Counter */
144         rdtsc(clocks_low, clocks_high);
145
146         /* currticks = clocks / clocks_per_tick; */
147         __asm__("divl %1"
148                 :"=a" (currticks)
149                 :"r" (clocks_per_tick), "0" (clocks_low), "d" (clocks_high));
150
151
152         return currticks;
153 }
154
155 static unsigned long long timer_timeout;
156 static int __timer_running(void)
157 {
158         unsigned long long now;
159         rdtscll(now);
160         return now < timer_timeout;
161 }
162
163 void udelay(unsigned int usecs)
164 {
165         unsigned long long now;
166         rdtscll(now);
167         timer_timeout = now + usecs * ((clocks_per_tick * TICKS_PER_SEC)/(1000*1000));
168         while(__timer_running());
169 }
170 void ndelay(unsigned int nsecs)
171 {
172         unsigned long long now;
173         rdtscll(now);
174         timer_timeout = now + nsecs * ((clocks_per_tick * TICKS_PER_SEC)/(1000*1000*1000));
175         while(__timer_running());
176 }
177
178 void load_timer2(unsigned int timer2_ticks)
179 {
180         unsigned long long now;
181         unsigned long clocks;
182         rdtscll(now);
183         clocks = timer2_ticks * ((clocks_per_tick * TICKS_PER_SEC)/CLOCK_TICK_RATE);
184         timer_timeout = now + clocks;
185 }
186
187 int timer2_running(void)
188 {
189         return __timer_running();
190 }
191
192 #endif /* RTC_CURRTICKS */
193
194 struct init_fn timer_init_fn __init_fn ( INIT_NORMAL ) = {
195         .initialise = setup_timers,
196 };