clockevents: Remove the per cpu tick skew
[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         /* Raw nano seconds accumulated per NTP interval. */
36         u32     raw_interval;
37
38         /* Clock shifted nano seconds remainder not stored in xtime.tv_nsec. */
39         u64     xtime_nsec;
40         /* Difference between accumulated time and NTP time in ntp
41          * shifted nano seconds. */
42         s64     ntp_error;
43         /* Shift conversion between clock shifted nano seconds and
44          * ntp shifted nano seconds. */
45         int     ntp_error_shift;
46         /* NTP adjusted clock multiplier */
47         u32     mult;
48 };
49
50 struct timekeeper timekeeper;
51
52 /**
53  * timekeeper_setup_internals - Set up internals to use clocksource clock.
54  *
55  * @clock:              Pointer to clocksource.
56  *
57  * Calculates a fixed cycle/nsec interval for a given clocksource/adjustment
58  * pair and interval request.
59  *
60  * Unless you're the timekeeping code, you should not be using this!
61  */
62 static void timekeeper_setup_internals(struct clocksource *clock)
63 {
64         cycle_t interval;
65         u64 tmp;
66
67         timekeeper.clock = clock;
68         clock->cycle_last = clock->read(clock);
69
70         /* Do the ns -> cycle conversion first, using original mult */
71         tmp = NTP_INTERVAL_LENGTH;
72         tmp <<= clock->shift;
73         tmp += clock->mult/2;
74         do_div(tmp, clock->mult);
75         if (tmp == 0)
76                 tmp = 1;
77
78         interval = (cycle_t) tmp;
79         timekeeper.cycle_interval = interval;
80
81         /* Go back from cycles -> shifted ns */
82         timekeeper.xtime_interval = (u64) interval * clock->mult;
83         timekeeper.raw_interval =
84                 ((u64) interval * clock->mult) >> clock->shift;
85
86         timekeeper.xtime_nsec = 0;
87         timekeeper.shift = clock->shift;
88
89         timekeeper.ntp_error = 0;
90         timekeeper.ntp_error_shift = NTP_SCALE_SHIFT - clock->shift;
91
92         /*
93          * The timekeeper keeps its own mult values for the currently
94          * active clocksource. These value will be adjusted via NTP
95          * to counteract clock drifting.
96          */
97         timekeeper.mult = clock->mult;
98 }
99
100 /* Timekeeper helper functions. */
101 static inline s64 timekeeping_get_ns(void)
102 {
103         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
104         struct clocksource *clock;
105
106         /* read clocksource: */
107         clock = timekeeper.clock;
108         cycle_now = clock->read(clock);
109
110         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
111         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
112
113         /* return delta convert to nanoseconds using ntp adjusted mult. */
114         return clocksource_cyc2ns(cycle_delta, timekeeper.mult,
115                                   timekeeper.shift);
116 }
117
118 static inline s64 timekeeping_get_ns_raw(void)
119 {
120         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
121         struct clocksource *clock;
122
123         /* read clocksource: */
124         clock = timekeeper.clock;
125         cycle_now = clock->read(clock);
126
127         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
128         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
129
130         /* return delta convert to nanoseconds using ntp adjusted mult. */
131         return clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
132 }
133
134 /*
135  * This read-write spinlock protects us from races in SMP while
136  * playing with xtime.
137  */
138 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SEQLOCK(xtime_lock);
139
140
141 /*
142  * The current time
143  * wall_to_monotonic is what we need to add to xtime (or xtime corrected
144  * for sub jiffie times) to get to monotonic time.  Monotonic is pegged
145  * at zero at system boot time, so wall_to_monotonic will be negative,
146  * however, we will ALWAYS keep the tv_nsec part positive so we can use
147  * the usual normalization.
148  *
149  * wall_to_monotonic is moved after resume from suspend for the monotonic
150  * time not to jump. We need to add total_sleep_time to wall_to_monotonic
151  * to get the real boot based time offset.
152  *
153  * - wall_to_monotonic is no longer the boot time, getboottime must be
154  * used instead.
155  */
156 struct timespec xtime __attribute__ ((aligned (16)));
157 struct timespec wall_to_monotonic __attribute__ ((aligned (16)));
158 static struct timespec total_sleep_time;
159
160 /*
161  * The raw monotonic time for the CLOCK_MONOTONIC_RAW posix clock.
162  */
163 struct timespec raw_time;
164
165 /* flag for if timekeeping is suspended */
166 int __read_mostly timekeeping_suspended;
167
168 /* must hold xtime_lock */
169 void timekeeping_leap_insert(int leapsecond)
170 {
171         xtime.tv_sec += leapsecond;
172         wall_to_monotonic.tv_sec -= leapsecond;
173         update_vsyscall(&xtime, timekeeper.clock, timekeeper.mult);
174 }
175
176 #ifdef CONFIG_GENERIC_TIME
177
178 /**
179  * timekeeping_forward_now - update clock to the current time
180  *
181  * Forward the current clock to update its state since the last call to
182  * update_wall_time(). This is useful before significant clock changes,
183  * as it avoids having to deal with this time offset explicitly.
184  */
185 static void timekeeping_forward_now(void)
186 {
187         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
188         struct clocksource *clock;
189         s64 nsec;
190
191         clock = timekeeper.clock;
192         cycle_now = clock->read(clock);
193         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
194         clock->cycle_last = cycle_now;
195
196         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, timekeeper.mult,
197                                   timekeeper.shift);
198
199         /* If arch requires, add in gettimeoffset() */
200         nsec += arch_gettimeoffset();
201
202         timespec_add_ns(&xtime, nsec);
203
204         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
205         timespec_add_ns(&raw_time, nsec);
206 }
207
208 /**
209  * getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec
210  * @ts:         pointer to the timespec to be set
211  *
212  * Returns the time of day in a timespec.
213  */
214 void getnstimeofday(struct timespec *ts)
215 {
216         unsigned long seq;
217         s64 nsecs;
218
219         WARN_ON(timekeeping_suspended);
220
221         do {
222                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
223
224                 *ts = xtime;
225                 nsecs = timekeeping_get_ns();
226
227                 /* If arch requires, add in gettimeoffset() */
228                 nsecs += arch_gettimeoffset();
229
230         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
231
232         timespec_add_ns(ts, nsecs);
233 }
234
235 EXPORT_SYMBOL(getnstimeofday);
236
237 ktime_t ktime_get(void)
238 {
239         unsigned int seq;
240         s64 secs, nsecs;
241
242         WARN_ON(timekeeping_suspended);
243
244         do {
245                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
246                 secs = xtime.tv_sec + wall_to_monotonic.tv_sec;
247                 nsecs = xtime.tv_nsec + wall_to_monotonic.tv_nsec;
248                 nsecs += timekeeping_get_ns();
249
250         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
251         /*
252          * Use ktime_set/ktime_add_ns to create a proper ktime on
253          * 32-bit architectures without CONFIG_KTIME_SCALAR.
254          */
255         return ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
256 }
257 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
258
259 /**
260  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
261  * @ts:         pointer to timespec variable
262  *
263  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
264  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
265  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
266  */
267 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
268 {
269         struct timespec tomono;
270         unsigned int seq;
271         s64 nsecs;
272
273         WARN_ON(timekeeping_suspended);
274
275         do {
276                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
277                 *ts = xtime;
278                 tomono = wall_to_monotonic;
279                 nsecs = timekeeping_get_ns();
280
281         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
282
283         set_normalized_timespec(ts, ts->tv_sec + tomono.tv_sec,
284                                 ts->tv_nsec + tomono.tv_nsec + nsecs);
285 }
286 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
287
288 /**
289  * do_gettimeofday - Returns the time of day in a timeval
290  * @tv:         pointer to the timeval to be set
291  *
292  * NOTE: Users should be converted to using getnstimeofday()
293  */
294 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
295 {
296         struct timespec now;
297
298         getnstimeofday(&now);
299         tv->tv_sec = now.tv_sec;
300         tv->tv_usec = now.tv_nsec/1000;
301 }
302
303 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
304 /**
305  * do_settimeofday - Sets the time of day
306  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the new time
307  *
308  * Sets the time of day to the new time and update NTP and notify hrtimers
309  */
310 int do_settimeofday(struct timespec *tv)
311 {
312         struct timespec ts_delta;
313         unsigned long flags;
314
315         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
316                 return -EINVAL;
317
318         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
319
320         timekeeping_forward_now();
321
322         ts_delta.tv_sec = tv->tv_sec - xtime.tv_sec;
323         ts_delta.tv_nsec = tv->tv_nsec - xtime.tv_nsec;
324         wall_to_monotonic = timespec_sub(wall_to_monotonic, ts_delta);
325
326         xtime = *tv;
327
328         timekeeper.ntp_error = 0;
329         ntp_clear();
330
331         update_vsyscall(&xtime, timekeeper.clock, timekeeper.mult);
332
333         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
334
335         /* signal hrtimers about time change */
336         clock_was_set();
337
338         return 0;
339 }
340
341 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
342
343 /**
344  * change_clocksource - Swaps clocksources if a new one is available
345  *
346  * Accumulates current time interval and initializes new clocksource
347  */
348 static int change_clocksource(void *data)
349 {
350         struct clocksource *new, *old;
351
352         new = (struct clocksource *) data;
353
354         timekeeping_forward_now();
355         if (!new->enable || new->enable(new) == 0) {
356                 old = timekeeper.clock;
357                 timekeeper_setup_internals(new);
358                 if (old->disable)
359                         old->disable(old);
360         }
361         return 0;
362 }
363
364 /**
365  * timekeeping_notify - Install a new clock source
366  * @clock:              pointer to the clock source
367  *
368  * This function is called from clocksource.c after a new, better clock
369  * source has been registered. The caller holds the clocksource_mutex.
370  */
371 void timekeeping_notify(struct clocksource *clock)
372 {
373         if (timekeeper.clock == clock)
374                 return;
375         stop_machine(change_clocksource, clock, NULL);
376         tick_clock_notify();
377 }
378
379 #else /* GENERIC_TIME */
380
381 static inline void timekeeping_forward_now(void) { }
382
383 /**
384  * ktime_get - get the monotonic time in ktime_t format
385  *
386  * returns the time in ktime_t format
387  */
388 ktime_t ktime_get(void)
389 {
390         struct timespec now;
391
392         ktime_get_ts(&now);
393
394         return timespec_to_ktime(now);
395 }
396 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
397
398 /**
399  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
400  * @ts:         pointer to timespec variable
401  *
402  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
403  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
404  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
405  */
406 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
407 {
408         struct timespec tomono;
409         unsigned long seq;
410
411         do {
412                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
413                 getnstimeofday(ts);
414                 tomono = wall_to_monotonic;
415
416         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
417
418         set_normalized_timespec(ts, ts->tv_sec + tomono.tv_sec,
419                                 ts->tv_nsec + tomono.tv_nsec);
420 }
421 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
422
423 #endif /* !GENERIC_TIME */
424
425 /**
426  * ktime_get_real - get the real (wall-) time in ktime_t format
427  *
428  * returns the time in ktime_t format
429  */
430 ktime_t ktime_get_real(void)
431 {
432         struct timespec now;
433
434         getnstimeofday(&now);
435
436         return timespec_to_ktime(now);
437 }
438 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real);
439
440 /**
441  * getrawmonotonic - Returns the raw monotonic time in a timespec
442  * @ts:         pointer to the timespec to be set
443  *
444  * Returns the raw monotonic time (completely un-modified by ntp)
445  */
446 void getrawmonotonic(struct timespec *ts)
447 {
448         unsigned long seq;
449         s64 nsecs;
450
451         do {
452                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
453                 nsecs = timekeeping_get_ns_raw();
454                 *ts = raw_time;
455
456         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
457
458         timespec_add_ns(ts, nsecs);
459 }
460 EXPORT_SYMBOL(getrawmonotonic);
461
462
463 /**
464  * timekeeping_valid_for_hres - Check if timekeeping is suitable for hres
465  */
466 int timekeeping_valid_for_hres(void)
467 {
468         unsigned long seq;
469         int ret;
470
471         do {
472                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
473
474                 ret = timekeeper.clock->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
475
476         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
477
478         return ret;
479 }
480
481 /**
482  * timekeeping_max_deferment - Returns max time the clocksource can be deferred
483  *
484  * Caller must observe xtime_lock via read_seqbegin/read_seqretry to
485  * ensure that the clocksource does not change!
486  */
487 u64 timekeeping_max_deferment(void)
488 {
489         return timekeeper.clock->max_idle_ns;
490 }
491
492 /**
493  * read_persistent_clock -  Return time from the persistent clock.
494  *
495  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
496  * Reads the time from the battery backed persistent clock.
497  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
498  *
499  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
500  */
501 void __attribute__((weak)) read_persistent_clock(struct timespec *ts)
502 {
503         ts->tv_sec = 0;
504         ts->tv_nsec = 0;
505 }
506
507 /**
508  * read_boot_clock -  Return time of the system start.
509  *
510  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
511  * Function to read the exact time the system has been started.
512  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
513  *
514  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
515  */
516 void __attribute__((weak)) read_boot_clock(struct timespec *ts)
517 {
518         ts->tv_sec = 0;
519         ts->tv_nsec = 0;
520 }
521
522 /*
523  * timekeeping_init - Initializes the clocksource and common timekeeping values
524  */
525 void __init timekeeping_init(void)
526 {
527         struct clocksource *clock;
528         unsigned long flags;
529         struct timespec now, boot;
530
531         read_persistent_clock(&now);
532         read_boot_clock(&boot);
533
534         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
535
536         ntp_init();
537
538         clock = clocksource_default_clock();
539         if (clock->enable)
540                 clock->enable(clock);
541         timekeeper_setup_internals(clock);
542
543         xtime.tv_sec = now.tv_sec;
544         xtime.tv_nsec = now.tv_nsec;
545         raw_time.tv_sec = 0;
546         raw_time.tv_nsec = 0;
547         if (boot.tv_sec == 0 && boot.tv_nsec == 0) {
548                 boot.tv_sec = xtime.tv_sec;
549                 boot.tv_nsec = xtime.tv_nsec;
550         }
551         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
552                                 -boot.tv_sec, -boot.tv_nsec);
553         total_sleep_time.tv_sec = 0;
554         total_sleep_time.tv_nsec = 0;
555         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
556 }
557
558 /* time in seconds when suspend began */
559 static struct timespec timekeeping_suspend_time;
560
561 /**
562  * timekeeping_resume - Resumes the generic timekeeping subsystem.
563  * @dev:        unused
564  *
565  * This is for the generic clocksource timekeeping.
566  * xtime/wall_to_monotonic/jiffies/etc are
567  * still managed by arch specific suspend/resume code.
568  */
569 static int timekeeping_resume(struct sys_device *dev)
570 {
571         unsigned long flags;
572         struct timespec ts;
573
574         read_persistent_clock(&ts);
575
576         clocksource_resume();
577
578         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
579
580         if (timespec_compare(&ts, &timekeeping_suspend_time) > 0) {
581                 ts = timespec_sub(ts, timekeeping_suspend_time);
582                 xtime = timespec_add_safe(xtime, ts);
583                 wall_to_monotonic = timespec_sub(wall_to_monotonic, ts);
584                 total_sleep_time = timespec_add_safe(total_sleep_time, ts);
585         }
586         /* re-base the last cycle value */
587         timekeeper.clock->cycle_last = timekeeper.clock->read(timekeeper.clock);
588         timekeeper.ntp_error = 0;
589         timekeeping_suspended = 0;
590         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
591
592         touch_softlockup_watchdog();
593
594         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_RESUME, NULL);
595
596         /* Resume hrtimers */
597         hres_timers_resume();
598
599         return 0;
600 }
601
602 static int timekeeping_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
603 {
604         unsigned long flags;
605
606         read_persistent_clock(&timekeeping_suspend_time);
607
608         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
609         timekeeping_forward_now();
610         timekeeping_suspended = 1;
611         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
612
613         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_SUSPEND, NULL);
614         clocksource_suspend();
615
616         return 0;
617 }
618
619 /* sysfs resume/suspend bits for timekeeping */
620 static struct sysdev_class timekeeping_sysclass = {
621         .name           = "timekeeping",
622         .resume         = timekeeping_resume,
623         .suspend        = timekeeping_suspend,
624 };
625
626 static struct sys_device device_timer = {
627         .id             = 0,
628         .cls            = &timekeeping_sysclass,
629 };
630
631 static int __init timekeeping_init_device(void)
632 {
633         int error = sysdev_class_register(&timekeeping_sysclass);
634         if (!error)
635                 error = sysdev_register(&device_timer);
636         return error;
637 }
638
639 device_initcall(timekeeping_init_device);
640
641 /*
642  * If the error is already larger, we look ahead even further
643  * to compensate for late or lost adjustments.
644  */
645 static __always_inline int timekeeping_bigadjust(s64 error, s64 *interval,
646                                                  s64 *offset)
647 {
648         s64 tick_error, i;
649         u32 look_ahead, adj;
650         s32 error2, mult;
651
652         /*
653          * Use the current error value to determine how much to look ahead.
654          * The larger the error the slower we adjust for it to avoid problems
655          * with losing too many ticks, otherwise we would overadjust and
656          * produce an even larger error.  The smaller the adjustment the
657          * faster we try to adjust for it, as lost ticks can do less harm
658          * here.  This is tuned so that an error of about 1 msec is adjusted
659          * within about 1 sec (or 2^20 nsec in 2^SHIFT_HZ ticks).
660          */
661         error2 = timekeeper.ntp_error >> (NTP_SCALE_SHIFT + 22 - 2 * SHIFT_HZ);
662         error2 = abs(error2);
663         for (look_ahead = 0; error2 > 0; look_ahead++)
664                 error2 >>= 2;
665
666         /*
667          * Now calculate the error in (1 << look_ahead) ticks, but first
668          * remove the single look ahead already included in the error.
669          */
670         tick_error = tick_length >> (timekeeper.ntp_error_shift + 1);
671         tick_error -= timekeeper.xtime_interval >> 1;
672         error = ((error - tick_error) >> look_ahead) + tick_error;
673
674         /* Finally calculate the adjustment shift value.  */
675         i = *interval;
676         mult = 1;
677         if (error < 0) {
678                 error = -error;
679                 *interval = -*interval;
680                 *offset = -*offset;
681                 mult = -1;
682         }
683         for (adj = 0; error > i; adj++)
684                 error >>= 1;
685
686         *interval <<= adj;
687         *offset <<= adj;
688         return mult << adj;
689 }
690
691 /*
692  * Adjust the multiplier to reduce the error value,
693  * this is optimized for the most common adjustments of -1,0,1,
694  * for other values we can do a bit more work.
695  */
696 static void timekeeping_adjust(s64 offset)
697 {
698         s64 error, interval = timekeeper.cycle_interval;
699         int adj;
700
701         error = timekeeper.ntp_error >> (timekeeper.ntp_error_shift - 1);
702         if (error > interval) {
703                 error >>= 2;
704                 if (likely(error <= interval))
705                         adj = 1;
706                 else
707                         adj = timekeeping_bigadjust(error, &interval, &offset);
708         } else if (error < -interval) {
709                 error >>= 2;
710                 if (likely(error >= -interval)) {
711                         adj = -1;
712                         interval = -interval;
713                         offset = -offset;
714                 } else
715                         adj = timekeeping_bigadjust(error, &interval, &offset);
716         } else
717                 return;
718
719         timekeeper.mult += adj;
720         timekeeper.xtime_interval += interval;
721         timekeeper.xtime_nsec -= offset;
722         timekeeper.ntp_error -= (interval - offset) <<
723                                 timekeeper.ntp_error_shift;
724 }
725
726
727 /**
728  * logarithmic_accumulation - shifted accumulation of cycles
729  *
730  * This functions accumulates a shifted interval of cycles into
731  * into a shifted interval nanoseconds. Allows for O(log) accumulation
732  * loop.
733  *
734  * Returns the unconsumed cycles.
735  */
736 static cycle_t logarithmic_accumulation(cycle_t offset, int shift)
737 {
738         u64 nsecps = (u64)NSEC_PER_SEC << timekeeper.shift;
739
740         /* If the offset is smaller then a shifted interval, do nothing */
741         if (offset < timekeeper.cycle_interval<<shift)
742                 return offset;
743
744         /* Accumulate one shifted interval */
745         offset -= timekeeper.cycle_interval << shift;
746         timekeeper.clock->cycle_last += timekeeper.cycle_interval << shift;
747
748         timekeeper.xtime_nsec += timekeeper.xtime_interval << shift;
749         while (timekeeper.xtime_nsec >= nsecps) {
750                 timekeeper.xtime_nsec -= nsecps;
751                 xtime.tv_sec++;
752                 second_overflow();
753         }
754
755         /* Accumulate into raw time */
756         raw_time.tv_nsec += timekeeper.raw_interval << shift;;
757         while (raw_time.tv_nsec >= NSEC_PER_SEC) {
758                 raw_time.tv_nsec -= NSEC_PER_SEC;
759                 raw_time.tv_sec++;
760         }
761
762         /* Accumulate error between NTP and clock interval */
763         timekeeper.ntp_error += tick_length << shift;
764         timekeeper.ntp_error -= timekeeper.xtime_interval <<
765                                 (timekeeper.ntp_error_shift + shift);
766
767         return offset;
768 }
769
770
771 /**
772  * update_wall_time - Uses the current clocksource to increment the wall time
773  *
774  * Called from the timer interrupt, must hold a write on xtime_lock.
775  */
776 void update_wall_time(void)
777 {
778         struct clocksource *clock;
779         cycle_t offset;
780         int shift = 0, maxshift;
781
782         /* Make sure we're fully resumed: */
783         if (unlikely(timekeeping_suspended))
784                 return;
785
786         clock = timekeeper.clock;
787 #ifdef CONFIG_GENERIC_TIME
788         offset = (clock->read(clock) - clock->cycle_last) & clock->mask;
789 #else
790         offset = timekeeper.cycle_interval;
791 #endif
792         timekeeper.xtime_nsec = (s64)xtime.tv_nsec << timekeeper.shift;
793
794         /*
795          * With NO_HZ we may have to accumulate many cycle_intervals
796          * (think "ticks") worth of time at once. To do this efficiently,
797          * we calculate the largest doubling multiple of cycle_intervals
798          * that is smaller then the offset. We then accumulate that
799          * chunk in one go, and then try to consume the next smaller
800          * doubled multiple.
801          */
802         shift = ilog2(offset) - ilog2(timekeeper.cycle_interval);
803         shift = max(0, shift);
804         /* Bound shift to one less then what overflows tick_length */
805         maxshift = (8*sizeof(tick_length) - (ilog2(tick_length)+1)) - 1;
806         shift = min(shift, maxshift);
807         while (offset >= timekeeper.cycle_interval) {
808                 offset = logarithmic_accumulation(offset, shift);
809                 if(offset < timekeeper.cycle_interval<<shift)
810                         shift--;
811         }
812
813         /* correct the clock when NTP error is too big */
814         timekeeping_adjust(offset);
815
816         /*
817          * Since in the loop above, we accumulate any amount of time
818          * in xtime_nsec over a second into xtime.tv_sec, its possible for
819          * xtime_nsec to be fairly small after the loop. Further, if we're
820          * slightly speeding the clocksource up in timekeeping_adjust(),
821          * its possible the required corrective factor to xtime_nsec could
822          * cause it to underflow.
823          *
824          * Now, we cannot simply roll the accumulated second back, since
825          * the NTP subsystem has been notified via second_overflow. So
826          * instead we push xtime_nsec forward by the amount we underflowed,
827          * and add that amount into the error.
828          *
829          * We'll correct this error next time through this function, when
830          * xtime_nsec is not as small.
831          */
832         if (unlikely((s64)timekeeper.xtime_nsec < 0)) {
833                 s64 neg = -(s64)timekeeper.xtime_nsec;
834                 timekeeper.xtime_nsec = 0;
835                 timekeeper.ntp_error += neg << timekeeper.ntp_error_shift;
836         }
837
838
839         /*
840          * Store full nanoseconds into xtime after rounding it up and
841          * add the remainder to the error difference.
842          */
843         xtime.tv_nsec = ((s64) timekeeper.xtime_nsec >> timekeeper.shift) + 1;
844         timekeeper.xtime_nsec -= (s64) xtime.tv_nsec << timekeeper.shift;
845         timekeeper.ntp_error += timekeeper.xtime_nsec <<
846                                 timekeeper.ntp_error_shift;
847
848         /*
849          * Finally, make sure that after the rounding
850          * xtime.tv_nsec isn't larger then NSEC_PER_SEC
851          */
852         if (unlikely(xtime.tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)) {
853                 xtime.tv_nsec -= NSEC_PER_SEC;
854                 xtime.tv_sec++;
855                 second_overflow();
856         }
857
858         /* check to see if there is a new clocksource to use */
859         update_vsyscall(&xtime, timekeeper.clock, timekeeper.mult);
860 }
861
862 /**
863  * getboottime - Return the real time of system boot.
864  * @ts:         pointer to the timespec to be set
865  *
866  * Returns the time of day in a timespec.
867  *
868  * This is based on the wall_to_monotonic offset and the total suspend
869  * time. Calls to settimeofday will affect the value returned (which
870  * basically means that however wrong your real time clock is at boot time,
871  * you get the right time here).
872  */
873 void getboottime(struct timespec *ts)
874 {
875         struct timespec boottime = {
876                 .tv_sec = wall_to_monotonic.tv_sec + total_sleep_time.tv_sec,
877                 .tv_nsec = wall_to_monotonic.tv_nsec + total_sleep_time.tv_nsec
878         };
879
880         set_normalized_timespec(ts, -boottime.tv_sec, -boottime.tv_nsec);
881 }
882 EXPORT_SYMBOL_GPL(getboottime);
883
884 /**
885  * monotonic_to_bootbased - Convert the monotonic time to boot based.
886  * @ts:         pointer to the timespec to be converted
887  */
888 void monotonic_to_bootbased(struct timespec *ts)
889 {
890         *ts = timespec_add_safe(*ts, total_sleep_time);
891 }
892 EXPORT_SYMBOL_GPL(monotonic_to_bootbased);
893
894 unsigned long get_seconds(void)
895 {
896         return xtime.tv_sec;
897 }
898 EXPORT_SYMBOL(get_seconds);
899
900 struct timespec __current_kernel_time(void)
901 {
902         return xtime;
903 }
904
905 struct timespec current_kernel_time(void)
906 {
907         struct timespec now;
908         unsigned long seq;
909
910         do {
911                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
912
913                 now = xtime;
914         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
915
916         return now;
917 }
918 EXPORT_SYMBOL(current_kernel_time);
919
920 struct timespec get_monotonic_coarse(void)
921 {
922         struct timespec now, mono;
923         unsigned long seq;
924
925         do {
926                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
927
928                 now = xtime;
929                 mono = wall_to_monotonic;
930         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
931
932         set_normalized_timespec(&now, now.tv_sec + mono.tv_sec,
933                                 now.tv_nsec + mono.tv_nsec);
934         return now;
935 }