KernelLand/Kernel/arch/x86/time.c

   1 /*
   2  * Acess2 Kernel
   3  * Timekeeping
   4  * arch/x86/time.c
   5  */
   6 #include <acess.h>
   7 #include <timers.h>
   8
   9 // === MACROS ===
  10 #define TIMER_QUANTUM   100
  11 // 2^(15-rate), 14: 2Hz, 5: 1024Hz, 2: 8192Hz
  12 // (Max: 14, Min: 2) - 14 = 2Hz, 13 = 4Hz, 12 = 8Hz, 11 = 16Hz 10 = 32Hz, 2 = 8192Hz
  13 //#define TIMER_RATE    10      // 32 Hz
  14 //#define TIMER_RATE    12      // 8 Hz
  15 #define TIMER_RATE      14      // 2 Hz - Lowest
  16 #define TIMER_FREQ      (0x8000>>TIMER_RATE)    //Hz
  17 #define MS_PER_TICK_WHOLE       (1000/(TIMER_FREQ))
  18 #define MS_PER_TICK_FRACT       ((0x80000000*(1000%TIMER_FREQ))/TIMER_FREQ)
  19 #define US_PER_TICK     (1000*1000/(TIMER_FREQ))
  20
  21 // === IMPORTS ===
  22 extern volatile Sint64  giTimestamp;
  23 extern volatile Uint64  giTicks;
  24 extern volatile Uint64  giPartMiliseconds;
  25 extern void     Timer_CallTimers(void);
  26
  27 // === GLOBALS ===
  28 volatile Uint64 giTime_TSCAtLastTick = 0;
  29 volatile Uint64 giTime_TSCPerTick = 0;
  30
  31 // === PROTOTYPES ===
  32 //Sint64        now(void);
  33  int    Time_Setup(void);
  34 void    Time_Interrupt(int IRQ, void *Ptr);
  35 Uint64  Time_ReadTSC(void);
  36
  37 // === CODE ===
  38 /**
  39  * \fn Sint64 now()
  40  * \brief Return the current timestamp
  41  */
  42 Sint64 now(void)
  43 {
  44         Uint64  tsc = Time_ReadTSC();
  45         tsc -= giTime_TSCAtLastTick;
  46         tsc *= MS_PER_TICK_WHOLE;
  47         if( giTime_TSCPerTick ) {
  48                 tsc /= giTime_TSCPerTick;
  49         }
  50         else
  51                 tsc = 0;
  52         return giTimestamp + tsc;
  53 }
  54
  55 /**
  56  * \fn int Time_Setup(void)
  57  * \brief Sets the system time from the Realtime-Clock
  58  */
  59 int Time_Setup(void)
  60 {
  61         Uint8   val;
  62
  63         Log_Log("Timer", "RTC Timer firing at %iHz (%i divisor), %i.0x%08x",
  64                 TIMER_FREQ, TIMER_RATE, MS_PER_TICK_WHOLE, MS_PER_TICK_FRACT);
  65
  66         outb(0x70, inb(0x70)&0x7F);     // Disable NMIs
  67         __asm__ __volatile__ ("cli");   // Disable normal interrupts
  68
  69         // Set IRQ8 firing rate
  70         outb(0x70, 0x0A);       // Set the index to register A
  71         val = inb(0x71); // Get the current value of register A
  72         val &= 0xF0;
  73         val |= TIMER_RATE+1;
  74         outb(0x70, 0x0A); // Reset index to A
  75         outb(0x71, val);        // Update the timer rate
  76
  77         // Enable IRQ8
  78         outb(0x70, 0x0B);       // Set the index to register B
  79         val = inb(0x71);        // Read the current value of register B
  80         outb(0x70, 0x0B);       // Set the index again (a read will reset the index to register D)
  81         outb(0x71, val | 0x40); // Write the previous value or'd with 0x40. This turns on bit 6 of register D
  82
  83         __asm__ __volatile__ ("sti");   // Re-enable normal interrupts
  84         outb(0x70, inb(0x70)|0x80);     // Re-enable NMIs
  85
  86         // Install IRQ Handler
  87         IRQ_AddHandler(8, Time_Interrupt, NULL);
  88
  89         // Make sure the RTC actually fires
  90         outb(0x70, 0x0C); // Select register C
  91         inb(0x71);      // Just throw away contents.
  92
  93         return 0;
  94 }
  95
  96 /**
  97  * \brief Called on the timekeeping IRQ
  98  */
  99 void Time_Interrupt(int IRQ, void *Ptr)
 100 {
 101         Uint64  curTSC = Time_ReadTSC();
 102
 103         if( giTime_TSCAtLastTick )
 104         {
 105                 giTime_TSCPerTick = curTSC - giTime_TSCAtLastTick;
 106                 //Debug("TSC Frequency is %llu-%llu = %llu Hz", curTSC, giTime_TSCAtLastTick, giTime_TSCPerTick*2);
 107         }
 108         giTime_TSCAtLastTick = curTSC;
 109
 110         giTicks ++;
 111         giTimestamp += MS_PER_TICK_WHOLE;
 112         giPartMiliseconds += MS_PER_TICK_FRACT;
 113         if(giPartMiliseconds > 0x80000000) {
 114                 giTimestamp ++;
 115                 giPartMiliseconds -= 0x80000000;
 116         }
 117
 118         Timer_CallTimers();
 119
 120         // Make sure the RTC Fires again
 121         outb(0x70, 0x0C); // Select register C
 122         inb(0x71);      // Just throw away contents.
 123 }
 124
 125 void Time_MicroSleep(Uint16 Microsecs)  // max 64 ms
 126 {
 127         Uint64  cur_tsc = Time_ReadTSC();
 128         // tsc_per_us * Microsec
 129         Uint64  delta_tsc = (Uint64)Microsecs * giTime_TSCPerTick / US_PER_TICK;
 130         Uint64  tgt_tsc = cur_tsc + delta_tsc;
 131
 132         if( tgt_tsc < cur_tsc )
 133                 while(Time_ReadTSC() > cur_tsc)
 134                         ;
 135
 136         while( Time_ReadTSC() < tgt_tsc )
 137                 ;
 138 }
 139
 140 Uint64 Time_ReadTSC(void)
 141 {
 142         Uint32  a, d;
 143         __asm__ __volatile__ ("rdtsc" : "=a" (a), "=d" (d));
 144         return ((Uint64)d << 32) | a;
 145 }