sys/kern/kern_clock.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2003,2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  *
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *    the documentation and/or other materials provided with the
  16  *    distribution.
  17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *    from this software without specific, prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  * Copyright (c) 1997, 1998 Poul-Henning Kamp <phk@FreeBSD.org>
  35  * Copyright (c) 1982, 1986, 1991, 1993
  36  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  37  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
  38  * All or some portions of this file are derived from material licensed
  39  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
  40  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
  41  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
  42  *
  43  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  44  * modification, are permitted provided that the following conditions
  45  * are met:
  46  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  47  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  48  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  49  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  50  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  51  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  52  *    must display the following acknowledgement:
  53  *      This product includes software developed by the University of
  54  *      California, Berkeley and its contributors.
  55  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  56  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  57  *    without specific prior written permission.
  58  *
  59  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  60  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  61  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  62  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  63  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  64  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  65  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  66  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  67  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  68  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  69  * SUCH DAMAGE.
  70  *
  71  *      @(#)kern_clock.c        8.5 (Berkeley) 1/21/94
  72  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_clock.c,v 1.105.2.10 2002/10/17 13:19:40 maxim Exp $
  73  * $DragonFly: src/sys/kern/kern_clock.c,v 1.62 2008/09/09 04:06:13 dillon Exp $
  74  */
  75
  76 #include "opt_ntp.h"
  77 #include "opt_polling.h"
  78 #include "opt_ifpoll.h"
  79 #include "opt_pctrack.h"
  80
  81 #include <sys/param.h>
  82 #include <sys/systm.h>
  83 #include <sys/callout.h>
  84 #include <sys/kernel.h>
  85 #include <sys/kinfo.h>
  86 #include <sys/proc.h>
  87 #include <sys/malloc.h>
  88 #include <sys/resourcevar.h>
  89 #include <sys/signalvar.h>
  90 #include <sys/timex.h>
  91 #include <sys/timepps.h>
  92 #include <vm/vm.h>
  93 #include <sys/lock.h>
  94 #include <vm/pmap.h>
  95 #include <vm/vm_map.h>
  96 #include <vm/vm_extern.h>
  97 #include <sys/sysctl.h>
  98
  99 #include <sys/thread2.h>
 100
 101 #include <machine/cpu.h>
 102 #include <machine/limits.h>
 103 #include <machine/smp.h>
 104 #include <machine/cpufunc.h>
 105 #include <machine/specialreg.h>
 106 #include <machine/clock.h>
 107
 108 #ifdef GPROF
 109 #include <sys/gmon.h>
 110 #endif
 111
 112 #ifdef DEVICE_POLLING
 113 extern void init_device_poll_pcpu(int);
 114 #endif
 115
 116 #ifdef IFPOLL_ENABLE
 117 extern void ifpoll_init_pcpu(int);
 118 #endif
 119
 120 #ifdef DEBUG_PCTRACK
 121 static void do_pctrack(struct intrframe *frame, int which);
 122 #endif
 123
 124 static void initclocks (void *dummy);
 125 SYSINIT(clocks, SI_BOOT2_CLOCKS, SI_ORDER_FIRST, initclocks, NULL)
 126
 127 /*
 128  * Some of these don't belong here, but it's easiest to concentrate them.
 129  * Note that cpu_time counts in microseconds, but most userland programs
 130  * just compare relative times against the total by delta.
 131  */
 132 struct kinfo_cputime cputime_percpu[MAXCPU];
 133 #ifdef DEBUG_PCTRACK
 134 struct kinfo_pcheader cputime_pcheader = { PCTRACK_SIZE, PCTRACK_ARYSIZE };
 135 struct kinfo_pctrack cputime_pctrack[MAXCPU][PCTRACK_SIZE];
 136 #endif
 137
 138 #ifdef SMP
 139 static int
 140 sysctl_cputime(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 141 {
 142         int cpu, error = 0;
 143         size_t size = sizeof(struct kinfo_cputime);
 144
 145         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
 146                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &cputime_percpu[cpu], size)))
 147                         break;
 148         }
 149
 150         return (error);
 151 }
 152 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, cputime, (CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD), 0, 0,
 153         sysctl_cputime, "S,kinfo_cputime", "CPU time statistics");
 154 #else
 155 SYSCTL_STRUCT(_kern, OID_AUTO, cputime, CTLFLAG_RD, &cpu_time, kinfo_cputime,
 156     "CPU time statistics");
 157 #endif
 158
 159 /*
 160  * boottime is used to calculate the 'real' uptime.  Do not confuse this with
 161  * microuptime().  microtime() is not drift compensated.  The real uptime
 162  * with compensation is nanotime() - bootime.  boottime is recalculated
 163  * whenever the real time is set based on the compensated elapsed time
 164  * in seconds (gd->gd_time_seconds).
 165  *
 166  * The gd_time_seconds and gd_cpuclock_base fields remain fairly monotonic.
 167  * Slight adjustments to gd_cpuclock_base are made to phase-lock it to
 168  * the real time.
 169  */
 170 struct timespec boottime;       /* boot time (realtime) for reference only */
 171 time_t time_second;             /* read-only 'passive' uptime in seconds */
 172
 173 /*
 174  * basetime is used to calculate the compensated real time of day.  The
 175  * basetime can be modified on a per-tick basis by the adjtime(),
 176  * ntp_adjtime(), and sysctl-based time correction APIs.
 177  *
 178  * Note that frequency corrections can also be made by adjusting
 179  * gd_cpuclock_base.
 180  *
 181  * basetime is a tail-chasing FIFO, updated only by cpu #0.  The FIFO is
 182  * used on both SMP and UP systems to avoid MP races between cpu's and
 183  * interrupt races on UP systems.
 184  */
 185 #define BASETIME_ARYSIZE        16
 186 #define BASETIME_ARYMASK        (BASETIME_ARYSIZE - 1)
 187 static struct timespec basetime[BASETIME_ARYSIZE];
 188 static volatile int basetime_index;
 189
 190 static int
 191 sysctl_get_basetime(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 192 {
 193         struct timespec *bt;
 194         int error;
 195         int index;
 196
 197         /*
 198          * Because basetime data and index may be updated by another cpu,
 199          * a load fence is required to ensure that the data we read has
 200          * not been speculatively read relative to a possibly updated index.
 201          */
 202         index = basetime_index;
 203         cpu_lfence();
 204         bt = &basetime[index];
 205         error = SYSCTL_OUT(req, bt, sizeof(*bt));
 206         return (error);
 207 }
 208
 209 SYSCTL_STRUCT(_kern, KERN_BOOTTIME, boottime, CTLFLAG_RD,
 210     &boottime, timespec, "System boottime");
 211 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, basetime, CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_RD, 0, 0,
 212     sysctl_get_basetime, "S,timespec", "System basetime");
 213
 214 static void hardclock(systimer_t info, struct intrframe *frame);
 215 static void statclock(systimer_t info, struct intrframe *frame);
 216 static void schedclock(systimer_t info, struct intrframe *frame);
 217 static void getnanotime_nbt(struct timespec *nbt, struct timespec *tsp);
 218
 219 int     ticks;                  /* system master ticks at hz */
 220 int     clocks_running;         /* tsleep/timeout clocks operational */
 221 int64_t nsec_adj;               /* ntpd per-tick adjustment in nsec << 32 */
 222 int64_t nsec_acc;               /* accumulator */
 223
 224 /* NTPD time correction fields */
 225 int64_t ntp_tick_permanent;     /* per-tick adjustment in nsec << 32 */
 226 int64_t ntp_tick_acc;           /* accumulator for per-tick adjustment */
 227 int64_t ntp_delta;              /* one-time correction in nsec */
 228 int64_t ntp_big_delta = 1000000000;
 229 int32_t ntp_tick_delta;         /* current adjustment rate */
 230 int32_t ntp_default_tick_delta; /* adjustment rate for ntp_delta */
 231 time_t  ntp_leap_second;        /* time of next leap second */
 232 int     ntp_leap_insert;        /* whether to insert or remove a second */
 233
 234 /*
 235  * Finish initializing clock frequencies and start all clocks running.
 236  */
 237 /* ARGSUSED*/
 238 static void
 239 initclocks(void *dummy)
 240 {
 241         /*psratio = profhz / stathz;*/
 242         initclocks_pcpu();
 243         clocks_running = 1;
 244 }
 245
 246 /*
 247  * Called on a per-cpu basis
 248  */
 249 void
 250 initclocks_pcpu(void)
 251 {
 252         struct globaldata *gd = mycpu;
 253
 254         crit_enter();
 255         if (gd->gd_cpuid == 0) {
 256             gd->gd_time_seconds = 1;
 257             gd->gd_cpuclock_base = sys_cputimer->count();
 258         } else {
 259             /* XXX */
 260             gd->gd_time_seconds = globaldata_find(0)->gd_time_seconds;
 261             gd->gd_cpuclock_base = globaldata_find(0)->gd_cpuclock_base;
 262         }
 263
 264         systimer_intr_enable();
 265
 266 #ifdef DEVICE_POLLING
 267         init_device_poll_pcpu(gd->gd_cpuid);
 268 #endif
 269
 270 #ifdef IFPOLL_ENABLE
 271         ifpoll_init_pcpu(gd->gd_cpuid);
 272 #endif
 273
 274         /*
 275          * Use a non-queued periodic systimer to prevent multiple ticks from
 276          * building up if the sysclock jumps forward (8254 gets reset).  The
 277          * sysclock will never jump backwards.  Our time sync is based on
 278          * the actual sysclock, not the ticks count.
 279          */
 280         systimer_init_periodic_nq(&gd->gd_hardclock, hardclock, NULL, hz);
 281         systimer_init_periodic_nq(&gd->gd_statclock, statclock, NULL, stathz);
 282         /* XXX correct the frequency for scheduler / estcpu tests */
 283         systimer_init_periodic_nq(&gd->gd_schedclock, schedclock,
 284                                 NULL, ESTCPUFREQ);
 285         crit_exit();
 286 }
 287
 288 /*
 289  * This sets the current real time of day.  Timespecs are in seconds and
 290  * nanoseconds.  We do not mess with gd_time_seconds and gd_cpuclock_base,
 291  * instead we adjust basetime so basetime + gd_* results in the current
 292  * time of day.  This way the gd_* fields are guarenteed to represent
 293  * a monotonically increasing 'uptime' value.
 294  *
 295  * When set_timeofday() is called from userland, the system call forces it
 296  * onto cpu #0 since only cpu #0 can update basetime_index.
 297  */
 298 void
 299 set_timeofday(struct timespec *ts)
 300 {
 301         struct timespec *nbt;
 302         int ni;
 303
 304         /*
 305          * XXX SMP / non-atomic basetime updates
 306          */
 307         crit_enter();
 308         ni = (basetime_index + 1) & BASETIME_ARYMASK;
 309         nbt = &basetime[ni];
 310         nanouptime(nbt);
 311         nbt->tv_sec = ts->tv_sec - nbt->tv_sec;
 312         nbt->tv_nsec = ts->tv_nsec - nbt->tv_nsec;
 313         if (nbt->tv_nsec < 0) {
 314             nbt->tv_nsec += 1000000000;
 315             --nbt->tv_sec;
 316         }
 317
 318         /*
 319          * Note that basetime diverges from boottime as the clock drift is
 320          * compensated for, so we cannot do away with boottime.  When setting
 321          * the absolute time of day the drift is 0 (for an instant) and we
 322          * can simply assign boottime to basetime.
 323          *
 324          * Note that nanouptime() is based on gd_time_seconds which is drift
 325          * compensated up to a point (it is guarenteed to remain monotonically
 326          * increasing).  gd_time_seconds is thus our best uptime guess and
 327          * suitable for use in the boottime calculation.  It is already taken
 328          * into account in the basetime calculation above.
 329          */
 330         boottime.tv_sec = nbt->tv_sec;
 331         ntp_delta = 0;
 332
 333         /*
 334          * We now have a new basetime, make sure all other cpus have it,
 335          * then update the index.
 336          */
 337         cpu_sfence();
 338         basetime_index = ni;
 339
 340         crit_exit();
 341 }
 342
 343 /*
 344  * Each cpu has its own hardclock, but we only increments ticks and softticks
 345  * on cpu #0.
 346  *
 347  * NOTE! systimer! the MP lock might not be held here.  We can only safely
 348  * manipulate objects owned by the current cpu.
 349  */
 350 static void
 351 hardclock(systimer_t info, struct intrframe *frame)
 352 {
 353         sysclock_t cputicks;
 354         struct proc *p;
 355         struct globaldata *gd = mycpu;
 356
 357         /*
 358          * Realtime updates are per-cpu.  Note that timer corrections as
 359          * returned by microtime() and friends make an additional adjustment
 360          * using a system-wise 'basetime', but the running time is always
 361          * taken from the per-cpu globaldata area.  Since the same clock
 362          * is distributing (XXX SMP) to all cpus, the per-cpu timebases
 363          * stay in synch.
 364          *
 365          * Note that we never allow info->time (aka gd->gd_hardclock.time)
 366          * to reverse index gd_cpuclock_base, but that it is possible for
 367          * it to temporarily get behind in the seconds if something in the
 368          * system locks interrupts for a long period of time.  Since periodic
 369          * timers count events, though everything should resynch again
 370          * immediately.
 371          */
 372         cputicks = info->time - gd->gd_cpuclock_base;
 373         if (cputicks >= sys_cputimer->freq) {
 374                 ++gd->gd_time_seconds;
 375                 gd->gd_cpuclock_base += sys_cputimer->freq;
 376         }
 377
 378         /*
 379          * The system-wide ticks counter and NTP related timedelta/tickdelta
 380          * adjustments only occur on cpu #0.  NTP adjustments are accomplished
 381          * by updating basetime.
 382          */
 383         if (gd->gd_cpuid == 0) {
 384             struct timespec *nbt;
 385             struct timespec nts;
 386             int leap;
 387             int ni;
 388
 389             ++ticks;
 390
 391 #if 0
 392             if (tco->tc_poll_pps)
 393                 tco->tc_poll_pps(tco);
 394 #endif
 395
 396             /*
 397              * Calculate the new basetime index.  We are in a critical section
 398              * on cpu #0 and can safely play with basetime_index.  Start
 399              * with the current basetime and then make adjustments.
 400              */
 401             ni = (basetime_index + 1) & BASETIME_ARYMASK;
 402             nbt = &basetime[ni];
 403             *nbt = basetime[basetime_index];
 404
 405             /*
 406              * Apply adjtime corrections.  (adjtime() API)
 407              *
 408              * adjtime() only runs on cpu #0 so our critical section is
 409              * sufficient to access these variables.
 410              */
 411             if (ntp_delta != 0) {
 412                 nbt->tv_nsec += ntp_tick_delta;
 413                 ntp_delta -= ntp_tick_delta;
 414                 if ((ntp_delta > 0 && ntp_delta < ntp_tick_delta) ||
 415                     (ntp_delta < 0 && ntp_delta > ntp_tick_delta)) {
 416                         ntp_tick_delta = ntp_delta;
 417                 }
 418             }
 419
 420             /*
 421              * Apply permanent frequency corrections.  (sysctl API)
 422              */
 423             if (ntp_tick_permanent != 0) {
 424                 ntp_tick_acc += ntp_tick_permanent;
 425                 if (ntp_tick_acc >= (1LL << 32)) {
 426                     nbt->tv_nsec += ntp_tick_acc >> 32;
 427                     ntp_tick_acc -= (ntp_tick_acc >> 32) << 32;
 428                 } else if (ntp_tick_acc <= -(1LL << 32)) {
 429                     /* Negate ntp_tick_acc to avoid shifting the sign bit. */
 430                     nbt->tv_nsec -= (-ntp_tick_acc) >> 32;
 431                     ntp_tick_acc += ((-ntp_tick_acc) >> 32) << 32;
 432                 }
 433             }
 434
 435             if (nbt->tv_nsec >= 1000000000) {
 436                     nbt->tv_sec++;
 437                     nbt->tv_nsec -= 1000000000;
 438             } else if (nbt->tv_nsec < 0) {
 439                     nbt->tv_sec--;
 440                     nbt->tv_nsec += 1000000000;
 441             }
 442
 443             /*
 444              * Another per-tick compensation.  (for ntp_adjtime() API)
 445              */
 446             if (nsec_adj != 0) {
 447                 nsec_acc += nsec_adj;
 448                 if (nsec_acc >= 0x100000000LL) {
 449                     nbt->tv_nsec += nsec_acc >> 32;
 450                     nsec_acc = (nsec_acc & 0xFFFFFFFFLL);
 451                 } else if (nsec_acc <= -0x100000000LL) {
 452                     nbt->tv_nsec -= -nsec_acc >> 32;
 453                     nsec_acc = -(-nsec_acc & 0xFFFFFFFFLL);
 454                 }
 455                 if (nbt->tv_nsec >= 1000000000) {
 456                     nbt->tv_nsec -= 1000000000;
 457                     ++nbt->tv_sec;
 458                 } else if (nbt->tv_nsec < 0) {
 459                     nbt->tv_nsec += 1000000000;
 460                     --nbt->tv_sec;
 461                 }
 462             }
 463
 464             /************************************************************
 465              *                  LEAP SECOND CORRECTION                  *
 466              ************************************************************
 467              *
 468              * Taking into account all the corrections made above, figure
 469              * out the new real time.  If the seconds field has changed
 470              * then apply any pending leap-second corrections.
 471              */
 472             getnanotime_nbt(nbt, &nts);
 473
 474             if (time_second != nts.tv_sec) {
 475                 /*
 476                  * Apply leap second (sysctl API).  Adjust nts for changes
 477                  * so we do not have to call getnanotime_nbt again.
 478                  */
 479                 if (ntp_leap_second) {
 480                     if (ntp_leap_second == nts.tv_sec) {
 481                         if (ntp_leap_insert) {
 482                             nbt->tv_sec++;
 483                             nts.tv_sec++;
 484                         } else {
 485                             nbt->tv_sec--;
 486                             nts.tv_sec--;
 487                         }
 488                         ntp_leap_second--;
 489                     }
 490                 }
 491
 492                 /*
 493                  * Apply leap second (ntp_adjtime() API), calculate a new
 494                  * nsec_adj field.  ntp_update_second() returns nsec_adj
 495                  * as a per-second value but we need it as a per-tick value.
 496                  */
 497                 leap = ntp_update_second(time_second, &nsec_adj);
 498                 nsec_adj /= hz;
 499                 nbt->tv_sec += leap;
 500                 nts.tv_sec += leap;
 501
 502                 /*
 503                  * Update the time_second 'approximate time' global.
 504                  */
 505                 time_second = nts.tv_sec;
 506             }
 507
 508             /*
 509              * Finally, our new basetime is ready to go live!
 510              */
 511             cpu_sfence();
 512             basetime_index = ni;
 513
 514             /*
 515              * Figure out how badly the system is starved for memory
 516              */
 517             vm_fault_ratecheck();
 518         }
 519
 520         /*
 521          * lwkt thread scheduler fair queueing
 522          */
 523         lwkt_fairq_schedulerclock(curthread);
 524
 525         /*
 526          * softticks are handled for all cpus
 527          */
 528         hardclock_softtick(gd);
 529
 530         /*
 531          * The LWKT scheduler will generally allow the current process to
 532          * return to user mode even if there are other runnable LWKT threads
 533          * running in kernel mode on behalf of a user process.  This will
 534          * ensure that those other threads have an opportunity to run in
 535          * fairly short order (but not instantly).
 536          */
 537         need_lwkt_resched();
 538
 539         /*
 540          * ITimer handling is per-tick, per-cpu.
 541          *
 542          * We must acquire the per-process token in order for ksignal()
 543          * to be non-blocking.
 544          */
 545         if ((p = curproc) != NULL && lwkt_trytoken(&p->p_token)) {
 546                 crit_enter_hard();
 547                 if (frame && CLKF_USERMODE(frame) &&
 548                     timevalisset(&p->p_timer[ITIMER_VIRTUAL].it_value) &&
 549                     itimerdecr(&p->p_timer[ITIMER_VIRTUAL], ustick) == 0)
 550                         ksignal(p, SIGVTALRM);
 551                 if (timevalisset(&p->p_timer[ITIMER_PROF].it_value) &&
 552                     itimerdecr(&p->p_timer[ITIMER_PROF], ustick) == 0)
 553                         ksignal(p, SIGPROF);
 554                 crit_exit_hard();
 555                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
 556         }
 557         setdelayed();
 558 }
 559
 560 /*
 561  * The statistics clock typically runs at a 125Hz rate, and is intended
 562  * to be frequency offset from the hardclock (typ 100Hz).  It is per-cpu.
 563  *
 564  * NOTE! systimer! the MP lock might not be held here.  We can only safely
 565  * manipulate objects owned by the current cpu.
 566  *
 567  * The stats clock is responsible for grabbing a profiling sample.
 568  * Most of the statistics are only used by user-level statistics programs.
 569  * The main exceptions are p->p_uticks, p->p_sticks, p->p_iticks, and
 570  * p->p_estcpu.
 571  *
 572  * Like the other clocks, the stat clock is called from what is effectively
 573  * a fast interrupt, so the context should be the thread/process that got
 574  * interrupted.
 575  */
 576 static void
 577 statclock(systimer_t info, struct intrframe *frame)
 578 {
 579 #ifdef GPROF
 580         struct gmonparam *g;
 581         int i;
 582 #endif
 583         thread_t td;
 584         struct proc *p;
 585         int bump;
 586         struct timeval tv;
 587         struct timeval *stv;
 588
 589         /*
 590          * How big was our timeslice relative to the last time?
 591          */
 592         microuptime(&tv);       /* mpsafe */
 593         stv = &mycpu->gd_stattv;
 594         if (stv->tv_sec == 0) {
 595             bump = 1;
 596         } else {
 597             bump = tv.tv_usec - stv->tv_usec +
 598                 (tv.tv_sec - stv->tv_sec) * 1000000;
 599             if (bump < 0)
 600                 bump = 0;
 601             if (bump > 1000000)
 602                 bump = 1000000;
 603         }
 604         *stv = tv;
 605
 606         td = curthread;
 607         p = td->td_proc;
 608
 609         if (frame && CLKF_USERMODE(frame)) {
 610                 /*
 611                  * Came from userland, handle user time and deal with
 612                  * possible process.
 613                  */
 614                 if (p && (p->p_flag & P_PROFIL))
 615                         addupc_intr(p, CLKF_PC(frame), 1);
 616                 td->td_uticks += bump;
 617
 618                 /*
 619                  * Charge the time as appropriate
 620                  */
 621                 if (p && p->p_nice > NZERO)
 622                         cpu_time.cp_nice += bump;
 623                 else
 624                         cpu_time.cp_user += bump;
 625         } else {
 626 #ifdef GPROF
 627                 /*
 628                  * Kernel statistics are just like addupc_intr, only easier.
 629                  */
 630                 g = &_gmonparam;
 631                 if (g->state == GMON_PROF_ON && frame) {
 632                         i = CLKF_PC(frame) - g->lowpc;
 633                         if (i < g->textsize) {
 634                                 i /= HISTFRACTION * sizeof(*g->kcount);
 635                                 g->kcount[i]++;
 636                         }
 637                 }
 638 #endif
 639                 /*
 640                  * Came from kernel mode, so we were:
 641                  * - handling an interrupt,
 642                  * - doing syscall or trap work on behalf of the current
 643                  *   user process, or
 644                  * - spinning in the idle loop.
 645                  * Whichever it is, charge the time as appropriate.
 646                  * Note that we charge interrupts to the current process,
 647                  * regardless of whether they are ``for'' that process,
 648                  * so that we know how much of its real time was spent
 649                  * in ``non-process'' (i.e., interrupt) work.
 650                  *
 651                  * XXX assume system if frame is NULL.  A NULL frame
 652                  * can occur if ipi processing is done from a crit_exit().
 653                  */
 654                 if (frame && CLKF_INTR(frame))
 655                         td->td_iticks += bump;
 656                 else
 657                         td->td_sticks += bump;
 658
 659                 if (frame && CLKF_INTR(frame)) {
 660 #ifdef DEBUG_PCTRACK
 661                         do_pctrack(frame, PCTRACK_INT);
 662 #endif
 663                         cpu_time.cp_intr += bump;
 664                 } else {
 665                         if (td == &mycpu->gd_idlethread) {
 666                                 cpu_time.cp_idle += bump;
 667                         } else {
 668 #ifdef DEBUG_PCTRACK
 669                                 if (frame)
 670                                         do_pctrack(frame, PCTRACK_SYS);
 671 #endif
 672                                 cpu_time.cp_sys += bump;
 673                         }
 674                 }
 675         }
 676 }
 677
 678 #ifdef DEBUG_PCTRACK
 679 /*
 680  * Sample the PC when in the kernel or in an interrupt.  User code can
 681  * retrieve the information and generate a histogram or other output.
 682  */
 683
 684 static void
 685 do_pctrack(struct intrframe *frame, int which)
 686 {
 687         struct kinfo_pctrack *pctrack;
 688
 689         pctrack = &cputime_pctrack[mycpu->gd_cpuid][which];
 690         pctrack->pc_array[pctrack->pc_index & PCTRACK_ARYMASK] =
 691                 (void *)CLKF_PC(frame);
 692         ++pctrack->pc_index;
 693 }
 694
 695 static int
 696 sysctl_pctrack(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 697 {
 698         struct kinfo_pcheader head;
 699         int error;
 700         int cpu;
 701         int ntrack;
 702
 703         head.pc_ntrack = PCTRACK_SIZE;
 704         head.pc_arysize = PCTRACK_ARYSIZE;
 705
 706         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &head, sizeof(head))) != 0)
 707                 return (error);
 708
 709         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
 710                 for (ntrack = 0; ntrack < PCTRACK_SIZE; ++ntrack) {
 711                         error = SYSCTL_OUT(req, &cputime_pctrack[cpu][ntrack],
 712                                            sizeof(struct kinfo_pctrack));
 713                         if (error)
 714                                 break;
 715                 }
 716                 if (error)
 717                         break;
 718         }
 719         return (error);
 720 }
 721 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, pctrack, (CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD), 0, 0,
 722         sysctl_pctrack, "S,kinfo_pcheader", "CPU PC tracking");
 723
 724 #endif
 725
 726 /*
 727  * The scheduler clock typically runs at a 50Hz rate.  NOTE! systimer,
 728  * the MP lock might not be held.  We can safely manipulate parts of curproc
 729  * but that's about it.
 730  *
 731  * Each cpu has its own scheduler clock.
 732  */
 733 static void
 734 schedclock(systimer_t info, struct intrframe *frame)
 735 {
 736         struct lwp *lp;
 737         struct rusage *ru;
 738         struct vmspace *vm;
 739         long rss;
 740
 741         if ((lp = lwkt_preempted_proc()) != NULL) {
 742                 /*
 743                  * Account for cpu time used and hit the scheduler.  Note
 744                  * that this call MUST BE MP SAFE, and the BGL IS NOT HELD
 745                  * HERE.
 746                  */
 747                 ++lp->lwp_cpticks;
 748                 lp->lwp_proc->p_usched->schedulerclock(lp, info->periodic,
 749                                                        info->time);
 750         }
 751         if ((lp = curthread->td_lwp) != NULL) {
 752                 /*
 753                  * Update resource usage integrals and maximums.
 754                  */
 755                 if ((ru = &lp->lwp_proc->p_ru) &&
 756                     (vm = lp->lwp_proc->p_vmspace) != NULL) {
 757                         ru->ru_ixrss += pgtok(vm->vm_tsize);
 758                         ru->ru_idrss += pgtok(vm->vm_dsize);
 759                         ru->ru_isrss += pgtok(vm->vm_ssize);
 760                         rss = pgtok(vmspace_resident_count(vm));
 761                         if (ru->ru_maxrss < rss)
 762                                 ru->ru_maxrss = rss;
 763                 }
 764         }
 765 }
 766
 767 /*
 768  * Compute number of ticks for the specified amount of time.  The
 769  * return value is intended to be used in a clock interrupt timed
 770  * operation and guarenteed to meet or exceed the requested time.
 771  * If the representation overflows, return INT_MAX.  The minimum return
 772  * value is 1 ticks and the function will average the calculation up.
 773  * If any value greater then 0 microseconds is supplied, a value
 774  * of at least 2 will be returned to ensure that a near-term clock
 775  * interrupt does not cause the timeout to occur (degenerately) early.
 776  *
 777  * Note that limit checks must take into account microseconds, which is
 778  * done simply by using the smaller signed long maximum instead of
 779  * the unsigned long maximum.
 780  *
 781  * If ints have 32 bits, then the maximum value for any timeout in
 782  * 10ms ticks is 248 days.
 783  */
 784 int
 785 tvtohz_high(struct timeval *tv)
 786 {
 787         int ticks;
 788         long sec, usec;
 789
 790         sec = tv->tv_sec;
 791         usec = tv->tv_usec;
 792         if (usec < 0) {
 793                 sec--;
 794                 usec += 1000000;
 795         }
 796         if (sec < 0) {
 797 #ifdef DIAGNOSTIC
 798                 if (usec > 0) {
 799                         sec++;
 800                         usec -= 1000000;
 801                 }
 802                 kprintf("tvtohz_high: negative time difference "
 803                         "%ld sec %ld usec\n",
 804                         sec, usec);
 805 #endif
 806                 ticks = 1;
 807         } else if (sec <= INT_MAX / hz) {
 808                 ticks = (int)(sec * hz +
 809                             ((u_long)usec + (ustick - 1)) / ustick) + 1;
 810         } else {
 811                 ticks = INT_MAX;
 812         }
 813         return (ticks);
 814 }
 815
 816 int
 817 tstohz_high(struct timespec *ts)
 818 {
 819         int ticks;
 820         long sec, nsec;
 821
 822         sec = ts->tv_sec;
 823         nsec = ts->tv_nsec;
 824         if (nsec < 0) {
 825                 sec--;
 826                 nsec += 1000000000;
 827         }
 828         if (sec < 0) {
 829 #ifdef DIAGNOSTIC
 830                 if (nsec > 0) {
 831                         sec++;
 832                         nsec -= 1000000000;
 833                 }
 834                 kprintf("tstohz_high: negative time difference "
 835                         "%ld sec %ld nsec\n",
 836                         sec, nsec);
 837 #endif
 838                 ticks = 1;
 839         } else if (sec <= INT_MAX / hz) {
 840                 ticks = (int)(sec * hz +
 841                             ((u_long)nsec + (nstick - 1)) / nstick) + 1;
 842         } else {
 843                 ticks = INT_MAX;
 844         }
 845         return (ticks);
 846 }
 847
 848
 849 /*
 850  * Compute number of ticks for the specified amount of time, erroring on
 851  * the side of it being too low to ensure that sleeping the returned number
 852  * of ticks will not result in a late return.
 853  *
 854  * The supplied timeval may not be negative and should be normalized.  A
 855  * return value of 0 is possible if the timeval converts to less then
 856  * 1 tick.
 857  *
 858  * If ints have 32 bits, then the maximum value for any timeout in
 859  * 10ms ticks is 248 days.
 860  */
 861 int
 862 tvtohz_low(struct timeval *tv)
 863 {
 864         int ticks;
 865         long sec;
 866
 867         sec = tv->tv_sec;
 868         if (sec <= INT_MAX / hz)
 869                 ticks = (int)(sec * hz + (u_long)tv->tv_usec / ustick);
 870         else
 871                 ticks = INT_MAX;
 872         return (ticks);
 873 }
 874
 875 int
 876 tstohz_low(struct timespec *ts)
 877 {
 878         int ticks;
 879         long sec;
 880
 881         sec = ts->tv_sec;
 882         if (sec <= INT_MAX / hz)
 883                 ticks = (int)(sec * hz + (u_long)ts->tv_nsec / nstick);
 884         else
 885                 ticks = INT_MAX;
 886         return (ticks);
 887 }
 888
 889 /*
 890  * Start profiling on a process.
 891  *
 892  * Kernel profiling passes proc0 which never exits and hence
 893  * keeps the profile clock running constantly.
 894  */
 895 void
 896 startprofclock(struct proc *p)
 897 {
 898         if ((p->p_flag & P_PROFIL) == 0) {
 899                 p->p_flag |= P_PROFIL;
 900 #if 0   /* XXX */
 901                 if (++profprocs == 1 && stathz != 0) {
 902                         crit_enter();
 903                         psdiv = psratio;
 904                         setstatclockrate(profhz);
 905                         crit_exit();
 906                 }
 907 #endif
 908         }
 909 }
 910
 911 /*
 912  * Stop profiling on a process.
 913  */
 914 void
 915 stopprofclock(struct proc *p)
 916 {
 917         if (p->p_flag & P_PROFIL) {
 918                 p->p_flag &= ~P_PROFIL;
 919 #if 0   /* XXX */
 920                 if (--profprocs == 0 && stathz != 0) {
 921                         crit_enter();
 922                         psdiv = 1;
 923                         setstatclockrate(stathz);
 924                         crit_exit();
 925                 }
 926 #endif
 927         }
 928 }
 929
 930 /*
 931  * Return information about system clocks.
 932  */
 933 static int
 934 sysctl_kern_clockrate(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 935 {
 936         struct kinfo_clockinfo clkinfo;
 937         /*
 938          * Construct clockinfo structure.
 939          */
 940         clkinfo.ci_hz = hz;
 941         clkinfo.ci_tick = ustick;
 942         clkinfo.ci_tickadj = ntp_default_tick_delta / 1000;
 943         clkinfo.ci_profhz = profhz;
 944         clkinfo.ci_stathz = stathz ? stathz : hz;
 945         return (sysctl_handle_opaque(oidp, &clkinfo, sizeof clkinfo, req));
 946 }
 947
 948 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_CLOCKRATE, clockrate, CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_RD,
 949         0, 0, sysctl_kern_clockrate, "S,clockinfo","");
 950
 951 /*
 952  * We have eight functions for looking at the clock, four for
 953  * microseconds and four for nanoseconds.  For each there is fast
 954  * but less precise version "get{nano|micro}[up]time" which will
 955  * return a time which is up to 1/HZ previous to the call, whereas
 956  * the raw version "{nano|micro}[up]time" will return a timestamp
 957  * which is as precise as possible.  The "up" variants return the
 958  * time relative to system boot, these are well suited for time
 959  * interval measurements.
 960  *
 961  * Each cpu independantly maintains the current time of day, so all
 962  * we need to do to protect ourselves from changes is to do a loop
 963  * check on the seconds field changing out from under us.
 964  *
 965  * The system timer maintains a 32 bit count and due to various issues
 966  * it is possible for the calculated delta to occassionally exceed
 967  * sys_cputimer->freq.  If this occurs the sys_cputimer->freq64_nsec
 968  * multiplication can easily overflow, so we deal with the case.  For
 969  * uniformity we deal with the case in the usec case too.
 970  *
 971  * All the [get][micro,nano][time,uptime]() routines are MPSAFE.
 972  */
 973 void
 974 getmicrouptime(struct timeval *tvp)
 975 {
 976         struct globaldata *gd = mycpu;
 977         sysclock_t delta;
 978
 979         do {
 980                 tvp->tv_sec = gd->gd_time_seconds;
 981                 delta = gd->gd_hardclock.time - gd->gd_cpuclock_base;
 982         } while (tvp->tv_sec != gd->gd_time_seconds);
 983
 984         if (delta >= sys_cputimer->freq) {
 985                 tvp->tv_sec += delta / sys_cputimer->freq;
 986                 delta %= sys_cputimer->freq;
 987         }
 988         tvp->tv_usec = (sys_cputimer->freq64_usec * delta) >> 32;
 989         if (tvp->tv_usec >= 1000000) {
 990                 tvp->tv_usec -= 1000000;
 991                 ++tvp->tv_sec;
 992         }
 993 }
 994
 995 void
 996 getnanouptime(struct timespec *tsp)
 997 {
 998         struct globaldata *gd = mycpu;
 999         sysclock_t delta;
1000
1001         do {
1002                 tsp->tv_sec = gd->gd_time_seconds;
1003                 delta = gd->gd_hardclock.time - gd->gd_cpuclock_base;
1004         } while (tsp->tv_sec != gd->gd_time_seconds);
1005
1006         if (delta >= sys_cputimer->freq) {
1007                 tsp->tv_sec += delta / sys_cputimer->freq;
1008                 delta %= sys_cputimer->freq;
1009         }
1010         tsp->tv_nsec = (sys_cputimer->freq64_nsec * delta) >> 32;
1011 }
1012
1013 void
1014 microuptime(struct timeval *tvp)
1015 {
1016         struct globaldata *gd = mycpu;
1017         sysclock_t delta;
1018
1019         do {
1020                 tvp->tv_sec = gd->gd_time_seconds;
1021                 delta = sys_cputimer->count() - gd->gd_cpuclock_base;
1022         } while (tvp->tv_sec != gd->gd_time_seconds);
1023
1024         if (delta >= sys_cputimer->freq) {
1025                 tvp->tv_sec += delta / sys_cputimer->freq;
1026                 delta %= sys_cputimer->freq;
1027         }
1028         tvp->tv_usec = (sys_cputimer->freq64_usec * delta) >> 32;
1029 }
1030
1031 void
1032 nanouptime(struct timespec *tsp)
1033 {
1034         struct globaldata *gd = mycpu;
1035         sysclock_t delta;
1036
1037         do {
1038                 tsp->tv_sec = gd->gd_time_seconds;
1039                 delta = sys_cputimer->count() - gd->gd_cpuclock_base;
1040         } while (tsp->tv_sec != gd->gd_time_seconds);
1041
1042         if (delta >= sys_cputimer->freq) {
1043                 tsp->tv_sec += delta / sys_cputimer->freq;
1044                 delta %= sys_cputimer->freq;
1045         }
1046         tsp->tv_nsec = (sys_cputimer->freq64_nsec * delta) >> 32;
1047 }
1048
1049 /*
1050  * realtime routines
1051  */
1052 void
1053 getmicrotime(struct timeval *tvp)
1054 {
1055         struct globaldata *gd = mycpu;
1056         struct timespec *bt;
1057         sysclock_t delta;
1058
1059         do {
1060                 tvp->tv_sec = gd->gd_time_seconds;
1061                 delta = gd->gd_hardclock.time - gd->gd_cpuclock_base;
1062         } while (tvp->tv_sec != gd->gd_time_seconds);
1063
1064         if (delta >= sys_cputimer->freq) {
1065                 tvp->tv_sec += delta / sys_cputimer->freq;
1066                 delta %= sys_cputimer->freq;
1067         }
1068         tvp->tv_usec = (sys_cputimer->freq64_usec * delta) >> 32;
1069
1070         bt = &basetime[basetime_index];
1071         tvp->tv_sec += bt->tv_sec;
1072         tvp->tv_usec += bt->tv_nsec / 1000;
1073         while (tvp->tv_usec >= 1000000) {
1074                 tvp->tv_usec -= 1000000;
1075                 ++tvp->tv_sec;
1076         }
1077 }
1078
1079 void
1080 getnanotime(struct timespec *tsp)
1081 {
1082         struct globaldata *gd = mycpu;
1083         struct timespec *bt;
1084         sysclock_t delta;
1085
1086         do {
1087                 tsp->tv_sec = gd->gd_time_seconds;
1088                 delta = gd->gd_hardclock.time - gd->gd_cpuclock_base;
1089         } while (tsp->tv_sec != gd->gd_time_seconds);
1090
1091         if (delta >= sys_cputimer->freq) {
1092                 tsp->tv_sec += delta / sys_cputimer->freq;
1093                 delta %= sys_cputimer->freq;
1094         }
1095         tsp->tv_nsec = (sys_cputimer->freq64_nsec * delta) >> 32;
1096
1097         bt = &basetime[basetime_index];
1098         tsp->tv_sec += bt->tv_sec;
1099         tsp->tv_nsec += bt->tv_nsec;
1100         while (tsp->tv_nsec >= 1000000000) {
1101                 tsp->tv_nsec -= 1000000000;
1102                 ++tsp->tv_sec;
1103         }
1104 }
1105
1106 static void
1107 getnanotime_nbt(struct timespec *nbt, struct timespec *tsp)
1108 {
1109         struct globaldata *gd = mycpu;
1110         sysclock_t delta;
1111
1112         do {
1113                 tsp->tv_sec = gd->gd_time_seconds;
1114                 delta = gd->gd_hardclock.time - gd->gd_cpuclock_base;
1115         } while (tsp->tv_sec != gd->gd_time_seconds);
1116
1117         if (delta >= sys_cputimer->freq) {
1118                 tsp->tv_sec += delta / sys_cputimer->freq;
1119                 delta %= sys_cputimer->freq;
1120         }
1121         tsp->tv_nsec = (sys_cputimer->freq64_nsec * delta) >> 32;
1122
1123         tsp->tv_sec += nbt->tv_sec;
1124         tsp->tv_nsec += nbt->tv_nsec;
1125         while (tsp->tv_nsec >= 1000000000) {
1126                 tsp->tv_nsec -= 1000000000;
1127                 ++tsp->tv_sec;
1128         }
1129 }
1130
1131
1132 void
1133 microtime(struct timeval *tvp)
1134 {
1135         struct globaldata *gd = mycpu;
1136         struct timespec *bt;
1137         sysclock_t delta;
1138
1139         do {
1140                 tvp->tv_sec = gd->gd_time_seconds;
1141                 delta = sys_cputimer->count() - gd->gd_cpuclock_base;
1142         } while (tvp->tv_sec != gd->gd_time_seconds);
1143
1144         if (delta >= sys_cputimer->freq) {
1145                 tvp->tv_sec += delta / sys_cputimer->freq;
1146                 delta %= sys_cputimer->freq;
1147         }
1148         tvp->tv_usec = (sys_cputimer->freq64_usec * delta) >> 32;
1149
1150         bt = &basetime[basetime_index];
1151         tvp->tv_sec += bt->tv_sec;
1152         tvp->tv_usec += bt->tv_nsec / 1000;
1153         while (tvp->tv_usec >= 1000000) {
1154                 tvp->tv_usec -= 1000000;
1155                 ++tvp->tv_sec;
1156         }
1157 }
1158
1159 void
1160 nanotime(struct timespec *tsp)
1161 {
1162         struct globaldata *gd = mycpu;
1163         struct timespec *bt;
1164         sysclock_t delta;
1165
1166         do {
1167                 tsp->tv_sec = gd->gd_time_seconds;
1168                 delta = sys_cputimer->count() - gd->gd_cpuclock_base;
1169         } while (tsp->tv_sec != gd->gd_time_seconds);
1170
1171         if (delta >= sys_cputimer->freq) {
1172                 tsp->tv_sec += delta / sys_cputimer->freq;
1173                 delta %= sys_cputimer->freq;
1174         }
1175         tsp->tv_nsec = (sys_cputimer->freq64_nsec * delta) >> 32;
1176
1177         bt = &basetime[basetime_index];
1178         tsp->tv_sec += bt->tv_sec;
1179         tsp->tv_nsec += bt->tv_nsec;
1180         while (tsp->tv_nsec >= 1000000000) {
1181                 tsp->tv_nsec -= 1000000000;
1182                 ++tsp->tv_sec;
1183         }
1184 }
1185
1186 /*
1187  * note: this is not exactly synchronized with real time.  To do that we
1188  * would have to do what microtime does and check for a nanoseconds overflow.
1189  */
1190 time_t
1191 get_approximate_time_t(void)
1192 {
1193         struct globaldata *gd = mycpu;
1194         struct timespec *bt;
1195
1196         bt = &basetime[basetime_index];
1197         return(gd->gd_time_seconds + bt->tv_sec);
1198 }
1199
1200 int
1201 pps_ioctl(u_long cmd, caddr_t data, struct pps_state *pps)
1202 {
1203         pps_params_t *app;
1204         struct pps_fetch_args *fapi;
1205 #ifdef PPS_SYNC
1206         struct pps_kcbind_args *kapi;
1207 #endif
1208
1209         switch (cmd) {
1210         case PPS_IOC_CREATE:
1211                 return (0);
1212         case PPS_IOC_DESTROY:
1213                 return (0);
1214         case PPS_IOC_SETPARAMS:
1215                 app = (pps_params_t *)data;
1216                 if (app->mode & ~pps->ppscap)
1217                         return (EINVAL);
1218                 pps->ppsparam = *app;
1219                 return (0);
1220         case PPS_IOC_GETPARAMS:
1221                 app = (pps_params_t *)data;
1222                 *app = pps->ppsparam;
1223                 app->api_version = PPS_API_VERS_1;
1224                 return (0);
1225         case PPS_IOC_GETCAP:
1226                 *(int*)data = pps->ppscap;
1227                 return (0);
1228         case PPS_IOC_FETCH:
1229                 fapi = (struct pps_fetch_args *)data;
1230                 if (fapi->tsformat && fapi->tsformat != PPS_TSFMT_TSPEC)
1231                         return (EINVAL);
1232                 if (fapi->timeout.tv_sec || fapi->timeout.tv_nsec)
1233                         return (EOPNOTSUPP);
1234                 pps->ppsinfo.current_mode = pps->ppsparam.mode;
1235                 fapi->pps_info_buf = pps->ppsinfo;
1236                 return (0);
1237         case PPS_IOC_KCBIND:
1238 #ifdef PPS_SYNC
1239                 kapi = (struct pps_kcbind_args *)data;
1240                 /* XXX Only root should be able to do this */
1241                 if (kapi->tsformat && kapi->tsformat != PPS_TSFMT_TSPEC)
1242                         return (EINVAL);
1243                 if (kapi->kernel_consumer != PPS_KC_HARDPPS)
1244                         return (EINVAL);
1245                 if (kapi->edge & ~pps->ppscap)
1246                         return (EINVAL);
1247                 pps->kcmode = kapi->edge;
1248                 return (0);
1249 #else
1250                 return (EOPNOTSUPP);
1251 #endif
1252         default:
1253                 return (ENOTTY);
1254         }
1255 }
1256
1257 void
1258 pps_init(struct pps_state *pps)
1259 {
1260         pps->ppscap |= PPS_TSFMT_TSPEC;
1261         if (pps->ppscap & PPS_CAPTUREASSERT)
1262                 pps->ppscap |= PPS_OFFSETASSERT;
1263         if (pps->ppscap & PPS_CAPTURECLEAR)
1264                 pps->ppscap |= PPS_OFFSETCLEAR;
1265 }
1266
1267 void
1268 pps_event(struct pps_state *pps, sysclock_t count, int event)
1269 {
1270         struct globaldata *gd;
1271         struct timespec *tsp;
1272         struct timespec *osp;
1273         struct timespec *bt;
1274         struct timespec ts;
1275         sysclock_t *pcount;
1276 #ifdef PPS_SYNC
1277         sysclock_t tcount;
1278 #endif
1279         sysclock_t delta;
1280         pps_seq_t *pseq;
1281         int foff;
1282         int fhard;
1283
1284         gd = mycpu;
1285
1286         /* Things would be easier with arrays... */
1287         if (event == PPS_CAPTUREASSERT) {
1288                 tsp = &pps->ppsinfo.assert_timestamp;
1289                 osp = &pps->ppsparam.assert_offset;
1290                 foff = pps->ppsparam.mode & PPS_OFFSETASSERT;
1291                 fhard = pps->kcmode & PPS_CAPTUREASSERT;
1292                 pcount = &pps->ppscount[0];
1293                 pseq = &pps->ppsinfo.assert_sequence;
1294         } else {
1295                 tsp = &pps->ppsinfo.clear_timestamp;
1296                 osp = &pps->ppsparam.clear_offset;
1297                 foff = pps->ppsparam.mode & PPS_OFFSETCLEAR;
1298                 fhard = pps->kcmode & PPS_CAPTURECLEAR;
1299                 pcount = &pps->ppscount[1];
1300                 pseq = &pps->ppsinfo.clear_sequence;
1301         }
1302
1303         /* Nothing really happened */
1304         if (*pcount == count)
1305                 return;
1306
1307         *pcount = count;
1308
1309         do {
1310                 ts.tv_sec = gd->gd_time_seconds;
1311                 delta = count - gd->gd_cpuclock_base;
1312         } while (ts.tv_sec != gd->gd_time_seconds);
1313
1314         if (delta >= sys_cputimer->freq) {
1315                 ts.tv_sec += delta / sys_cputimer->freq;
1316                 delta %= sys_cputimer->freq;
1317         }
1318         ts.tv_nsec = (sys_cputimer->freq64_nsec * delta) >> 32;
1319         bt = &basetime[basetime_index];
1320         ts.tv_sec += bt->tv_sec;
1321         ts.tv_nsec += bt->tv_nsec;
1322         while (ts.tv_nsec >= 1000000000) {
1323                 ts.tv_nsec -= 1000000000;
1324                 ++ts.tv_sec;
1325         }
1326
1327         (*pseq)++;
1328         *tsp = ts;
1329
1330         if (foff) {
1331                 timespecadd(tsp, osp);
1332                 if (tsp->tv_nsec < 0) {
1333                         tsp->tv_nsec += 1000000000;
1334                         tsp->tv_sec -= 1;
1335                 }
1336         }
1337 #ifdef PPS_SYNC
1338         if (fhard) {
1339                 /* magic, at its best... */
1340                 tcount = count - pps->ppscount[2];
1341                 pps->ppscount[2] = count;
1342                 if (tcount >= sys_cputimer->freq) {
1343                         delta = (1000000000 * (tcount / sys_cputimer->freq) +
1344                                  sys_cputimer->freq64_nsec *
1345                                  (tcount % sys_cputimer->freq)) >> 32;
1346                 } else {
1347                         delta = (sys_cputimer->freq64_nsec * tcount) >> 32;
1348                 }
1349                 hardpps(tsp, delta);
1350         }
1351 #endif
1352 }
1353
1354 /*
1355  * Return the tsc target value for a delay of (ns).
1356  *
1357  * Returns -1 if the TSC is not supported.
1358  */
1359 int64_t
1360 tsc_get_target(int ns)
1361 {
1362 #if defined(_RDTSC_SUPPORTED_)
1363         if (cpu_feature & CPUID_TSC) {
1364                 return (rdtsc() + tsc_frequency * ns / (int64_t)1000000000);
1365         }
1366 #endif
1367         return(-1);
1368 }
1369
1370 /*
1371  * Compare the tsc against the passed target
1372  *
1373  * Returns +1 if the target has been reached
1374  * Returns  0 if the target has not yet been reached
1375  * Returns -1 if the TSC is not supported.
1376  *
1377  * Typical use:         while (tsc_test_target(target) == 0) { ...poll... }
1378  */
1379 int
1380 tsc_test_target(int64_t target)
1381 {
1382 #if defined(_RDTSC_SUPPORTED_)
1383         if (cpu_feature & CPUID_TSC) {
1384                 if ((int64_t)(target - rdtsc()) <= 0)
1385                         return(1);
1386                 return(0);
1387         }
1388 #endif
1389         return(-1);
1390 }