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 unsigned long current_second = 0;
  62 static unsigned long started_second = 0;
  63 static uint8_t numerlogy = 0;
  64 extern uint32_t xran_lib_ota_sym;
  65 extern uint32_t xran_lib_ota_tti;
  66 extern uint32_t xran_lib_ota_sym_idx;
  67
  68 static int debugStop = 0;
  69 static int debugStopCount = 0;
  70
  71 static long fine_tuning[5][2] =
  72 {
  73     {71428L, 71429L},  /* mu = 0 */
  74     {35714L, 35715L},  /* mu = 1 */
  75     {0, 0},            /* mu = 2 not supported */
  76     {8928L, 8929L},    /* mu = 3 */
  77     {0,0  }            /* mu = 4 not supported */
  78 };
  79
  80 static uint8_t slots_per_subframe[4] =
  81 {
  82     1,  /* mu = 0 */
  83     2,  /* mu = 1 */
  84     4,  /* mu = 2 */
  85     8,  /* mu = 3 */
  86 };
  87
  88 uint64_t timing_get_current_second(void)
  89 {
  90     return current_second;
  91 }
  92
  93 int timing_set_numerology(uint8_t value)
  94 {
  95     numerlogy = value;
  96     return numerlogy;
  97 }
  98
  99 int timing_set_debug_stop(int value, int count)
 100 {
 101     debugStop = value;
 102     debugStopCount = count;
 103
 104     if(debugStop){
 105         clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &started_time);
 106         started_second =started_time.tv_sec;
 107     }
 108     return debugStop;
 109 }
 110
 111 int timing_get_debug_stop(void)
 112 {
 113     return debugStop;
 114 }
 115
 116 void timing_adjust_gps_second(struct timespec* p_time)
 117 {
 118     struct xran_device_ctx * p_xran_dev_ctx = xran_dev_get_ctx();
 119
 120     long nsec = p_time->tv_nsec + p_xran_dev_ctx->offset_nsec;
 121     p_time->tv_sec += p_xran_dev_ctx->offset_sec;
 122     if (nsec >= 1e9)
 123     {
 124         nsec -=1e9;
 125         p_time->tv_sec += 1;
 126     }
 127     p_time->tv_nsec = nsec;
 128
 129     return;
 130 }
 131 uint64_t xran_tick(void)
 132 {
 133     uint32_t hi, lo;
 134     __asm volatile ("rdtsc" : "=a"(lo), "=d"(hi));
 135     return ( (uint64_t)lo)|( ((uint64_t)hi)<<32 );
 136 }
 137
 138 unsigned long get_ticks_diff(unsigned long curr_tick, unsigned long last_tick)
 139 {
 140     if (curr_tick >= last_tick)
 141         return (unsigned long)(curr_tick - last_tick);
 142     else
 143         return (unsigned long)(0xFFFFFFFFFFFFFFFF - last_tick + curr_tick);
 144 }
 145
 146 long poll_next_tick(long interval_ns, unsigned long *used_tick)
 147 {
 148     struct xran_device_ctx * p_xran_dev_ctx = xran_dev_get_ctx();
 149     long target_time;
 150     long delta;
 151     static int counter = 0;
 152     static long sym_acc = 0;
 153     static long sym_cnt = 0;
 154
 155     if(counter == 0) {
 156        clock_gettime(CLOCK_REALTIME, p_last_time);
 157        last_tick = MLogTick();
 158        if(unlikely(p_xran_dev_ctx->offset_sec || p_xran_dev_ctx->offset_nsec))
 159            timing_adjust_gps_second(p_last_time);
 160        current_second = p_last_time->tv_sec;
 161        counter = 1;
 162     }
 163
 164     target_time = (p_last_time->tv_sec * NSEC_PER_SEC + p_last_time->tv_nsec + interval_ns);
 165
 166     while(1) {
 167         clock_gettime(CLOCK_REALTIME, p_cur_time);
 168         curr_tick = MLogTick();
 169         if(unlikely(p_xran_dev_ctx->offset_sec || p_xran_dev_ctx->offset_nsec))
 170             timing_adjust_gps_second(p_cur_time);
 171         delta = (p_cur_time->tv_sec * NSEC_PER_SEC + p_cur_time->tv_nsec) - target_time;
 172         if(delta > 0 || (delta < 0 && abs(delta) < THRESHOLD)) {
 173             if (debugStop &&(debugStopCount > 0) && (tx_counter >= debugStopCount)){
 174                 uint64_t t1;
 175                 printf("STOP:[%ld.%09ld], debugStopCount %d, tx_counter %ld\n", p_cur_time->tv_sec, p_cur_time->tv_nsec, debugStopCount, tx_counter);
 176                 t1 = MLogTick();
 177                 rte_pause();
 178                 MLogTask(PID_TIME_SYSTIME_STOP, t1, MLogTick());
 179                 xran_if_current_state = XRAN_STOPPED;
 180             }
 181             if(current_second != p_cur_time->tv_sec){
 182                 current_second = p_cur_time->tv_sec;
 183                 xran_updateSfnSecStart();
 184                 xran_lib_ota_sym_idx = 0;
 185                 xran_lib_ota_tti = 0;
 186                 xran_lib_ota_sym = 0;
 187                 sym_cnt = 0;
 188                 sym_acc = 0;
 189                 print_dbg("ToS:C Sync timestamp: [%ld.%09ld]\n", p_cur_time->tv_sec, p_cur_time->tv_nsec);
 190                 if(debugStop){
 191                     if(p_cur_time->tv_sec > started_second && ((p_cur_time->tv_sec % SEC_MOD_STOP) == 0)){
 192                         uint64_t t1;
 193                         printf("STOP:[%ld.%09ld]\n", p_cur_time->tv_sec, p_cur_time->tv_nsec);
 194                         t1 = MLogTick();
 195                         rte_pause();
 196                         MLogTask(PID_TIME_SYSTIME_STOP, t1, MLogTick());
 197                         xran_if_current_state = XRAN_STOPPED;
 198                     }
 199                 }
 200                 p_cur_time->tv_nsec = 0; // adjust to 1pps
 201             } else {
 202                 xran_lib_ota_sym_idx = XranIncrementSymIdx(xran_lib_ota_sym_idx, XRAN_NUM_OF_SYMBOL_PER_SLOT*slots_per_subframe[numerlogy]);
 203                 /* adjust to sym boundary */
 204                 if(sym_cnt & 1)
 205                     sym_acc +=  fine_tuning[numerlogy][0];
 206                 else
 207                     sym_acc +=  fine_tuning[numerlogy][1];
 208                 /* fine tune to second boundary */
 209                 if(sym_cnt % 13 == 0)
 210                     sym_acc += 1;
 211
 212                 p_cur_time->tv_nsec = sym_acc;
 213                 sym_cnt++;
 214             }
 215
 216 #ifdef USE_PTP_TIME
 217             if(debugStop && delta < interval_ns*10)
 218                 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));
 219 #else
 220             MLogTask(PID_TIME_SYSTIME_POLL, last_tick, curr_tick);
 221             last_tick = curr_tick;
 222 #endif
 223
 224
 225             p_temp_time = p_last_time;
 226             p_last_time = p_cur_time;
 227             p_cur_time  = p_temp_time;
 228             break;
 229         } else {
 230             if( likely(xran_if_current_state == XRAN_RUNNING)){
 231                 uint64_t t1, t2;
 232                 t1 = xran_tick();
 233
 234                 ring_processing_func();
 235                 process_dpdk_io();
 236
 237                 t2 = xran_tick();
 238                 *used_tick += get_ticks_diff(t2, t1);
 239             }
 240         }
 241   }
 242
 243   return delta;
 244 }
 245
 246 long sleep_next_tick(long interval)
 247 {
 248    struct timespec start_time;
 249    struct timespec cur_time;
 250    //struct timespec target_time_convert;
 251    struct timespec sleep_target_time_convert;
 252    long target_time;
 253    long sleep_target_time;
 254    long delta;
 255
 256    clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &start_time);
 257    target_time = (start_time.tv_sec * NSEC_PER_SEC + start_time.tv_nsec + interval * NSEC_PER_USEC) / (interval * NSEC_PER_USEC) * interval;
 258    //printf("target: %ld, current: %ld, %ld\n", target_time, start_time.tv_sec, start_time.tv_nsec);
 259    sleep_target_time = target_time - TIMECOMPENSATION;
 260    sleep_target_time_convert.tv_sec = sleep_target_time * NSEC_PER_USEC / NSEC_PER_SEC;
 261    sleep_target_time_convert.tv_nsec = (sleep_target_time * NSEC_PER_USEC) % NSEC_PER_SEC;
 262
 263    //target_time_convert.tv_sec = target_time * NSEC_PER_USEC / NSEC_PER_SEC;
 264    //target_time_convert.tv_nsec = (target_time * NSEC_PER_USEC) % NSEC_PER_SEC;
 265
 266    clock_nanosleep(CLOCK_REALTIME, TIMER_ABSTIME, &sleep_target_time_convert, NULL);
 267
 268    clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &cur_time);
 269
 270    delta = (cur_time.tv_sec * NSEC_PER_SEC + cur_time.tv_nsec) - target_time * NSEC_PER_USEC;
 271
 272    return delta;
 273 }
 274
 275
 276