]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - kernel/time/timekeeping.c
ktime: Kill non-scalar ktime_t implementation for 2038
[linux.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 static u32 default_arch_gettimeoffset(void) { return 0; }
157 u32 (*arch_gettimeoffset)(void) = default_arch_gettimeoffset;
158 #else
159 static inline u32 arch_gettimeoffset(void) { return 0; }
160 #endif
161
162 static inline s64 timekeeping_get_ns(struct timekeeper *tk)
163 {
164         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
165         struct clocksource *clock;
166         s64 nsec;
167
168         /* read clocksource: */
169         clock = tk->clock;
170         cycle_now = clock->read(clock);
171
172         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
173         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
174
175         nsec = cycle_delta * tk->mult + tk->xtime_nsec;
176         nsec >>= tk->shift;
177
178         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
179         return nsec + arch_gettimeoffset();
180 }
181
182 static inline s64 timekeeping_get_ns_raw(struct timekeeper *tk)
183 {
184         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
185         struct clocksource *clock;
186         s64 nsec;
187
188         /* read clocksource: */
189         clock = tk->clock;
190         cycle_now = clock->read(clock);
191
192         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
193         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
194
195         /* convert delta to nanoseconds. */
196         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
197
198         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
199         return nsec + arch_gettimeoffset();
200 }
201
202 static RAW_NOTIFIER_HEAD(pvclock_gtod_chain);
203
204 static void update_pvclock_gtod(struct timekeeper *tk, bool was_set)
205 {
206         raw_notifier_call_chain(&pvclock_gtod_chain, was_set, tk);
207 }
208
209 /**
210  * pvclock_gtod_register_notifier - register a pvclock timedata update listener
211  */
212 int pvclock_gtod_register_notifier(struct notifier_block *nb)
213 {
214         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
215         unsigned long flags;
216         int ret;
217
218         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
219         ret = raw_notifier_chain_register(&pvclock_gtod_chain, nb);
220         update_pvclock_gtod(tk, true);
221         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
222
223         return ret;
224 }
225 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_register_notifier);
226
227 /**
228  * pvclock_gtod_unregister_notifier - unregister a pvclock
229  * timedata update listener
230  */
231 int pvclock_gtod_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
232 {
233         unsigned long flags;
234         int ret;
235
236         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
237         ret = raw_notifier_chain_unregister(&pvclock_gtod_chain, nb);
238         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
239
240         return ret;
241 }
242 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_unregister_notifier);
243
244 /* must hold timekeeper_lock */
245 static void timekeeping_update(struct timekeeper *tk, unsigned int action)
246 {
247         if (action & TK_CLEAR_NTP) {
248                 tk->ntp_error = 0;
249                 ntp_clear();
250         }
251         update_vsyscall(tk);
252         update_pvclock_gtod(tk, action & TK_CLOCK_WAS_SET);
253
254         if (action & TK_MIRROR)
255                 memcpy(&shadow_timekeeper, &timekeeper, sizeof(timekeeper));
256 }
257
258 /**
259  * timekeeping_forward_now - update clock to the current time
260  *
261  * Forward the current clock to update its state since the last call to
262  * update_wall_time(). This is useful before significant clock changes,
263  * as it avoids having to deal with this time offset explicitly.
264  */
265 static void timekeeping_forward_now(struct timekeeper *tk)
266 {
267         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
268         struct clocksource *clock;
269         s64 nsec;
270
271         clock = tk->clock;
272         cycle_now = clock->read(clock);
273         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
274         tk->cycle_last = clock->cycle_last = cycle_now;
275
276         tk->xtime_nsec += cycle_delta * tk->mult;
277
278         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
279         tk->xtime_nsec += (u64)arch_gettimeoffset() << tk->shift;
280
281         tk_normalize_xtime(tk);
282
283         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
284         timespec_add_ns(&tk->raw_time, nsec);
285 }
286
287 /**
288  * __getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec.
289  * @ts:         pointer to the timespec to be set
290  *
291  * Updates the time of day in the timespec.
292  * Returns 0 on success, or -ve when suspended (timespec will be undefined).
293  */
294 int __getnstimeofday(struct timespec *ts)
295 {
296         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
297         unsigned long seq;
298         s64 nsecs = 0;
299
300         do {
301                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
302
303                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
304                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
305
306         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
307
308         ts->tv_nsec = 0;
309         timespec_add_ns(ts, nsecs);
310
311         /*
312          * Do not bail out early, in case there were callers still using
313          * the value, even in the face of the WARN_ON.
314          */
315         if (unlikely(timekeeping_suspended))
316                 return -EAGAIN;
317         return 0;
318 }
319 EXPORT_SYMBOL(__getnstimeofday);
320
321 /**
322  * getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec.
323  * @ts:         pointer to the timespec to be set
324  *
325  * Returns the time of day in a timespec (WARN if suspended).
326  */
327 void getnstimeofday(struct timespec *ts)
328 {
329         WARN_ON(__getnstimeofday(ts));
330 }
331 EXPORT_SYMBOL(getnstimeofday);
332
333 ktime_t ktime_get(void)
334 {
335         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
336         unsigned int seq;
337         s64 secs, nsecs;
338
339         WARN_ON(timekeeping_suspended);
340
341         do {
342                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
343                 secs = tk->xtime_sec + tk->wall_to_monotonic.tv_sec;
344                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk) + tk->wall_to_monotonic.tv_nsec;
345
346         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
347
348         return ktime_set(secs, nsecs);
349 }
350 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
351
352 /**
353  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
354  * @ts:         pointer to timespec variable
355  *
356  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
357  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
358  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
359  */
360 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
361 {
362         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
363         struct timespec tomono;
364         s64 nsec;
365         unsigned int seq;
366
367         WARN_ON(timekeeping_suspended);
368
369         do {
370                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
371                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
372                 nsec = timekeeping_get_ns(tk);
373                 tomono = tk->wall_to_monotonic;
374
375         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
376
377         ts->tv_sec += tomono.tv_sec;
378         ts->tv_nsec = 0;
379         timespec_add_ns(ts, nsec + tomono.tv_nsec);
380 }
381 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
382
383
384 /**
385  * timekeeping_clocktai - Returns the TAI time of day in a timespec
386  * @ts:         pointer to the timespec to be set
387  *
388  * Returns the time of day in a timespec.
389  */
390 void timekeeping_clocktai(struct timespec *ts)
391 {
392         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
393         unsigned long seq;
394         u64 nsecs;
395
396         WARN_ON(timekeeping_suspended);
397
398         do {
399                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
400
401                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec + tk->tai_offset;
402                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
403
404         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
405
406         ts->tv_nsec = 0;
407         timespec_add_ns(ts, nsecs);
408
409 }
410 EXPORT_SYMBOL(timekeeping_clocktai);
411
412
413 /**
414  * ktime_get_clocktai - Returns the TAI time of day in a ktime
415  *
416  * Returns the time of day in a ktime.
417  */
418 ktime_t ktime_get_clocktai(void)
419 {
420         struct timespec ts;
421
422         timekeeping_clocktai(&ts);
423         return timespec_to_ktime(ts);
424 }
425 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_clocktai);
426
427 #ifdef CONFIG_NTP_PPS
428
429 /**
430  * getnstime_raw_and_real - get day and raw monotonic time in timespec format
431  * @ts_raw:     pointer to the timespec to be set to raw monotonic time
432  * @ts_real:    pointer to the timespec to be set to the time of day
433  *
434  * This function reads both the time of day and raw monotonic time at the
435  * same time atomically and stores the resulting timestamps in timespec
436  * format.
437  */
438 void getnstime_raw_and_real(struct timespec *ts_raw, struct timespec *ts_real)
439 {
440         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
441         unsigned long seq;
442         s64 nsecs_raw, nsecs_real;
443
444         WARN_ON_ONCE(timekeeping_suspended);
445
446         do {
447                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
448
449                 *ts_raw = tk->raw_time;
450                 ts_real->tv_sec = tk->xtime_sec;
451                 ts_real->tv_nsec = 0;
452
453                 nsecs_raw = timekeeping_get_ns_raw(tk);
454                 nsecs_real = timekeeping_get_ns(tk);
455
456         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
457
458         timespec_add_ns(ts_raw, nsecs_raw);
459         timespec_add_ns(ts_real, nsecs_real);
460 }
461 EXPORT_SYMBOL(getnstime_raw_and_real);
462
463 #endif /* CONFIG_NTP_PPS */
464
465 /**
466  * do_gettimeofday - Returns the time of day in a timeval
467  * @tv:         pointer to the timeval to be set
468  *
469  * NOTE: Users should be converted to using getnstimeofday()
470  */
471 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
472 {
473         struct timespec now;
474
475         getnstimeofday(&now);
476         tv->tv_sec = now.tv_sec;
477         tv->tv_usec = now.tv_nsec/1000;
478 }
479 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
480
481 /**
482  * do_settimeofday - Sets the time of day
483  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the new time
484  *
485  * Sets the time of day to the new time and update NTP and notify hrtimers
486  */
487 int do_settimeofday(const struct timespec *tv)
488 {
489         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
490         struct timespec ts_delta, xt;
491         unsigned long flags;
492
493         if (!timespec_valid_strict(tv))
494                 return -EINVAL;
495
496         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
497         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
498
499         timekeeping_forward_now(tk);
500
501         xt = tk_xtime(tk);
502         ts_delta.tv_sec = tv->tv_sec - xt.tv_sec;
503         ts_delta.tv_nsec = tv->tv_nsec - xt.tv_nsec;
504
505         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, ts_delta));
506
507         tk_set_xtime(tk, tv);
508
509         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
510
511         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
512         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
513
514         /* signal hrtimers about time change */
515         clock_was_set();
516
517         return 0;
518 }
519 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
520
521 /**
522  * timekeeping_inject_offset - Adds or subtracts from the current time.
523  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the offset
524  *
525  * Adds or subtracts an offset value from the current time.
526  */
527 int timekeeping_inject_offset(struct timespec *ts)
528 {
529         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
530         unsigned long flags;
531         struct timespec tmp;
532         int ret = 0;
533
534         if ((unsigned long)ts->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
535                 return -EINVAL;
536
537         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
538         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
539
540         timekeeping_forward_now(tk);
541
542         /* Make sure the proposed value is valid */
543         tmp = timespec_add(tk_xtime(tk),  *ts);
544         if (!timespec_valid_strict(&tmp)) {
545                 ret = -EINVAL;
546                 goto error;
547         }
548
549         tk_xtime_add(tk, ts);
550         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, *ts));
551
552 error: /* even if we error out, we forwarded the time, so call update */
553         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
554
555         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
556         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
557
558         /* signal hrtimers about time change */
559         clock_was_set();
560
561         return ret;
562 }
563 EXPORT_SYMBOL(timekeeping_inject_offset);
564
565
566 /**
567  * timekeeping_get_tai_offset - Returns current TAI offset from UTC
568  *
569  */
570 s32 timekeeping_get_tai_offset(void)
571 {
572         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
573         unsigned int seq;
574         s32 ret;
575
576         do {
577                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
578                 ret = tk->tai_offset;
579         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
580
581         return ret;
582 }
583
584 /**
585  * __timekeeping_set_tai_offset - Lock free worker function
586  *
587  */
588 static void __timekeeping_set_tai_offset(struct timekeeper *tk, s32 tai_offset)
589 {
590         tk->tai_offset = tai_offset;
591         tk->offs_tai = ktime_add(tk->offs_real, ktime_set(tai_offset, 0));
592 }
593
594 /**
595  * timekeeping_set_tai_offset - Sets the current TAI offset from UTC
596  *
597  */
598 void timekeeping_set_tai_offset(s32 tai_offset)
599 {
600         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
601         unsigned long flags;
602
603         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
604         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
605         __timekeeping_set_tai_offset(tk, tai_offset);
606         timekeeping_update(tk, TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
607         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
608         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
609         clock_was_set();
610 }
611
612 /**
613  * change_clocksource - Swaps clocksources if a new one is available
614  *
615  * Accumulates current time interval and initializes new clocksource
616  */
617 static int change_clocksource(void *data)
618 {
619         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
620         struct clocksource *new, *old;
621         unsigned long flags;
622
623         new = (struct clocksource *) data;
624
625         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
626         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
627
628         timekeeping_forward_now(tk);
629         /*
630          * If the cs is in module, get a module reference. Succeeds
631          * for built-in code (owner == NULL) as well.
632          */
633         if (try_module_get(new->owner)) {
634                 if (!new->enable || new->enable(new) == 0) {
635                         old = tk->clock;
636                         tk_setup_internals(tk, new);
637                         if (old->disable)
638                                 old->disable(old);
639                         module_put(old->owner);
640                 } else {
641                         module_put(new->owner);
642                 }
643         }
644         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
645
646         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
647         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
648
649         return 0;
650 }
651
652 /**
653  * timekeeping_notify - Install a new clock source
654  * @clock:              pointer to the clock source
655  *
656  * This function is called from clocksource.c after a new, better clock
657  * source has been registered. The caller holds the clocksource_mutex.
658  */
659 int timekeeping_notify(struct clocksource *clock)
660 {
661         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
662
663         if (tk->clock == clock)
664                 return 0;
665         stop_machine(change_clocksource, clock, NULL);
666         tick_clock_notify();
667         return tk->clock == clock ? 0 : -1;
668 }
669
670 /**
671  * ktime_get_real - get the real (wall-) time in ktime_t format
672  *
673  * returns the time in ktime_t format
674  */
675 ktime_t ktime_get_real(void)
676 {
677         struct timespec now;
678
679         getnstimeofday(&now);
680
681         return timespec_to_ktime(now);
682 }
683 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real);
684
685 /**
686  * getrawmonotonic - Returns the raw monotonic time in a timespec
687  * @ts:         pointer to the timespec to be set
688  *
689  * Returns the raw monotonic time (completely un-modified by ntp)
690  */
691 void getrawmonotonic(struct timespec *ts)
692 {
693         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
694         unsigned long seq;
695         s64 nsecs;
696
697         do {
698                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
699                 nsecs = timekeeping_get_ns_raw(tk);
700                 *ts = tk->raw_time;
701
702         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
703
704         timespec_add_ns(ts, nsecs);
705 }
706 EXPORT_SYMBOL(getrawmonotonic);
707
708 /**
709  * timekeeping_valid_for_hres - Check if timekeeping is suitable for hres
710  */
711 int timekeeping_valid_for_hres(void)
712 {
713         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
714         unsigned long seq;
715         int ret;
716
717         do {
718                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
719
720                 ret = tk->clock->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
721
722         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
723
724         return ret;
725 }
726
727 /**
728  * timekeeping_max_deferment - Returns max time the clocksource can be deferred
729  */
730 u64 timekeeping_max_deferment(void)
731 {
732         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
733         unsigned long seq;
734         u64 ret;
735
736         do {
737                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
738
739                 ret = tk->clock->max_idle_ns;
740
741         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
742
743         return ret;
744 }
745
746 /**
747  * read_persistent_clock -  Return time from the persistent clock.
748  *
749  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
750  * Reads the time from the battery backed persistent clock.
751  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
752  *
753  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
754  */
755 void __weak read_persistent_clock(struct timespec *ts)
756 {
757         ts->tv_sec = 0;
758         ts->tv_nsec = 0;
759 }
760
761 /**
762  * read_boot_clock -  Return time of the system start.
763  *
764  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
765  * Function to read the exact time the system has been started.
766  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
767  *
768  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
769  */
770 void __weak read_boot_clock(struct timespec *ts)
771 {
772         ts->tv_sec = 0;
773         ts->tv_nsec = 0;
774 }
775
776 /*
777  * timekeeping_init - Initializes the clocksource and common timekeeping values
778  */
779 void __init timekeeping_init(void)
780 {
781         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
782         struct clocksource *clock;
783         unsigned long flags;
784         struct timespec now, boot, tmp;
785
786         read_persistent_clock(&now);
787
788         if (!timespec_valid_strict(&now)) {
789                 pr_warn("WARNING: Persistent clock returned invalid value!\n"
790                         "         Check your CMOS/BIOS settings.\n");
791                 now.tv_sec = 0;
792                 now.tv_nsec = 0;
793         } else if (now.tv_sec || now.tv_nsec)
794                 persistent_clock_exist = true;
795
796         read_boot_clock(&boot);
797         if (!timespec_valid_strict(&boot)) {
798                 pr_warn("WARNING: Boot clock returned invalid value!\n"
799                         "         Check your CMOS/BIOS settings.\n");
800                 boot.tv_sec = 0;
801                 boot.tv_nsec = 0;
802         }
803
804         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
805         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
806         ntp_init();
807
808         clock = clocksource_default_clock();
809         if (clock->enable)
810                 clock->enable(clock);
811         tk_setup_internals(tk, clock);
812
813         tk_set_xtime(tk, &now);
814         tk->raw_time.tv_sec = 0;
815         tk->raw_time.tv_nsec = 0;
816         if (boot.tv_sec == 0 && boot.tv_nsec == 0)
817                 boot = tk_xtime(tk);
818
819         set_normalized_timespec(&tmp, -boot.tv_sec, -boot.tv_nsec);
820         tk_set_wall_to_mono(tk, tmp);
821
822         tmp.tv_sec = 0;
823         tmp.tv_nsec = 0;
824         tk_set_sleep_time(tk, tmp);
825
826         memcpy(&shadow_timekeeper, &timekeeper, sizeof(timekeeper));
827
828         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
829         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
830 }
831
832 /* time in seconds when suspend began */
833 static struct timespec timekeeping_suspend_time;
834
835 /**
836  * __timekeeping_inject_sleeptime - Internal function to add sleep interval
837  * @delta: pointer to a timespec delta value
838  *
839  * Takes a timespec offset measuring a suspend interval and properly
840  * adds the sleep offset to the timekeeping variables.
841  */
842 static void __timekeeping_inject_sleeptime(struct timekeeper *tk,
843                                                         struct timespec *delta)
844 {
845         if (!timespec_valid_strict(delta)) {
846                 printk_deferred(KERN_WARNING
847                                 "__timekeeping_inject_sleeptime: Invalid "
848                                 "sleep delta value!\n");
849                 return;
850         }
851         tk_xtime_add(tk, delta);
852         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, *delta));
853         tk_set_sleep_time(tk, timespec_add(tk->total_sleep_time, *delta));
854         tk_debug_account_sleep_time(delta);
855 }
856
857 /**
858  * timekeeping_inject_sleeptime - Adds suspend interval to timeekeeping values
859  * @delta: pointer to a timespec delta value
860  *
861  * This hook is for architectures that cannot support read_persistent_clock
862  * because their RTC/persistent clock is only accessible when irqs are enabled.
863  *
864  * This function should only be called by rtc_resume(), and allows
865  * a suspend offset to be injected into the timekeeping values.
866  */
867 void timekeeping_inject_sleeptime(struct timespec *delta)
868 {
869         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
870         unsigned long flags;
871
872         /*
873          * Make sure we don't set the clock twice, as timekeeping_resume()
874          * already did it
875          */
876         if (has_persistent_clock())
877                 return;
878
879         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
880         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
881
882         timekeeping_forward_now(tk);
883
884         __timekeeping_inject_sleeptime(tk, delta);
885
886         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
887
888         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
889         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
890
891         /* signal hrtimers about time change */
892         clock_was_set();
893 }
894
895 /**
896  * timekeeping_resume - Resumes the generic timekeeping subsystem.
897  *
898  * This is for the generic clocksource timekeeping.
899  * xtime/wall_to_monotonic/jiffies/etc are
900  * still managed by arch specific suspend/resume code.
901  */
902 static void timekeeping_resume(void)
903 {
904         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
905         struct clocksource *clock = tk->clock;
906         unsigned long flags;
907         struct timespec ts_new, ts_delta;
908         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
909         bool suspendtime_found = false;
910
911         read_persistent_clock(&ts_new);
912
913         clockevents_resume();
914         clocksource_resume();
915
916         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
917         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
918
919         /*
920          * After system resumes, we need to calculate the suspended time and
921          * compensate it for the OS time. There are 3 sources that could be
922          * used: Nonstop clocksource during suspend, persistent clock and rtc
923          * device.
924          *
925          * One specific platform may have 1 or 2 or all of them, and the
926          * preference will be:
927          *      suspend-nonstop clocksource -> persistent clock -> rtc
928          * The less preferred source will only be tried if there is no better
929          * usable source. The rtc part is handled separately in rtc core code.
930          */
931         cycle_now = clock->read(clock);
932         if ((clock->flags & CLOCK_SOURCE_SUSPEND_NONSTOP) &&
933                 cycle_now > clock->cycle_last) {
934                 u64 num, max = ULLONG_MAX;
935                 u32 mult = clock->mult;
936                 u32 shift = clock->shift;
937                 s64 nsec = 0;
938
939                 cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
940
941                 /*
942                  * "cycle_delta * mutl" may cause 64 bits overflow, if the
943                  * suspended time is too long. In that case we need do the
944                  * 64 bits math carefully
945                  */
946                 do_div(max, mult);
947                 if (cycle_delta > max) {
948                         num = div64_u64(cycle_delta, max);
949                         nsec = (((u64) max * mult) >> shift) * num;
950                         cycle_delta -= num * max;
951                 }
952                 nsec += ((u64) cycle_delta * mult) >> shift;
953
954                 ts_delta = ns_to_timespec(nsec);
955                 suspendtime_found = true;
956         } else if (timespec_compare(&ts_new, &timekeeping_suspend_time) > 0) {
957                 ts_delta = timespec_sub(ts_new, timekeeping_suspend_time);
958                 suspendtime_found = true;
959         }
960
961         if (suspendtime_found)
962                 __timekeeping_inject_sleeptime(tk, &ts_delta);
963
964         /* Re-base the last cycle value */
965         tk->cycle_last = clock->cycle_last = cycle_now;
966         tk->ntp_error = 0;
967         timekeeping_suspended = 0;
968         timekeeping_update(tk, TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
969         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
970         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
971
972         touch_softlockup_watchdog();
973
974         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_RESUME, NULL);
975
976         /* Resume hrtimers */
977         hrtimers_resume();
978 }
979
980 static int timekeeping_suspend(void)
981 {
982         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
983         unsigned long flags;
984         struct timespec         delta, delta_delta;
985         static struct timespec  old_delta;
986
987         read_persistent_clock(&timekeeping_suspend_time);
988
989         /*
990          * On some systems the persistent_clock can not be detected at
991          * timekeeping_init by its return value, so if we see a valid
992          * value returned, update the persistent_clock_exists flag.
993          */
994         if (timekeeping_suspend_time.tv_sec || timekeeping_suspend_time.tv_nsec)
995                 persistent_clock_exist = true;
996
997         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
998         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
999         timekeeping_forward_now(tk);
1000         timekeeping_suspended = 1;
1001
1002         /*
1003          * To avoid drift caused by repeated suspend/resumes,
1004          * which each can add ~1 second drift error,
1005          * try to compensate so the difference in system time
1006          * and persistent_clock time stays close to constant.
1007          */
1008         delta = timespec_sub(tk_xtime(tk), timekeeping_suspend_time);
1009         delta_delta = timespec_sub(delta, old_delta);
1010         if (abs(delta_delta.tv_sec)  >= 2) {
1011                 /*
1012                  * if delta_delta is too large, assume time correction
1013                  * has occured and set old_delta to the current delta.
1014                  */
1015                 old_delta = delta;
1016         } else {
1017                 /* Otherwise try to adjust old_system to compensate */
1018                 timekeeping_suspend_time =
1019                         timespec_add(timekeeping_suspend_time, delta_delta);
1020         }
1021
1022         timekeeping_update(tk, TK_MIRROR);
1023         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1024         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1025
1026         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_SUSPEND, NULL);
1027         clocksource_suspend();
1028         clockevents_suspend();
1029
1030         return 0;
1031 }
1032
1033 /* sysfs resume/suspend bits for timekeeping */
1034 static struct syscore_ops timekeeping_syscore_ops = {
1035         .resume         = timekeeping_resume,
1036         .suspend        = timekeeping_suspend,
1037 };
1038
1039 static int __init timekeeping_init_ops(void)
1040 {
1041         register_syscore_ops(&timekeeping_syscore_ops);
1042         return 0;
1043 }
1044
1045 device_initcall(timekeeping_init_ops);
1046
1047 /*
1048  * If the error is already larger, we look ahead even further
1049  * to compensate for late or lost adjustments.
1050  */
1051 static __always_inline int timekeeping_bigadjust(struct timekeeper *tk,
1052                                                  s64 error, s64 *interval,
1053                                                  s64 *offset)
1054 {
1055         s64 tick_error, i;
1056         u32 look_ahead, adj;
1057         s32 error2, mult;
1058
1059         /*
1060          * Use the current error value to determine how much to look ahead.
1061          * The larger the error the slower we adjust for it to avoid problems
1062          * with losing too many ticks, otherwise we would overadjust and
1063          * produce an even larger error.  The smaller the adjustment the
1064          * faster we try to adjust for it, as lost ticks can do less harm
1065          * here.  This is tuned so that an error of about 1 msec is adjusted
1066          * within about 1 sec (or 2^20 nsec in 2^SHIFT_HZ ticks).
1067          */
1068         error2 = tk->ntp_error >> (NTP_SCALE_SHIFT + 22 - 2 * SHIFT_HZ);
1069         error2 = abs(error2);
1070         for (look_ahead = 0; error2 > 0; look_ahead++)
1071                 error2 >>= 2;
1072
1073         /*
1074          * Now calculate the error in (1 << look_ahead) ticks, but first
1075          * remove the single look ahead already included in the error.
1076          */
1077         tick_error = ntp_tick_length() >> (tk->ntp_error_shift + 1);
1078         tick_error -= tk->xtime_interval >> 1;
1079         error = ((error - tick_error) >> look_ahead) + tick_error;
1080
1081         /* Finally calculate the adjustment shift value.  */
1082         i = *interval;
1083         mult = 1;
1084         if (error < 0) {
1085                 error = -error;
1086                 *interval = -*interval;
1087                 *offset = -*offset;
1088                 mult = -1;
1089         }
1090         for (adj = 0; error > i; adj++)
1091                 error >>= 1;
1092
1093         *interval <<= adj;
1094         *offset <<= adj;
1095         return mult << adj;
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Adjust the multiplier to reduce the error value,
1100  * this is optimized for the most common adjustments of -1,0,1,
1101  * for other values we can do a bit more work.
1102  */
1103 static void timekeeping_adjust(struct timekeeper *tk, s64 offset)
1104 {
1105         s64 error, interval = tk->cycle_interval;
1106         int adj;
1107
1108         /*
1109          * The point of this is to check if the error is greater than half
1110          * an interval.
1111          *
1112          * First we shift it down from NTP_SHIFT to clocksource->shifted nsecs.
1113          *
1114          * Note we subtract one in the shift, so that error is really error*2.
1115          * This "saves" dividing(shifting) interval twice, but keeps the
1116          * (error > interval) comparison as still measuring if error is
1117          * larger than half an interval.
1118          *
1119          * Note: It does not "save" on aggravation when reading the code.
1120          */
1121         error = tk->ntp_error >> (tk->ntp_error_shift - 1);
1122         if (error > interval) {
1123                 /*
1124                  * We now divide error by 4(via shift), which checks if
1125                  * the error is greater than twice the interval.
1126                  * If it is greater, we need a bigadjust, if its smaller,
1127                  * we can adjust by 1.
1128                  */
1129                 error >>= 2;
1130                 if (likely(error <= interval))
1131                         adj = 1;
1132                 else
1133                         adj = timekeeping_bigadjust(tk, error, &interval, &offset);
1134         } else {
1135                 if (error < -interval) {
1136                         /* See comment above, this is just switched for the negative */
1137                         error >>= 2;
1138                         if (likely(error >= -interval)) {
1139                                 adj = -1;
1140                                 interval = -interval;
1141                                 offset = -offset;
1142                         } else {
1143                                 adj = timekeeping_bigadjust(tk, error, &interval, &offset);
1144                         }
1145                 } else {
1146                         goto out_adjust;
1147                 }
1148         }
1149
1150         if (unlikely(tk->clock->maxadj &&
1151                 (tk->mult + adj > tk->clock->mult + tk->clock->maxadj))) {
1152                 printk_deferred_once(KERN_WARNING
1153                         "Adjusting %s more than 11%% (%ld vs %ld)\n",
1154                         tk->clock->name, (long)tk->mult + adj,
1155                         (long)tk->clock->mult + tk->clock->maxadj);
1156         }
1157         /*
1158          * So the following can be confusing.
1159          *
1160          * To keep things simple, lets assume adj == 1 for now.
1161          *
1162          * When adj != 1, remember that the interval and offset values
1163          * have been appropriately scaled so the math is the same.
1164          *
1165          * The basic idea here is that we're increasing the multiplier
1166          * by one, this causes the xtime_interval to be incremented by
1167          * one cycle_interval. This is because:
1168          *      xtime_interval = cycle_interval * mult
1169          * So if mult is being incremented by one:
1170          *      xtime_interval = cycle_interval * (mult + 1)
1171          * Its the same as:
1172          *      xtime_interval = (cycle_interval * mult) + cycle_interval
1173          * Which can be shortened to:
1174          *      xtime_interval += cycle_interval
1175          *
1176          * So offset stores the non-accumulated cycles. Thus the current
1177          * time (in shifted nanoseconds) is:
1178          *      now = (offset * adj) + xtime_nsec
1179          * Now, even though we're adjusting the clock frequency, we have
1180          * to keep time consistent. In other words, we can't jump back
1181          * in time, and we also want to avoid jumping forward in time.
1182          *
1183          * So given the same offset value, we need the time to be the same
1184          * both before and after the freq adjustment.
1185          *      now = (offset * adj_1) + xtime_nsec_1
1186          *      now = (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
1187          * So:
1188          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1189          *              (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
1190          * And we know:
1191          *      adj_2 = adj_1 + 1
1192          * So:
1193          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1194          *              (offset * (adj_1+1)) + xtime_nsec_2
1195          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1196          *              (offset * adj_1) + offset + xtime_nsec_2
1197          * Canceling the sides:
1198          *      xtime_nsec_1 = offset + xtime_nsec_2
1199          * Which gives us:
1200          *      xtime_nsec_2 = xtime_nsec_1 - offset
1201          * Which simplfies to:
1202          *      xtime_nsec -= offset
1203          *
1204          * XXX - TODO: Doc ntp_error calculation.
1205          */
1206         tk->mult += adj;
1207         tk->xtime_interval += interval;
1208         tk->xtime_nsec -= offset;
1209         tk->ntp_error -= (interval - offset) << tk->ntp_error_shift;
1210
1211 out_adjust:
1212         /*
1213          * It may be possible that when we entered this function, xtime_nsec
1214          * was very small.  Further, if we're slightly speeding the clocksource
1215          * in the code above, its possible the required corrective factor to
1216          * xtime_nsec could cause it to underflow.
1217          *
1218          * Now, since we already accumulated the second, cannot simply roll
1219          * the accumulated second back, since the NTP subsystem has been
1220          * notified via second_overflow. So instead we push xtime_nsec forward
1221          * by the amount we underflowed, and add that amount into the error.
1222          *
1223          * We'll correct this error next time through this function, when
1224          * xtime_nsec is not as small.
1225          */
1226         if (unlikely((s64)tk->xtime_nsec < 0)) {
1227                 s64 neg = -(s64)tk->xtime_nsec;
1228                 tk->xtime_nsec = 0;
1229                 tk->ntp_error += neg << tk->ntp_error_shift;
1230         }
1231
1232 }
1233
1234 /**
1235  * accumulate_nsecs_to_secs - Accumulates nsecs into secs
1236  *
1237  * Helper function that accumulates a the nsecs greater then a second
1238  * from the xtime_nsec field to the xtime_secs field.
1239  * It also calls into the NTP code to handle leapsecond processing.
1240  *
1241  */
1242 static inline unsigned int accumulate_nsecs_to_secs(struct timekeeper *tk)
1243 {
1244         u64 nsecps = (u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift;
1245         unsigned int clock_set = 0;
1246
1247         while (tk->xtime_nsec >= nsecps) {
1248                 int leap;
1249
1250                 tk->xtime_nsec -= nsecps;
1251                 tk->xtime_sec++;
1252
1253                 /* Figure out if its a leap sec and apply if needed */
1254                 leap = second_overflow(tk->xtime_sec);
1255                 if (unlikely(leap)) {
1256                         struct timespec ts;
1257
1258                         tk->xtime_sec += leap;
1259
1260                         ts.tv_sec = leap;
1261                         ts.tv_nsec = 0;
1262                         tk_set_wall_to_mono(tk,
1263                                 timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, ts));
1264
1265                         __timekeeping_set_tai_offset(tk, tk->tai_offset - leap);
1266
1267                         clock_set = TK_CLOCK_WAS_SET;
1268                 }
1269         }
1270         return clock_set;
1271 }
1272
1273 /**
1274  * logarithmic_accumulation - shifted accumulation of cycles
1275  *
1276  * This functions accumulates a shifted interval of cycles into
1277  * into a shifted interval nanoseconds. Allows for O(log) accumulation
1278  * loop.
1279  *
1280  * Returns the unconsumed cycles.
1281  */
1282 static cycle_t logarithmic_accumulation(struct timekeeper *tk, cycle_t offset,
1283                                                 u32 shift,
1284                                                 unsigned int *clock_set)
1285 {
1286         cycle_t interval = tk->cycle_interval << shift;
1287         u64 raw_nsecs;
1288
1289         /* If the offset is smaller then a shifted interval, do nothing */
1290         if (offset < interval)
1291                 return offset;
1292
1293         /* Accumulate one shifted interval */
1294         offset -= interval;
1295         tk->cycle_last += interval;
1296
1297         tk->xtime_nsec += tk->xtime_interval << shift;
1298         *clock_set |= accumulate_nsecs_to_secs(tk);
1299
1300         /* Accumulate raw time */
1301         raw_nsecs = (u64)tk->raw_interval << shift;
1302         raw_nsecs += tk->raw_time.tv_nsec;
1303         if (raw_nsecs >= NSEC_PER_SEC) {
1304                 u64 raw_secs = raw_nsecs;
1305                 raw_nsecs = do_div(raw_secs, NSEC_PER_SEC);
1306                 tk->raw_time.tv_sec += raw_secs;
1307         }
1308         tk->raw_time.tv_nsec = raw_nsecs;
1309
1310         /* Accumulate error between NTP and clock interval */
1311         tk->ntp_error += ntp_tick_length() << shift;
1312         tk->ntp_error -= (tk->xtime_interval + tk->xtime_remainder) <<
1313                                                 (tk->ntp_error_shift + shift);
1314
1315         return offset;
1316 }
1317
1318 #ifdef CONFIG_GENERIC_TIME_VSYSCALL_OLD
1319 static inline void old_vsyscall_fixup(struct timekeeper *tk)
1320 {
1321         s64 remainder;
1322
1323         /*
1324         * Store only full nanoseconds into xtime_nsec after rounding
1325         * it up and add the remainder to the error difference.
1326         * XXX - This is necessary to avoid small 1ns inconsistnecies caused
1327         * by truncating the remainder in vsyscalls. However, it causes
1328         * additional work to be done in timekeeping_adjust(). Once
1329         * the vsyscall implementations are converted to use xtime_nsec
1330         * (shifted nanoseconds), and CONFIG_GENERIC_TIME_VSYSCALL_OLD
1331         * users are removed, this can be killed.
1332         */
1333         remainder = tk->xtime_nsec & ((1ULL << tk->shift) - 1);
1334         tk->xtime_nsec -= remainder;
1335         tk->xtime_nsec += 1ULL << tk->shift;
1336         tk->ntp_error += remainder << tk->ntp_error_shift;
1337         tk->ntp_error -= (1ULL << tk->shift) << tk->ntp_error_shift;
1338 }
1339 #else
1340 #define old_vsyscall_fixup(tk)
1341 #endif
1342
1343
1344
1345 /**
1346  * update_wall_time - Uses the current clocksource to increment the wall time
1347  *
1348  */
1349 void update_wall_time(void)
1350 {
1351         struct clocksource *clock;
1352         struct timekeeper *real_tk = &timekeeper;
1353         struct timekeeper *tk = &shadow_timekeeper;
1354         cycle_t offset;
1355         int shift = 0, maxshift;
1356         unsigned int clock_set = 0;
1357         unsigned long flags;
1358
1359         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1360
1361         /* Make sure we're fully resumed: */
1362         if (unlikely(timekeeping_suspended))
1363                 goto out;
1364
1365         clock = real_tk->clock;
1366
1367 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
1368         offset = real_tk->cycle_interval;
1369 #else
1370         offset = (clock->read(clock) - clock->cycle_last) & clock->mask;
1371 #endif
1372
1373         /* Check if there's really nothing to do */
1374         if (offset < real_tk->cycle_interval)
1375                 goto out;
1376
1377         /*
1378          * With NO_HZ we may have to accumulate many cycle_intervals
1379          * (think "ticks") worth of time at once. To do this efficiently,
1380          * we calculate the largest doubling multiple of cycle_intervals
1381          * that is smaller than the offset.  We then accumulate that
1382          * chunk in one go, and then try to consume the next smaller
1383          * doubled multiple.
1384          */
1385         shift = ilog2(offset) - ilog2(tk->cycle_interval);
1386         shift = max(0, shift);
1387         /* Bound shift to one less than what overflows tick_length */
1388         maxshift = (64 - (ilog2(ntp_tick_length())+1)) - 1;
1389         shift = min(shift, maxshift);
1390         while (offset >= tk->cycle_interval) {
1391                 offset = logarithmic_accumulation(tk, offset, shift,
1392                                                         &clock_set);
1393                 if (offset < tk->cycle_interval<<shift)
1394                         shift--;
1395         }
1396
1397         /* correct the clock when NTP error is too big */
1398         timekeeping_adjust(tk, offset);
1399
1400         /*
1401          * XXX This can be killed once everyone converts
1402          * to the new update_vsyscall.
1403          */
1404         old_vsyscall_fixup(tk);
1405
1406         /*
1407          * Finally, make sure that after the rounding
1408          * xtime_nsec isn't larger than NSEC_PER_SEC
1409          */
1410         clock_set |= accumulate_nsecs_to_secs(tk);
1411
1412         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1413         /* Update clock->cycle_last with the new value */
1414         clock->cycle_last = tk->cycle_last;
1415         /*
1416          * Update the real timekeeper.
1417          *
1418          * We could avoid this memcpy by switching pointers, but that
1419          * requires changes to all other timekeeper usage sites as
1420          * well, i.e. move the timekeeper pointer getter into the
1421          * spinlocked/seqcount protected sections. And we trade this
1422          * memcpy under the timekeeper_seq against one before we start
1423          * updating.
1424          */
1425         memcpy(real_tk, tk, sizeof(*tk));
1426         timekeeping_update(real_tk, clock_set);
1427         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1428 out:
1429         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1430         if (clock_set)
1431                 /* Have to call _delayed version, since in irq context*/
1432                 clock_was_set_delayed();
1433 }
1434
1435 /**
1436  * getboottime - Return the real time of system boot.
1437  * @ts:         pointer to the timespec to be set
1438  *
1439  * Returns the wall-time of boot in a timespec.
1440  *
1441  * This is based on the wall_to_monotonic offset and the total suspend
1442  * time. Calls to settimeofday will affect the value returned (which
1443  * basically means that however wrong your real time clock is at boot time,
1444  * you get the right time here).
1445  */
1446 void getboottime(struct timespec *ts)
1447 {
1448         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1449         struct timespec boottime = {
1450                 .tv_sec = tk->wall_to_monotonic.tv_sec +
1451                                 tk->total_sleep_time.tv_sec,
1452                 .tv_nsec = tk->wall_to_monotonic.tv_nsec +
1453                                 tk->total_sleep_time.tv_nsec
1454         };
1455
1456         set_normalized_timespec(ts, -boottime.tv_sec, -boottime.tv_nsec);
1457 }
1458 EXPORT_SYMBOL_GPL(getboottime);
1459
1460 /**
1461  * get_monotonic_boottime - Returns monotonic time since boot
1462  * @ts:         pointer to the timespec to be set
1463  *
1464  * Returns the monotonic time since boot in a timespec.
1465  *
1466  * This is similar to CLOCK_MONTONIC/ktime_get_ts, but also
1467  * includes the time spent in suspend.
1468  */
1469 void get_monotonic_boottime(struct timespec *ts)
1470 {
1471         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1472         struct timespec tomono, sleep;
1473         s64 nsec;
1474         unsigned int seq;
1475
1476         WARN_ON(timekeeping_suspended);
1477
1478         do {
1479                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1480                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
1481                 nsec = timekeeping_get_ns(tk);
1482                 tomono = tk->wall_to_monotonic;
1483                 sleep = tk->total_sleep_time;
1484
1485         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1486
1487         ts->tv_sec += tomono.tv_sec + sleep.tv_sec;
1488         ts->tv_nsec = 0;
1489         timespec_add_ns(ts, nsec + tomono.tv_nsec + sleep.tv_nsec);
1490 }
1491 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_monotonic_boottime);
1492
1493 /**
1494  * ktime_get_boottime - Returns monotonic time since boot in a ktime
1495  *
1496  * Returns the monotonic time since boot in a ktime
1497  *
1498  * This is similar to CLOCK_MONTONIC/ktime_get, but also
1499  * includes the time spent in suspend.
1500  */
1501 ktime_t ktime_get_boottime(void)
1502 {
1503         struct timespec ts;
1504
1505         get_monotonic_boottime(&ts);
1506         return timespec_to_ktime(ts);
1507 }
1508 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_boottime);
1509
1510 /**
1511  * monotonic_to_bootbased - Convert the monotonic time to boot based.
1512  * @ts:         pointer to the timespec to be converted
1513  */
1514 void monotonic_to_bootbased(struct timespec *ts)
1515 {
1516         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1517
1518         *ts = timespec_add(*ts, tk->total_sleep_time);
1519 }
1520 EXPORT_SYMBOL_GPL(monotonic_to_bootbased);
1521
1522 unsigned long get_seconds(void)
1523 {
1524         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1525
1526         return tk->xtime_sec;
1527 }
1528 EXPORT_SYMBOL(get_seconds);
1529
1530 struct timespec __current_kernel_time(void)
1531 {
1532         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1533
1534         return tk_xtime(tk);
1535 }
1536
1537 struct timespec current_kernel_time(void)
1538 {
1539         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1540         struct timespec now;
1541         unsigned long seq;
1542
1543         do {
1544                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1545
1546                 now = tk_xtime(tk);
1547         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1548
1549         return now;
1550 }
1551 EXPORT_SYMBOL(current_kernel_time);
1552
1553 struct timespec get_monotonic_coarse(void)
1554 {
1555         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1556         struct timespec now, mono;
1557         unsigned long seq;
1558
1559         do {
1560                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1561
1562                 now = tk_xtime(tk);
1563                 mono = tk->wall_to_monotonic;
1564         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1565
1566         set_normalized_timespec(&now, now.tv_sec + mono.tv_sec,
1567                                 now.tv_nsec + mono.tv_nsec);
1568         return now;
1569 }
1570
1571 /*
1572  * Must hold jiffies_lock
1573  */
1574 void do_timer(unsigned long ticks)
1575 {
1576         jiffies_64 += ticks;
1577         calc_global_load(ticks);
1578 }
1579
1580 /**
1581  * ktime_get_update_offsets_tick - hrtimer helper
1582  * @offs_real:  pointer to storage for monotonic -> realtime offset
1583  * @offs_boot:  pointer to storage for monotonic -> boottime offset
1584  * @offs_tai:   pointer to storage for monotonic -> clock tai offset
1585  *
1586  * Returns monotonic time at last tick and various offsets
1587  */
1588 ktime_t ktime_get_update_offsets_tick(ktime_t *offs_real, ktime_t *offs_boot,
1589                                                         ktime_t *offs_tai)
1590 {
1591         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1592         struct timespec ts;
1593         ktime_t now;
1594         unsigned int seq;
1595
1596         do {
1597                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1598
1599                 ts = tk_xtime(tk);
1600
1601                 *offs_real = tk->offs_real;
1602                 *offs_boot = tk->offs_boot;
1603                 *offs_tai = tk->offs_tai;
1604         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1605
1606         now = ktime_set(ts.tv_sec, ts.tv_nsec);
1607         now = ktime_sub(now, *offs_real);
1608         return now;
1609 }
1610
1611 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1612 /**
1613  * ktime_get_update_offsets_now - hrtimer helper
1614  * @offs_real:  pointer to storage for monotonic -> realtime offset
1615  * @offs_boot:  pointer to storage for monotonic -> boottime offset
1616  * @offs_tai:   pointer to storage for monotonic -> clock tai offset
1617  *
1618  * Returns current monotonic time and updates the offsets
1619  * Called from hrtimer_interrupt() or retrigger_next_event()
1620  */
1621 ktime_t ktime_get_update_offsets_now(ktime_t *offs_real, ktime_t *offs_boot,
1622                                                         ktime_t *offs_tai)
1623 {
1624         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1625         ktime_t now;
1626         unsigned int seq;
1627         u64 secs, nsecs;
1628
1629         do {
1630                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1631
1632                 secs = tk->xtime_sec;
1633                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
1634
1635                 *offs_real = tk->offs_real;
1636                 *offs_boot = tk->offs_boot;
1637                 *offs_tai = tk->offs_tai;
1638         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1639
1640         now = ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
1641         now = ktime_sub(now, *offs_real);
1642         return now;
1643 }
1644 #endif
1645
1646 /**
1647  * ktime_get_monotonic_offset() - get wall_to_monotonic in ktime_t format
1648  */
1649 ktime_t ktime_get_monotonic_offset(void)
1650 {
1651         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1652         unsigned long seq;
1653         struct timespec wtom;
1654
1655         do {
1656                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1657                 wtom = tk->wall_to_monotonic;
1658         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1659
1660         return timespec_to_ktime(wtom);
1661 }
1662 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_monotonic_offset);
1663
1664 /**
1665  * do_adjtimex() - Accessor function to NTP __do_adjtimex function
1666  */
1667 int do_adjtimex(struct timex *txc)
1668 {
1669         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1670         unsigned long flags;
1671         struct timespec ts;
1672         s32 orig_tai, tai;
1673         int ret;
1674
1675         /* Validate the data before disabling interrupts */
1676         ret = ntp_validate_timex(txc);
1677         if (ret)
1678                 return ret;
1679
1680         if (txc->modes & ADJ_SETOFFSET) {
1681                 struct timespec delta;
1682                 delta.tv_sec  = txc->time.tv_sec;
1683                 delta.tv_nsec = txc->time.tv_usec;
1684                 if (!(txc->modes & ADJ_NANO))
1685                         delta.tv_nsec *= 1000;
1686                 ret = timekeeping_inject_offset(&delta);
1687                 if (ret)
1688                         return ret;
1689         }
1690
1691         getnstimeofday(&ts);
1692
1693         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1694         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1695
1696         orig_tai = tai = tk->tai_offset;
1697         ret = __do_adjtimex(txc, &ts, &tai);
1698
1699         if (tai != orig_tai) {
1700                 __timekeeping_set_tai_offset(tk, tai);
1701                 timekeeping_update(tk, TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
1702         }
1703         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1704         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1705
1706         if (tai != orig_tai)
1707                 clock_was_set();
1708
1709         ntp_notify_cmos_timer();
1710
1711         return ret;
1712 }
1713
1714 #ifdef CONFIG_NTP_PPS
1715 /**
1716  * hardpps() - Accessor function to NTP __hardpps function
1717  */
1718 void hardpps(const struct timespec *phase_ts, const struct timespec *raw_ts)
1719 {
1720         unsigned long flags;
1721
1722         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1723         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1724
1725         __hardpps(phase_ts, raw_ts);
1726
1727         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1728         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1729 }
1730 EXPORT_SYMBOL(hardpps);
1731 #endif
1732
1733 /**
1734  * xtime_update() - advances the timekeeping infrastructure
1735  * @ticks:      number of ticks, that have elapsed since the last call.
1736  *
1737  * Must be called with interrupts disabled.
1738  */
1739 void xtime_update(unsigned long ticks)
1740 {
1741         write_seqlock(&jiffies_lock);
1742         do_timer(ticks);
1743         write_sequnlock(&jiffies_lock);
1744         update_wall_time();
1745 }