sys/src/9/bcm/clock.c

   1 /*
   2  * bcm2835 timers
   3  *      System timers run at 1MHz (timers 1 and 2 are used by GPU)
   4  *      ARM timer usually runs at 250MHz (may be slower in low power modes)
   5  *      Cycle counter runs at 700MHz (unless overclocked)
   6  *    All are free-running up-counters
   7  *
   8  * Use system timer 3 (64 bits) for hzclock interrupts and fastticks
   9  * Use ARM timer (32 bits) for perfticks
  10  * Use ARM timer to force immediate interrupt
  11  * Use cycle counter for cycles()
  12  */
  13
  14 #include "u.h"
  15 #include "../port/lib.h"
  16 #include "mem.h"
  17 #include "dat.h"
  18 #include "fns.h"
  19 #include "io.h"
  20
  21 enum {
  22         SYSTIMERS       = VIRTIO+0x3000,
  23         ARMTIMER        = VIRTIO+0xB400,
  24
  25         SystimerFreq    = 1*Mhz,
  26         MaxPeriod       = SystimerFreq / HZ,
  27         MinPeriod       = SystimerFreq / (100*HZ),
  28 };
  29
  30 typedef struct Systimers Systimers;
  31 typedef struct Armtimer Armtimer;
  32
  33 struct Systimers {
  34         u32int  cs;
  35         u32int  clo;
  36         u32int  chi;
  37         u32int  c0;
  38         u32int  c1;
  39         u32int  c2;
  40         u32int  c3;
  41 };
  42
  43 struct Armtimer {
  44         u32int  load;
  45         u32int  val;
  46         u32int  ctl;
  47         u32int  irqack;
  48         u32int  irq;
  49         u32int  maskedirq;
  50         u32int  reload;
  51         u32int  predivider;
  52         u32int  count;
  53 };
  54
  55 enum {
  56         CntPrescaleShift= 16,   /* freq is sys_clk/(prescale+1) */
  57         CntPrescaleMask = 0xFF,
  58         CntEnable       = 1<<9,
  59         TmrDbgHalt      = 1<<8,
  60         TmrEnable       = 1<<7,
  61         TmrIntEnable    = 1<<5,
  62         TmrPrescale1    = 0x00<<2,
  63         TmrPrescale16   = 0x01<<2,
  64         TmrPrescale256  = 0x02<<2,
  65         CntWidth16      = 0<<1,
  66         CntWidth32      = 1<<1,
  67 };
  68
  69 static void
  70 clockintr(Ureg *ureg, void *)
  71 {
  72         Systimers *tn;
  73
  74         tn = (Systimers*)SYSTIMERS;
  75         /* dismiss interrupt */
  76         tn->cs = 1<<3;
  77         timerintr(ureg, 0);
  78 }
  79
  80 void
  81 clockshutdown(void)
  82 {
  83         Armtimer *tm;
  84
  85         tm = (Armtimer*)ARMTIMER;
  86         tm->ctl = 0;
  87 }
  88
  89 void
  90 clockinit(void)
  91 {
  92         Systimers *tn;
  93         Armtimer *tm;
  94         u32int t0, t1, tstart, tend;
  95
  96         tn = (Systimers*)SYSTIMERS;
  97         tm = (Armtimer*)ARMTIMER;
  98         tm->load = 0;
  99         tm->ctl = TmrPrescale1|CntEnable|CntWidth32;
 100         coherence();
 101
 102         tstart = tn->clo;
 103         do{
 104                 t0 = lcycles();
 105         }while(tn->clo == tstart);
 106         tend = tstart + 10000;
 107         do{
 108                 t1 = lcycles();
 109         }while(tn->clo != tend);
 110         t1 -= t0;
 111         m->cpuhz = 100 * t1;
 112         m->cpumhz = (m->cpuhz + Mhz/2 - 1) / Mhz;
 113         m->cyclefreq = m->cpuhz;
 114
 115         tn->c3 = tn->clo - 1;
 116         intrenable(IRQtimer3, clockintr, nil, 0, "clock");
 117 }
 118
 119 void
 120 timerset(uvlong next)
 121 {
 122         Systimers *tn;
 123         vlong now, period;
 124
 125         tn = (Systimers*)SYSTIMERS;
 126         now = fastticks(nil);
 127         period = next - fastticks(nil);
 128         if(period < MinPeriod)
 129                 next = now + MinPeriod;
 130         else if(period > MaxPeriod)
 131                 next = now + MaxPeriod;
 132         tn->c3 = (ulong)next;
 133 }
 134
 135 uvlong
 136 fastticks(uvlong *hz)
 137 {
 138         Systimers *tn;
 139         ulong lo, hi;
 140
 141         tn = (Systimers*)SYSTIMERS;
 142         if(hz)
 143                 *hz = SystimerFreq;
 144         do{
 145                 hi = tn->chi;
 146                 lo = tn->clo;
 147         }while(tn->chi != hi);
 148         m->fastclock = (uvlong)hi<<32 | lo;
 149         return m->fastclock;
 150 }
 151
 152 ulong
 153 perfticks(void)
 154 {
 155         Armtimer *tm;
 156
 157         tm = (Armtimer*)ARMTIMER;
 158         return tm->count;
 159 }
 160
 161 void
 162 armtimerset(int n)
 163 {
 164         Armtimer *tm;
 165
 166         tm = (Armtimer*)ARMTIMER;
 167         if(n > 0){
 168                 tm->ctl |= TmrEnable|TmrIntEnable;
 169                 tm->load = n;
 170         }else{
 171                 tm->load = 0;
 172                 tm->ctl &= ~(TmrEnable|TmrIntEnable);
 173                 tm->irq = 1;
 174         }
 175         coherence();
 176 }
 177
 178 ulong
 179 µs(void)
 180 {
 181         if(SystimerFreq != 1*Mhz)
 182                 return fastticks2us(fastticks(nil));
 183         return fastticks(nil);
 184 }
 185
 186 void
 187 microdelay(int n)
 188 {
 189         Systimers *tn;
 190         u32int now, diff;
 191
 192         tn = (Systimers*)SYSTIMERS;
 193         diff = n + 1;
 194         now = tn->clo;
 195         while(tn->clo - now < diff)
 196                 ;
 197 }
 198
 199 void
 200 delay(int n)
 201 {
 202         while(--n >= 0)
 203                 microdelay(1000);
 204 }