l4/pkg/l4re-core/l4util/lib/src/ARCH-amd64/apic.c

   1 /*
   2  * (c) 2008-2009 Torsten Frenzel <frenzel@os.inf.tu-dresden.de>
   3  *     economic rights: Technische Universität Dresden (Germany)
   4  * This file is part of TUD:OS and distributed under the terms of the
   5  * GNU Lesser General Public License 2.1.
   6  * Please see the COPYING-LGPL-2.1 file for details.
   7  */
   8
   9 #include <l4/sys/ipc.h>
  10 #include <l4/sys/syscalls.h>
  11 #include <l4/sys/kdebug.h>
  12 #include <l4/util/port_io.h>
  13 #include <l4/util/irq.h>
  14 #include <l4/util/apic.h>
  15
  16
  17 unsigned long apic_map_base = 0;
  18 unsigned long apic_timer_divisor = 1;
  19 unsigned long l4_scaler_apic_to_ms = 0;
  20
  21 void
  22 apic_show_registers(void)
  23 {
  24   static void
  25   apic_show_register_block(unsigned int beg, unsigned int len)
  26   {
  27     unsigned int i;
  28     outhex16(beg);
  29     outchar(':');
  30     for (i=beg; i<beg+len; i+=0x10)
  31       {
  32         outchar(' ');
  33         outhex32(apic_read(i));
  34       }
  35     outstring("\r\n");
  36   }
  37
  38   if (!apic_map_base)
  39     return;
  40
  41   apic_show_register_block( 0x00, 0x80);  // ID, Version
  42   apic_show_register_block( 0x80, 0x80);  // TaskPrio, Arb, ProcPrio, DFR
  43   apic_show_register_block(0x100, 0x80);  // ISR 0-255
  44   apic_show_register_block(0x180, 0x80);  // TMR 0-255
  45   apic_show_register_block(0x200, 0x80);  // IRR 0-255
  46   apic_show_register_block(0x300, 0x80);  // ICR
  47   apic_show_register_block(0x380, 0x10);  // Initial Count Register
  48 }
  49
  50 void
  51 apic_timer_set_divisor(int newdiv)
  52 {
  53   int i;
  54   int div = -1;
  55   int divval = newdiv;
  56   unsigned long tmp_value;
  57
  58   static int divisor_tab[8] =
  59     {
  60       APIC_TDR_DIV_1,  APIC_TDR_DIV_2,  APIC_TDR_DIV_4,  APIC_TDR_DIV_8,
  61       APIC_TDR_DIV_16, APIC_TDR_DIV_32, APIC_TDR_DIV_64, APIC_TDR_DIV_128
  62     };
  63
  64   if (!apic_map_base)
  65     return;
  66
  67   for (i=0; i<8; i++)
  68     {
  69       if (divval & 1)
  70         {
  71           if (divval & ~1)
  72             {
  73               enter_kdebug("bad APIC divisor");
  74             }
  75           div = divisor_tab[i];
  76           break;
  77         }
  78       divval >>= 1;
  79     }
  80
  81   if (div != -1)
  82     {
  83       apic_timer_divisor = newdiv;
  84       tmp_value = apic_read(APIC_TDCR);
  85       tmp_value &= ~0x1F;
  86       tmp_value |= div;
  87       apic_write(APIC_TDCR, tmp_value);
  88     }
  89 }
  90
  91
  92 int
  93 apic_check_working(void)
  94 {
  95 #define CLOCK_TICK_RATE 1193180  /* i8254 ticks per second */
  96   unsigned long count;
  97   unsigned long tt1, tt2;
  98
  99   unsigned int calibrate_latch = (CLOCK_TICK_RATE / 20); /* 50 ms */
 100
 101   if (!apic_map_base)
 102     return 0;
 103
 104   apic_timer_disable_irq();
 105   apic_timer_set_divisor(1);
 106   apic_timer_write(1000000000);
 107
 108   /* Set the Gate high, disable speaker */
 109   l4util_out8((l4util_in8(0x61) & ~0x02) | 0x01, 0x61);
 110
 111   l4util_out8(0xb0, 0x43);  /* binary, mode 0, LSB/MSB, Ch 2 */
 112   l4util_out8(calibrate_latch & 0xff, 0x42); /* LSB of count */
 113   l4util_out8(calibrate_latch >> 8,   0x42); /* MSB of count */
 114
 115   tt1=apic_timer_read();
 116   count = 0;
 117   do
 118     {
 119       count++;
 120     } while ((l4util_in8(0x61) & 0x20) == 0);
 121
 122   tt2=apic_timer_read();
 123   return (tt1-tt2) != 0;
 124 }
 125
 126
 127 /* activate APIC after activating by MSR was successful *
 128  * see "Intel Architecture Software Developer's Manual, *
 129  *      Volume 3: System Programming Guide, Appendix E" */
 130 void
 131 apic_activate_by_io(void)
 132 {
 133   char old_21, old_A1;
 134   unsigned long tmp_val;
 135   l4_uint32_t flags;
 136
 137   /* mask 8259 interrupts */
 138   old_21 = l4util_in8(0x21);
 139   l4util_out8(0xff, 0x21);
 140   old_A1 = l4util_in8(0xA1);
 141   l4util_out8(0xff, 0xA1);
 142
 143   l4util_flags_save(&flags);
 144   l4util_cli();
 145
 146   apic_soft_enable();
 147
 148   /* set LINT0 to ExtINT, edge triggered */
 149   tmp_val = apic_read(APIC_LVT0);
 150   tmp_val &= 0xfffe58ff;
 151   tmp_val |= 0x00000700;
 152   apic_write(APIC_LVT0, tmp_val);
 153
 154   /* set LINT1 to NMI, edge triggered */
 155   tmp_val = apic_read(APIC_LVT1);
 156   tmp_val &= 0xfffe58ff;
 157   tmp_val |= 0x00000400;
 158   apic_write(APIC_LVT1, tmp_val);
 159
 160   /* unmask 8259 interrupts */
 161   l4util_flags_restore(&flags);
 162   l4util_out8(old_A1, 0xA1);
 163   l4util_out8(old_21, 0x21);
 164 }
 165
 166 /*
 167  * Return APIC clocks per ms
 168  */
 169 unsigned long
 170 l4_calibrate_apic (void)
 171 {
 172   unsigned int calibrate_latch = (CLOCK_TICK_RATE / 20); /* 50 ms */
 173   unsigned int calibrate_time  = 50;                     /* 50 ms */
 174
 175   if (!apic_map_base)
 176     return 0;
 177
 178   apic_timer_disable_irq();
 179   apic_timer_set_divisor(apic_timer_divisor);
 180   apic_timer_write(1000000000);
 181
 182   /* Set the Gate high, disable speaker */
 183   l4util_out8((l4util_in8(0x61) & ~0x02) | 0x01, 0x61);
 184
 185   l4util_out8(0xb0, 0x43);  /* binary, mode 0, LSB/MSB, Ch 2 */
 186   l4util_out8(calibrate_latch & 0xff, 0x42); /* LSB of count */
 187   l4util_out8(calibrate_latch >> 8,   0x42); /* MSB of count */
 188
 189     {
 190       unsigned long count;
 191       unsigned long tt1, tt2;
 192       unsigned long result;
 193
 194       tt1=apic_timer_read();
 195       count = 0;
 196       do
 197         {
 198           count++;
 199         } while ((l4util_in8(0x61) & 0x20) == 0);
 200       tt2=apic_timer_read();
 201
 202       result = (tt1-tt2)*apic_timer_divisor;
 203
 204       /* Error: ECTCNEVERSET */
 205       if (count <= 1)
 206         goto bad_ctc;
 207
 208       /* Error: ECPUTOOSLOW */
 209       if (result <= calibrate_time)
 210         goto bad_ctc;
 211
 212       __asm__ ("divl %1"
 213               :"=a" (result)
 214               :"r" (calibrate_time),
 215                "0" (result),
 216                "d" (0));
 217
 218       l4_scaler_apic_to_ms = result;
 219
 220       return result;
 221     }
 222
 223 bad_ctc:
 224     return 0;
 225 }
 226