src/vppinfra/time.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15 /*
  16   Copyright (c) 2001, 2002, 2003 Eliot Dresselhaus
  17
  18   Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
  19   a copy of this software and associated documentation files (the
  20   "Software"), to deal in the Software without restriction, including
  21   without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
  22   distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
  23   permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  24   the following conditions:
  25
  26   The above copyright notice and this permission notice shall be
  27   included in all copies or substantial portions of the Software.
  28
  29   THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  30   EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  31   MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  32   NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
  33   LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
  34   OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
  35   WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  36 */
  37
  38 #ifndef included_time_h
  39 #define included_time_h
  40
  41 #include <vppinfra/clib.h>
  42
  43 typedef struct
  44 {
  45   /* Total run time in clock cycles
  46      since clib_time_init call. */
  47   u64 total_cpu_time;
  48
  49   /* Last recorded time stamp. */
  50   u64 last_cpu_time;
  51
  52   /* CPU clock frequency. */
  53   f64 clocks_per_second;
  54
  55   /* 1 / cpu clock frequency: conversion factor
  56      from clock cycles into seconds. */
  57   f64 seconds_per_clock;
  58
  59   /* Time stamp of call to clib_time_init call. */
  60   u64 init_cpu_time;
  61
  62   u64 last_verify_cpu_time;
  63
  64   /* Same but for reference time (if present). */
  65   f64 last_verify_reference_time;
  66
  67   u32 log2_clocks_per_second, log2_clocks_per_frequency_verify;
  68 } clib_time_t;
  69
  70 /* Return CPU time stamp as 64bit number. */
  71 #if defined(__x86_64__) || defined(i386)
  72 always_inline u64
  73 clib_cpu_time_now (void)
  74 {
  75   u32 a, d;
  76   asm volatile ("rdtsc":"=a" (a), "=d" (d));
  77   return (u64) a + ((u64) d << (u64) 32);
  78 }
  79
  80 #elif defined (__powerpc64__)
  81
  82 always_inline u64
  83 clib_cpu_time_now (void)
  84 {
  85   u64 t;
  86   asm volatile ("mftb %0":"=r" (t));
  87   return t;
  88 }
  89
  90 #elif defined (__SPU__)
  91
  92 always_inline u64
  93 clib_cpu_time_now (void)
  94 {
  95 #ifdef _XLC
  96   return spu_rdch (0x8);
  97 #else
  98   return 0 /* __builtin_si_rdch (0x8) FIXME */ ;
  99 #endif
 100 }
 101
 102 #elif defined (__powerpc__)
 103
 104 always_inline u64
 105 clib_cpu_time_now (void)
 106 {
 107   u32 hi1, hi2, lo;
 108   asm volatile ("1:\n"
 109                 "mftbu %[hi1]\n"
 110                 "mftb  %[lo]\n"
 111                 "mftbu %[hi2]\n"
 112                 "cmpw %[hi1],%[hi2]\n"
 113                 "bne 1b\n":[hi1] "=r" (hi1),[hi2] "=r" (hi2),[lo] "=r" (lo));
 114   return (u64) lo + ((u64) hi2 << (u64) 32);
 115 }
 116
 117 #elif defined (__aarch64__)
 118 always_inline u64
 119 clib_cpu_time_now (void)
 120 {
 121   u64 vct;
 122   /* User access to cntvct_el0 is enabled in Linux kernel since 3.12. */
 123   asm volatile ("mrs %0, cntvct_el0":"=r" (vct));
 124   return vct;
 125 }
 126
 127 #elif defined (__arm__)
 128 #if defined(__ARM_ARCH_8A__)
 129 always_inline u64
 130 clib_cpu_time_now (void)        /* We may run arm64 in aarch32 mode, to leverage 64bit counter */
 131 {
 132   u64 tsc;
 133   asm volatile ("mrrc p15, 0, %Q0, %R0, c9":"=r" (tsc));
 134   return tsc;
 135 }
 136 #elif defined(__ARM_ARCH_7A__)
 137 always_inline u64
 138 clib_cpu_time_now (void)
 139 {
 140   u32 tsc;
 141   asm volatile ("mrc p15, 0, %0, c9, c13, 0":"=r" (tsc));
 142   return (u64) tsc;
 143 }
 144 #else
 145 always_inline u64
 146 clib_cpu_time_now (void)
 147 {
 148   u32 lo;
 149   asm volatile ("mrc p15, 0, %[lo], c15, c12, 1":[lo] "=r" (lo));
 150   return (u64) lo;
 151 }
 152 #endif
 153
 154 #elif defined (__xtensa__)
 155
 156 /* Stub for now. */
 157 always_inline u64
 158 clib_cpu_time_now (void)
 159 {
 160   return 0;
 161 }
 162
 163 #elif defined (__TMS320C6X__)
 164
 165 always_inline u64
 166 clib_cpu_time_now (void)
 167 {
 168   u32 l, h;
 169
 170   asm volatile (" dint\n"
 171                 " mvc .s2 TSCL,%0\n"
 172                 " mvc .s2 TSCH,%1\n" " rint\n":"=b" (l), "=b" (h));
 173
 174   return ((u64) h << 32) | l;
 175 }
 176
 177 #elif defined(_mips) && __mips == 64
 178
 179 always_inline u64
 180 clib_cpu_time_now (void)
 181 {
 182   u64 result;
 183   asm volatile ("rdhwr %0,$31\n":"=r" (result));
 184   return result;
 185 }
 186
 187 #else
 188 #error "don't know how to read CPU time stamp"
 189
 190 #endif
 191
 192 void clib_time_verify_frequency (clib_time_t * c);
 193
 194 always_inline f64
 195 clib_time_now_internal (clib_time_t * c, u64 n)
 196 {
 197   u64 l = c->last_cpu_time;
 198   u64 t = c->total_cpu_time;
 199   t += n - l;
 200   c->total_cpu_time = t;
 201   c->last_cpu_time = n;
 202   if (PREDICT_FALSE
 203       ((c->last_cpu_time -
 204         c->last_verify_cpu_time) >> c->log2_clocks_per_frequency_verify))
 205     clib_time_verify_frequency (c);
 206   return t * c->seconds_per_clock;
 207 }
 208
 209 /* Maximum f64 value as max clib_time */
 210 #define CLIB_TIME_MAX (1.7976931348623157e+308)
 211
 212 always_inline f64
 213 clib_time_now (clib_time_t * c)
 214 {
 215   return clib_time_now_internal (c, clib_cpu_time_now ());
 216 }
 217
 218 always_inline void
 219 clib_cpu_time_wait (u64 dt)
 220 {
 221   u64 t_end = clib_cpu_time_now () + dt;
 222   while (clib_cpu_time_now () < t_end)
 223     ;
 224 }
 225
 226 void clib_time_init (clib_time_t * c);
 227
 228 #ifdef CLIB_UNIX
 229
 230 #include <time.h>
 231 #include <sys/time.h>
 232 #include <sys/resource.h>
 233 #include <unistd.h>
 234 #include <sys/syscall.h>
 235
 236 /* Use 64bit floating point to represent time offset from epoch. */
 237 always_inline f64
 238 unix_time_now (void)
 239 {
 240   /* clock_gettime without indirect syscall uses GLIBC wrappers which
 241      we don't want.  Just the bare metal, please. */
 242   struct timespec ts;
 243   syscall (SYS_clock_gettime, CLOCK_REALTIME, &ts);
 244   return ts.tv_sec + 1e-9 * ts.tv_nsec;
 245 }
 246
 247 /* As above but integer number of nano-seconds. */
 248 always_inline u64
 249 unix_time_now_nsec (void)
 250 {
 251   struct timespec ts;
 252   syscall (SYS_clock_gettime, CLOCK_REALTIME, &ts);
 253   return 1e9 * ts.tv_sec + ts.tv_nsec;
 254 }
 255
 256 always_inline void
 257 unix_time_now_nsec_fraction (u32 * sec, u32 * nsec)
 258 {
 259   struct timespec ts;
 260   syscall (SYS_clock_gettime, CLOCK_REALTIME, &ts);
 261   *sec = ts.tv_sec;
 262   *nsec = ts.tv_nsec;
 263 }
 264
 265 always_inline f64
 266 unix_usage_now (void)
 267 {
 268   struct rusage u;
 269   getrusage (RUSAGE_SELF, &u);
 270   return u.ru_utime.tv_sec + 1e-6 * u.ru_utime.tv_usec
 271     + u.ru_stime.tv_sec + 1e-6 * u.ru_stime.tv_usec;
 272 }
 273
 274 always_inline void
 275 unix_sleep (f64 dt)
 276 {
 277   struct timespec ts, tsrem;
 278   ts.tv_sec = dt;
 279   ts.tv_nsec = 1e9 * (dt - (f64) ts.tv_sec);
 280
 281   while (nanosleep (&ts, &tsrem) < 0)
 282     ts = tsrem;
 283 }
 284
 285 #else /* ! CLIB_UNIX */
 286
 287 always_inline f64
 288 unix_time_now (void)
 289 {
 290   return 0;
 291 }
 292
 293 always_inline u64
 294 unix_time_now_nsec (void)
 295 {
 296   return 0;
 297 }
 298
 299 always_inline void
 300 unix_time_now_nsec_fraction (u32 * sec, u32 * nsec)
 301 {
 302 }
 303
 304 always_inline f64
 305 unix_usage_now (void)
 306 {
 307   return 0;
 308 }
 309
 310 always_inline void
 311 unix_sleep (f64 dt)
 312 {
 313 }
 314
 315 #endif
 316
 317 #endif /* included_time_h */
 318
 319 /*
 320  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 321  *
 322  * Local Variables:
 323  * eval: (c-set-style "gnu")
 324  * End:
 325  */