kernel - Add kern.cp_time sysctl.
[dragonfly.git] / 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 static int
160 sysctl_cp_time(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
161 {
162         long cpu_states[5] = {0};
163         int cpu, error = 0;
164         size_t size = sizeof(cpu_states);
165
166         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
167                 cpu_states[0] += cputime_percpu[cpu].cp_user;
168                 cpu_states[1] += cputime_percpu[cpu].cp_nice;
169                 cpu_states[2] += cputime_percpu[cpu].cp_sys;
170                 cpu_states[3] += cputime_percpu[cpu].cp_intr;
171                 cpu_states[4] += cputime_percpu[cpu].cp_idle;
172         }
173
174         error = SYSCTL_OUT(req, cpu_states, size);
175
176         return (error);
177 }
178
179 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, cp_time, (CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD), 0, 0,
180         sysctl_cp_time, "LU", "CPU time statistics");
181
182 /*
183  * boottime is used to calculate the 'real' uptime.  Do not confuse this with
184  * microuptime().  microtime() is not drift compensated.  The real uptime
185  * with compensation is nanotime() - bootime.  boottime is recalculated
186  * whenever the real time is set based on the compensated elapsed time
187  * in seconds (gd->gd_time_seconds).
188  *
189  * The gd_time_seconds and gd_cpuclock_base fields remain fairly monotonic.
190  * Slight adjustments to gd_cpuclock_base are made to phase-lock it to
191  * the real time.
192  */
193 struct timespec boottime;       /* boot time (realtime) for reference only */
194 time_t time_second;             /* read-only 'passive' uptime in seconds */
195
196 /*
197  * basetime is used to calculate the compensated real time of day.  The
198  * basetime can be modified on a per-tick basis by the adjtime(), 
199  * ntp_adjtime(), and sysctl-based time correction APIs.
200  *
201  * Note that frequency corrections can also be made by adjusting
202  * gd_cpuclock_base.
203  *
204  * basetime is a tail-chasing FIFO, updated only by cpu #0.  The FIFO is
205  * used on both SMP and UP systems to avoid MP races between cpu's and
206  * interrupt races on UP systems.
207  */
208 #define BASETIME_ARYSIZE        16
209 #define BASETIME_ARYMASK        (BASETIME_ARYSIZE - 1)
210 static struct timespec basetime[BASETIME_ARYSIZE];
211 static volatile int basetime_index;
212
213 static int
214 sysctl_get_basetime(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
215 {
216         struct timespec *bt;
217         int error;
218         int index;
219
220         /*
221          * Because basetime data and index may be updated by another cpu,
222          * a load fence is required to ensure that the data we read has
223          * not been speculatively read relative to a possibly updated index.
224          */
225         index = basetime_index;
226         cpu_lfence();
227         bt = &basetime[index];
228         error = SYSCTL_OUT(req, bt, sizeof(*bt));
229         return (error);
230 }
231
232 SYSCTL_STRUCT(_kern, KERN_BOOTTIME, boottime, CTLFLAG_RD,
233     &boottime, timespec, "System boottime");
234 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, basetime, CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_RD, 0, 0,
235     sysctl_get_basetime, "S,timespec", "System basetime");
236
237 static void hardclock(systimer_t info, struct intrframe *frame);
238 static void statclock(systimer_t info, struct intrframe *frame);
239 static void schedclock(systimer_t info, struct intrframe *frame);
240 static void getnanotime_nbt(struct timespec *nbt, struct timespec *tsp);
241
242 int     ticks;                  /* system master ticks at hz */
243 int     clocks_running;         /* tsleep/timeout clocks operational */
244 int64_t nsec_adj;               /* ntpd per-tick adjustment in nsec << 32 */
245 int64_t nsec_acc;               /* accumulator */
246
247 /* NTPD time correction fields */
248 int64_t ntp_tick_permanent;     /* per-tick adjustment in nsec << 32 */
249 int64_t ntp_tick_acc;           /* accumulator for per-tick adjustment */
250 int64_t ntp_delta;              /* one-time correction in nsec */
251 int64_t ntp_big_delta = 1000000000;
252 int32_t ntp_tick_delta;         /* current adjustment rate */
253 int32_t ntp_default_tick_delta; /* adjustment rate for ntp_delta */
254 time_t  ntp_leap_second;        /* time of next leap second */
255 int     ntp_leap_insert;        /* whether to insert or remove a second */
256
257 /*
258  * Finish initializing clock frequencies and start all clocks running.
259  */
260 /* ARGSUSED*/
261 static void
262 initclocks(void *dummy)
263 {
264         /*psratio = profhz / stathz;*/
265         initclocks_pcpu();
266         clocks_running = 1;
267 }
268
269 /*
270  * Called on a per-cpu basis
271  */
272 void
273 initclocks_pcpu(void)
274 {
275         struct globaldata *gd = mycpu;
276
277         crit_enter();
278         if (gd->gd_cpuid == 0) {
279             gd->gd_time_seconds = 1;
280             gd->gd_cpuclock_base = sys_cputimer->count();
281         } else {
282             /* XXX */
283             gd->gd_time_seconds = globaldata_find(0)->gd_time_seconds;
284             gd->gd_cpuclock_base = globaldata_find(0)->gd_cpuclock_base;
285         }
286
287         systimer_intr_enable();
288
289 #ifdef DEVICE_POLLING
290         init_device_poll_pcpu(gd->gd_cpuid);
291 #endif
292
293 #ifdef IFPOLL_ENABLE
294         ifpoll_init_pcpu(gd->gd_cpuid);
295 #endif
296
297         /*
298          * Use a non-queued periodic systimer to prevent multiple ticks from
299          * building up if the sysclock jumps forward (8254 gets reset).  The
300          * sysclock will never jump backwards.  Our time sync is based on
301          * the actual sysclock, not the ticks count.
302          */
303         systimer_init_periodic_nq(&gd->gd_hardclock, hardclock, NULL, hz);
304         systimer_init_periodic_nq(&gd->gd_statclock, statclock, NULL, stathz);
305         /* XXX correct the frequency for scheduler / estcpu tests */
306         systimer_init_periodic_nq(&gd->gd_schedclock, schedclock, 
307                                 NULL, ESTCPUFREQ); 
308         crit_exit();
309 }
310
311 /*
312  * This sets the current real time of day.  Timespecs are in seconds and
313  * nanoseconds.  We do not mess with gd_time_seconds and gd_cpuclock_base,
314  * instead we adjust basetime so basetime + gd_* results in the current
315  * time of day.  This way the gd_* fields are guarenteed to represent
316  * a monotonically increasing 'uptime' value.
317  *
318  * When set_timeofday() is called from userland, the system call forces it
319  * onto cpu #0 since only cpu #0 can update basetime_index.
320  */
321 void
322 set_timeofday(struct timespec *ts)
323 {
324         struct timespec *nbt;
325         int ni;
326
327         /*
328          * XXX SMP / non-atomic basetime updates
329          */
330         crit_enter();
331         ni = (basetime_index + 1) & BASETIME_ARYMASK;
332         nbt = &basetime[ni];
333         nanouptime(nbt);
334         nbt->tv_sec = ts->tv_sec - nbt->tv_sec;
335         nbt->tv_nsec = ts->tv_nsec - nbt->tv_nsec;
336         if (nbt->tv_nsec < 0) {
337             nbt->tv_nsec += 1000000000;
338             --nbt->tv_sec;
339         }
340
341         /*
342          * Note that basetime diverges from boottime as the clock drift is
343          * compensated for, so we cannot do away with boottime.  When setting
344          * the absolute time of day the drift is 0 (for an instant) and we
345          * can simply assign boottime to basetime.  
346          *
347          * Note that nanouptime() is based on gd_time_seconds which is drift
348          * compensated up to a point (it is guarenteed to remain monotonically
349          * increasing).  gd_time_seconds is thus our best uptime guess and
350          * suitable for use in the boottime calculation.  It is already taken
351          * into account in the basetime calculation above.
352          */
353         boottime.tv_sec = nbt->tv_sec;
354         ntp_delta = 0;
355
356         /*
357          * We now have a new basetime, make sure all other cpus have it,
358          * then update the index.
359          */
360         cpu_sfence();
361         basetime_index = ni;
362
363         crit_exit();
364 }
365         
366 /*
367  * Each cpu has its own hardclock, but we only increments ticks and softticks
368  * on cpu #0.
369  *
370  * NOTE! systimer! the MP lock might not be held here.  We can only safely
371  * manipulate objects owned by the current cpu.
372  */
373 static void
374 hardclock(systimer_t info, struct intrframe *frame)
375 {
376         sysclock_t cputicks;
377         struct proc *p;
378         struct globaldata *gd = mycpu;
379
380         /*
381          * Realtime updates are per-cpu.  Note that timer corrections as
382          * returned by microtime() and friends make an additional adjustment
383          * using a system-wise 'basetime', but the running time is always
384          * taken from the per-cpu globaldata area.  Since the same clock
385          * is distributing (XXX SMP) to all cpus, the per-cpu timebases
386          * stay in synch.
387          *
388          * Note that we never allow info->time (aka gd->gd_hardclock.time)
389          * to reverse index gd_cpuclock_base, but that it is possible for
390          * it to temporarily get behind in the seconds if something in the
391          * system locks interrupts for a long period of time.  Since periodic
392          * timers count events, though everything should resynch again
393          * immediately.
394          */
395         cputicks = info->time - gd->gd_cpuclock_base;
396         if (cputicks >= sys_cputimer->freq) {
397                 ++gd->gd_time_seconds;
398                 gd->gd_cpuclock_base += sys_cputimer->freq;
399         }
400
401         /*
402          * The system-wide ticks counter and NTP related timedelta/tickdelta
403          * adjustments only occur on cpu #0.  NTP adjustments are accomplished
404          * by updating basetime.
405          */
406         if (gd->gd_cpuid == 0) {
407             struct timespec *nbt;
408             struct timespec nts;
409             int leap;
410             int ni;
411
412             ++ticks;
413
414 #if 0
415             if (tco->tc_poll_pps) 
416                 tco->tc_poll_pps(tco);
417 #endif
418
419             /*
420              * Calculate the new basetime index.  We are in a critical section
421              * on cpu #0 and can safely play with basetime_index.  Start
422              * with the current basetime and then make adjustments.
423              */
424             ni = (basetime_index + 1) & BASETIME_ARYMASK;
425             nbt = &basetime[ni];
426             *nbt = basetime[basetime_index];
427
428             /*
429              * Apply adjtime corrections.  (adjtime() API)
430              *
431              * adjtime() only runs on cpu #0 so our critical section is
432              * sufficient to access these variables.
433              */
434             if (ntp_delta != 0) {
435                 nbt->tv_nsec += ntp_tick_delta;
436                 ntp_delta -= ntp_tick_delta;
437                 if ((ntp_delta > 0 && ntp_delta < ntp_tick_delta) ||
438                     (ntp_delta < 0 && ntp_delta > ntp_tick_delta)) {
439                         ntp_tick_delta = ntp_delta;
440                 }
441             }
442
443             /*
444              * Apply permanent frequency corrections.  (sysctl API)
445              */
446             if (ntp_tick_permanent != 0) {
447                 ntp_tick_acc += ntp_tick_permanent;
448                 if (ntp_tick_acc >= (1LL << 32)) {
449                     nbt->tv_nsec += ntp_tick_acc >> 32;
450                     ntp_tick_acc -= (ntp_tick_acc >> 32) << 32;
451                 } else if (ntp_tick_acc <= -(1LL << 32)) {
452                     /* Negate ntp_tick_acc to avoid shifting the sign bit. */
453                     nbt->tv_nsec -= (-ntp_tick_acc) >> 32;
454                     ntp_tick_acc += ((-ntp_tick_acc) >> 32) << 32;
455                 }
456             }
457
458             if (nbt->tv_nsec >= 1000000000) {
459                     nbt->tv_sec++;
460                     nbt->tv_nsec -= 1000000000;
461             } else if (nbt->tv_nsec < 0) {
462                     nbt->tv_sec--;
463                     nbt->tv_nsec += 1000000000;
464             }
465
466             /*
467              * Another per-tick compensation.  (for ntp_adjtime() API)
468              */
469             if (nsec_adj != 0) {
470                 nsec_acc += nsec_adj;
471                 if (nsec_acc >= 0x100000000LL) {
472                     nbt->tv_nsec += nsec_acc >> 32;
473                     nsec_acc = (nsec_acc & 0xFFFFFFFFLL);
474                 } else if (nsec_acc <= -0x100000000LL) {
475                     nbt->tv_nsec -= -nsec_acc >> 32;
476                     nsec_acc = -(-nsec_acc & 0xFFFFFFFFLL);
477                 }
478                 if (nbt->tv_nsec >= 1000000000) {
479                     nbt->tv_nsec -= 1000000000;
480                     ++nbt->tv_sec;
481                 } else if (nbt->tv_nsec < 0) {
482                     nbt->tv_nsec += 1000000000;
483                     --nbt->tv_sec;
484                 }
485             }
486
487             /************************************************************
488              *                  LEAP SECOND CORRECTION                  *
489              ************************************************************
490              *
491              * Taking into account all the corrections made above, figure
492              * out the new real time.  If the seconds field has changed
493              * then apply any pending leap-second corrections.
494              */
495             getnanotime_nbt(nbt, &nts);
496
497             if (time_second != nts.tv_sec) {
498                 /*
499                  * Apply leap second (sysctl API).  Adjust nts for changes
500                  * so we do not have to call getnanotime_nbt again.
501                  */
502                 if (ntp_leap_second) {
503                     if (ntp_leap_second == nts.tv_sec) {
504                         if (ntp_leap_insert) {
505                             nbt->tv_sec++;
506                             nts.tv_sec++;
507                         } else {
508                             nbt->tv_sec--;
509                             nts.tv_sec--;
510                         }
511                         ntp_leap_second--;
512                     }
513                 }
514
515                 /*
516                  * Apply leap second (ntp_adjtime() API), calculate a new
517                  * nsec_adj field.  ntp_update_second() returns nsec_adj
518                  * as a per-second value but we need it as a per-tick value.
519                  */
520                 leap = ntp_update_second(time_second, &nsec_adj);
521                 nsec_adj /= hz;
522                 nbt->tv_sec += leap;
523                 nts.tv_sec += leap;
524
525                 /*
526                  * Update the time_second 'approximate time' global.
527                  */
528                 time_second = nts.tv_sec;
529             }
530
531             /*
532              * Finally, our new basetime is ready to go live!
533              */
534             cpu_sfence();
535             basetime_index = ni;
536
537             /*
538              * Figure out how badly the system is starved for memory
539              */
540             vm_fault_ratecheck();
541         }
542
543         /*
544          * lwkt thread scheduler fair queueing
545          */
546         lwkt_fairq_schedulerclock(curthread);
547
548         /*
549          * softticks are handled for all cpus
550          */
551         hardclock_softtick(gd);
552
553         /*
554          * The LWKT scheduler will generally allow the current process to
555          * return to user mode even if there are other runnable LWKT threads
556          * running in kernel mode on behalf of a user process.  This will
557          * ensure that those other threads have an opportunity to run in
558          * fairly short order (but not instantly).
559          */
560         need_lwkt_resched();
561
562         /*
563          * ITimer handling is per-tick, per-cpu.
564          *
565          * We must acquire the per-process token in order for ksignal()
566          * to be non-blocking.
567          */
568         if ((p = curproc) != NULL && lwkt_trytoken(&p->p_token)) {
569                 crit_enter_hard();
570                 if (frame && CLKF_USERMODE(frame) &&
571                     timevalisset(&p->p_timer[ITIMER_VIRTUAL].it_value) &&
572                     itimerdecr(&p->p_timer[ITIMER_VIRTUAL], ustick) == 0)
573                         ksignal(p, SIGVTALRM);
574                 if (timevalisset(&p->p_timer[ITIMER_PROF].it_value) &&
575                     itimerdecr(&p->p_timer[ITIMER_PROF], ustick) == 0)
576                         ksignal(p, SIGPROF);
577                 crit_exit_hard();
578                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
579         }
580         setdelayed();
581 }
582
583 /*
584  * The statistics clock typically runs at a 125Hz rate, and is intended
585  * to be frequency offset from the hardclock (typ 100Hz).  It is per-cpu.
586  *
587  * NOTE! systimer! the MP lock might not be held here.  We can only safely
588  * manipulate objects owned by the current cpu.
589  *
590  * The stats clock is responsible for grabbing a profiling sample.
591  * Most of the statistics are only used by user-level statistics programs.
592  * The main exceptions are p->p_uticks, p->p_sticks, p->p_iticks, and
593  * p->p_estcpu.
594  *
595  * Like the other clocks, the stat clock is called from what is effectively
596  * a fast interrupt, so the context should be the thread/process that got
597  * interrupted.
598  */
599 static void
600 statclock(systimer_t info, struct intrframe *frame)
601 {
602 #ifdef GPROF
603         struct gmonparam *g;
604         int i;
605 #endif
606         thread_t td;
607         struct proc *p;
608         int bump;
609         struct timeval tv;
610         struct timeval *stv;
611
612         /*
613          * How big was our timeslice relative to the last time?
614          */
615         microuptime(&tv);       /* mpsafe */
616         stv = &mycpu->gd_stattv;
617         if (stv->tv_sec == 0) {
618             bump = 1;
619         } else {
620             bump = tv.tv_usec - stv->tv_usec +
621                 (tv.tv_sec - stv->tv_sec) * 1000000;
622             if (bump < 0)
623                 bump = 0;
624             if (bump > 1000000)
625                 bump = 1000000;
626         }
627         *stv = tv;
628
629         td = curthread;
630         p = td->td_proc;
631
632         if (frame && CLKF_USERMODE(frame)) {
633                 /*
634                  * Came from userland, handle user time and deal with
635                  * possible process.
636                  */
637                 if (p && (p->p_flag & P_PROFIL))
638                         addupc_intr(p, CLKF_PC(frame), 1);
639                 td->td_uticks += bump;
640
641                 /*
642                  * Charge the time as appropriate
643                  */
644                 if (p && p->p_nice > NZERO)
645                         cpu_time.cp_nice += bump;
646                 else
647                         cpu_time.cp_user += bump;
648         } else {
649 #ifdef GPROF
650                 /*
651                  * Kernel statistics are just like addupc_intr, only easier.
652                  */
653                 g = &_gmonparam;
654                 if (g->state == GMON_PROF_ON && frame) {
655                         i = CLKF_PC(frame) - g->lowpc;
656                         if (i < g->textsize) {
657                                 i /= HISTFRACTION * sizeof(*g->kcount);
658                                 g->kcount[i]++;
659                         }
660                 }
661 #endif
662                 /*
663                  * Came from kernel mode, so we were:
664                  * - handling an interrupt,
665                  * - doing syscall or trap work on behalf of the current
666                  *   user process, or
667                  * - spinning in the idle loop.
668                  * Whichever it is, charge the time as appropriate.
669                  * Note that we charge interrupts to the current process,
670                  * regardless of whether they are ``for'' that process,
671                  * so that we know how much of its real time was spent
672                  * in ``non-process'' (i.e., interrupt) work.
673                  *
674                  * XXX assume system if frame is NULL.  A NULL frame 
675                  * can occur if ipi processing is done from a crit_exit().
676                  */
677                 if (frame && CLKF_INTR(frame))
678                         td->td_iticks += bump;
679                 else
680                         td->td_sticks += bump;
681
682                 if (frame && CLKF_INTR(frame)) {
683 #ifdef DEBUG_PCTRACK
684                         do_pctrack(frame, PCTRACK_INT);
685 #endif
686                         cpu_time.cp_intr += bump;
687                 } else {
688                         if (td == &mycpu->gd_idlethread) {
689                                 cpu_time.cp_idle += bump;
690                         } else {
691 #ifdef DEBUG_PCTRACK
692                                 if (frame)
693                                         do_pctrack(frame, PCTRACK_SYS);
694 #endif
695                                 cpu_time.cp_sys += bump;
696                         }
697                 }
698         }
699 }
700
701 #ifdef DEBUG_PCTRACK
702 /*
703  * Sample the PC when in the kernel or in an interrupt.  User code can
704  * retrieve the information and generate a histogram or other output.
705  */
706
707 static void
708 do_pctrack(struct intrframe *frame, int which)
709 {
710         struct kinfo_pctrack *pctrack;
711
712         pctrack = &cputime_pctrack[mycpu->gd_cpuid][which];
713         pctrack->pc_array[pctrack->pc_index & PCTRACK_ARYMASK] = 
714                 (void *)CLKF_PC(frame);
715         ++pctrack->pc_index;
716 }
717
718 static int
719 sysctl_pctrack(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
720 {
721         struct kinfo_pcheader head;
722         int error;
723         int cpu;
724         int ntrack;
725
726         head.pc_ntrack = PCTRACK_SIZE;
727         head.pc_arysize = PCTRACK_ARYSIZE;
728
729         if ((error = SYSCTL_OUT(req, &head, sizeof(head))) != 0)
730                 return (error);
731
732         for (cpu = 0; cpu < ncpus; ++cpu) {
733                 for (ntrack = 0; ntrack < PCTRACK_SIZE; ++ntrack) {
734                         error = SYSCTL_OUT(req, &cputime_pctrack[cpu][ntrack],
735                                            sizeof(struct kinfo_pctrack));
736                         if (error)
737                                 break;
738                 }
739                 if (error)
740                         break;
741         }
742         return (error);
743 }
744 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, pctrack, (CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD), 0, 0,
745         sysctl_pctrack, "S,kinfo_pcheader", "CPU PC tracking");
746
747 #endif
748
749 /*
750  * The scheduler clock typically runs at a 50Hz rate.  NOTE! systimer,
751  * the MP lock might not be held.  We can safely manipulate parts of curproc
752  * but that's about it.
753  *
754  * Each cpu has its own scheduler clock.
755  */
756 static void
757 schedclock(systimer_t info, struct intrframe *frame)
758 {
759         struct lwp *lp;
760         struct rusage *ru;
761         struct vmspace *vm;
762         long rss;
763
764         if ((lp = lwkt_preempted_proc()) != NULL) {
765                 /*
766                  * Account for cpu time used and hit the scheduler.  Note
767                  * that this call MUST BE MP SAFE, and the BGL IS NOT HELD
768                  * HERE.
769                  */
770                 ++lp->lwp_cpticks;
771                 lp->lwp_proc->p_usched->schedulerclock(lp, info->periodic,
772                                                        info->time);
773         }
774         if ((lp = curthread->td_lwp) != NULL) {
775                 /*
776                  * Update resource usage integrals and maximums.
777                  */
778                 if ((ru = &lp->lwp_proc->p_ru) &&
779                     (vm = lp->lwp_proc->p_vmspace) != NULL) {
780                         ru->ru_ixrss += pgtok(vm->vm_tsize);
781                         ru->ru_idrss += pgtok(vm->vm_dsize);
782                         ru->ru_isrss += pgtok(vm->vm_ssize);
783                         rss = pgtok(vmspace_resident_count(vm));
784                         if (ru->ru_maxrss < rss)
785                                 ru->ru_maxrss = rss;
786                 }
787         }
788 }
789
790 /*
791  * Compute number of ticks for the specified amount of time.  The 
792  * return value is intended to be used in a clock interrupt timed
793  * operation and guarenteed to meet or exceed the requested time.
794  * If the representation overflows, return INT_MAX.  The minimum return
795  * value is 1 ticks and the function will average the calculation up.
796  * If any value greater then 0 microseconds is supplied, a value
797  * of at least 2 will be returned to ensure that a near-term clock
798  * interrupt does not cause the timeout to occur (degenerately) early.
799  *
800  * Note that limit checks must take into account microseconds, which is
801  * done simply by using the smaller signed long maximum instead of
802  * the unsigned long maximum.
803  *
804  * If ints have 32 bits, then the maximum value for any timeout in
805  * 10ms ticks is 248 days.
806  */
807 int
808 tvtohz_high(struct timeval *tv)
809 {
810         int ticks;
811         long sec, usec;
812
813         sec = tv->tv_sec;
814         usec = tv->tv_usec;
815         if (usec < 0) {
816                 sec--;
817                 usec += 1000000;
818         }
819         if (sec < 0) {
820 #ifdef DIAGNOSTIC
821                 if (usec > 0) {
822                         sec++;
823                         usec -= 1000000;
824                 }
825                 kprintf("tvtohz_high: negative time difference "
826                         "%ld sec %ld usec\n",
827                         sec, usec);
828 #endif
829                 ticks = 1;
830         } else if (sec <= INT_MAX / hz) {
831                 ticks = (int)(sec * hz + 
832                             ((u_long)usec + (ustick - 1)) / ustick) + 1;
833         } else {
834                 ticks = INT_MAX;
835         }
836         return (ticks);
837 }
838
839 int
840 tstohz_high(struct timespec *ts)
841 {
842         int ticks;
843         long sec, nsec;
844
845         sec = ts->tv_sec;
846         nsec = ts->tv_nsec;
847         if (nsec < 0) {
848                 sec--;
849                 nsec += 1000000000;
850         }
851         if (sec < 0) {
852 #ifdef DIAGNOSTIC
853                 if (nsec > 0) {
854                         sec++;
855                         nsec -= 1000000000;
856                 }
857                 kprintf("tstohz_high: negative time difference "
858                         "%ld sec %ld nsec\n",
859                         sec, nsec);
860 #endif
861                 ticks = 1;
862         } else if (sec <= INT_MAX / hz) {
863                 ticks = (int)(sec * hz +
864                             ((u_long)nsec + (nstick - 1)) / nstick) + 1;
865         } else {
866                 ticks = INT_MAX;
867         }
868         return (ticks);
869 }
870
871
872 /*
873  * Compute number of ticks for the specified amount of time, erroring on
874  * the side of it being too low to ensure that sleeping the returned number
875  * of ticks will not result in a late return.
876  *
877  * The supplied timeval may not be negative and should be normalized.  A
878  * return value of 0 is possible if the timeval converts to less then
879  * 1 tick.
880  *
881  * If ints have 32 bits, then the maximum value for any timeout in
882  * 10ms ticks is 248 days.
883  */
884 int
885 tvtohz_low(struct timeval *tv)
886 {
887         int ticks;
888         long sec;
889
890         sec = tv->tv_sec;
891         if (sec <= INT_MAX / hz)
892                 ticks = (int)(sec * hz + (u_long)tv->tv_usec / ustick);
893         else
894                 ticks = INT_MAX;
895         return (ticks);
896 }
897
898 int
899 tstohz_low(struct timespec *ts)
900 {
901         int ticks;
902         long sec;
903
904         sec = ts->tv_sec;
905         if (sec <= INT_MAX / hz)
906                 ticks = (int)(sec * hz + (u_long)ts->tv_nsec / nstick);
907         else
908                 ticks = INT_MAX;
909         return (ticks);
910 }
911
912 /*
913  * Start profiling on a process.
914  *
915  * Kernel profiling passes proc0 which never exits and hence
916  * keeps the profile clock running constantly.
917  */
918 void
919 startprofclock(struct proc *p)
920 {
921         if ((p->p_flag & P_PROFIL) == 0) {
922                 p->p_flag |= P_PROFIL;
923 #if 0   /* XXX */
924                 if (++profprocs == 1 && stathz != 0) {
925                         crit_enter();
926                         psdiv = psratio;
927                         setstatclockrate(profhz);
928                         crit_exit();
929                 }
930 #endif
931         }
932 }
933
934 /*
935  * Stop profiling on a process.
936  */
937 void
938 stopprofclock(struct proc *p)
939 {
940         if (p->p_flag & P_PROFIL) {
941                 p->p_flag &= ~P_PROFIL;
942 #if 0   /* XXX */
943                 if (--profprocs == 0 && stathz != 0) {
944                         crit_enter();
945                         psdiv = 1;
946                         setstatclockrate(stathz);
947                         crit_exit();
948                 }
949 #endif
950         }
951 }
952
953 /*
954  * Return information about system clocks.
955  */
956 static int
957 sysctl_kern_clockrate(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
958 {
959         struct kinfo_clockinfo clkinfo;
960         /*
961          * Construct clockinfo structure.
962          */
963         clkinfo.ci_hz = hz;
964         clkinfo.ci_tick = ustick;
965         clkinfo.ci_tickadj = ntp_default_tick_delta / 1000;
966         clkinfo.ci_profhz = profhz;
967         clkinfo.ci_stathz = stathz ? stathz : hz;
968         return (sysctl_handle_opaque(oidp, &clkinfo, sizeof clkinfo, req));
969 }
970
971 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_CLOCKRATE, clockrate, CTLTYPE_STRUCT|CTLFLAG_RD,
972         0, 0, sysctl_kern_clockrate, "S,clockinfo","");
973
974 /*
975  * We have eight functions for looking at the clock, four for
976  * microseconds and four for nanoseconds.  For each there is fast
977  * but less precise version "get{nano|micro}[up]time" which will
978  * return a time which is up to 1/HZ previous to the call, whereas
979  * the raw version "{nano|micro}[up]time" will return a timestamp
980  * which is as precise as possible.  The "up" variants return the
981  * time relative to system boot, these are well suited for time
982  * interval measurements.
983  *
984  * Each cpu independantly maintains the current time of day, so all
985  * we need to do to protect ourselves from changes is to do a loop
986  * check on the seconds field changing out from under us.
987  *
988  * The system timer maintains a 32 bit count and due to various issues
989  * it is possible for the calculated delta to occassionally exceed
990  * sys_cputimer->freq.  If this occurs the sys_cputimer->freq64_nsec
991  * multiplication can easily overflow, so we deal with the case.  For
992  * uniformity we deal with the case in the usec case too.
993  *
994  * All the [get][micro,nano][time,uptime]() routines are MPSAFE.
995  */
996 void
997 getmicrouptime(struct timeval *tvp)
998 {
999         struct globaldata *gd = mycpu;
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         if (tvp->tv_usec >= 1000000) {
1013                 tvp->tv_usec -= 1000000;
1014                 ++tvp->tv_sec;
1015         }
1016 }
1017
1018 void
1019 getnanouptime(struct timespec *tsp)
1020 {
1021         struct globaldata *gd = mycpu;
1022         sysclock_t delta;
1023
1024         do {
1025                 tsp->tv_sec = gd->gd_time_seconds;
1026                 delta = gd->gd_hardclock.time - gd->gd_cpuclock_base;
1027         } while (tsp->tv_sec != gd->gd_time_seconds);
1028
1029         if (delta >= sys_cputimer->freq) {
1030                 tsp->tv_sec += delta / sys_cputimer->freq;
1031                 delta %= sys_cputimer->freq;
1032         }
1033         tsp->tv_nsec = (sys_cputimer->freq64_nsec * delta) >> 32;
1034 }
1035
1036 void
1037 microuptime(struct timeval *tvp)
1038 {
1039         struct globaldata *gd = mycpu;
1040         sysclock_t delta;
1041
1042         do {
1043                 tvp->tv_sec = gd->gd_time_seconds;
1044                 delta = sys_cputimer->count() - gd->gd_cpuclock_base;
1045         } while (tvp->tv_sec != gd->gd_time_seconds);
1046
1047         if (delta >= sys_cputimer->freq) {
1048                 tvp->tv_sec += delta / sys_cputimer->freq;
1049                 delta %= sys_cputimer->freq;
1050         }
1051         tvp->tv_usec = (sys_cputimer->freq64_usec * delta) >> 32;
1052 }
1053
1054 void
1055 nanouptime(struct timespec *tsp)
1056 {
1057         struct globaldata *gd = mycpu;
1058         sysclock_t delta;
1059
1060         do {
1061                 tsp->tv_sec = gd->gd_time_seconds;
1062                 delta = sys_cputimer->count() - gd->gd_cpuclock_base;
1063         } while (tsp->tv_sec != gd->gd_time_seconds);
1064
1065         if (delta >= sys_cputimer->freq) {
1066                 tsp->tv_sec += delta / sys_cputimer->freq;
1067                 delta %= sys_cputimer->freq;
1068         }
1069         tsp->tv_nsec = (sys_cputimer->freq64_nsec * delta) >> 32;
1070 }
1071
1072 /*
1073  * realtime routines
1074  */
1075 void
1076 getmicrotime(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 = gd->gd_hardclock.time - 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 getnanotime(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 = gd->gd_hardclock.time - 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 static void
1130 getnanotime_nbt(struct timespec *nbt, struct timespec *tsp)
1131 {
1132         struct globaldata *gd = mycpu;
1133         sysclock_t delta;
1134
1135         do {
1136                 tsp->tv_sec = gd->gd_time_seconds;
1137                 delta = gd->gd_hardclock.time - gd->gd_cpuclock_base;
1138         } while (tsp->tv_sec != gd->gd_time_seconds);
1139
1140         if (delta >= sys_cputimer->freq) {
1141                 tsp->tv_sec += delta / sys_cputimer->freq;
1142                 delta %= sys_cputimer->freq;
1143         }
1144         tsp->tv_nsec = (sys_cputimer->freq64_nsec * delta) >> 32;
1145
1146         tsp->tv_sec += nbt->tv_sec;
1147         tsp->tv_nsec += nbt->tv_nsec;
1148         while (tsp->tv_nsec >= 1000000000) {
1149                 tsp->tv_nsec -= 1000000000;
1150                 ++tsp->tv_sec;
1151         }
1152 }
1153
1154
1155 void
1156 microtime(struct timeval *tvp)
1157 {
1158         struct globaldata *gd = mycpu;
1159         struct timespec *bt;
1160         sysclock_t delta;
1161
1162         do {
1163                 tvp->tv_sec = gd->gd_time_seconds;
1164                 delta = sys_cputimer->count() - gd->gd_cpuclock_base;
1165         } while (tvp->tv_sec != gd->gd_time_seconds);
1166
1167         if (delta >= sys_cputimer->freq) {
1168                 tvp->tv_sec += delta / sys_cputimer->freq;
1169                 delta %= sys_cputimer->freq;
1170         }
1171         tvp->tv_usec = (sys_cputimer->freq64_usec * delta) >> 32;
1172
1173         bt = &basetime[basetime_index];
1174         tvp->tv_sec += bt->tv_sec;
1175         tvp->tv_usec += bt->tv_nsec / 1000;
1176         while (tvp->tv_usec >= 1000000) {
1177                 tvp->tv_usec -= 1000000;
1178                 ++tvp->tv_sec;
1179         }
1180 }
1181
1182 void
1183 nanotime(struct timespec *tsp)
1184 {
1185         struct globaldata *gd = mycpu;
1186         struct timespec *bt;
1187         sysclock_t delta;
1188
1189         do {
1190                 tsp->tv_sec = gd->gd_time_seconds;
1191                 delta = sys_cputimer->count() - gd->gd_cpuclock_base;
1192         } while (tsp->tv_sec != gd->gd_time_seconds);
1193
1194         if (delta >= sys_cputimer->freq) {
1195                 tsp->tv_sec += delta / sys_cputimer->freq;
1196                 delta %= sys_cputimer->freq;
1197         }
1198         tsp->tv_nsec = (sys_cputimer->freq64_nsec * delta) >> 32;
1199
1200         bt = &basetime[basetime_index];
1201         tsp->tv_sec += bt->tv_sec;
1202         tsp->tv_nsec += bt->tv_nsec;
1203         while (tsp->tv_nsec >= 1000000000) {
1204                 tsp->tv_nsec -= 1000000000;
1205                 ++tsp->tv_sec;
1206         }
1207 }
1208
1209 /*
1210  * note: this is not exactly synchronized with real time.  To do that we
1211  * would have to do what microtime does and check for a nanoseconds overflow.
1212  */
1213 time_t
1214 get_approximate_time_t(void)
1215 {
1216         struct globaldata *gd = mycpu;
1217         struct timespec *bt;
1218
1219         bt = &basetime[basetime_index];
1220         return(gd->gd_time_seconds + bt->tv_sec);
1221 }
1222
1223 int
1224 pps_ioctl(u_long cmd, caddr_t data, struct pps_state *pps)
1225 {
1226         pps_params_t *app;
1227         struct pps_fetch_args *fapi;
1228 #ifdef PPS_SYNC
1229         struct pps_kcbind_args *kapi;
1230 #endif
1231
1232         switch (cmd) {
1233         case PPS_IOC_CREATE:
1234                 return (0);
1235         case PPS_IOC_DESTROY:
1236                 return (0);
1237         case PPS_IOC_SETPARAMS:
1238                 app = (pps_params_t *)data;
1239                 if (app->mode & ~pps->ppscap)
1240                         return (EINVAL);
1241                 pps->ppsparam = *app;         
1242                 return (0);
1243         case PPS_IOC_GETPARAMS:
1244                 app = (pps_params_t *)data;
1245                 *app = pps->ppsparam;
1246                 app->api_version = PPS_API_VERS_1;
1247                 return (0);
1248         case PPS_IOC_GETCAP:
1249                 *(int*)data = pps->ppscap;
1250                 return (0);
1251         case PPS_IOC_FETCH:
1252                 fapi = (struct pps_fetch_args *)data;
1253                 if (fapi->tsformat && fapi->tsformat != PPS_TSFMT_TSPEC)
1254                         return (EINVAL);
1255                 if (fapi->timeout.tv_sec || fapi->timeout.tv_nsec)
1256                         return (EOPNOTSUPP);
1257                 pps->ppsinfo.current_mode = pps->ppsparam.mode;         
1258                 fapi->pps_info_buf = pps->ppsinfo;
1259                 return (0);
1260         case PPS_IOC_KCBIND:
1261 #ifdef PPS_SYNC
1262                 kapi = (struct pps_kcbind_args *)data;
1263                 /* XXX Only root should be able to do this */
1264                 if (kapi->tsformat && kapi->tsformat != PPS_TSFMT_TSPEC)
1265                         return (EINVAL);
1266                 if (kapi->kernel_consumer != PPS_KC_HARDPPS)
1267                         return (EINVAL);
1268                 if (kapi->edge & ~pps->ppscap)
1269                         return (EINVAL);
1270                 pps->kcmode = kapi->edge;
1271                 return (0);
1272 #else
1273                 return (EOPNOTSUPP);
1274 #endif
1275         default:
1276                 return (ENOTTY);
1277         }
1278 }
1279
1280 void
1281 pps_init(struct pps_state *pps)
1282 {
1283         pps->ppscap |= PPS_TSFMT_TSPEC;
1284         if (pps->ppscap & PPS_CAPTUREASSERT)
1285                 pps->ppscap |= PPS_OFFSETASSERT;
1286         if (pps->ppscap & PPS_CAPTURECLEAR)
1287                 pps->ppscap |= PPS_OFFSETCLEAR;
1288 }
1289
1290 void
1291 pps_event(struct pps_state *pps, sysclock_t count, int event)
1292 {
1293         struct globaldata *gd;
1294         struct timespec *tsp;
1295         struct timespec *osp;
1296         struct timespec *bt;
1297         struct timespec ts;
1298         sysclock_t *pcount;
1299 #ifdef PPS_SYNC
1300         sysclock_t tcount;
1301 #endif
1302         sysclock_t delta;
1303         pps_seq_t *pseq;
1304         int foff;
1305         int fhard;
1306
1307         gd = mycpu;
1308
1309         /* Things would be easier with arrays... */
1310         if (event == PPS_CAPTUREASSERT) {
1311                 tsp = &pps->ppsinfo.assert_timestamp;
1312                 osp = &pps->ppsparam.assert_offset;
1313                 foff = pps->ppsparam.mode & PPS_OFFSETASSERT;
1314                 fhard = pps->kcmode & PPS_CAPTUREASSERT;
1315                 pcount = &pps->ppscount[0];
1316                 pseq = &pps->ppsinfo.assert_sequence;
1317         } else {
1318                 tsp = &pps->ppsinfo.clear_timestamp;
1319                 osp = &pps->ppsparam.clear_offset;
1320                 foff = pps->ppsparam.mode & PPS_OFFSETCLEAR;
1321                 fhard = pps->kcmode & PPS_CAPTURECLEAR;
1322                 pcount = &pps->ppscount[1];
1323                 pseq = &pps->ppsinfo.clear_sequence;
1324         }
1325
1326         /* Nothing really happened */
1327         if (*pcount == count)
1328                 return;
1329
1330         *pcount = count;
1331
1332         do {
1333                 ts.tv_sec = gd->gd_time_seconds;
1334                 delta = count - gd->gd_cpuclock_base;
1335         } while (ts.tv_sec != gd->gd_time_seconds);
1336
1337         if (delta >= sys_cputimer->freq) {
1338                 ts.tv_sec += delta / sys_cputimer->freq;
1339                 delta %= sys_cputimer->freq;
1340         }
1341         ts.tv_nsec = (sys_cputimer->freq64_nsec * delta) >> 32;
1342         bt = &basetime[basetime_index];
1343         ts.tv_sec += bt->tv_sec;
1344         ts.tv_nsec += bt->tv_nsec;
1345         while (ts.tv_nsec >= 1000000000) {
1346                 ts.tv_nsec -= 1000000000;
1347                 ++ts.tv_sec;
1348         }
1349
1350         (*pseq)++;
1351         *tsp = ts;
1352
1353         if (foff) {
1354                 timespecadd(tsp, osp);
1355                 if (tsp->tv_nsec < 0) {
1356                         tsp->tv_nsec += 1000000000;
1357                         tsp->tv_sec -= 1;
1358                 }
1359         }
1360 #ifdef PPS_SYNC
1361         if (fhard) {
1362                 /* magic, at its best... */
1363                 tcount = count - pps->ppscount[2];
1364                 pps->ppscount[2] = count;
1365                 if (tcount >= sys_cputimer->freq) {
1366                         delta = (1000000000 * (tcount / sys_cputimer->freq) +
1367                                  sys_cputimer->freq64_nsec * 
1368                                  (tcount % sys_cputimer->freq)) >> 32;
1369                 } else {
1370                         delta = (sys_cputimer->freq64_nsec * tcount) >> 32;
1371                 }
1372                 hardpps(tsp, delta);
1373         }
1374 #endif
1375 }
1376
1377 /*
1378  * Return the tsc target value for a delay of (ns).
1379  *
1380  * Returns -1 if the TSC is not supported.
1381  */
1382 int64_t
1383 tsc_get_target(int ns)
1384 {
1385 #if defined(_RDTSC_SUPPORTED_)
1386         if (cpu_feature & CPUID_TSC) {
1387                 return (rdtsc() + tsc_frequency * ns / (int64_t)1000000000);
1388         }
1389 #endif
1390         return(-1);
1391 }
1392
1393 /*
1394  * Compare the tsc against the passed target
1395  *
1396  * Returns +1 if the target has been reached
1397  * Returns  0 if the target has not yet been reached
1398  * Returns -1 if the TSC is not supported.
1399  *
1400  * Typical use:         while (tsc_test_target(target) == 0) { ...poll... }
1401  */
1402 int
1403 tsc_test_target(int64_t target)
1404 {
1405 #if defined(_RDTSC_SUPPORTED_)
1406         if (cpu_feature & CPUID_TSC) {
1407                 if ((int64_t)(target - rdtsc()) <= 0)
1408                         return(1);
1409                 return(0);
1410         }
1411 #endif
1412         return(-1);
1413 }