drivers/clocksource/timer-riscv.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2012 Regents of the University of California
   4  * Copyright (C) 2017 SiFive
   5  *
   6  * All RISC-V systems have a timer attached to every hart.  These timers can
   7  * either be read from the "time" and "timeh" CSRs, and can use the SBI to
   8  * setup events, or directly accessed using MMIO registers.
   9  */
  10
  11 #define pr_fmt(fmt) "riscv-timer: " fmt
  12
  13 #include <linux/clocksource.h>
  14 #include <linux/clockchips.h>
  15 #include <linux/cpu.h>
  16 #include <linux/delay.h>
  17 #include <linux/irq.h>
  18 #include <linux/irqdomain.h>
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/sched_clock.h>
  21 #include <linux/io-64-nonatomic-lo-hi.h>
  22 #include <linux/interrupt.h>
  23 #include <linux/of_irq.h>
  24 #include <clocksource/timer-riscv.h>
  25 #include <asm/smp.h>
  26 #include <asm/hwcap.h>
  27 #include <asm/sbi.h>
  28 #include <asm/timex.h>
  29
  30 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(riscv_sstc_available);
  31
  32 static int riscv_clock_next_event(unsigned long delta,
  33                 struct clock_event_device *ce)
  34 {
  35         u64 next_tval = get_cycles64() + delta;
  36
  37         csr_set(CSR_IE, IE_TIE);
  38         if (static_branch_likely(&riscv_sstc_available)) {
  39 #if defined(CONFIG_32BIT)
  40                 csr_write(CSR_STIMECMP, next_tval & 0xFFFFFFFF);
  41                 csr_write(CSR_STIMECMPH, next_tval >> 32);
  42 #else
  43                 csr_write(CSR_STIMECMP, next_tval);
  44 #endif
  45         } else
  46                 sbi_set_timer(next_tval);
  47
  48         return 0;
  49 }
  50
  51 static unsigned int riscv_clock_event_irq;
  52 static DEFINE_PER_CPU(struct clock_event_device, riscv_clock_event) = {
  53         .name                   = "riscv_timer_clockevent",
  54         .features               = CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT,
  55         .rating                 = 100,
  56         .set_next_event         = riscv_clock_next_event,
  57 };
  58
  59 /*
  60  * It is guaranteed that all the timers across all the harts are synchronized
  61  * within one tick of each other, so while this could technically go
  62  * backwards when hopping between CPUs, practically it won't happen.
  63  */
  64 static unsigned long long riscv_clocksource_rdtime(struct clocksource *cs)
  65 {
  66         return get_cycles64();
  67 }
  68
  69 static u64 notrace riscv_sched_clock(void)
  70 {
  71         return get_cycles64();
  72 }
  73
  74 static struct clocksource riscv_clocksource = {
  75         .name           = "riscv_clocksource",
  76         .rating         = 300,
  77         .mask           = CLOCKSOURCE_MASK(64),
  78         .flags          = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS,
  79         .read           = riscv_clocksource_rdtime,
  80 };
  81
  82 static int riscv_timer_starting_cpu(unsigned int cpu)
  83 {
  84         struct clock_event_device *ce = per_cpu_ptr(&riscv_clock_event, cpu);
  85
  86         ce->cpumask = cpumask_of(cpu);
  87         ce->irq = riscv_clock_event_irq;
  88         clockevents_config_and_register(ce, riscv_timebase, 100, 0x7fffffff);
  89
  90         enable_percpu_irq(riscv_clock_event_irq,
  91                           irq_get_trigger_type(riscv_clock_event_irq));
  92         return 0;
  93 }
  94
  95 static int riscv_timer_dying_cpu(unsigned int cpu)
  96 {
  97         disable_percpu_irq(riscv_clock_event_irq);
  98         return 0;
  99 }
 100
 101 void riscv_cs_get_mult_shift(u32 *mult, u32 *shift)
 102 {
 103         *mult = riscv_clocksource.mult;
 104         *shift = riscv_clocksource.shift;
 105 }
 106 EXPORT_SYMBOL_GPL(riscv_cs_get_mult_shift);
 107
 108 /* called directly from the low-level interrupt handler */
 109 static irqreturn_t riscv_timer_interrupt(int irq, void *dev_id)
 110 {
 111         struct clock_event_device *evdev = this_cpu_ptr(&riscv_clock_event);
 112
 113         csr_clear(CSR_IE, IE_TIE);
 114         evdev->event_handler(evdev);
 115
 116         return IRQ_HANDLED;
 117 }
 118
 119 static int __init riscv_timer_init_dt(struct device_node *n)
 120 {
 121         int cpuid, error;
 122         unsigned long hartid;
 123         struct device_node *child;
 124         struct irq_domain *domain;
 125
 126         error = riscv_of_processor_hartid(n, &hartid);
 127         if (error < 0) {
 128                 pr_warn("Not valid hartid for node [%pOF] error = [%lu]\n",
 129                         n, hartid);
 130                 return error;
 131         }
 132
 133         cpuid = riscv_hartid_to_cpuid(hartid);
 134         if (cpuid < 0) {
 135                 pr_warn("Invalid cpuid for hartid [%lu]\n", hartid);
 136                 return cpuid;
 137         }
 138
 139         if (cpuid != smp_processor_id())
 140                 return 0;
 141
 142         domain = NULL;
 143         child = of_get_compatible_child(n, "riscv,cpu-intc");
 144         if (!child) {
 145                 pr_err("Failed to find INTC node [%pOF]\n", n);
 146                 return -ENODEV;
 147         }
 148         domain = irq_find_host(child);
 149         of_node_put(child);
 150         if (!domain) {
 151                 pr_err("Failed to find IRQ domain for node [%pOF]\n", n);
 152                 return -ENODEV;
 153         }
 154
 155         riscv_clock_event_irq = irq_create_mapping(domain, RV_IRQ_TIMER);
 156         if (!riscv_clock_event_irq) {
 157                 pr_err("Failed to map timer interrupt for node [%pOF]\n", n);
 158                 return -ENODEV;
 159         }
 160
 161         pr_info("%s: Registering clocksource cpuid [%d] hartid [%lu]\n",
 162                __func__, cpuid, hartid);
 163         error = clocksource_register_hz(&riscv_clocksource, riscv_timebase);
 164         if (error) {
 165                 pr_err("RISCV timer register failed [%d] for cpu = [%d]\n",
 166                        error, cpuid);
 167                 return error;
 168         }
 169
 170         sched_clock_register(riscv_sched_clock, 64, riscv_timebase);
 171
 172         error = request_percpu_irq(riscv_clock_event_irq,
 173                                     riscv_timer_interrupt,
 174                                     "riscv-timer", &riscv_clock_event);
 175         if (error) {
 176                 pr_err("registering percpu irq failed [%d]\n", error);
 177                 return error;
 178         }
 179
 180         error = cpuhp_setup_state(CPUHP_AP_RISCV_TIMER_STARTING,
 181                          "clockevents/riscv/timer:starting",
 182                          riscv_timer_starting_cpu, riscv_timer_dying_cpu);
 183         if (error)
 184                 pr_err("cpu hp setup state failed for RISCV timer [%d]\n",
 185                        error);
 186
 187         if (riscv_isa_extension_available(NULL, SSTC)) {
 188                 pr_info("Timer interrupt in S-mode is available via sstc extension\n");
 189                 static_branch_enable(&riscv_sstc_available);
 190         }
 191
 192         return error;
 193 }
 194
 195 TIMER_OF_DECLARE(riscv_timer, "riscv", riscv_timer_init_dt);