[PARISC] remove halftick and copy clocktick to local var (gcc can optimize usage)
[safe/jmp/linux-2.6] / arch / parisc / kernel / time.c
index 700df10..c43e847 100644 (file)
 
 #include <linux/timex.h>
 
-/* xtime and wall_jiffies keep wall-clock time */
-extern unsigned long wall_jiffies;
-
-static long clocktick __read_mostly;   /* timer cycles per tick */
-static long halftick __read_mostly;
+static unsigned long clocktick __read_mostly;  /* timer cycles per tick */
 
 #ifdef CONFIG_SMP
 extern void smp_do_timer(struct pt_regs *regs);
@@ -44,34 +40,93 @@ extern void smp_do_timer(struct pt_regs *regs);
 
 irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
 {
-       long now;
-       long next_tick;
-       int nticks;
+       unsigned long now;
+       unsigned long next_tick;
+       unsigned long cycles_elapsed;
+        unsigned long cycles_remainder;
+       unsigned long ticks_elapsed = 1;        /* at least one elapsed */
        int cpu = smp_processor_id();
 
+       /* gcc can optimize for "read-only" case with a local clocktick */
+       unsigned long local_ct = clocktick;
+
        profile_tick(CPU_PROFILING, regs);
 
-       now = mfctl(16);
-       /* initialize next_tick to time at last clocktick */
+       /* Initialize next_tick to the expected tick time. */
        next_tick = cpu_data[cpu].it_value;
 
-       /* since time passes between the interrupt and the mfctl()
-        * above, it is never true that last_tick + clocktick == now.  If we
-        * never miss a clocktick, we could set next_tick = last_tick + clocktick
-        * but maybe we'll miss ticks, hence the loop.
-        *
-        * Variables are *signed*.
+       /* Get current interval timer.
+        * CR16 reads as 64 bits in CPU wide mode.
+        * CR16 reads as 32 bits in CPU narrow mode.
         */
+       now = mfctl(16);
 
-       nticks = 0;
-       while((next_tick - now) < halftick) {
-               next_tick += clocktick;
-               nticks++;
+       cycles_elapsed = now - next_tick;
+
+       /* Determine how much time elapsed.  */
+       if (now < next_tick) {
+               /* Scenario 2: CR16 wrapped after clock tick.
+                * 1's complement will give us the "elapse cycles".
+                *
+                * This "cr16 wrapped" cruft is primarily for 32-bit kernels.
+                * So think "unsigned long is u32" when reading the code.
+                * And yes, of course 64-bit will someday wrap, but only
+                * every 198841 days on a 1GHz machine.
+                */
+               cycles_elapsed = ~cycles_elapsed;   /* off by one cycle - don't care */
        }
-       mtctl(next_tick, 16);
+
+       if (likely(cycles_elapsed < local_ct)) {
+               /* ticks_elapsed = 1 -- We already assumed one tick elapsed. */
+               cycles_remainder = cycles_elapsed;
+       } else {
+               /* more than one tick elapsed. Do "expensive" math. */
+               ticks_elapsed += cycles_elapsed / local_ct;
+
+               /* Faster version of "remainder = elapsed % clocktick" */
+               cycles_remainder = cycles_elapsed - (ticks_elapsed * local_ct);
+       }
+
+       /* Can we differentiate between "early CR16" (aka Scenario 1) and
+        * "long delay" (aka Scenario 3)? I don't think so.
+        *
+        * We expected timer_interrupt to be delivered at least a few hundred
+        * cycles after the IT fires. But it's arbitrary how much time passes
+        * before we call it "late". I've picked one second.
+        */
+       if (ticks_elapsed > HZ) {
+               /* Scenario 3: very long delay?  bad in any case */
+               printk (KERN_CRIT "timer_interrupt(CPU %d): delayed!"
+                       " ticks %ld cycles %lX rem %lX"
+                       " next/now %lX/%lX\n",
+                       cpu,
+                       ticks_elapsed, cycles_elapsed, cycles_remainder,
+                       next_tick, now );
+       }
+
+
+       /* Determine when (in CR16 cycles) next IT interrupt will fire.
+        * We want IT to fire modulo clocktick even if we miss/skip some.
+        * But those interrupts don't in fact get delivered that regularly.
+        */
+       next_tick = now + (local_ct - cycles_remainder);
+
+       /* Skip one clocktick on purpose if we are likely to miss next_tick.
+        * We'll catch what we missed on the tick after that.
+        * We should never need 0x1000 cycles to read CR16, calc the
+        * new next_tick, then write CR16 back. */
+       if (!((local_ct - cycles_remainder) >> 12))
+               next_tick += local_ct;
+
+       /* Program the IT when to deliver the next interrupt. */
+        /* Only bottom 32-bits of next_tick are written to cr16.  */
        cpu_data[cpu].it_value = next_tick;
+       mtctl(next_tick, 16);
 
-       while (nticks--) {
+       /* Now that we are done mucking with unreliable delivery of interrupts,
+        * go do system house keeping.
+        */
+       while (ticks_elapsed--) {
 #ifdef CONFIG_SMP
                smp_do_timer(regs);
 #else
@@ -112,7 +167,7 @@ EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
 /*** converted from ia64 ***/
 /*
  * Return the number of micro-seconds that elapsed since the last
- * update to wall time (aka xtime aka wall_jiffies).  The xtime_lock
+ * update to wall time (aka xtime).  The xtime_lock
  * must be at least read-locked when calling this routine.
  */
 static inline unsigned long
@@ -124,21 +179,43 @@ gettimeoffset (void)
         *    Once parisc-linux learns the cr16 difference between processors,
         *    this could be made to work.
         */
-       long last_tick;
-       long elapsed_cycles;
+       unsigned long now;
+       unsigned long prev_tick;
+       unsigned long next_tick;
+       unsigned long elapsed_cycles;
+       unsigned long usec;
+       unsigned long cpuid = smp_processor_id();
+       unsigned long local_ct = clocktick;
 
-       /* it_value is the intended time of the next tick */
-       last_tick = cpu_data[smp_processor_id()].it_value;
+       next_tick = cpu_data[cpuid].it_value;
+       now = mfctl(16);        /* Read the hardware interval timer.  */
 
-       /* Subtract one tick and account for possible difference between
-        * when we expected the tick and when it actually arrived.
-        * (aka wall vs real)
-        */
-       last_tick -= clocktick * (jiffies - wall_jiffies + 1);
-       elapsed_cycles = mfctl(16) - last_tick;
+       prev_tick = next_tick - local_ct;
+
+       /* Assume Scenario 1: "now" is later than prev_tick.  */
+       elapsed_cycles = now - prev_tick;
+
+       if (now < prev_tick) {
+               /* Scenario 2: CR16 wrapped!
+                * ones complement is off-by-one. Don't care.
+                */
+               elapsed_cycles = ~elapsed_cycles;
+       }
 
-       /* the precision of this math could be improved */
-       return elapsed_cycles / (PAGE0->mem_10msec / 10000);
+       if (elapsed_cycles > (HZ * local_ct)) {
+               /* Scenario 3: clock ticks are missing. */
+               printk (KERN_CRIT "gettimeoffset(CPU %d): missing ticks!"
+                       "cycles %lX prev/now/next %lX/%lX/%lX  clock %lX\n",
+                       cpuid,
+                        elapsed_cycles, prev_tick, now, next_tick, local_ct);
+       }
+
+       /* FIXME: Can we improve the precision? Not with PAGE0. */
+       usec = (elapsed_cycles * 10000) / PAGE0->mem_10msec;
+
+       /* add in "lost" jiffies */
+       usec += local_ct * (jiffies - wall_jiffies);
+       return usec;
 #else
        return 0;
 #endif
@@ -149,6 +226,7 @@ do_gettimeofday (struct timeval *tv)
 {
        unsigned long flags, seq, usec, sec;
 
+       /* Hold xtime_lock and adjust timeval.  */
        do {
                seq = read_seqbegin_irqsave(&xtime_lock, flags);
                usec = gettimeoffset();
@@ -156,25 +234,13 @@ do_gettimeofday (struct timeval *tv)
                usec += (xtime.tv_nsec / 1000);
        } while (read_seqretry_irqrestore(&xtime_lock, seq, flags));
 
-       if (unlikely(usec > LONG_MAX)) {
-               /* This can happen if the gettimeoffset adjustment is
-                * negative and xtime.tv_nsec is smaller than the
-                * adjustment */
-               printk(KERN_ERR "do_gettimeofday() spurious xtime.tv_nsec of %ld\n", usec);
-               usec += USEC_PER_SEC;
-               --sec;
-               /* This should never happen, it means the negative
-                * time adjustment was more than a second, so there's
-                * something seriously wrong */
-               BUG_ON(usec > LONG_MAX);
-       }
-
-
+       /* Move adjusted usec's into sec's.  */
        while (usec >= USEC_PER_SEC) {
                usec -= USEC_PER_SEC;
                ++sec;
        }
 
+       /* Return adjusted result.  */
        tv->tv_sec = sec;
        tv->tv_usec = usec;
 }
@@ -226,22 +292,23 @@ unsigned long long sched_clock(void)
 }
 
 
+void __init start_cpu_itimer(void)
+{
+       unsigned int cpu = smp_processor_id();
+       unsigned long next_tick = mfctl(16) + clocktick;
+
+       mtctl(next_tick, 16);           /* kick off Interval Timer (CR16) */
+
+       cpu_data[cpu].it_value = next_tick;
+}
+
 void __init time_init(void)
 {
-       unsigned long next_tick;
        static struct pdc_tod tod_data;
 
        clocktick = (100 * PAGE0->mem_10msec) / HZ;
-       halftick = clocktick / 2;
-
-       /* Setup clock interrupt timing */
 
-       next_tick = mfctl(16);
-       next_tick += clocktick;
-       cpu_data[smp_processor_id()].it_value = next_tick;
-
-       /* kick off Itimer (CR16) */
-       mtctl(next_tick, 16);
+       start_cpu_itimer();     /* get CPU 0 started */
 
        if(pdc_tod_read(&tod_data) == 0) {
                write_seqlock_irq(&xtime_lock);