Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / arch / x86 / kernel / tsc_msr.c
diff --git a/kernel/arch/x86/kernel/tsc_msr.c b/kernel/arch/x86/kernel/tsc_msr.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..92ae6ac
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,127 @@
+/*
+ * tsc_msr.c - MSR based TSC calibration on Intel Atom SoC platforms.
+ *
+ * TSC in Intel Atom SoC runs at a constant rate which can be figured
+ * by this formula:
+ * <maximum core-clock to bus-clock ratio> * <maximum resolved frequency>
+ * See Intel 64 and IA-32 System Programming Guid section 16.12 and 30.11.5
+ * for details.
+ * Especially some Intel Atom SoCs don't have PIT(i8254) or HPET, so MSR
+ * based calibration is the only option.
+ *
+ *
+ * Copyright (C) 2013 Intel Corporation
+ * Author: Bin Gao <bin.gao@intel.com>
+ *
+ * This file is released under the GPLv2.
+ */
+
+#include <linux/kernel.h>
+#include <asm/processor.h>
+#include <asm/setup.h>
+#include <asm/apic.h>
+#include <asm/param.h>
+
+/* CPU reference clock frequency: in KHz */
+#define FREQ_83                83200
+#define FREQ_100       99840
+#define FREQ_133       133200
+#define FREQ_166       166400
+
+#define MAX_NUM_FREQS  8
+
+/*
+ * According to Intel 64 and IA-32 System Programming Guide,
+ * if MSR_PERF_STAT[31] is set, the maximum resolved bus ratio can be
+ * read in MSR_PLATFORM_ID[12:8], otherwise in MSR_PERF_STAT[44:40].
+ * Unfortunately some Intel Atom SoCs aren't quite compliant to this,
+ * so we need manually differentiate SoC families. This is what the
+ * field msr_plat does.
+ */
+struct freq_desc {
+       u8 x86_family;  /* CPU family */
+       u8 x86_model;   /* model */
+       u8 msr_plat;    /* 1: use MSR_PLATFORM_INFO, 0: MSR_IA32_PERF_STATUS */
+       u32 freqs[MAX_NUM_FREQS];
+};
+
+static struct freq_desc freq_desc_tables[] = {
+       /* PNW */
+       { 6, 0x27, 0, { 0, 0, 0, 0, 0, FREQ_100, 0, FREQ_83 } },
+       /* CLV+ */
+       { 6, 0x35, 0, { 0, FREQ_133, 0, 0, 0, FREQ_100, 0, FREQ_83 } },
+       /* TNG */
+       { 6, 0x4a, 1, { 0, FREQ_100, FREQ_133, 0, 0, 0, 0, 0 } },
+       /* VLV2 */
+       { 6, 0x37, 1, { FREQ_83, FREQ_100, FREQ_133, FREQ_166, 0, 0, 0, 0 } },
+       /* ANN */
+       { 6, 0x5a, 1, { FREQ_83, FREQ_100, FREQ_133, FREQ_100, 0, 0, 0, 0 } },
+};
+
+static int match_cpu(u8 family, u8 model)
+{
+       int i;
+
+       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(freq_desc_tables); i++) {
+               if ((family == freq_desc_tables[i].x86_family) &&
+                       (model == freq_desc_tables[i].x86_model))
+                       return i;
+       }
+
+       return -1;
+}
+
+/* Map CPU reference clock freq ID(0-7) to CPU reference clock freq(KHz) */
+#define id_to_freq(cpu_index, freq_id) \
+       (freq_desc_tables[cpu_index].freqs[freq_id])
+
+/*
+ * Do MSR calibration only for known/supported CPUs.
+ *
+ * Returns the calibration value or 0 if MSR calibration failed.
+ */
+unsigned long try_msr_calibrate_tsc(void)
+{
+       u32 lo, hi, ratio, freq_id, freq;
+       unsigned long res;
+       int cpu_index;
+
+       cpu_index = match_cpu(boot_cpu_data.x86, boot_cpu_data.x86_model);
+       if (cpu_index < 0)
+               return 0;
+
+       if (freq_desc_tables[cpu_index].msr_plat) {
+               rdmsr(MSR_PLATFORM_INFO, lo, hi);
+               ratio = (lo >> 8) & 0x1f;
+       } else {
+               rdmsr(MSR_IA32_PERF_STATUS, lo, hi);
+               ratio = (hi >> 8) & 0x1f;
+       }
+       pr_info("Maximum core-clock to bus-clock ratio: 0x%x\n", ratio);
+
+       if (!ratio)
+               goto fail;
+
+       /* Get FSB FREQ ID */
+       rdmsr(MSR_FSB_FREQ, lo, hi);
+       freq_id = lo & 0x7;
+       freq = id_to_freq(cpu_index, freq_id);
+       pr_info("Resolved frequency ID: %u, frequency: %u KHz\n",
+                               freq_id, freq);
+       if (!freq)
+               goto fail;
+
+       /* TSC frequency = maximum resolved freq * maximum resolved bus ratio */
+       res = freq * ratio;
+       pr_info("TSC runs at %lu KHz\n", res);
+
+#ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
+       lapic_timer_frequency = (freq * 1000) / HZ;
+       pr_info("lapic_timer_frequency = %d\n", lapic_timer_frequency);
+#endif
+       return res;
+
+fail:
+       pr_warn("Fast TSC calibration using MSR failed\n");
+       return 0;
+}