tsc时钟初始化
tsc时钟源初始化
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| // 调用路径：time_init->tsc_init
// 函数任务：
// 1.矫正tsc，获取tsc频率，设置cpu频率等于tsc频率
// 2.初始化基于tsc的延迟函数
// 3.检查tsc的特性
// 3.1 tsc之间是否同步
// 3.1.1 如果tsc之间不同步，标记tsc不稳定，设置rating=0
// 3.2 tsc是否稳定
// 4.注册tsc时钟源设备
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| void __init tsc_init(void)
{
u64 lpj;
int cpu;
//矫正tsc，获取tsc频率
tsc_khz = x86_platform.calibrate_tsc();
//cpu频率等于tsc频率
cpu_khz = tsc_khz;
//计算辅助cycle到ns转换的辅助参数scale
for_each_possible_cpu(cpu)
set_cyc2ns_scale(cpu_khz, cpu);
//初始化基于tsc的延迟函数，ndely，udelay，mdelay
use_tsc_delay();
//检查cpu之间tsc是否同步
if (unsynchronized_tsc())
mark_tsc_unstable("TSCs unsynchronized");
//检查tsc是否可靠
check_system_tsc_reliable();
//注册tsc时钟源设备
init_tsc_clocksource();
}
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延迟函数ndelay，udelay，mdelay
通过tsc实现短延迟
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| void use_tsc_delay(void)
{
//通过tsc进行短延迟
delay_fn = delay_tsc;
}
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tsc延迟函数
通过rep_nop实现轮询时的短延迟，查询tsc时禁止内核抢占，确保不受不同cpu间影响。
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| static void delay_tsc(unsigned long loops)
{
unsigned long bclock, now;
int cpu;
//短延迟，禁止内核抢占
preempt_disable();
//delay_tsc当前运行的cpu
cpu = smp_processor_id();
rdtsc_barrier();
rdtscl(bclock);
for (;;) {
rdtsc_barrier();
rdtscl(now);
if ((now - bclock) >= loops)
break;
//允许rt策略进程运行
preempt_enable();
//空操作
rep_nop();
preempt_disable();
//delay_tsc在运行过程中，可能会迁移到不同的cpu
//tsc
if (unlikely(cpu != smp_processor_id())) {
loops -= (now - bclock);
cpu = smp_processor_id();
rdtsc_barrier();
rdtscl(bclock);
}
}
preempt_enable();
}
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检查tsc是否同步
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| // 调用路径：tsc_init->unsynchronized_tsc
// 检查办法：
// 1.如果apic在多块板卡，则tsc不同步
// 2.如果cpuid显示具有稳定的tsc，则tsc同步
// 3.intel cpu的tsc都是同步的
// 4.默认其他品牌的多核的tsc不同步
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| __cpuinit int unsynchronized_tsc(void)
{
//如果apic分布在多块板卡上，tsc可能不同步
if (apic_is_clustered_box())
return 1;
//cpu具有稳定的tsc
if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC))
return 0;
//intel cpu的tsc都是同步的
if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL) {
//非intel cpu，如果cpu个数>1,则认为不同步
if (num_possible_cpus() > 1)
tsc_unstable = 1;
}
return tsc_unstable;
}
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标记tsc不稳定
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| // 调用路径：tsc_init->mark_tsc_unstable
// 函数任务：
// 1.如果tsc时钟已经注册，异步设置tsc的rating=0，标识其不稳定
// 2.如果tsc时钟还未注册，同步设置tsc的rating=0，标识其不稳定
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| void mark_tsc_unstable(char *reason)
{
if (!tsc_unstable) {
tsc_unstable = 1;
sched_clock_stable = 0;
//tsc已经注册，
if (clocksource_tsc.mult)
{
clocksource_mark_unstable(&clocksource_tsc);
}
//如果tsc时钟源未注册，修改rating为最低，从而不会被当做最佳的时钟源
else {
clocksource_tsc.flags |= CLOCK_SOURCE_UNSTABLE;
clocksource_tsc.rating = 0;
}
}
}
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注册tsc时钟源
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| // 函数任务：
// 1.计算tsc的mult
// 2.检查tsc是否稳定
// 2.1 如果tsc不稳定，降低其rating，清除时钟源连续标志
// 3.向系统注册tsc clocksource
// 调用路径：tsc_init->init_tsc_clocksource
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| static void __init init_tsc_clocksource(void)
{
// 计算tsc的mult
clocksource_tsc.mult = clocksource_khz2mult(tsc_khz,
clocksource_tsc.shift);
// 如果tsc的可靠性已经验证，则清除 必须验证 标记
if (tsc_clocksource_reliable)
clocksource_tsc.flags &= ~CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY;
// 检查tsc是否稳定
// 在tsc_init前通过全局变量标记tsc是否稳定，可靠
if (check_tsc_unstable()) {
// 如果tsc不稳定，则降低rating最低，清除连续标记
clocksource_tsc.rating = 0;
clocksource_tsc.flags &= ~CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS;
}
// 向系统注册tsc clocksource
clocksource_register(&clocksource_tsc);
}
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