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/module.h>
  12 #include <linux/interrupt.h>
  13 #include <linux/percpu.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/mm.h>
  16 #include <linux/sched.h>
  17 #include <linux/sysdev.h>
  18 #include <linux/clocksource.h>
  19 #include <linux/jiffies.h>
  20 #include <linux/time.h>
  21 #include <linux/tick.h>
  22 #include <linux/stop_machine.h>
  23
  24 /* Structure holding internal timekeeping values. */
  25 struct timekeeper {
  26         /* Current clocksource used for timekeeping. */
  27         struct clocksource *clock;
  28         /* The shift value of the current clocksource. */
  29         int     shift;
  30
  31         /* Number of clock cycles in one NTP interval. */
  32         cycle_t cycle_interval;
  33         /* Number of clock shifted nano seconds in one NTP interval. */
  34         u64     xtime_interval;
  35         /* Raw nano seconds accumulated per NTP interval. */
  36         u32     raw_interval;
  37
  38         /* Clock shifted nano seconds remainder not stored in xtime.tv_nsec. */
  39         u64     xtime_nsec;
  40         /* Difference between accumulated time and NTP time in ntp
  41          * shifted nano seconds. */
  42         s64     ntp_error;
  43         /* Shift conversion between clock shifted nano seconds and
  44          * ntp shifted nano seconds. */
  45         int     ntp_error_shift;
  46         /* NTP adjusted clock multiplier */
  47         u32     mult;
  48 };
  49
  50 struct timekeeper timekeeper;
  51
  52 /**
  53  * timekeeper_setup_internals - Set up internals to use clocksource clock.
  54  *
  55  * @clock:              Pointer to clocksource.
  56  *
  57  * Calculates a fixed cycle/nsec interval for a given clocksource/adjustment
  58  * pair and interval request.
  59  *
  60  * Unless you're the timekeeping code, you should not be using this!
  61  */
  62 static void timekeeper_setup_internals(struct clocksource *clock)
  63 {
  64         cycle_t interval;
  65         u64 tmp;
  66
  67         timekeeper.clock = clock;
  68         clock->cycle_last = clock->read(clock);
  69
  70         /* Do the ns -> cycle conversion first, using original mult */
  71         tmp = NTP_INTERVAL_LENGTH;
  72         tmp <<= clock->shift;
  73         tmp += clock->mult/2;
  74         do_div(tmp, clock->mult);
  75         if (tmp == 0)
  76                 tmp = 1;
  77
  78         interval = (cycle_t) tmp;
  79         timekeeper.cycle_interval = interval;
  80
  81         /* Go back from cycles -> shifted ns */
  82         timekeeper.xtime_interval = (u64) interval * clock->mult;
  83         timekeeper.raw_interval =
  84                 ((u64) interval * clock->mult) >> clock->shift;
  85
  86         timekeeper.xtime_nsec = 0;
  87         timekeeper.shift = clock->shift;
  88
  89         timekeeper.ntp_error = 0;
  90         timekeeper.ntp_error_shift = NTP_SCALE_SHIFT - clock->shift;
  91
  92         /*
  93          * The timekeeper keeps its own mult values for the currently
  94          * active clocksource. These value will be adjusted via NTP
  95          * to counteract clock drifting.
  96          */
  97         timekeeper.mult = clock->mult;
  98 }
  99
 100 /* Timekeeper helper functions. */
 101 static inline s64 timekeeping_get_ns(void)
 102 {
 103         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
 104         struct clocksource *clock;
 105
 106         /* read clocksource: */
 107         clock = timekeeper.clock;
 108         cycle_now = clock->read(clock);
 109
 110         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
 111         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
 112
 113         /* return delta convert to nanoseconds using ntp adjusted mult. */
 114         return clocksource_cyc2ns(cycle_delta, timekeeper.mult,
 115                                   timekeeper.shift);
 116 }
 117
 118 static inline s64 timekeeping_get_ns_raw(void)
 119 {
 120         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
 121         struct clocksource *clock;
 122
 123         /* read clocksource: */
 124         clock = timekeeper.clock;
 125         cycle_now = clock->read(clock);
 126
 127         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
 128         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
 129
 130         /* return delta convert to nanoseconds using ntp adjusted mult. */
 131         return clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
 132 }
 133
 134 /*
 135  * This read-write spinlock protects us from races in SMP while
 136  * playing with xtime.
 137  */
 138 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SEQLOCK(xtime_lock);
 139
 140
 141 /*
 142  * The current time
 143  * wall_to_monotonic is what we need to add to xtime (or xtime corrected
 144  * for sub jiffie times) to get to monotonic time.  Monotonic is pegged
 145  * at zero at system boot time, so wall_to_monotonic will be negative,
 146  * however, we will ALWAYS keep the tv_nsec part positive so we can use
 147  * the usual normalization.
 148  *
 149  * wall_to_monotonic is moved after resume from suspend for the monotonic
 150  * time not to jump. We need to add total_sleep_time to wall_to_monotonic
 151  * to get the real boot based time offset.
 152  *
 153  * - wall_to_monotonic is no longer the boot time, getboottime must be
 154  * used instead.
 155  */
 156 static struct timespec xtime __attribute__ ((aligned (16)));
 157 static struct timespec wall_to_monotonic __attribute__ ((aligned (16)));
 158 static struct timespec total_sleep_time;
 159
 160 /*
 161  * The raw monotonic time for the CLOCK_MONOTONIC_RAW posix clock.
 162  */
 163 struct timespec raw_time;
 164
 165 /* flag for if timekeeping is suspended */
 166 int __read_mostly timekeeping_suspended;
 167
 168 /* must hold xtime_lock */
 169 void timekeeping_leap_insert(int leapsecond)
 170 {
 171         xtime.tv_sec += leapsecond;
 172         wall_to_monotonic.tv_sec -= leapsecond;
 173         update_vsyscall(&xtime, &wall_to_monotonic, timekeeper.clock,
 174                         timekeeper.mult);
 175 }
 176
 177 /**
 178  * timekeeping_forward_now - update clock to the current time
 179  *
 180  * Forward the current clock to update its state since the last call to
 181  * update_wall_time(). This is useful before significant clock changes,
 182  * as it avoids having to deal with this time offset explicitly.
 183  */
 184 static void timekeeping_forward_now(void)
 185 {
 186         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
 187         struct clocksource *clock;
 188         s64 nsec;
 189
 190         clock = timekeeper.clock;
 191         cycle_now = clock->read(clock);
 192         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
 193         clock->cycle_last = cycle_now;
 194
 195         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, timekeeper.mult,
 196                                   timekeeper.shift);
 197
 198         /* If arch requires, add in gettimeoffset() */
 199         nsec += arch_gettimeoffset();
 200
 201         timespec_add_ns(&xtime, nsec);
 202
 203         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
 204         timespec_add_ns(&raw_time, nsec);
 205 }
 206
 207 /**
 208  * getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec
 209  * @ts:         pointer to the timespec to be set
 210  *
 211  * Returns the time of day in a timespec.
 212  */
 213 void getnstimeofday(struct timespec *ts)
 214 {
 215         unsigned long seq;
 216         s64 nsecs;
 217
 218         WARN_ON(timekeeping_suspended);
 219
 220         do {
 221                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
 222
 223                 *ts = xtime;
 224                 nsecs = timekeeping_get_ns();
 225
 226                 /* If arch requires, add in gettimeoffset() */
 227                 nsecs += arch_gettimeoffset();
 228
 229         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
 230
 231         timespec_add_ns(ts, nsecs);
 232 }
 233
 234 EXPORT_SYMBOL(getnstimeofday);
 235
 236 ktime_t ktime_get(void)
 237 {
 238         unsigned int seq;
 239         s64 secs, nsecs;
 240
 241         WARN_ON(timekeeping_suspended);
 242
 243         do {
 244                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
 245                 secs = xtime.tv_sec + wall_to_monotonic.tv_sec;
 246                 nsecs = xtime.tv_nsec + wall_to_monotonic.tv_nsec;
 247                 nsecs += timekeeping_get_ns();
 248
 249         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
 250         /*
 251          * Use ktime_set/ktime_add_ns to create a proper ktime on
 252          * 32-bit architectures without CONFIG_KTIME_SCALAR.
 253          */
 254         return ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
 255 }
 256 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
 257
 258 /**
 259  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
 260  * @ts:         pointer to timespec variable
 261  *
 262  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
 263  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
 264  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
 265  */
 266 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
 267 {
 268         struct timespec tomono;
 269         unsigned int seq;
 270         s64 nsecs;
 271
 272         WARN_ON(timekeeping_suspended);
 273
 274         do {
 275                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
 276                 *ts = xtime;
 277                 tomono = wall_to_monotonic;
 278                 nsecs = timekeeping_get_ns();
 279
 280         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
 281
 282         set_normalized_timespec(ts, ts->tv_sec + tomono.tv_sec,
 283                                 ts->tv_nsec + tomono.tv_nsec + nsecs);
 284 }
 285 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
 286
 287 /**
 288  * do_gettimeofday - Returns the time of day in a timeval
 289  * @tv:         pointer to the timeval to be set
 290  *
 291  * NOTE: Users should be converted to using getnstimeofday()
 292  */
 293 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
 294 {
 295         struct timespec now;
 296
 297         getnstimeofday(&now);
 298         tv->tv_sec = now.tv_sec;
 299         tv->tv_usec = now.tv_nsec/1000;
 300 }
 301
 302 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
 303 /**
 304  * do_settimeofday - Sets the time of day
 305  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the new time
 306  *
 307  * Sets the time of day to the new time and update NTP and notify hrtimers
 308  */
 309 int do_settimeofday(struct timespec *tv)
 310 {
 311         struct timespec ts_delta;
 312         unsigned long flags;
 313
 314         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
 315                 return -EINVAL;
 316
 317         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
 318
 319         timekeeping_forward_now();
 320
 321         ts_delta.tv_sec = tv->tv_sec - xtime.tv_sec;
 322         ts_delta.tv_nsec = tv->tv_nsec - xtime.tv_nsec;
 323         wall_to_monotonic = timespec_sub(wall_to_monotonic, ts_delta);
 324
 325         xtime = *tv;
 326
 327         timekeeper.ntp_error = 0;
 328         ntp_clear();
 329
 330         update_vsyscall(&xtime, &wall_to_monotonic, timekeeper.clock,
 331                                 timekeeper.mult);
 332
 333         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
 334
 335         /* signal hrtimers about time change */
 336         clock_was_set();
 337
 338         return 0;
 339 }
 340
 341 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
 342
 343 /**
 344  * change_clocksource - Swaps clocksources if a new one is available
 345  *
 346  * Accumulates current time interval and initializes new clocksource
 347  */
 348 static int change_clocksource(void *data)
 349 {
 350         struct clocksource *new, *old;
 351
 352         new = (struct clocksource *) data;
 353
 354         timekeeping_forward_now();
 355         if (!new->enable || new->enable(new) == 0) {
 356                 old = timekeeper.clock;
 357                 timekeeper_setup_internals(new);
 358                 if (old->disable)
 359                         old->disable(old);
 360         }
 361         return 0;
 362 }
 363
 364 /**
 365  * timekeeping_notify - Install a new clock source
 366  * @clock:              pointer to the clock source
 367  *
 368  * This function is called from clocksource.c after a new, better clock
 369  * source has been registered. The caller holds the clocksource_mutex.
 370  */
 371 void timekeeping_notify(struct clocksource *clock)
 372 {
 373         if (timekeeper.clock == clock)
 374                 return;
 375         stop_machine(change_clocksource, clock, NULL);
 376         tick_clock_notify();
 377 }
 378
 379 /**
 380  * ktime_get_real - get the real (wall-) time in ktime_t format
 381  *
 382  * returns the time in ktime_t format
 383  */
 384 ktime_t ktime_get_real(void)
 385 {
 386         struct timespec now;
 387
 388         getnstimeofday(&now);
 389
 390         return timespec_to_ktime(now);
 391 }
 392 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real);
 393
 394 /**
 395  * getrawmonotonic - Returns the raw monotonic time in a timespec
 396  * @ts:         pointer to the timespec to be set
 397  *
 398  * Returns the raw monotonic time (completely un-modified by ntp)
 399  */
 400 void getrawmonotonic(struct timespec *ts)
 401 {
 402         unsigned long seq;
 403         s64 nsecs;
 404
 405         do {
 406                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
 407                 nsecs = timekeeping_get_ns_raw();
 408                 *ts = raw_time;
 409
 410         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
 411
 412         timespec_add_ns(ts, nsecs);
 413 }
 414 EXPORT_SYMBOL(getrawmonotonic);
 415
 416
 417 /**
 418  * timekeeping_valid_for_hres - Check if timekeeping is suitable for hres
 419  */
 420 int timekeeping_valid_for_hres(void)
 421 {
 422         unsigned long seq;
 423         int ret;
 424
 425         do {
 426                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
 427
 428                 ret = timekeeper.clock->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
 429
 430         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
 431
 432         return ret;
 433 }
 434
 435 /**
 436  * timekeeping_max_deferment - Returns max time the clocksource can be deferred
 437  *
 438  * Caller must observe xtime_lock via read_seqbegin/read_seqretry to
 439  * ensure that the clocksource does not change!
 440  */
 441 u64 timekeeping_max_deferment(void)
 442 {
 443         return timekeeper.clock->max_idle_ns;
 444 }
 445
 446 /**
 447  * read_persistent_clock -  Return time from the persistent clock.
 448  *
 449  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
 450  * Reads the time from the battery backed persistent clock.
 451  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
 452  *
 453  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
 454  */
 455 void __attribute__((weak)) read_persistent_clock(struct timespec *ts)
 456 {
 457         ts->tv_sec = 0;
 458         ts->tv_nsec = 0;
 459 }
 460
 461 /**
 462  * read_boot_clock -  Return time of the system start.
 463  *
 464  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
 465  * Function to read the exact time the system has been started.
 466  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
 467  *
 468  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
 469  */
 470 void __attribute__((weak)) read_boot_clock(struct timespec *ts)
 471 {
 472         ts->tv_sec = 0;
 473         ts->tv_nsec = 0;
 474 }
 475
 476 /*
 477  * timekeeping_init - Initializes the clocksource and common timekeeping values
 478  */
 479 void __init timekeeping_init(void)
 480 {
 481         struct clocksource *clock;
 482         unsigned long flags;
 483         struct timespec now, boot;
 484
 485         read_persistent_clock(&now);
 486         read_boot_clock(&boot);
 487
 488         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
 489
 490         ntp_init();
 491
 492         clock = clocksource_default_clock();
 493         if (clock->enable)
 494                 clock->enable(clock);
 495         timekeeper_setup_internals(clock);
 496
 497         xtime.tv_sec = now.tv_sec;
 498         xtime.tv_nsec = now.tv_nsec;
 499         raw_time.tv_sec = 0;
 500         raw_time.tv_nsec = 0;
 501         if (boot.tv_sec == 0 && boot.tv_nsec == 0) {
 502                 boot.tv_sec = xtime.tv_sec;
 503                 boot.tv_nsec = xtime.tv_nsec;
 504         }
 505         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
 506                                 -boot.tv_sec, -boot.tv_nsec);
 507         total_sleep_time.tv_sec = 0;
 508         total_sleep_time.tv_nsec = 0;
 509         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
 510 }
 511
 512 /* time in seconds when suspend began */
 513 static struct timespec timekeeping_suspend_time;
 514
 515 /**
 516  * timekeeping_resume - Resumes the generic timekeeping subsystem.
 517  * @dev:        unused
 518  *
 519  * This is for the generic clocksource timekeeping.
 520  * xtime/wall_to_monotonic/jiffies/etc are
 521  * still managed by arch specific suspend/resume code.
 522  */
 523 static int timekeeping_resume(struct sys_device *dev)
 524 {
 525         unsigned long flags;
 526         struct timespec ts;
 527
 528         read_persistent_clock(&ts);
 529
 530         clocksource_resume();
 531
 532         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
 533
 534         if (timespec_compare(&ts, &timekeeping_suspend_time) > 0) {
 535                 ts = timespec_sub(ts, timekeeping_suspend_time);
 536                 xtime = timespec_add(xtime, ts);
 537                 wall_to_monotonic = timespec_sub(wall_to_monotonic, ts);
 538                 total_sleep_time = timespec_add(total_sleep_time, ts);
 539         }
 540         /* re-base the last cycle value */
 541         timekeeper.clock->cycle_last = timekeeper.clock->read(timekeeper.clock);
 542         timekeeper.ntp_error = 0;
 543         timekeeping_suspended = 0;
 544         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
 545
 546         touch_softlockup_watchdog();
 547
 548         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_RESUME, NULL);
 549
 550         /* Resume hrtimers */
 551         hres_timers_resume();
 552
 553         return 0;
 554 }
 555
 556 static int timekeeping_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
 557 {
 558         unsigned long flags;
 559
 560         read_persistent_clock(&timekeeping_suspend_time);
 561
 562         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
 563         timekeeping_forward_now();
 564         timekeeping_suspended = 1;
 565         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
 566
 567         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_SUSPEND, NULL);
 568         clocksource_suspend();
 569
 570         return 0;
 571 }
 572
 573 /* sysfs resume/suspend bits for timekeeping */
 574 static struct sysdev_class timekeeping_sysclass = {
 575         .name           = "timekeeping",
 576         .resume         = timekeeping_resume,
 577         .suspend        = timekeeping_suspend,
 578 };
 579
 580 static struct sys_device device_timer = {
 581         .id             = 0,
 582         .cls            = &timekeeping_sysclass,
 583 };
 584
 585 static int __init timekeeping_init_device(void)
 586 {
 587         int error = sysdev_class_register(&timekeeping_sysclass);
 588         if (!error)
 589                 error = sysdev_register(&device_timer);
 590         return error;
 591 }
 592
 593 device_initcall(timekeeping_init_device);
 594
 595 /*
 596  * If the error is already larger, we look ahead even further
 597  * to compensate for late or lost adjustments.
 598  */
 599 static __always_inline int timekeeping_bigadjust(s64 error, s64 *interval,
 600                                                  s64 *offset)
 601 {
 602         s64 tick_error, i;
 603         u32 look_ahead, adj;
 604         s32 error2, mult;
 605
 606         /*
 607          * Use the current error value to determine how much to look ahead.
 608          * The larger the error the slower we adjust for it to avoid problems
 609          * with losing too many ticks, otherwise we would overadjust and
 610          * produce an even larger error.  The smaller the adjustment the
 611          * faster we try to adjust for it, as lost ticks can do less harm
 612          * here.  This is tuned so that an error of about 1 msec is adjusted
 613          * within about 1 sec (or 2^20 nsec in 2^SHIFT_HZ ticks).
 614          */
 615         error2 = timekeeper.ntp_error >> (NTP_SCALE_SHIFT + 22 - 2 * SHIFT_HZ);
 616         error2 = abs(error2);
 617         for (look_ahead = 0; error2 > 0; look_ahead++)
 618                 error2 >>= 2;
 619
 620         /*
 621          * Now calculate the error in (1 << look_ahead) ticks, but first
 622          * remove the single look ahead already included in the error.
 623          */
 624         tick_error = tick_length >> (timekeeper.ntp_error_shift + 1);
 625         tick_error -= timekeeper.xtime_interval >> 1;
 626         error = ((error - tick_error) >> look_ahead) + tick_error;
 627
 628         /* Finally calculate the adjustment shift value.  */
 629         i = *interval;
 630         mult = 1;
 631         if (error < 0) {
 632                 error = -error;
 633                 *interval = -*interval;
 634                 *offset = -*offset;
 635                 mult = -1;
 636         }
 637         for (adj = 0; error > i; adj++)
 638                 error >>= 1;
 639
 640         *interval <<= adj;
 641         *offset <<= adj;
 642         return mult << adj;
 643 }
 644
 645 /*
 646  * Adjust the multiplier to reduce the error value,
 647  * this is optimized for the most common adjustments of -1,0,1,
 648  * for other values we can do a bit more work.
 649  */
 650 static void timekeeping_adjust(s64 offset)
 651 {
 652         s64 error, interval = timekeeper.cycle_interval;
 653         int adj;
 654
 655         error = timekeeper.ntp_error >> (timekeeper.ntp_error_shift - 1);
 656         if (error > interval) {
 657                 error >>= 2;
 658                 if (likely(error <= interval))
 659                         adj = 1;
 660                 else
 661                         adj = timekeeping_bigadjust(error, &interval, &offset);
 662         } else if (error < -interval) {
 663                 error >>= 2;
 664                 if (likely(error >= -interval)) {
 665                         adj = -1;
 666                         interval = -interval;
 667                         offset = -offset;
 668                 } else
 669                         adj = timekeeping_bigadjust(error, &interval, &offset);
 670         } else
 671                 return;
 672
 673         timekeeper.mult += adj;
 674         timekeeper.xtime_interval += interval;
 675         timekeeper.xtime_nsec -= offset;
 676         timekeeper.ntp_error -= (interval - offset) <<
 677                                 timekeeper.ntp_error_shift;
 678 }
 679
 680
 681 /**
 682  * logarithmic_accumulation - shifted accumulation of cycles
 683  *
 684  * This functions accumulates a shifted interval of cycles into
 685  * into a shifted interval nanoseconds. Allows for O(log) accumulation
 686  * loop.
 687  *
 688  * Returns the unconsumed cycles.
 689  */
 690 static cycle_t logarithmic_accumulation(cycle_t offset, int shift)
 691 {
 692         u64 nsecps = (u64)NSEC_PER_SEC << timekeeper.shift;
 693
 694         /* If the offset is smaller then a shifted interval, do nothing */
 695         if (offset < timekeeper.cycle_interval<<shift)
 696                 return offset;
 697
 698         /* Accumulate one shifted interval */
 699         offset -= timekeeper.cycle_interval << shift;
 700         timekeeper.clock->cycle_last += timekeeper.cycle_interval << shift;
 701
 702         timekeeper.xtime_nsec += timekeeper.xtime_interval << shift;
 703         while (timekeeper.xtime_nsec >= nsecps) {
 704                 timekeeper.xtime_nsec -= nsecps;
 705                 xtime.tv_sec++;
 706                 second_overflow();
 707         }
 708
 709         /* Accumulate into raw time */
 710         raw_time.tv_nsec += timekeeper.raw_interval << shift;;
 711         while (raw_time.tv_nsec >= NSEC_PER_SEC) {
 712                 raw_time.tv_nsec -= NSEC_PER_SEC;
 713                 raw_time.tv_sec++;
 714         }
 715
 716         /* Accumulate error between NTP and clock interval */
 717         timekeeper.ntp_error += tick_length << shift;
 718         timekeeper.ntp_error -= timekeeper.xtime_interval <<
 719                                 (timekeeper.ntp_error_shift + shift);
 720
 721         return offset;
 722 }
 723
 724
 725 /**
 726  * update_wall_time - Uses the current clocksource to increment the wall time
 727  *
 728  * Called from the timer interrupt, must hold a write on xtime_lock.
 729  */
 730 void update_wall_time(void)
 731 {
 732         struct clocksource *clock;
 733         cycle_t offset;
 734         int shift = 0, maxshift;
 735
 736         /* Make sure we're fully resumed: */
 737         if (unlikely(timekeeping_suspended))
 738                 return;
 739
 740         clock = timekeeper.clock;
 741
 742 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
 743         offset = timekeeper.cycle_interval;
 744 #else
 745         offset = (clock->read(clock) - clock->cycle_last) & clock->mask;
 746 #endif
 747         timekeeper.xtime_nsec = (s64)xtime.tv_nsec << timekeeper.shift;
 748
 749         /*
 750          * With NO_HZ we may have to accumulate many cycle_intervals
 751          * (think "ticks") worth of time at once. To do this efficiently,
 752          * we calculate the largest doubling multiple of cycle_intervals
 753          * that is smaller then the offset. We then accumulate that
 754          * chunk in one go, and then try to consume the next smaller
 755          * doubled multiple.
 756          */
 757         shift = ilog2(offset) - ilog2(timekeeper.cycle_interval);
 758         shift = max(0, shift);
 759         /* Bound shift to one less then what overflows tick_length */
 760         maxshift = (8*sizeof(tick_length) - (ilog2(tick_length)+1)) - 1;
 761         shift = min(shift, maxshift);
 762         while (offset >= timekeeper.cycle_interval) {
 763                 offset = logarithmic_accumulation(offset, shift);
 764                 if(offset < timekeeper.cycle_interval<<shift)
 765                         shift--;
 766         }
 767
 768         /* correct the clock when NTP error is too big */
 769         timekeeping_adjust(offset);
 770
 771         /*
 772          * Since in the loop above, we accumulate any amount of time
 773          * in xtime_nsec over a second into xtime.tv_sec, its possible for
 774          * xtime_nsec to be fairly small after the loop. Further, if we're
 775          * slightly speeding the clocksource up in timekeeping_adjust(),
 776          * its possible the required corrective factor to xtime_nsec could
 777          * cause it to underflow.
 778          *
 779          * Now, we cannot simply roll the accumulated second back, since
 780          * the NTP subsystem has been notified via second_overflow. So
 781          * instead we push xtime_nsec forward by the amount we underflowed,
 782          * and add that amount into the error.
 783          *
 784          * We'll correct this error next time through this function, when
 785          * xtime_nsec is not as small.
 786          */
 787         if (unlikely((s64)timekeeper.xtime_nsec < 0)) {
 788                 s64 neg = -(s64)timekeeper.xtime_nsec;
 789                 timekeeper.xtime_nsec = 0;
 790                 timekeeper.ntp_error += neg << timekeeper.ntp_error_shift;
 791         }
 792
 793
 794         /*
 795          * Store full nanoseconds into xtime after rounding it up and
 796          * add the remainder to the error difference.
 797          */
 798         xtime.tv_nsec = ((s64) timekeeper.xtime_nsec >> timekeeper.shift) + 1;
 799         timekeeper.xtime_nsec -= (s64) xtime.tv_nsec << timekeeper.shift;
 800         timekeeper.ntp_error += timekeeper.xtime_nsec <<
 801                                 timekeeper.ntp_error_shift;
 802
 803         /*
 804          * Finally, make sure that after the rounding
 805          * xtime.tv_nsec isn't larger then NSEC_PER_SEC
 806          */
 807         if (unlikely(xtime.tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)) {
 808                 xtime.tv_nsec -= NSEC_PER_SEC;
 809                 xtime.tv_sec++;
 810                 second_overflow();
 811         }
 812
 813         /* check to see if there is a new clocksource to use */
 814         update_vsyscall(&xtime, &wall_to_monotonic, timekeeper.clock,
 815                                 timekeeper.mult);
 816 }
 817
 818 /**
 819  * getboottime - Return the real time of system boot.
 820  * @ts:         pointer to the timespec to be set
 821  *
 822  * Returns the time of day in a timespec.
 823  *
 824  * This is based on the wall_to_monotonic offset and the total suspend
 825  * time. Calls to settimeofday will affect the value returned (which
 826  * basically means that however wrong your real time clock is at boot time,
 827  * you get the right time here).
 828  */
 829 void getboottime(struct timespec *ts)
 830 {
 831         struct timespec boottime = {
 832                 .tv_sec = wall_to_monotonic.tv_sec + total_sleep_time.tv_sec,
 833                 .tv_nsec = wall_to_monotonic.tv_nsec + total_sleep_time.tv_nsec
 834         };
 835
 836         set_normalized_timespec(ts, -boottime.tv_sec, -boottime.tv_nsec);
 837 }
 838 EXPORT_SYMBOL_GPL(getboottime);
 839
 840 /**
 841  * monotonic_to_bootbased - Convert the monotonic time to boot based.
 842  * @ts:         pointer to the timespec to be converted
 843  */
 844 void monotonic_to_bootbased(struct timespec *ts)
 845 {
 846         *ts = timespec_add(*ts, total_sleep_time);
 847 }
 848 EXPORT_SYMBOL_GPL(monotonic_to_bootbased);
 849
 850 unsigned long get_seconds(void)
 851 {
 852         return xtime.tv_sec;
 853 }
 854 EXPORT_SYMBOL(get_seconds);
 855
 856 struct timespec __current_kernel_time(void)
 857 {
 858         return xtime;
 859 }
 860
 861 struct timespec __get_wall_to_monotonic(void)
 862 {
 863         return wall_to_monotonic;
 864 }
 865
 866 struct timespec current_kernel_time(void)
 867 {
 868         struct timespec now;
 869         unsigned long seq;
 870
 871         do {
 872                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
 873
 874                 now = xtime;
 875         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
 876
 877         return now;
 878 }
 879 EXPORT_SYMBOL(current_kernel_time);
 880
 881 struct timespec get_monotonic_coarse(void)
 882 {
 883         struct timespec now, mono;
 884         unsigned long seq;
 885
 886         do {
 887                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
 888
 889                 now = xtime;
 890                 mono = wall_to_monotonic;
 891         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
 892
 893         set_normalized_timespec(&now, now.tv_sec + mono.tv_sec,
 894                                 now.tv_nsec + mono.tv_nsec);
 895         return now;
 896 }