时间子系统11_tsc时钟初始化

//	tsc时钟源初始化
//	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
1.1 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();
}

//	延迟函数ndelay，udelay，mdelay
//		通过tsc实现短延迟
2.1 void use_tsc_delay(void)
{
	//通过tsc进行短延迟
	delay_fn = delay_tsc;
}
//	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。
2.2 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();
} 

//	检查tsc是否同步
//	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
3.1 __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;
}

//	标记tsc不稳定
//	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
3.2 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;
		}
	}
}



//	注册tsc时钟源
//	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
4.1 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);
}