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