Merge branch 'drm-nouveau-next' of git://anongit.freedesktop.org/git/nouveau/linux...
[pandora-kernel.git] / kernel / time / timekeeping.c
1 /*
2  *  linux/kernel/time/timekeeping.c
3  *
4  *  Kernel timekeeping code and accessor functions
5  *
6  *  This code was moved from linux/kernel/timer.c.
7  *  Please see that file for copyright and history logs.
8  *
9  */
10
11 #include <linux/timekeeper_internal.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/interrupt.h>
14 #include <linux/percpu.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/mm.h>
17 #include <linux/sched.h>
18 #include <linux/syscore_ops.h>
19 #include <linux/clocksource.h>
20 #include <linux/jiffies.h>
21 #include <linux/time.h>
22 #include <linux/tick.h>
23 #include <linux/stop_machine.h>
24 #include <linux/pvclock_gtod.h>
25 #include <linux/compiler.h>
26
27 #include "tick-internal.h"
28 #include "ntp_internal.h"
29 #include "timekeeping_internal.h"
30
31 #define TK_CLEAR_NTP            (1 << 0)
32 #define TK_MIRROR               (1 << 1)
33 #define TK_CLOCK_WAS_SET        (1 << 2)
34
35 static struct timekeeper timekeeper;
36 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(timekeeper_lock);
37 static seqcount_t timekeeper_seq;
38 static struct timekeeper shadow_timekeeper;
39
40 /* flag for if timekeeping is suspended */
41 int __read_mostly timekeeping_suspended;
42
43 /* Flag for if there is a persistent clock on this platform */
44 bool __read_mostly persistent_clock_exist = false;
45
46 static inline void tk_normalize_xtime(struct timekeeper *tk)
47 {
48         while (tk->xtime_nsec >= ((u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift)) {
49                 tk->xtime_nsec -= (u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift;
50                 tk->xtime_sec++;
51         }
52 }
53
54 static void tk_set_xtime(struct timekeeper *tk, const struct timespec *ts)
55 {
56         tk->xtime_sec = ts->tv_sec;
57         tk->xtime_nsec = (u64)ts->tv_nsec << tk->shift;
58 }
59
60 static void tk_xtime_add(struct timekeeper *tk, const struct timespec *ts)
61 {
62         tk->xtime_sec += ts->tv_sec;
63         tk->xtime_nsec += (u64)ts->tv_nsec << tk->shift;
64         tk_normalize_xtime(tk);
65 }
66
67 static void tk_set_wall_to_mono(struct timekeeper *tk, struct timespec wtm)
68 {
69         struct timespec tmp;
70
71         /*
72          * Verify consistency of: offset_real = -wall_to_monotonic
73          * before modifying anything
74          */
75         set_normalized_timespec(&tmp, -tk->wall_to_monotonic.tv_sec,
76                                         -tk->wall_to_monotonic.tv_nsec);
77         WARN_ON_ONCE(tk->offs_real.tv64 != timespec_to_ktime(tmp).tv64);
78         tk->wall_to_monotonic = wtm;
79         set_normalized_timespec(&tmp, -wtm.tv_sec, -wtm.tv_nsec);
80         tk->offs_real = timespec_to_ktime(tmp);
81         tk->offs_tai = ktime_add(tk->offs_real, ktime_set(tk->tai_offset, 0));
82 }
83
84 static void tk_set_sleep_time(struct timekeeper *tk, struct timespec t)
85 {
86         /* Verify consistency before modifying */
87         WARN_ON_ONCE(tk->offs_boot.tv64 != timespec_to_ktime(tk->total_sleep_time).tv64);
88
89         tk->total_sleep_time    = t;
90         tk->offs_boot           = timespec_to_ktime(t);
91 }
92
93 /**
94  * tk_setup_internals - Set up internals to use clocksource clock.
95  *
96  * @tk:         The target timekeeper to setup.
97  * @clock:              Pointer to clocksource.
98  *
99  * Calculates a fixed cycle/nsec interval for a given clocksource/adjustment
100  * pair and interval request.
101  *
102  * Unless you're the timekeeping code, you should not be using this!
103  */
104 static void tk_setup_internals(struct timekeeper *tk, struct clocksource *clock)
105 {
106         cycle_t interval;
107         u64 tmp, ntpinterval;
108         struct clocksource *old_clock;
109
110         old_clock = tk->clock;
111         tk->clock = clock;
112         tk->cycle_last = clock->cycle_last = clock->read(clock);
113
114         /* Do the ns -> cycle conversion first, using original mult */
115         tmp = NTP_INTERVAL_LENGTH;
116         tmp <<= clock->shift;
117         ntpinterval = tmp;
118         tmp += clock->mult/2;
119         do_div(tmp, clock->mult);
120         if (tmp == 0)
121                 tmp = 1;
122
123         interval = (cycle_t) tmp;
124         tk->cycle_interval = interval;
125
126         /* Go back from cycles -> shifted ns */
127         tk->xtime_interval = (u64) interval * clock->mult;
128         tk->xtime_remainder = ntpinterval - tk->xtime_interval;
129         tk->raw_interval =
130                 ((u64) interval * clock->mult) >> clock->shift;
131
132          /* if changing clocks, convert xtime_nsec shift units */
133         if (old_clock) {
134                 int shift_change = clock->shift - old_clock->shift;
135                 if (shift_change < 0)
136                         tk->xtime_nsec >>= -shift_change;
137                 else
138                         tk->xtime_nsec <<= shift_change;
139         }
140         tk->shift = clock->shift;
141
142         tk->ntp_error = 0;
143         tk->ntp_error_shift = NTP_SCALE_SHIFT - clock->shift;
144
145         /*
146          * The timekeeper keeps its own mult values for the currently
147          * active clocksource. These value will be adjusted via NTP
148          * to counteract clock drifting.
149          */
150         tk->mult = clock->mult;
151 }
152
153 /* Timekeeper helper functions. */
154
155 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
156 u32 (*arch_gettimeoffset)(void);
157
158 u32 get_arch_timeoffset(void)
159 {
160         if (likely(arch_gettimeoffset))
161                 return arch_gettimeoffset();
162         return 0;
163 }
164 #else
165 static inline u32 get_arch_timeoffset(void) { return 0; }
166 #endif
167
168 static inline s64 timekeeping_get_ns(struct timekeeper *tk)
169 {
170         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
171         struct clocksource *clock;
172         s64 nsec;
173
174         /* read clocksource: */
175         clock = tk->clock;
176         cycle_now = clock->read(clock);
177
178         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
179         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
180
181         nsec = cycle_delta * tk->mult + tk->xtime_nsec;
182         nsec >>= tk->shift;
183
184         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
185         return nsec + get_arch_timeoffset();
186 }
187
188 static inline s64 timekeeping_get_ns_raw(struct timekeeper *tk)
189 {
190         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
191         struct clocksource *clock;
192         s64 nsec;
193
194         /* read clocksource: */
195         clock = tk->clock;
196         cycle_now = clock->read(clock);
197
198         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
199         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
200
201         /* convert delta to nanoseconds. */
202         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
203
204         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
205         return nsec + get_arch_timeoffset();
206 }
207
208 static RAW_NOTIFIER_HEAD(pvclock_gtod_chain);
209
210 static void update_pvclock_gtod(struct timekeeper *tk, bool was_set)
211 {
212         raw_notifier_call_chain(&pvclock_gtod_chain, was_set, tk);
213 }
214
215 /**
216  * pvclock_gtod_register_notifier - register a pvclock timedata update listener
217  */
218 int pvclock_gtod_register_notifier(struct notifier_block *nb)
219 {
220         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
221         unsigned long flags;
222         int ret;
223
224         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
225         ret = raw_notifier_chain_register(&pvclock_gtod_chain, nb);
226         update_pvclock_gtod(tk, true);
227         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
228
229         return ret;
230 }
231 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_register_notifier);
232
233 /**
234  * pvclock_gtod_unregister_notifier - unregister a pvclock
235  * timedata update listener
236  */
237 int pvclock_gtod_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
238 {
239         unsigned long flags;
240         int ret;
241
242         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
243         ret = raw_notifier_chain_unregister(&pvclock_gtod_chain, nb);
244         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
245
246         return ret;
247 }
248 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_unregister_notifier);
249
250 /* must hold timekeeper_lock */
251 static void timekeeping_update(struct timekeeper *tk, unsigned int action)
252 {
253         if (action & TK_CLEAR_NTP) {
254                 tk->ntp_error = 0;
255                 ntp_clear();
256         }
257         update_vsyscall(tk);
258         update_pvclock_gtod(tk, action & TK_CLOCK_WAS_SET);
259
260         if (action & TK_MIRROR)
261                 memcpy(&shadow_timekeeper, &timekeeper, sizeof(timekeeper));
262 }
263
264 /**
265  * timekeeping_forward_now - update clock to the current time
266  *
267  * Forward the current clock to update its state since the last call to
268  * update_wall_time(). This is useful before significant clock changes,
269  * as it avoids having to deal with this time offset explicitly.
270  */
271 static void timekeeping_forward_now(struct timekeeper *tk)
272 {
273         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
274         struct clocksource *clock;
275         s64 nsec;
276
277         clock = tk->clock;
278         cycle_now = clock->read(clock);
279         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
280         tk->cycle_last = clock->cycle_last = cycle_now;
281
282         tk->xtime_nsec += cycle_delta * tk->mult;
283
284         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
285         tk->xtime_nsec += (u64)get_arch_timeoffset() << tk->shift;
286
287         tk_normalize_xtime(tk);
288
289         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
290         timespec_add_ns(&tk->raw_time, nsec);
291 }
292
293 /**
294  * __getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec.
295  * @ts:         pointer to the timespec to be set
296  *
297  * Updates the time of day in the timespec.
298  * Returns 0 on success, or -ve when suspended (timespec will be undefined).
299  */
300 int __getnstimeofday(struct timespec *ts)
301 {
302         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
303         unsigned long seq;
304         s64 nsecs = 0;
305
306         do {
307                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
308
309                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
310                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
311
312         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
313
314         ts->tv_nsec = 0;
315         timespec_add_ns(ts, nsecs);
316
317         /*
318          * Do not bail out early, in case there were callers still using
319          * the value, even in the face of the WARN_ON.
320          */
321         if (unlikely(timekeeping_suspended))
322                 return -EAGAIN;
323         return 0;
324 }
325 EXPORT_SYMBOL(__getnstimeofday);
326
327 /**
328  * getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec.
329  * @ts:         pointer to the timespec to be set
330  *
331  * Returns the time of day in a timespec (WARN if suspended).
332  */
333 void getnstimeofday(struct timespec *ts)
334 {
335         WARN_ON(__getnstimeofday(ts));
336 }
337 EXPORT_SYMBOL(getnstimeofday);
338
339 ktime_t ktime_get(void)
340 {
341         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
342         unsigned int seq;
343         s64 secs, nsecs;
344
345         WARN_ON(timekeeping_suspended);
346
347         do {
348                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
349                 secs = tk->xtime_sec + tk->wall_to_monotonic.tv_sec;
350                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk) + tk->wall_to_monotonic.tv_nsec;
351
352         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
353         /*
354          * Use ktime_set/ktime_add_ns to create a proper ktime on
355          * 32-bit architectures without CONFIG_KTIME_SCALAR.
356          */
357         return ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
358 }
359 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
360
361 /**
362  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
363  * @ts:         pointer to timespec variable
364  *
365  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
366  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
367  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
368  */
369 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
370 {
371         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
372         struct timespec tomono;
373         s64 nsec;
374         unsigned int seq;
375
376         WARN_ON(timekeeping_suspended);
377
378         do {
379                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
380                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
381                 nsec = timekeeping_get_ns(tk);
382                 tomono = tk->wall_to_monotonic;
383
384         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
385
386         ts->tv_sec += tomono.tv_sec;
387         ts->tv_nsec = 0;
388         timespec_add_ns(ts, nsec + tomono.tv_nsec);
389 }
390 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
391
392
393 /**
394  * timekeeping_clocktai - Returns the TAI time of day in a timespec
395  * @ts:         pointer to the timespec to be set
396  *
397  * Returns the time of day in a timespec.
398  */
399 void timekeeping_clocktai(struct timespec *ts)
400 {
401         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
402         unsigned long seq;
403         u64 nsecs;
404
405         WARN_ON(timekeeping_suspended);
406
407         do {
408                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
409
410                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec + tk->tai_offset;
411                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
412
413         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
414
415         ts->tv_nsec = 0;
416         timespec_add_ns(ts, nsecs);
417
418 }
419 EXPORT_SYMBOL(timekeeping_clocktai);
420
421
422 /**
423  * ktime_get_clocktai - Returns the TAI time of day in a ktime
424  *
425  * Returns the time of day in a ktime.
426  */
427 ktime_t ktime_get_clocktai(void)
428 {
429         struct timespec ts;
430
431         timekeeping_clocktai(&ts);
432         return timespec_to_ktime(ts);
433 }
434 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_clocktai);
435
436 #ifdef CONFIG_NTP_PPS
437
438 /**
439  * getnstime_raw_and_real - get day and raw monotonic time in timespec format
440  * @ts_raw:     pointer to the timespec to be set to raw monotonic time
441  * @ts_real:    pointer to the timespec to be set to the time of day
442  *
443  * This function reads both the time of day and raw monotonic time at the
444  * same time atomically and stores the resulting timestamps in timespec
445  * format.
446  */
447 void getnstime_raw_and_real(struct timespec *ts_raw, struct timespec *ts_real)
448 {
449         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
450         unsigned long seq;
451         s64 nsecs_raw, nsecs_real;
452
453         WARN_ON_ONCE(timekeeping_suspended);
454
455         do {
456                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
457
458                 *ts_raw = tk->raw_time;
459                 ts_real->tv_sec = tk->xtime_sec;
460                 ts_real->tv_nsec = 0;
461
462                 nsecs_raw = timekeeping_get_ns_raw(tk);
463                 nsecs_real = timekeeping_get_ns(tk);
464
465         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
466
467         timespec_add_ns(ts_raw, nsecs_raw);
468         timespec_add_ns(ts_real, nsecs_real);
469 }
470 EXPORT_SYMBOL(getnstime_raw_and_real);
471
472 #endif /* CONFIG_NTP_PPS */
473
474 /**
475  * do_gettimeofday - Returns the time of day in a timeval
476  * @tv:         pointer to the timeval to be set
477  *
478  * NOTE: Users should be converted to using getnstimeofday()
479  */
480 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
481 {
482         struct timespec now;
483
484         getnstimeofday(&now);
485         tv->tv_sec = now.tv_sec;
486         tv->tv_usec = now.tv_nsec/1000;
487 }
488 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
489
490 /**
491  * do_settimeofday - Sets the time of day
492  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the new time
493  *
494  * Sets the time of day to the new time and update NTP and notify hrtimers
495  */
496 int do_settimeofday(const struct timespec *tv)
497 {
498         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
499         struct timespec ts_delta, xt;
500         unsigned long flags;
501
502         if (!timespec_valid_strict(tv))
503                 return -EINVAL;
504
505         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
506         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
507
508         timekeeping_forward_now(tk);
509
510         xt = tk_xtime(tk);
511         ts_delta.tv_sec = tv->tv_sec - xt.tv_sec;
512         ts_delta.tv_nsec = tv->tv_nsec - xt.tv_nsec;
513
514         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, ts_delta));
515
516         tk_set_xtime(tk, tv);
517
518         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
519
520         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
521         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
522
523         /* signal hrtimers about time change */
524         clock_was_set();
525
526         return 0;
527 }
528 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
529
530 /**
531  * timekeeping_inject_offset - Adds or subtracts from the current time.
532  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the offset
533  *
534  * Adds or subtracts an offset value from the current time.
535  */
536 int timekeeping_inject_offset(struct timespec *ts)
537 {
538         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
539         unsigned long flags;
540         struct timespec tmp;
541         int ret = 0;
542
543         if ((unsigned long)ts->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
544                 return -EINVAL;
545
546         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
547         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
548
549         timekeeping_forward_now(tk);
550
551         /* Make sure the proposed value is valid */
552         tmp = timespec_add(tk_xtime(tk),  *ts);
553         if (!timespec_valid_strict(&tmp)) {
554                 ret = -EINVAL;
555                 goto error;
556         }
557
558         tk_xtime_add(tk, ts);
559         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, *ts));
560
561 error: /* even if we error out, we forwarded the time, so call update */
562         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
563
564         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
565         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
566
567         /* signal hrtimers about time change */
568         clock_was_set();
569
570         return ret;
571 }
572 EXPORT_SYMBOL(timekeeping_inject_offset);
573
574
575 /**
576  * timekeeping_get_tai_offset - Returns current TAI offset from UTC
577  *
578  */
579 s32 timekeeping_get_tai_offset(void)
580 {
581         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
582         unsigned int seq;
583         s32 ret;
584
585         do {
586                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
587                 ret = tk->tai_offset;
588         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
589
590         return ret;
591 }
592
593 /**
594  * __timekeeping_set_tai_offset - Lock free worker function
595  *
596  */
597 static void __timekeeping_set_tai_offset(struct timekeeper *tk, s32 tai_offset)
598 {
599         tk->tai_offset = tai_offset;
600         tk->offs_tai = ktime_add(tk->offs_real, ktime_set(tai_offset, 0));
601 }
602
603 /**
604  * timekeeping_set_tai_offset - Sets the current TAI offset from UTC
605  *
606  */
607 void timekeeping_set_tai_offset(s32 tai_offset)
608 {
609         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
610         unsigned long flags;
611
612         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
613         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
614         __timekeeping_set_tai_offset(tk, tai_offset);
615         timekeeping_update(tk, TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
616         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
617         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
618         clock_was_set();
619 }
620
621 /**
622  * change_clocksource - Swaps clocksources if a new one is available
623  *
624  * Accumulates current time interval and initializes new clocksource
625  */
626 static int change_clocksource(void *data)
627 {
628         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
629         struct clocksource *new, *old;
630         unsigned long flags;
631
632         new = (struct clocksource *) data;
633
634         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
635         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
636
637         timekeeping_forward_now(tk);
638         /*
639          * If the cs is in module, get a module reference. Succeeds
640          * for built-in code (owner == NULL) as well.
641          */
642         if (try_module_get(new->owner)) {
643                 if (!new->enable || new->enable(new) == 0) {
644                         old = tk->clock;
645                         tk_setup_internals(tk, new);
646                         if (old->disable)
647                                 old->disable(old);
648                         module_put(old->owner);
649                 } else {
650                         module_put(new->owner);
651                 }
652         }
653         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
654
655         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
656         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
657
658         return 0;
659 }
660
661 /**
662  * timekeeping_notify - Install a new clock source
663  * @clock:              pointer to the clock source
664  *
665  * This function is called from clocksource.c after a new, better clock
666  * source has been registered. The caller holds the clocksource_mutex.
667  */
668 int timekeeping_notify(struct clocksource *clock)
669 {
670         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
671
672         if (tk->clock == clock)
673                 return 0;
674         stop_machine(change_clocksource, clock, NULL);
675         tick_clock_notify();
676         return tk->clock == clock ? 0 : -1;
677 }
678
679 /**
680  * ktime_get_real - get the real (wall-) time in ktime_t format
681  *
682  * returns the time in ktime_t format
683  */
684 ktime_t ktime_get_real(void)
685 {
686         struct timespec now;
687
688         getnstimeofday(&now);
689
690         return timespec_to_ktime(now);
691 }
692 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real);
693
694 /**
695  * getrawmonotonic - Returns the raw monotonic time in a timespec
696  * @ts:         pointer to the timespec to be set
697  *
698  * Returns the raw monotonic time (completely un-modified by ntp)
699  */
700 void getrawmonotonic(struct timespec *ts)
701 {
702         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
703         unsigned long seq;
704         s64 nsecs;
705
706         do {
707                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
708                 nsecs = timekeeping_get_ns_raw(tk);
709                 *ts = tk->raw_time;
710
711         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
712
713         timespec_add_ns(ts, nsecs);
714 }
715 EXPORT_SYMBOL(getrawmonotonic);
716
717 /**
718  * timekeeping_valid_for_hres - Check if timekeeping is suitable for hres
719  */
720 int timekeeping_valid_for_hres(void)
721 {
722         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
723         unsigned long seq;
724         int ret;
725
726         do {
727                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
728
729                 ret = tk->clock->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
730
731         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
732
733         return ret;
734 }
735
736 /**
737  * timekeeping_max_deferment - Returns max time the clocksource can be deferred
738  */
739 u64 timekeeping_max_deferment(void)
740 {
741         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
742         unsigned long seq;
743         u64 ret;
744
745         do {
746                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
747
748                 ret = tk->clock->max_idle_ns;
749
750         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
751
752         return ret;
753 }
754
755 /**
756  * read_persistent_clock -  Return time from the persistent clock.
757  *
758  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
759  * Reads the time from the battery backed persistent clock.
760  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
761  *
762  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
763  */
764 void __weak read_persistent_clock(struct timespec *ts)
765 {
766         ts->tv_sec = 0;
767         ts->tv_nsec = 0;
768 }
769
770 /**
771  * read_boot_clock -  Return time of the system start.
772  *
773  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
774  * Function to read the exact time the system has been started.
775  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
776  *
777  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
778  */
779 void __weak read_boot_clock(struct timespec *ts)
780 {
781         ts->tv_sec = 0;
782         ts->tv_nsec = 0;
783 }
784
785 /*
786  * timekeeping_init - Initializes the clocksource and common timekeeping values
787  */
788 void __init timekeeping_init(void)
789 {
790         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
791         struct clocksource *clock;
792         unsigned long flags;
793         struct timespec now, boot, tmp;
794
795         read_persistent_clock(&now);
796
797         if (!timespec_valid_strict(&now)) {
798                 pr_warn("WARNING: Persistent clock returned invalid value!\n"
799                         "         Check your CMOS/BIOS settings.\n");
800                 now.tv_sec = 0;
801                 now.tv_nsec = 0;
802         } else if (now.tv_sec || now.tv_nsec)
803                 persistent_clock_exist = true;
804
805         read_boot_clock(&boot);
806         if (!timespec_valid_strict(&boot)) {
807                 pr_warn("WARNING: Boot clock returned invalid value!\n"
808                         "         Check your CMOS/BIOS settings.\n");
809                 boot.tv_sec = 0;
810                 boot.tv_nsec = 0;
811         }
812
813         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
814         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
815         ntp_init();
816
817         clock = clocksource_default_clock();
818         if (clock->enable)
819                 clock->enable(clock);
820         tk_setup_internals(tk, clock);
821
822         tk_set_xtime(tk, &now);
823         tk->raw_time.tv_sec = 0;
824         tk->raw_time.tv_nsec = 0;
825         if (boot.tv_sec == 0 && boot.tv_nsec == 0)
826                 boot = tk_xtime(tk);
827
828         set_normalized_timespec(&tmp, -boot.tv_sec, -boot.tv_nsec);
829         tk_set_wall_to_mono(tk, tmp);
830
831         tmp.tv_sec = 0;
832         tmp.tv_nsec = 0;
833         tk_set_sleep_time(tk, tmp);
834
835         memcpy(&shadow_timekeeper, &timekeeper, sizeof(timekeeper));
836
837         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
838         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
839 }
840
841 /* time in seconds when suspend began */
842 static struct timespec timekeeping_suspend_time;
843
844 /**
845  * __timekeeping_inject_sleeptime - Internal function to add sleep interval
846  * @delta: pointer to a timespec delta value
847  *
848  * Takes a timespec offset measuring a suspend interval and properly
849  * adds the sleep offset to the timekeeping variables.
850  */
851 static void __timekeeping_inject_sleeptime(struct timekeeper *tk,
852                                                         struct timespec *delta)
853 {
854         if (!timespec_valid_strict(delta)) {
855                 printk(KERN_WARNING "__timekeeping_inject_sleeptime: Invalid "
856                                         "sleep delta value!\n");
857                 return;
858         }
859         tk_xtime_add(tk, delta);
860         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, *delta));
861         tk_set_sleep_time(tk, timespec_add(tk->total_sleep_time, *delta));
862         tk_debug_account_sleep_time(delta);
863 }
864
865 /**
866  * timekeeping_inject_sleeptime - Adds suspend interval to timeekeeping values
867  * @delta: pointer to a timespec delta value
868  *
869  * This hook is for architectures that cannot support read_persistent_clock
870  * because their RTC/persistent clock is only accessible when irqs are enabled.
871  *
872  * This function should only be called by rtc_resume(), and allows
873  * a suspend offset to be injected into the timekeeping values.
874  */
875 void timekeeping_inject_sleeptime(struct timespec *delta)
876 {
877         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
878         unsigned long flags;
879
880         /*
881          * Make sure we don't set the clock twice, as timekeeping_resume()
882          * already did it
883          */
884         if (has_persistent_clock())
885                 return;
886
887         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
888         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
889
890         timekeeping_forward_now(tk);
891
892         __timekeeping_inject_sleeptime(tk, delta);
893
894         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
895
896         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
897         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
898
899         /* signal hrtimers about time change */
900         clock_was_set();
901 }
902
903 /**
904  * timekeeping_resume - Resumes the generic timekeeping subsystem.
905  *
906  * This is for the generic clocksource timekeeping.
907  * xtime/wall_to_monotonic/jiffies/etc are
908  * still managed by arch specific suspend/resume code.
909  */
910 static void timekeeping_resume(void)
911 {
912         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
913         struct clocksource *clock = tk->clock;
914         unsigned long flags;
915         struct timespec ts_new, ts_delta;
916         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
917         bool suspendtime_found = false;
918
919         read_persistent_clock(&ts_new);
920
921         clockevents_resume();
922         clocksource_resume();
923
924         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
925         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
926
927         /*
928          * After system resumes, we need to calculate the suspended time and
929          * compensate it for the OS time. There are 3 sources that could be
930          * used: Nonstop clocksource during suspend, persistent clock and rtc
931          * device.
932          *
933          * One specific platform may have 1 or 2 or all of them, and the
934          * preference will be:
935          *      suspend-nonstop clocksource -> persistent clock -> rtc
936          * The less preferred source will only be tried if there is no better
937          * usable source. The rtc part is handled separately in rtc core code.
938          */
939         cycle_now = clock->read(clock);
940         if ((clock->flags & CLOCK_SOURCE_SUSPEND_NONSTOP) &&
941                 cycle_now > clock->cycle_last) {
942                 u64 num, max = ULLONG_MAX;
943                 u32 mult = clock->mult;
944                 u32 shift = clock->shift;
945                 s64 nsec = 0;
946
947                 cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
948
949                 /*
950                  * "cycle_delta * mutl" may cause 64 bits overflow, if the
951                  * suspended time is too long. In that case we need do the
952                  * 64 bits math carefully
953                  */
954                 do_div(max, mult);
955                 if (cycle_delta > max) {
956                         num = div64_u64(cycle_delta, max);
957                         nsec = (((u64) max * mult) >> shift) * num;
958                         cycle_delta -= num * max;
959                 }
960                 nsec += ((u64) cycle_delta * mult) >> shift;
961
962                 ts_delta = ns_to_timespec(nsec);
963                 suspendtime_found = true;
964         } else if (timespec_compare(&ts_new, &timekeeping_suspend_time) > 0) {
965                 ts_delta = timespec_sub(ts_new, timekeeping_suspend_time);
966                 suspendtime_found = true;
967         }
968
969         if (suspendtime_found)
970                 __timekeeping_inject_sleeptime(tk, &ts_delta);
971
972         /* Re-base the last cycle value */
973         tk->cycle_last = clock->cycle_last = cycle_now;
974         tk->ntp_error = 0;
975         timekeeping_suspended = 0;
976         timekeeping_update(tk, TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
977         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
978         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
979
980         touch_softlockup_watchdog();
981
982         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_RESUME, NULL);
983
984         /* Resume hrtimers */
985         hrtimers_resume();
986 }
987
988 static int timekeeping_suspend(void)
989 {
990         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
991         unsigned long flags;
992         struct timespec         delta, delta_delta;
993         static struct timespec  old_delta;
994
995         read_persistent_clock(&timekeeping_suspend_time);
996
997         /*
998          * On some systems the persistent_clock can not be detected at
999          * timekeeping_init by its return value, so if we see a valid
1000          * value returned, update the persistent_clock_exists flag.
1001          */
1002         if (timekeeping_suspend_time.tv_sec || timekeeping_suspend_time.tv_nsec)
1003                 persistent_clock_exist = true;
1004
1005         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1006         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1007         timekeeping_forward_now(tk);
1008         timekeeping_suspended = 1;
1009
1010         /*
1011          * To avoid drift caused by repeated suspend/resumes,
1012          * which each can add ~1 second drift error,
1013          * try to compensate so the difference in system time
1014          * and persistent_clock time stays close to constant.
1015          */
1016         delta = timespec_sub(tk_xtime(tk), timekeeping_suspend_time);
1017         delta_delta = timespec_sub(delta, old_delta);
1018         if (abs(delta_delta.tv_sec)  >= 2) {
1019                 /*
1020                  * if delta_delta is too large, assume time correction
1021                  * has occured and set old_delta to the current delta.
1022                  */
1023                 old_delta = delta;
1024         } else {
1025                 /* Otherwise try to adjust old_system to compensate */
1026                 timekeeping_suspend_time =
1027                         timespec_add(timekeeping_suspend_time, delta_delta);
1028         }
1029
1030         timekeeping_update(tk, TK_MIRROR);
1031         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1032         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1033
1034         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_SUSPEND, NULL);
1035         clocksource_suspend();
1036         clockevents_suspend();
1037
1038         return 0;
1039 }
1040
1041 /* sysfs resume/suspend bits for timekeeping */
1042 static struct syscore_ops timekeeping_syscore_ops = {
1043         .resume         = timekeeping_resume,
1044         .suspend        = timekeeping_suspend,
1045 };
1046
1047 static int __init timekeeping_init_ops(void)
1048 {
1049         register_syscore_ops(&timekeeping_syscore_ops);
1050         return 0;
1051 }
1052
1053 device_initcall(timekeeping_init_ops);
1054
1055 /*
1056  * If the error is already larger, we look ahead even further
1057  * to compensate for late or lost adjustments.
1058  */
1059 static __always_inline int timekeeping_bigadjust(struct timekeeper *tk,
1060                                                  s64 error, s64 *interval,
1061                                                  s64 *offset)
1062 {
1063         s64 tick_error, i;
1064         u32 look_ahead, adj;
1065         s32 error2, mult;
1066
1067         /*
1068          * Use the current error value to determine how much to look ahead.
1069          * The larger the error the slower we adjust for it to avoid problems
1070          * with losing too many ticks, otherwise we would overadjust and
1071          * produce an even larger error.  The smaller the adjustment the
1072          * faster we try to adjust for it, as lost ticks can do less harm
1073          * here.  This is tuned so that an error of about 1 msec is adjusted
1074          * within about 1 sec (or 2^20 nsec in 2^SHIFT_HZ ticks).
1075          */
1076         error2 = tk->ntp_error >> (NTP_SCALE_SHIFT + 22 - 2 * SHIFT_HZ);
1077         error2 = abs(error2);
1078         for (look_ahead = 0; error2 > 0; look_ahead++)
1079                 error2 >>= 2;
1080
1081         /*
1082          * Now calculate the error in (1 << look_ahead) ticks, but first
1083          * remove the single look ahead already included in the error.
1084          */
1085         tick_error = ntp_tick_length() >> (tk->ntp_error_shift + 1);
1086         tick_error -= tk->xtime_interval >> 1;
1087         error = ((error - tick_error) >> look_ahead) + tick_error;
1088
1089         /* Finally calculate the adjustment shift value.  */
1090         i = *interval;
1091         mult = 1;
1092         if (error < 0) {
1093                 error = -error;
1094                 *interval = -*interval;
1095                 *offset = -*offset;
1096                 mult = -1;
1097         }
1098         for (adj = 0; error > i; adj++)
1099                 error >>= 1;
1100
1101         *interval <<= adj;
1102         *offset <<= adj;
1103         return mult << adj;
1104 }
1105
1106 /*
1107  * Adjust the multiplier to reduce the error value,
1108  * this is optimized for the most common adjustments of -1,0,1,
1109  * for other values we can do a bit more work.
1110  */
1111 static void timekeeping_adjust(struct timekeeper *tk, s64 offset)
1112 {
1113         s64 error, interval = tk->cycle_interval;
1114         int adj;
1115
1116         /*
1117          * The point of this is to check if the error is greater than half
1118          * an interval.
1119          *
1120          * First we shift it down from NTP_SHIFT to clocksource->shifted nsecs.
1121          *
1122          * Note we subtract one in the shift, so that error is really error*2.
1123          * This "saves" dividing(shifting) interval twice, but keeps the
1124          * (error > interval) comparison as still measuring if error is
1125          * larger than half an interval.
1126          *
1127          * Note: It does not "save" on aggravation when reading the code.
1128          */
1129         error = tk->ntp_error >> (tk->ntp_error_shift - 1);
1130         if (error > interval) {
1131                 /*
1132                  * We now divide error by 4(via shift), which checks if
1133                  * the error is greater than twice the interval.
1134                  * If it is greater, we need a bigadjust, if its smaller,
1135                  * we can adjust by 1.
1136                  */
1137                 error >>= 2;
1138                 if (likely(error <= interval))
1139                         adj = 1;
1140                 else
1141                         adj = timekeeping_bigadjust(tk, error, &interval, &offset);
1142         } else {
1143                 if (error < -interval) {
1144                         /* See comment above, this is just switched for the negative */
1145                         error >>= 2;
1146                         if (likely(error >= -interval)) {
1147                                 adj = -1;
1148                                 interval = -interval;
1149                                 offset = -offset;
1150                         } else {
1151                                 adj = timekeeping_bigadjust(tk, error, &interval, &offset);
1152                         }
1153                 } else {
1154                         goto out_adjust;
1155                 }
1156         }
1157
1158         if (unlikely(tk->clock->maxadj &&
1159                 (tk->mult + adj > tk->clock->mult + tk->clock->maxadj))) {
1160                 printk_once(KERN_WARNING
1161                         "Adjusting %s more than 11%% (%ld vs %ld)\n",
1162                         tk->clock->name, (long)tk->mult + adj,
1163                         (long)tk->clock->mult + tk->clock->maxadj);
1164         }
1165         /*
1166          * So the following can be confusing.
1167          *
1168          * To keep things simple, lets assume adj == 1 for now.
1169          *
1170          * When adj != 1, remember that the interval and offset values
1171          * have been appropriately scaled so the math is the same.
1172          *
1173          * The basic idea here is that we're increasing the multiplier
1174          * by one, this causes the xtime_interval to be incremented by
1175          * one cycle_interval. This is because:
1176          *      xtime_interval = cycle_interval * mult
1177          * So if mult is being incremented by one:
1178          *      xtime_interval = cycle_interval * (mult + 1)
1179          * Its the same as:
1180          *      xtime_interval = (cycle_interval * mult) + cycle_interval
1181          * Which can be shortened to:
1182          *      xtime_interval += cycle_interval
1183          *
1184          * So offset stores the non-accumulated cycles. Thus the current
1185          * time (in shifted nanoseconds) is:
1186          *      now = (offset * adj) + xtime_nsec
1187          * Now, even though we're adjusting the clock frequency, we have
1188          * to keep time consistent. In other words, we can't jump back
1189          * in time, and we also want to avoid jumping forward in time.
1190          *
1191          * So given the same offset value, we need the time to be the same
1192          * both before and after the freq adjustment.
1193          *      now = (offset * adj_1) + xtime_nsec_1
1194          *      now = (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
1195          * So:
1196          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1197          *              (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
1198          * And we know:
1199          *      adj_2 = adj_1 + 1
1200          * So:
1201          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1202          *              (offset * (adj_1+1)) + xtime_nsec_2
1203          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1204          *              (offset * adj_1) + offset + xtime_nsec_2
1205          * Canceling the sides:
1206          *      xtime_nsec_1 = offset + xtime_nsec_2
1207          * Which gives us:
1208          *      xtime_nsec_2 = xtime_nsec_1 - offset
1209          * Which simplfies to:
1210          *      xtime_nsec -= offset
1211          *
1212          * XXX - TODO: Doc ntp_error calculation.
1213          */
1214         tk->mult += adj;
1215         tk->xtime_interval += interval;
1216         tk->xtime_nsec -= offset;
1217         tk->ntp_error -= (interval - offset) << tk->ntp_error_shift;
1218
1219 out_adjust:
1220         /*
1221          * It may be possible that when we entered this function, xtime_nsec
1222          * was very small.  Further, if we're slightly speeding the clocksource
1223          * in the code above, its possible the required corrective factor to
1224          * xtime_nsec could cause it to underflow.
1225          *
1226          * Now, since we already accumulated the second, cannot simply roll
1227          * the accumulated second back, since the NTP subsystem has been
1228          * notified via second_overflow. So instead we push xtime_nsec forward
1229          * by the amount we underflowed, and add that amount into the error.
1230          *
1231          * We'll correct this error next time through this function, when
1232          * xtime_nsec is not as small.
1233          */
1234         if (unlikely((s64)tk->xtime_nsec < 0)) {
1235                 s64 neg = -(s64)tk->xtime_nsec;
1236                 tk->xtime_nsec = 0;
1237                 tk->ntp_error += neg << tk->ntp_error_shift;
1238         }
1239
1240 }
1241
1242 /**
1243  * accumulate_nsecs_to_secs - Accumulates nsecs into secs
1244  *
1245  * Helper function that accumulates a the nsecs greater then a second
1246  * from the xtime_nsec field to the xtime_secs field.
1247  * It also calls into the NTP code to handle leapsecond processing.
1248  *
1249  */
1250 static inline unsigned int accumulate_nsecs_to_secs(struct timekeeper *tk)
1251 {
1252         u64 nsecps = (u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift;
1253         unsigned int clock_set = 0;
1254
1255         while (tk->xtime_nsec >= nsecps) {
1256                 int leap;
1257
1258                 tk->xtime_nsec -= nsecps;
1259                 tk->xtime_sec++;
1260
1261                 /* Figure out if its a leap sec and apply if needed */
1262                 leap = second_overflow(tk->xtime_sec);
1263                 if (unlikely(leap)) {
1264                         struct timespec ts;
1265
1266                         tk->xtime_sec += leap;
1267
1268                         ts.tv_sec = leap;
1269                         ts.tv_nsec = 0;
1270                         tk_set_wall_to_mono(tk,
1271                                 timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, ts));
1272
1273                         __timekeeping_set_tai_offset(tk, tk->tai_offset - leap);
1274
1275                         clock_set = TK_CLOCK_WAS_SET;
1276                 }
1277         }
1278         return clock_set;
1279 }
1280
1281 /**
1282  * logarithmic_accumulation - shifted accumulation of cycles
1283  *
1284  * This functions accumulates a shifted interval of cycles into
1285  * into a shifted interval nanoseconds. Allows for O(log) accumulation
1286  * loop.
1287  *
1288  * Returns the unconsumed cycles.
1289  */
1290 static cycle_t logarithmic_accumulation(struct timekeeper *tk, cycle_t offset,
1291                                                 u32 shift,
1292                                                 unsigned int *clock_set)
1293 {
1294         cycle_t interval = tk->cycle_interval << shift;
1295         u64 raw_nsecs;
1296
1297         /* If the offset is smaller then a shifted interval, do nothing */
1298         if (offset < interval)
1299                 return offset;
1300
1301         /* Accumulate one shifted interval */
1302         offset -= interval;
1303         tk->cycle_last += interval;
1304
1305         tk->xtime_nsec += tk->xtime_interval << shift;
1306         *clock_set |= accumulate_nsecs_to_secs(tk);
1307
1308         /* Accumulate raw time */
1309         raw_nsecs = (u64)tk->raw_interval << shift;
1310         raw_nsecs += tk->raw_time.tv_nsec;
1311         if (raw_nsecs >= NSEC_PER_SEC) {
1312                 u64 raw_secs = raw_nsecs;
1313                 raw_nsecs = do_div(raw_secs, NSEC_PER_SEC);
1314                 tk->raw_time.tv_sec += raw_secs;
1315         }
1316         tk->raw_time.tv_nsec = raw_nsecs;
1317
1318         /* Accumulate error between NTP and clock interval */
1319         tk->ntp_error += ntp_tick_length() << shift;
1320         tk->ntp_error -= (tk->xtime_interval + tk->xtime_remainder) <<
1321                                                 (tk->ntp_error_shift + shift);
1322
1323         return offset;
1324 }
1325
1326 #ifdef CONFIG_GENERIC_TIME_VSYSCALL_OLD
1327 static inline void old_vsyscall_fixup(struct timekeeper *tk)
1328 {
1329         s64 remainder;
1330
1331         /*
1332         * Store only full nanoseconds into xtime_nsec after rounding
1333         * it up and add the remainder to the error difference.
1334         * XXX - This is necessary to avoid small 1ns inconsistnecies caused
1335         * by truncating the remainder in vsyscalls. However, it causes
1336         * additional work to be done in timekeeping_adjust(). Once
1337         * the vsyscall implementations are converted to use xtime_nsec
1338         * (shifted nanoseconds), and CONFIG_GENERIC_TIME_VSYSCALL_OLD
1339         * users are removed, this can be killed.
1340         */
1341         remainder = tk->xtime_nsec & ((1ULL << tk->shift) - 1);
1342         tk->xtime_nsec -= remainder;
1343         tk->xtime_nsec += 1ULL << tk->shift;
1344         tk->ntp_error += remainder << tk->ntp_error_shift;
1345         tk->ntp_error -= (1ULL << tk->shift) << tk->ntp_error_shift;
1346 }
1347 #else
1348 #define old_vsyscall_fixup(tk)
1349 #endif
1350
1351
1352
1353 /**
1354  * update_wall_time - Uses the current clocksource to increment the wall time
1355  *
1356  */
1357 void update_wall_time(void)
1358 {
1359         struct clocksource *clock;
1360         struct timekeeper *real_tk = &timekeeper;
1361         struct timekeeper *tk = &shadow_timekeeper;
1362         cycle_t offset;
1363         int shift = 0, maxshift;
1364         unsigned int clock_set = 0;
1365         unsigned long flags;
1366
1367         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1368
1369         /* Make sure we're fully resumed: */
1370         if (unlikely(timekeeping_suspended))
1371                 goto out;
1372
1373         clock = real_tk->clock;
1374
1375 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
1376         offset = real_tk->cycle_interval;
1377 #else
1378         offset = (clock->read(clock) - clock->cycle_last) & clock->mask;
1379 #endif
1380
1381         /* Check if there's really nothing to do */
1382         if (offset < real_tk->cycle_interval)
1383                 goto out;
1384
1385         /*
1386          * With NO_HZ we may have to accumulate many cycle_intervals
1387          * (think "ticks") worth of time at once. To do this efficiently,
1388          * we calculate the largest doubling multiple of cycle_intervals
1389          * that is smaller than the offset.  We then accumulate that
1390          * chunk in one go, and then try to consume the next smaller
1391          * doubled multiple.
1392          */
1393         shift = ilog2(offset) - ilog2(tk->cycle_interval);
1394         shift = max(0, shift);
1395         /* Bound shift to one less than what overflows tick_length */
1396         maxshift = (64 - (ilog2(ntp_tick_length())+1)) - 1;
1397         shift = min(shift, maxshift);
1398         while (offset >= tk->cycle_interval) {
1399                 offset = logarithmic_accumulation(tk, offset, shift,
1400                                                         &clock_set);
1401                 if (offset < tk->cycle_interval<<shift)
1402                         shift--;
1403         }
1404
1405         /* correct the clock when NTP error is too big */
1406         timekeeping_adjust(tk, offset);
1407
1408         /*
1409          * XXX This can be killed once everyone converts
1410          * to the new update_vsyscall.
1411          */
1412         old_vsyscall_fixup(tk);
1413
1414         /*
1415          * Finally, make sure that after the rounding
1416          * xtime_nsec isn't larger than NSEC_PER_SEC
1417          */
1418         clock_set |= accumulate_nsecs_to_secs(tk);
1419
1420         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1421         /* Update clock->cycle_last with the new value */
1422         clock->cycle_last = tk->cycle_last;
1423         /*
1424          * Update the real timekeeper.
1425          *
1426          * We could avoid this memcpy by switching pointers, but that
1427          * requires changes to all other timekeeper usage sites as
1428          * well, i.e. move the timekeeper pointer getter into the
1429          * spinlocked/seqcount protected sections. And we trade this
1430          * memcpy under the timekeeper_seq against one before we start
1431          * updating.
1432          */
1433         memcpy(real_tk, tk, sizeof(*tk));
1434         timekeeping_update(real_tk, clock_set);
1435         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1436 out:
1437         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1438         if (clock_set)
1439                 /* Have to call _delayed version, since in irq context*/
1440                 clock_was_set_delayed();
1441 }
1442
1443 /**
1444  * getboottime - Return the real time of system boot.
1445  * @ts:         pointer to the timespec to be set
1446  *
1447  * Returns the wall-time of boot in a timespec.
1448  *
1449  * This is based on the wall_to_monotonic offset and the total suspend
1450  * time. Calls to settimeofday will affect the value returned (which
1451  * basically means that however wrong your real time clock is at boot time,
1452  * you get the right time here).
1453  */
1454 void getboottime(struct timespec *ts)
1455 {
1456         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1457         struct timespec boottime = {
1458                 .tv_sec = tk->wall_to_monotonic.tv_sec +
1459                                 tk->total_sleep_time.tv_sec,
1460                 .tv_nsec = tk->wall_to_monotonic.tv_nsec +
1461                                 tk->total_sleep_time.tv_nsec
1462         };
1463
1464         set_normalized_timespec(ts, -boottime.tv_sec, -boottime.tv_nsec);
1465 }
1466 EXPORT_SYMBOL_GPL(getboottime);
1467
1468 /**
1469  * get_monotonic_boottime - Returns monotonic time since boot
1470  * @ts:         pointer to the timespec to be set
1471  *
1472  * Returns the monotonic time since boot in a timespec.
1473  *
1474  * This is similar to CLOCK_MONTONIC/ktime_get_ts, but also
1475  * includes the time spent in suspend.
1476  */
1477 void get_monotonic_boottime(struct timespec *ts)
1478 {
1479         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1480         struct timespec tomono, sleep;
1481         s64 nsec;
1482         unsigned int seq;
1483
1484         WARN_ON(timekeeping_suspended);
1485
1486         do {
1487                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1488                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
1489                 nsec = timekeeping_get_ns(tk);
1490                 tomono = tk->wall_to_monotonic;
1491                 sleep = tk->total_sleep_time;
1492
1493         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1494
1495         ts->tv_sec += tomono.tv_sec + sleep.tv_sec;
1496         ts->tv_nsec = 0;
1497         timespec_add_ns(ts, nsec + tomono.tv_nsec + sleep.tv_nsec);
1498 }
1499 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_monotonic_boottime);
1500
1501 /**
1502  * ktime_get_boottime - Returns monotonic time since boot in a ktime
1503  *
1504  * Returns the monotonic time since boot in a ktime
1505  *
1506  * This is similar to CLOCK_MONTONIC/ktime_get, but also
1507  * includes the time spent in suspend.
1508  */
1509 ktime_t ktime_get_boottime(void)
1510 {
1511         struct timespec ts;
1512
1513         get_monotonic_boottime(&ts);
1514         return timespec_to_ktime(ts);
1515 }
1516 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_boottime);
1517
1518 /**
1519  * monotonic_to_bootbased - Convert the monotonic time to boot based.
1520  * @ts:         pointer to the timespec to be converted
1521  */
1522 void monotonic_to_bootbased(struct timespec *ts)
1523 {
1524         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1525
1526         *ts = timespec_add(*ts, tk->total_sleep_time);
1527 }
1528 EXPORT_SYMBOL_GPL(monotonic_to_bootbased);
1529
1530 unsigned long get_seconds(void)
1531 {
1532         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1533
1534         return tk->xtime_sec;
1535 }
1536 EXPORT_SYMBOL(get_seconds);
1537
1538 struct timespec __current_kernel_time(void)
1539 {
1540         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1541
1542         return tk_xtime(tk);
1543 }
1544
1545 struct timespec current_kernel_time(void)
1546 {
1547         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1548         struct timespec now;
1549         unsigned long seq;
1550
1551         do {
1552                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1553
1554                 now = tk_xtime(tk);
1555         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1556
1557         return now;
1558 }
1559 EXPORT_SYMBOL(current_kernel_time);
1560
1561 struct timespec get_monotonic_coarse(void)
1562 {
1563         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1564         struct timespec now, mono;
1565         unsigned long seq;
1566
1567         do {
1568                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1569
1570                 now = tk_xtime(tk);
1571                 mono = tk->wall_to_monotonic;
1572         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1573
1574         set_normalized_timespec(&now, now.tv_sec + mono.tv_sec,
1575                                 now.tv_nsec + mono.tv_nsec);
1576         return now;
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Must hold jiffies_lock
1581  */
1582 void do_timer(unsigned long ticks)
1583 {
1584         jiffies_64 += ticks;
1585         calc_global_load(ticks);
1586 }
1587
1588 /**
1589  * get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset() - get xtime, wall_to_monotonic,
1590  *    and sleep offsets.
1591  * @xtim:       pointer to timespec to be set with xtime
1592  * @wtom:       pointer to timespec to be set with wall_to_monotonic
1593  * @sleep:      pointer to timespec to be set with time in suspend
1594  */
1595 void get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(struct timespec *xtim,
1596                                 struct timespec *wtom, struct timespec *sleep)
1597 {
1598         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1599         unsigned long seq;
1600
1601         do {
1602                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1603                 *xtim = tk_xtime(tk);
1604                 *wtom = tk->wall_to_monotonic;
1605                 *sleep = tk->total_sleep_time;
1606         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1607 }
1608
1609 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1610 /**
1611  * ktime_get_update_offsets - hrtimer helper
1612  * @offs_real:  pointer to storage for monotonic -> realtime offset
1613  * @offs_boot:  pointer to storage for monotonic -> boottime offset
1614  * @offs_tai:   pointer to storage for monotonic -> clock tai offset
1615  *
1616  * Returns current monotonic time and updates the offsets
1617  * Called from hrtimer_interrupt() or retrigger_next_event()
1618  */
1619 ktime_t ktime_get_update_offsets(ktime_t *offs_real, ktime_t *offs_boot,
1620                                                         ktime_t *offs_tai)
1621 {
1622         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1623         ktime_t now;
1624         unsigned int seq;
1625         u64 secs, nsecs;
1626
1627         do {
1628                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1629
1630                 secs = tk->xtime_sec;
1631                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
1632
1633                 *offs_real = tk->offs_real;
1634                 *offs_boot = tk->offs_boot;
1635                 *offs_tai = tk->offs_tai;
1636         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1637
1638         now = ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
1639         now = ktime_sub(now, *offs_real);
1640         return now;
1641 }
1642 #endif
1643
1644 /**
1645  * ktime_get_monotonic_offset() - get wall_to_monotonic in ktime_t format
1646  */
1647 ktime_t ktime_get_monotonic_offset(void)
1648 {
1649         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1650         unsigned long seq;
1651         struct timespec wtom;
1652
1653         do {
1654                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1655                 wtom = tk->wall_to_monotonic;
1656         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1657
1658         return timespec_to_ktime(wtom);
1659 }
1660 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_monotonic_offset);
1661
1662 /**
1663  * do_adjtimex() - Accessor function to NTP __do_adjtimex function
1664  */
1665 int do_adjtimex(struct timex *txc)
1666 {
1667         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1668         unsigned long flags;
1669         struct timespec ts;
1670         s32 orig_tai, tai;
1671         int ret;
1672
1673         /* Validate the data before disabling interrupts */
1674         ret = ntp_validate_timex(txc);
1675         if (ret)
1676                 return ret;
1677
1678         if (txc->modes & ADJ_SETOFFSET) {
1679                 struct timespec delta;
1680                 delta.tv_sec  = txc->time.tv_sec;
1681                 delta.tv_nsec = txc->time.tv_usec;
1682                 if (!(txc->modes & ADJ_NANO))
1683                         delta.tv_nsec *= 1000;
1684                 ret = timekeeping_inject_offset(&delta);
1685                 if (ret)
1686                         return ret;
1687         }
1688
1689         getnstimeofday(&ts);
1690
1691         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1692         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1693
1694         orig_tai = tai = tk->tai_offset;
1695         ret = __do_adjtimex(txc, &ts, &tai);
1696
1697         if (tai != orig_tai) {
1698                 __timekeeping_set_tai_offset(tk, tai);
1699                 timekeeping_update(tk, TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
1700         }
1701         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1702         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1703
1704         if (tai != orig_tai)
1705                 clock_was_set();
1706
1707         ntp_notify_cmos_timer();
1708
1709         return ret;
1710 }
1711
1712 #ifdef CONFIG_NTP_PPS
1713 /**
1714  * hardpps() - Accessor function to NTP __hardpps function
1715  */
1716 void hardpps(const struct timespec *phase_ts, const struct timespec *raw_ts)
1717 {
1718         unsigned long flags;
1719
1720         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1721         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1722
1723         __hardpps(phase_ts, raw_ts);
1724
1725         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1726         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1727 }
1728 EXPORT_SYMBOL(hardpps);
1729 #endif
1730
1731 /**
1732  * xtime_update() - advances the timekeeping infrastructure
1733  * @ticks:      number of ticks, that have elapsed since the last call.
1734  *
1735  * Must be called with interrupts disabled.
1736  */
1737 void xtime_update(unsigned long ticks)
1738 {
1739         write_seqlock(&jiffies_lock);
1740         do_timer(ticks);
1741         write_sequnlock(&jiffies_lock);
1742         update_wall_time();
1743 }