5bb86da8200373a2e6cd64fdcbe0355f43f5a27f
[linux-2.6.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/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         /* shifted nano seconds left over when rounding cycle_interval */
36         s64     xtime_remainder;
37         /* Raw nano seconds accumulated per NTP interval. */
38         u32     raw_interval;
39
40         /* Clock shifted nano seconds remainder not stored in xtime.tv_nsec. */
41         u64     xtime_nsec;
42         /* Difference between accumulated time and NTP time in ntp
43          * shifted nano seconds. */
44         s64     ntp_error;
45         /* Shift conversion between clock shifted nano seconds and
46          * ntp shifted nano seconds. */
47         int     ntp_error_shift;
48         /* NTP adjusted clock multiplier */
49         u32     mult;
50 };
51
52 struct timekeeper timekeeper;
53
54 /**
55  * timekeeper_setup_internals - Set up internals to use clocksource clock.
56  *
57  * @clock:              Pointer to clocksource.
58  *
59  * Calculates a fixed cycle/nsec interval for a given clocksource/adjustment
60  * pair and interval request.
61  *
62  * Unless you're the timekeeping code, you should not be using this!
63  */
64 static void timekeeper_setup_internals(struct clocksource *clock)
65 {
66         cycle_t interval;
67         u64 tmp, ntpinterval;
68
69         timekeeper.clock = clock;
70         clock->cycle_last = clock->read(clock);
71
72         /* Do the ns -> cycle conversion first, using original mult */
73         tmp = NTP_INTERVAL_LENGTH;
74         tmp <<= clock->shift;
75         ntpinterval = tmp;
76         tmp += clock->mult/2;
77         do_div(tmp, clock->mult);
78         if (tmp == 0)
79                 tmp = 1;
80
81         interval = (cycle_t) tmp;
82         timekeeper.cycle_interval = interval;
83
84         /* Go back from cycles -> shifted ns */
85         timekeeper.xtime_interval = (u64) interval * clock->mult;
86         timekeeper.xtime_remainder = ntpinterval - timekeeper.xtime_interval;
87         timekeeper.raw_interval =
88                 ((u64) interval * clock->mult) >> clock->shift;
89
90         timekeeper.xtime_nsec = 0;
91         timekeeper.shift = clock->shift;
92
93         timekeeper.ntp_error = 0;
94         timekeeper.ntp_error_shift = NTP_SCALE_SHIFT - clock->shift;
95
96         /*
97          * The timekeeper keeps its own mult values for the currently
98          * active clocksource. These value will be adjusted via NTP
99          * to counteract clock drifting.
100          */
101         timekeeper.mult = clock->mult;
102 }
103
104 /* Timekeeper helper functions. */
105 static inline s64 timekeeping_get_ns(void)
106 {
107         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
108         struct clocksource *clock;
109
110         /* read clocksource: */
111         clock = timekeeper.clock;
112         cycle_now = clock->read(clock);
113
114         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
115         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
116
117         /* return delta convert to nanoseconds using ntp adjusted mult. */
118         return clocksource_cyc2ns(cycle_delta, timekeeper.mult,
119                                   timekeeper.shift);
120 }
121
122 static inline s64 timekeeping_get_ns_raw(void)
123 {
124         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
125         struct clocksource *clock;
126
127         /* read clocksource: */
128         clock = timekeeper.clock;
129         cycle_now = clock->read(clock);
130
131         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
132         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
133
134         /* return delta convert to nanoseconds using ntp adjusted mult. */
135         return clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
136 }
137
138 /*
139  * This read-write spinlock protects us from races in SMP while
140  * playing with xtime.
141  */
142 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SEQLOCK(xtime_lock);
143
144
145 /*
146  * The current time
147  * wall_to_monotonic is what we need to add to xtime (or xtime corrected
148  * for sub jiffie times) to get to monotonic time.  Monotonic is pegged
149  * at zero at system boot time, so wall_to_monotonic will be negative,
150  * however, we will ALWAYS keep the tv_nsec part positive so we can use
151  * the usual normalization.
152  *
153  * wall_to_monotonic is moved after resume from suspend for the monotonic
154  * time not to jump. We need to add total_sleep_time to wall_to_monotonic
155  * to get the real boot based time offset.
156  *
157  * - wall_to_monotonic is no longer the boot time, getboottime must be
158  * used instead.
159  */
160 static struct timespec xtime __attribute__ ((aligned (16)));
161 static struct timespec wall_to_monotonic __attribute__ ((aligned (16)));
162 static struct timespec total_sleep_time;
163
164 /*
165  * The raw monotonic time for the CLOCK_MONOTONIC_RAW posix clock.
166  */
167 struct timespec raw_time;
168
169 /* flag for if timekeeping is suspended */
170 int __read_mostly timekeeping_suspended;
171
172 /* must hold xtime_lock */
173 void timekeeping_leap_insert(int leapsecond)
174 {
175         xtime.tv_sec += leapsecond;
176         wall_to_monotonic.tv_sec -= leapsecond;
177         update_vsyscall(&xtime, &wall_to_monotonic, timekeeper.clock,
178                         timekeeper.mult);
179 }
180
181 /**
182  * timekeeping_forward_now - update clock to the current time
183  *
184  * Forward the current clock to update its state since the last call to
185  * update_wall_time(). This is useful before significant clock changes,
186  * as it avoids having to deal with this time offset explicitly.
187  */
188 static void timekeeping_forward_now(void)
189 {
190         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
191         struct clocksource *clock;
192         s64 nsec;
193
194         clock = timekeeper.clock;
195         cycle_now = clock->read(clock);
196         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
197         clock->cycle_last = cycle_now;
198
199         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, timekeeper.mult,
200                                   timekeeper.shift);
201
202         /* If arch requires, add in gettimeoffset() */
203         nsec += arch_gettimeoffset();
204
205         timespec_add_ns(&xtime, nsec);
206
207         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
208         timespec_add_ns(&raw_time, nsec);
209 }
210
211 /**
212  * getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec
213  * @ts:         pointer to the timespec to be set
214  *
215  * Returns the time of day in a timespec.
216  */
217 void getnstimeofday(struct timespec *ts)
218 {
219         unsigned long seq;
220         s64 nsecs;
221
222         WARN_ON(timekeeping_suspended);
223
224         do {
225                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
226
227                 *ts = xtime;
228                 nsecs = timekeeping_get_ns();
229
230                 /* If arch requires, add in gettimeoffset() */
231                 nsecs += arch_gettimeoffset();
232
233         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
234
235         timespec_add_ns(ts, nsecs);
236 }
237
238 EXPORT_SYMBOL(getnstimeofday);
239
240 ktime_t ktime_get(void)
241 {
242         unsigned int seq;
243         s64 secs, nsecs;
244
245         WARN_ON(timekeeping_suspended);
246
247         do {
248                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
249                 secs = xtime.tv_sec + wall_to_monotonic.tv_sec;
250                 nsecs = xtime.tv_nsec + wall_to_monotonic.tv_nsec;
251                 nsecs += timekeeping_get_ns();
252
253         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
254         /*
255          * Use ktime_set/ktime_add_ns to create a proper ktime on
256          * 32-bit architectures without CONFIG_KTIME_SCALAR.
257          */
258         return ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
259 }
260 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
261
262 /**
263  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
264  * @ts:         pointer to timespec variable
265  *
266  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
267  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
268  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
269  */
270 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
271 {
272         struct timespec tomono;
273         unsigned int seq;
274         s64 nsecs;
275
276         WARN_ON(timekeeping_suspended);
277
278         do {
279                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
280                 *ts = xtime;
281                 tomono = wall_to_monotonic;
282                 nsecs = timekeeping_get_ns();
283
284         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
285
286         set_normalized_timespec(ts, ts->tv_sec + tomono.tv_sec,
287                                 ts->tv_nsec + tomono.tv_nsec + nsecs);
288 }
289 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
290
291 /**
292  * do_gettimeofday - Returns the time of day in a timeval
293  * @tv:         pointer to the timeval to be set
294  *
295  * NOTE: Users should be converted to using getnstimeofday()
296  */
297 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
298 {
299         struct timespec now;
300
301         getnstimeofday(&now);
302         tv->tv_sec = now.tv_sec;
303         tv->tv_usec = now.tv_nsec/1000;
304 }
305
306 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
307 /**
308  * do_settimeofday - Sets the time of day
309  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the new time
310  *
311  * Sets the time of day to the new time and update NTP and notify hrtimers
312  */
313 int do_settimeofday(struct timespec *tv)
314 {
315         struct timespec ts_delta;
316         unsigned long flags;
317
318         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
319                 return -EINVAL;
320
321         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
322
323         timekeeping_forward_now();
324
325         ts_delta.tv_sec = tv->tv_sec - xtime.tv_sec;
326         ts_delta.tv_nsec = tv->tv_nsec - xtime.tv_nsec;
327         wall_to_monotonic = timespec_sub(wall_to_monotonic, ts_delta);
328
329         xtime = *tv;
330
331         timekeeper.ntp_error = 0;
332         ntp_clear();
333
334         update_vsyscall(&xtime, &wall_to_monotonic, timekeeper.clock,
335                                 timekeeper.mult);
336
337         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
338
339         /* signal hrtimers about time change */
340         clock_was_set();
341
342         return 0;
343 }
344
345 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
346
347 /**
348  * change_clocksource - Swaps clocksources if a new one is available
349  *
350  * Accumulates current time interval and initializes new clocksource
351  */
352 static int change_clocksource(void *data)
353 {
354         struct clocksource *new, *old;
355
356         new = (struct clocksource *) data;
357
358         timekeeping_forward_now();
359         if (!new->enable || new->enable(new) == 0) {
360                 old = timekeeper.clock;
361                 timekeeper_setup_internals(new);
362                 if (old->disable)
363                         old->disable(old);
364         }
365         return 0;
366 }
367
368 /**
369  * timekeeping_notify - Install a new clock source
370  * @clock:              pointer to the clock source
371  *
372  * This function is called from clocksource.c after a new, better clock
373  * source has been registered. The caller holds the clocksource_mutex.
374  */
375 void timekeeping_notify(struct clocksource *clock)
376 {
377         if (timekeeper.clock == clock)
378                 return;
379         stop_machine(change_clocksource, clock, NULL);
380         tick_clock_notify();
381 }
382
383 /**
384  * ktime_get_real - get the real (wall-) time in ktime_t format
385  *
386  * returns the time in ktime_t format
387  */
388 ktime_t ktime_get_real(void)
389 {
390         struct timespec now;
391
392         getnstimeofday(&now);
393
394         return timespec_to_ktime(now);
395 }
396 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real);
397
398 /**
399  * getrawmonotonic - Returns the raw monotonic time in a timespec
400  * @ts:         pointer to the timespec to be set
401  *
402  * Returns the raw monotonic time (completely un-modified by ntp)
403  */
404 void getrawmonotonic(struct timespec *ts)
405 {
406         unsigned long seq;
407         s64 nsecs;
408
409         do {
410                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
411                 nsecs = timekeeping_get_ns_raw();
412                 *ts = raw_time;
413
414         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
415
416         timespec_add_ns(ts, nsecs);
417 }
418 EXPORT_SYMBOL(getrawmonotonic);
419
420
421 /**
422  * timekeeping_valid_for_hres - Check if timekeeping is suitable for hres
423  */
424 int timekeeping_valid_for_hres(void)
425 {
426         unsigned long seq;
427         int ret;
428
429         do {
430                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
431
432                 ret = timekeeper.clock->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
433
434         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
435
436         return ret;
437 }
438
439 /**
440  * timekeeping_max_deferment - Returns max time the clocksource can be deferred
441  *
442  * Caller must observe xtime_lock via read_seqbegin/read_seqretry to
443  * ensure that the clocksource does not change!
444  */
445 u64 timekeeping_max_deferment(void)
446 {
447         return timekeeper.clock->max_idle_ns;
448 }
449
450 /**
451  * read_persistent_clock -  Return time from the persistent clock.
452  *
453  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
454  * Reads the time from the battery backed persistent clock.
455  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
456  *
457  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
458  */
459 void __attribute__((weak)) read_persistent_clock(struct timespec *ts)
460 {
461         ts->tv_sec = 0;
462         ts->tv_nsec = 0;
463 }
464
465 /**
466  * read_boot_clock -  Return time of the system start.
467  *
468  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
469  * Function to read the exact time the system has been started.
470  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
471  *
472  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
473  */
474 void __attribute__((weak)) read_boot_clock(struct timespec *ts)
475 {
476         ts->tv_sec = 0;
477         ts->tv_nsec = 0;
478 }
479
480 /*
481  * timekeeping_init - Initializes the clocksource and common timekeeping values
482  */
483 void __init timekeeping_init(void)
484 {
485         struct clocksource *clock;
486         unsigned long flags;
487         struct timespec now, boot;
488
489         read_persistent_clock(&now);
490         read_boot_clock(&boot);
491
492         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
493
494         ntp_init();
495
496         clock = clocksource_default_clock();
497         if (clock->enable)
498                 clock->enable(clock);
499         timekeeper_setup_internals(clock);
500
501         xtime.tv_sec = now.tv_sec;
502         xtime.tv_nsec = now.tv_nsec;
503         raw_time.tv_sec = 0;
504         raw_time.tv_nsec = 0;
505         if (boot.tv_sec == 0 && boot.tv_nsec == 0) {
506                 boot.tv_sec = xtime.tv_sec;
507                 boot.tv_nsec = xtime.tv_nsec;
508         }
509         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
510                                 -boot.tv_sec, -boot.tv_nsec);
511         total_sleep_time.tv_sec = 0;
512         total_sleep_time.tv_nsec = 0;
513         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
514 }
515
516 /* time in seconds when suspend began */
517 static struct timespec timekeeping_suspend_time;
518
519 /**
520  * timekeeping_resume - Resumes the generic timekeeping subsystem.
521  * @dev:        unused
522  *
523  * This is for the generic clocksource timekeeping.
524  * xtime/wall_to_monotonic/jiffies/etc are
525  * still managed by arch specific suspend/resume code.
526  */
527 static int timekeeping_resume(struct sys_device *dev)
528 {
529         unsigned long flags;
530         struct timespec ts;
531
532         read_persistent_clock(&ts);
533
534         clocksource_resume();
535
536         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
537
538         if (timespec_compare(&ts, &timekeeping_suspend_time) > 0) {
539                 ts = timespec_sub(ts, timekeeping_suspend_time);
540                 xtime = timespec_add(xtime, ts);
541                 wall_to_monotonic = timespec_sub(wall_to_monotonic, ts);
542                 total_sleep_time = timespec_add(total_sleep_time, ts);
543         }
544         /* re-base the last cycle value */
545         timekeeper.clock->cycle_last = timekeeper.clock->read(timekeeper.clock);
546         timekeeper.ntp_error = 0;
547         timekeeping_suspended = 0;
548         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
549
550         touch_softlockup_watchdog();
551
552         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_RESUME, NULL);
553
554         /* Resume hrtimers */
555         hres_timers_resume();
556
557         return 0;
558 }
559
560 static int timekeeping_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
561 {
562         unsigned long flags;
563
564         read_persistent_clock(&timekeeping_suspend_time);
565
566         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
567         timekeeping_forward_now();
568         timekeeping_suspended = 1;
569         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
570
571         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_SUSPEND, NULL);
572         clocksource_suspend();
573
574         return 0;
575 }
576
577 /* sysfs resume/suspend bits for timekeeping */
578 static struct sysdev_class timekeeping_sysclass = {
579         .name           = "timekeeping",
580         .resume         = timekeeping_resume,
581         .suspend        = timekeeping_suspend,
582 };
583
584 static struct sys_device device_timer = {
585         .id             = 0,
586         .cls            = &timekeeping_sysclass,
587 };
588
589 static int __init timekeeping_init_device(void)
590 {
591         int error = sysdev_class_register(&timekeeping_sysclass);
592         if (!error)
593                 error = sysdev_register(&device_timer);
594         return error;
595 }
596
597 device_initcall(timekeeping_init_device);
598
599 /*
600  * If the error is already larger, we look ahead even further
601  * to compensate for late or lost adjustments.
602  */
603 static __always_inline int timekeeping_bigadjust(s64 error, s64 *interval,
604                                                  s64 *offset)
605 {
606         s64 tick_error, i;
607         u32 look_ahead, adj;
608         s32 error2, mult;
609
610         /*
611          * Use the current error value to determine how much to look ahead.
612          * The larger the error the slower we adjust for it to avoid problems
613          * with losing too many ticks, otherwise we would overadjust and
614          * produce an even larger error.  The smaller the adjustment the
615          * faster we try to adjust for it, as lost ticks can do less harm
616          * here.  This is tuned so that an error of about 1 msec is adjusted
617          * within about 1 sec (or 2^20 nsec in 2^SHIFT_HZ ticks).
618          */
619         error2 = timekeeper.ntp_error >> (NTP_SCALE_SHIFT + 22 - 2 * SHIFT_HZ);
620         error2 = abs(error2);
621         for (look_ahead = 0; error2 > 0; look_ahead++)
622                 error2 >>= 2;
623
624         /*
625          * Now calculate the error in (1 << look_ahead) ticks, but first
626          * remove the single look ahead already included in the error.
627          */
628         tick_error = tick_length >> (timekeeper.ntp_error_shift + 1);
629         tick_error -= timekeeper.xtime_interval >> 1;
630         error = ((error - tick_error) >> look_ahead) + tick_error;
631
632         /* Finally calculate the adjustment shift value.  */
633         i = *interval;
634         mult = 1;
635         if (error < 0) {
636                 error = -error;
637                 *interval = -*interval;
638                 *offset = -*offset;
639                 mult = -1;
640         }
641         for (adj = 0; error > i; adj++)
642                 error >>= 1;
643
644         *interval <<= adj;
645         *offset <<= adj;
646         return mult << adj;
647 }
648
649 /*
650  * Adjust the multiplier to reduce the error value,
651  * this is optimized for the most common adjustments of -1,0,1,
652  * for other values we can do a bit more work.
653  */
654 static void timekeeping_adjust(s64 offset)
655 {
656         s64 error, interval = timekeeper.cycle_interval;
657         int adj;
658
659         error = timekeeper.ntp_error >> (timekeeper.ntp_error_shift - 1);
660         if (error > interval) {
661                 error >>= 2;
662                 if (likely(error <= interval))
663                         adj = 1;
664                 else
665                         adj = timekeeping_bigadjust(error, &interval, &offset);
666         } else if (error < -interval) {
667                 error >>= 2;
668                 if (likely(error >= -interval)) {
669                         adj = -1;
670                         interval = -interval;
671                         offset = -offset;
672                 } else
673                         adj = timekeeping_bigadjust(error, &interval, &offset);
674         } else
675                 return;
676
677         timekeeper.mult += adj;
678         timekeeper.xtime_interval += interval;
679         timekeeper.xtime_nsec -= offset;
680         timekeeper.ntp_error -= (interval - offset) <<
681                                 timekeeper.ntp_error_shift;
682 }
683
684
685 /**
686  * logarithmic_accumulation - shifted accumulation of cycles
687  *
688  * This functions accumulates a shifted interval of cycles into
689  * into a shifted interval nanoseconds. Allows for O(log) accumulation
690  * loop.
691  *
692  * Returns the unconsumed cycles.
693  */
694 static cycle_t logarithmic_accumulation(cycle_t offset, int shift)
695 {
696         u64 nsecps = (u64)NSEC_PER_SEC << timekeeper.shift;
697         u64 raw_nsecs;
698
699         /* If the offset is smaller then a shifted interval, do nothing */
700         if (offset < timekeeper.cycle_interval<<shift)
701                 return offset;
702
703         /* Accumulate one shifted interval */
704         offset -= timekeeper.cycle_interval << shift;
705         timekeeper.clock->cycle_last += timekeeper.cycle_interval << shift;
706
707         timekeeper.xtime_nsec += timekeeper.xtime_interval << shift;
708         while (timekeeper.xtime_nsec >= nsecps) {
709                 timekeeper.xtime_nsec -= nsecps;
710                 xtime.tv_sec++;
711                 second_overflow();
712         }
713
714         /* Accumulate raw time */
715         raw_nsecs = timekeeper.raw_interval << shift;
716         raw_nsecs += raw_time.tv_nsec;
717         if (raw_nsecs >= NSEC_PER_SEC) {
718                 u64 raw_secs = raw_nsecs;
719                 raw_nsecs = do_div(raw_secs, NSEC_PER_SEC);
720                 raw_time.tv_sec += raw_secs;
721         }
722         raw_time.tv_nsec = raw_nsecs;
723
724         /* Accumulate error between NTP and clock interval */
725         timekeeper.ntp_error += tick_length << shift;
726         timekeeper.ntp_error -=
727             (timekeeper.xtime_interval + timekeeper.xtime_remainder) <<
728                                 (timekeeper.ntp_error_shift + shift);
729
730         return offset;
731 }
732
733
734 /**
735  * update_wall_time - Uses the current clocksource to increment the wall time
736  *
737  * Called from the timer interrupt, must hold a write on xtime_lock.
738  */
739 void update_wall_time(void)
740 {
741         struct clocksource *clock;
742         cycle_t offset;
743         int shift = 0, maxshift;
744
745         /* Make sure we're fully resumed: */
746         if (unlikely(timekeeping_suspended))
747                 return;
748
749         clock = timekeeper.clock;
750
751 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
752         offset = timekeeper.cycle_interval;
753 #else
754         offset = (clock->read(clock) - clock->cycle_last) & clock->mask;
755 #endif
756         timekeeper.xtime_nsec = (s64)xtime.tv_nsec << timekeeper.shift;
757
758         /*
759          * With NO_HZ we may have to accumulate many cycle_intervals
760          * (think "ticks") worth of time at once. To do this efficiently,
761          * we calculate the largest doubling multiple of cycle_intervals
762          * that is smaller then the offset. We then accumulate that
763          * chunk in one go, and then try to consume the next smaller
764          * doubled multiple.
765          */
766         shift = ilog2(offset) - ilog2(timekeeper.cycle_interval);
767         shift = max(0, shift);
768         /* Bound shift to one less then what overflows tick_length */
769         maxshift = (8*sizeof(tick_length) - (ilog2(tick_length)+1)) - 1;
770         shift = min(shift, maxshift);
771         while (offset >= timekeeper.cycle_interval) {
772                 offset = logarithmic_accumulation(offset, shift);
773                 if(offset < timekeeper.cycle_interval<<shift)
774                         shift--;
775         }
776
777         /* correct the clock when NTP error is too big */
778         timekeeping_adjust(offset);
779
780         /*
781          * Since in the loop above, we accumulate any amount of time
782          * in xtime_nsec over a second into xtime.tv_sec, its possible for
783          * xtime_nsec to be fairly small after the loop. Further, if we're
784          * slightly speeding the clocksource up in timekeeping_adjust(),
785          * its possible the required corrective factor to xtime_nsec could
786          * cause it to underflow.
787          *
788          * Now, we cannot simply roll the accumulated second back, since
789          * the NTP subsystem has been notified via second_overflow. So
790          * instead we push xtime_nsec forward by the amount we underflowed,
791          * and add that amount into the error.
792          *
793          * We'll correct this error next time through this function, when
794          * xtime_nsec is not as small.
795          */
796         if (unlikely((s64)timekeeper.xtime_nsec < 0)) {
797                 s64 neg = -(s64)timekeeper.xtime_nsec;
798                 timekeeper.xtime_nsec = 0;
799                 timekeeper.ntp_error += neg << timekeeper.ntp_error_shift;
800         }
801
802
803         /*
804          * Store full nanoseconds into xtime after rounding it up and
805          * add the remainder to the error difference.
806          */
807         xtime.tv_nsec = ((s64) timekeeper.xtime_nsec >> timekeeper.shift) + 1;
808         timekeeper.xtime_nsec -= (s64) xtime.tv_nsec << timekeeper.shift;
809         timekeeper.ntp_error += timekeeper.xtime_nsec <<
810                                 timekeeper.ntp_error_shift;
811
812         /*
813          * Finally, make sure that after the rounding
814          * xtime.tv_nsec isn't larger then NSEC_PER_SEC
815          */
816         if (unlikely(xtime.tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)) {
817                 xtime.tv_nsec -= NSEC_PER_SEC;
818                 xtime.tv_sec++;
819                 second_overflow();
820         }
821
822         /* check to see if there is a new clocksource to use */
823         update_vsyscall(&xtime, &wall_to_monotonic, timekeeper.clock,
824                                 timekeeper.mult);
825 }
826
827 /**
828  * getboottime - Return the real time of system boot.
829  * @ts:         pointer to the timespec to be set
830  *
831  * Returns the time of day in a timespec.
832  *
833  * This is based on the wall_to_monotonic offset and the total suspend
834  * time. Calls to settimeofday will affect the value returned (which
835  * basically means that however wrong your real time clock is at boot time,
836  * you get the right time here).
837  */
838 void getboottime(struct timespec *ts)
839 {
840         struct timespec boottime = {
841                 .tv_sec = wall_to_monotonic.tv_sec + total_sleep_time.tv_sec,
842                 .tv_nsec = wall_to_monotonic.tv_nsec + total_sleep_time.tv_nsec
843         };
844
845         set_normalized_timespec(ts, -boottime.tv_sec, -boottime.tv_nsec);
846 }
847 EXPORT_SYMBOL_GPL(getboottime);
848
849 /**
850  * monotonic_to_bootbased - Convert the monotonic time to boot based.
851  * @ts:         pointer to the timespec to be converted
852  */
853 void monotonic_to_bootbased(struct timespec *ts)
854 {
855         *ts = timespec_add(*ts, total_sleep_time);
856 }
857 EXPORT_SYMBOL_GPL(monotonic_to_bootbased);
858
859 unsigned long get_seconds(void)
860 {
861         return xtime.tv_sec;
862 }
863 EXPORT_SYMBOL(get_seconds);
864
865 struct timespec __current_kernel_time(void)
866 {
867         return xtime;
868 }
869
870 struct timespec __get_wall_to_monotonic(void)
871 {
872         return wall_to_monotonic;
873 }
874
875 struct timespec current_kernel_time(void)
876 {
877         struct timespec now;
878         unsigned long seq;
879
880         do {
881                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
882
883                 now = xtime;
884         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
885
886         return now;
887 }
888 EXPORT_SYMBOL(current_kernel_time);
889
890 struct timespec get_monotonic_coarse(void)
891 {
892         struct timespec now, mono;
893         unsigned long seq;
894
895         do {
896                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
897
898                 now = xtime;
899                 mono = wall_to_monotonic;
900         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
901
902         set_normalized_timespec(&now, now.tv_sec + mono.tv_sec,
903                                 now.tv_nsec + mono.tv_nsec);
904         return now;
905 }