fhi_lib/lib/src/xran_timer.c

   1 /******************************************************************************
   2 *
   3 *   Copyright (c) 2019 Intel.
   4 *
   5 *   Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   6 *   you may not use this file except in compliance with the License.
   7 *   You may obtain a copy of the License at
   8 *
   9 *       http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  10 *
  11 *   Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  12 *   distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  13 *   WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  14 *   See the License for the specific language governing permissions and
  15 *   limitations under the License.
  16 *
  17 *******************************************************************************/
  18
  19 /**
  20  * @brief This file provides implementation to Timing for XRAN.
  21  *
  22  * @file xran_timer.c
  23  * @ingroup group_lte_source_xran
  24  * @author Intel Corporation
  25  *
  26  **/
  27
  28 #include <time.h>
  29 #include <stdio.h>
  30 #include <stdlib.h>
  31 #include <stdint.h>
  32
  33 #include "xran_timer.h"
  34 #include "xran_printf.h"
  35 #include "xran_mlog_lnx.h"
  36 #include "xran_lib_mlog_tasks_id.h"
  37 #include "ethdi.h"
  38 #include "xran_fh_o_du.h"
  39 #include "xran_common.h"
  40
  41 #define NSEC_PER_SEC  1000000000L
  42 #define NSEC_PER_USEC 1000L
  43 #define THRESHOLD        35  /**< the avg cost of clock_gettime() in ns */
  44 #define TIMECOMPENSATION 2   /**< time compensation in us, avg latency of clock_nanosleep */
  45
  46 #define SEC_MOD_STOP (60)
  47
  48 static struct timespec started_time;
  49 static struct timespec last_time;
  50 static struct timespec cur_time;
  51
  52 static uint64_t  curr_tick;
  53 static uint64_t  last_tick;
  54
  55 static struct timespec* p_cur_time = &cur_time;
  56 static struct timespec* p_last_time = &last_time;
  57
  58
  59 static struct timespec* p_temp_time;
  60
  61 static struct timespec sleeptime = {.tv_nsec = 1E3 }; /* 1 us */
  62
  63 static unsigned long current_second = 0;
  64 static unsigned long started_second = 0;
  65 static uint8_t numerlogy = 0;
  66 extern uint32_t xran_lib_ota_sym;
  67 extern uint32_t xran_lib_ota_tti;
  68 extern uint32_t xran_lib_ota_sym_idx;
  69
  70 static int debugStop = 0;
  71 static int debugStopCount = 0;
  72
  73 static long fine_tuning[5][2] =
  74 {
  75     {71428L, 71429L},  /* mu = 0 */
  76     {35714L, 35715L},  /* mu = 1 */
  77     {0, 0},            /* mu = 2 not supported */
  78     {8928L, 8929L},    /* mu = 3 */
  79     {0,0  }            /* mu = 4 not supported */
  80 };
  81
  82 static uint8_t slots_per_subframe[4] =
  83 {
  84     1,  /* mu = 0 */
  85     2,  /* mu = 1 */
  86     4,  /* mu = 2 */
  87     8,  /* mu = 3 */
  88 };
  89
  90 uint64_t timing_get_current_second(void)
  91 {
  92     return current_second;
  93 }
  94
  95 int timing_set_numerology(uint8_t value)
  96 {
  97     numerlogy = value;
  98     return numerlogy;
  99 }
 100
 101 int timing_set_debug_stop(int value, int count)
 102 {
 103     debugStop = value;
 104     debugStopCount = count;
 105
 106     if(debugStop){
 107         clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &started_time);
 108         started_second =started_time.tv_sec;
 109     }
 110     return debugStop;
 111 }
 112
 113 int timing_get_debug_stop(void)
 114 {
 115     return debugStop;
 116 }
 117
 118 void timing_adjust_gps_second(struct timespec* p_time)
 119 {
 120     struct xran_device_ctx * p_xran_dev_ctx = xran_dev_get_ctx();
 121
 122     if (p_time->tv_nsec >= p_xran_dev_ctx->offset_nsec)
 123     {
 124         p_time->tv_nsec -= p_xran_dev_ctx->offset_nsec;
 125         p_time->tv_sec -= p_xran_dev_ctx->offset_sec;
 126     }
 127     else
 128     {
 129         p_time->tv_nsec += 1e9 - p_xran_dev_ctx->offset_nsec;
 130         p_time->tv_sec -= p_xran_dev_ctx->offset_sec + 1;
 131     }
 132
 133     return;
 134 }
 135 uint64_t xran_tick(void)
 136 {
 137     uint32_t hi, lo;
 138     __asm volatile ("rdtsc" : "=a"(lo), "=d"(hi));
 139     return ( (uint64_t)lo)|( ((uint64_t)hi)<<32 );
 140 }
 141
 142 unsigned long get_ticks_diff(unsigned long curr_tick, unsigned long last_tick)
 143 {
 144     if (curr_tick >= last_tick)
 145         return (unsigned long)(curr_tick - last_tick);
 146     else
 147         return (unsigned long)(0xFFFFFFFFFFFFFFFF - last_tick + curr_tick);
 148 }
 149
 150 long poll_next_tick(long interval_ns, unsigned long *used_tick)
 151 {
 152     struct xran_device_ctx * p_xran_dev_ctx = xran_dev_get_ctx();
 153     struct xran_common_counters* pCnt = &p_xran_dev_ctx->fh_counters;
 154
 155     long target_time;
 156     long delta;
 157     static int counter = 0;
 158     static long sym_acc = 0;
 159     static long sym_cnt = 0;
 160
 161     if(counter == 0) {
 162        clock_gettime(CLOCK_REALTIME, p_last_time);
 163        last_tick = MLogTick();
 164        if(unlikely(p_xran_dev_ctx->offset_sec || p_xran_dev_ctx->offset_nsec))
 165            timing_adjust_gps_second(p_last_time);
 166        current_second = p_last_time->tv_sec;
 167        counter = 1;
 168     }
 169
 170     target_time = (p_last_time->tv_sec * NSEC_PER_SEC + p_last_time->tv_nsec + interval_ns);
 171
 172     while(1) {
 173         clock_gettime(CLOCK_REALTIME, p_cur_time);
 174         curr_tick = MLogTick();
 175         if(unlikely(p_xran_dev_ctx->offset_sec || p_xran_dev_ctx->offset_nsec))
 176             timing_adjust_gps_second(p_cur_time);
 177         delta = (p_cur_time->tv_sec * NSEC_PER_SEC + p_cur_time->tv_nsec) - target_time;
 178         if(delta > 0 || (delta < 0 && abs(delta) < THRESHOLD)) {
 179             if (debugStop &&(debugStopCount > 0) && (pCnt->tx_counter >= debugStopCount)){
 180                 uint64_t t1;
 181                 printf("STOP:[%ld.%09ld], debugStopCount %d, tx_counter %ld\n", p_cur_time->tv_sec, p_cur_time->tv_nsec, debugStopCount, pCnt->tx_counter);
 182                 t1 = MLogTick();
 183                 rte_pause();
 184                 MLogTask(PID_TIME_SYSTIME_STOP, t1, MLogTick());
 185                 xran_if_current_state = XRAN_STOPPED;
 186             }
 187             if(current_second != p_cur_time->tv_sec){
 188                 current_second = p_cur_time->tv_sec;
 189                 xran_updateSfnSecStart();
 190                 xran_lib_ota_sym_idx = 0;
 191                 xran_lib_ota_tti = 0;
 192                 xran_lib_ota_sym = 0;
 193                 sym_cnt = 0;
 194                 sym_acc = 0;
 195                 print_dbg("ToS:C Sync timestamp: [%ld.%09ld]\n", p_cur_time->tv_sec, p_cur_time->tv_nsec);
 196                 if(debugStop){
 197                     if(p_cur_time->tv_sec > started_second && ((p_cur_time->tv_sec % SEC_MOD_STOP) == 0)){
 198                         uint64_t t1;
 199                         printf("STOP:[%ld.%09ld]\n", p_cur_time->tv_sec, p_cur_time->tv_nsec);
 200                         t1 = MLogTick();
 201                         rte_pause();
 202                         MLogTask(PID_TIME_SYSTIME_STOP, t1, MLogTick());
 203                         xran_if_current_state = XRAN_STOPPED;
 204                     }
 205                 }
 206                 p_cur_time->tv_nsec = 0; // adjust to 1pps
 207             } else {
 208                 xran_lib_ota_sym_idx = XranIncrementSymIdx(xran_lib_ota_sym_idx, XRAN_NUM_OF_SYMBOL_PER_SLOT*slots_per_subframe[numerlogy]);
 209                 /* adjust to sym boundary */
 210                 if(sym_cnt & 1)
 211                     sym_acc +=  fine_tuning[numerlogy][0];
 212                 else
 213                     sym_acc +=  fine_tuning[numerlogy][1];
 214                 /* fine tune to second boundary */
 215                 if(sym_cnt % 13 == 0)
 216                     sym_acc += 1;
 217
 218                 p_cur_time->tv_nsec = sym_acc;
 219                 sym_cnt++;
 220             }
 221
 222 #ifdef USE_PTP_TIME
 223             if(debugStop && delta < interval_ns*10)
 224                 MLogTask(PID_TIME_SYSTIME_POLL, (p_last_time->tv_sec * NSEC_PER_SEC + p_last_time->tv_nsec), (p_cur_time->tv_sec * NSEC_PER_SEC + p_cur_time->tv_nsec));
 225 #else
 226             MLogTask(PID_TIME_SYSTIME_POLL, last_tick, curr_tick);
 227             last_tick = curr_tick;
 228 #endif
 229
 230
 231             p_temp_time = p_last_time;
 232             p_last_time = p_cur_time;
 233             p_cur_time  = p_temp_time;
 234             break;
 235         } else {
 236             if( likely(xran_if_current_state == XRAN_RUNNING)){
 237                 uint64_t t1, t2;
 238                 t1 = xran_tick();
 239
 240                 if(p_xran_dev_ctx->fh_init.io_cfg.pkt_proc_core == 0)
 241                     ring_processing_func();
 242
 243                 process_dpdk_io();
 244
 245                 /* work around for some kernel */
 246                 if(p_xran_dev_ctx->fh_init.io_cfg.io_sleep)
 247                     nanosleep(&sleeptime,NULL);
 248
 249                 t2 = xran_tick();
 250                 *used_tick += get_ticks_diff(t2, t1);
 251             }
 252
 253         }
 254   }
 255
 256   return delta;
 257 }
 258
 259 long sleep_next_tick(long interval)
 260 {
 261    struct timespec start_time;
 262    struct timespec cur_time;
 263    //struct timespec target_time_convert;
 264    struct timespec sleep_target_time_convert;
 265    long target_time;
 266    long sleep_target_time;
 267    long delta;
 268
 269    clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &start_time);
 270    target_time = (start_time.tv_sec * NSEC_PER_SEC + start_time.tv_nsec + interval * NSEC_PER_USEC) / (interval * NSEC_PER_USEC) * interval;
 271    //printf("target: %ld, current: %ld, %ld\n", target_time, start_time.tv_sec, start_time.tv_nsec);
 272    sleep_target_time = target_time - TIMECOMPENSATION;
 273    sleep_target_time_convert.tv_sec = sleep_target_time * NSEC_PER_USEC / NSEC_PER_SEC;
 274    sleep_target_time_convert.tv_nsec = (sleep_target_time * NSEC_PER_USEC) % NSEC_PER_SEC;
 275
 276    //target_time_convert.tv_sec = target_time * NSEC_PER_USEC / NSEC_PER_SEC;
 277    //target_time_convert.tv_nsec = (target_time * NSEC_PER_USEC) % NSEC_PER_SEC;
 278
 279    clock_nanosleep(CLOCK_REALTIME, TIMER_ABSTIME, &sleep_target_time_convert, NULL);
 280
 281    clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &cur_time);
 282
 283    delta = (cur_time.tv_sec * NSEC_PER_SEC + cur_time.tv_nsec) - target_time * NSEC_PER_USEC;
 284
 285    return delta;
 286 }
 287
 288
 289