vtime: Warn if irqs aren't disabled on system time accounting APIs
[linux-3.10.git] / arch / powerpc / kernel / time.c
1 /*
2  * Common time routines among all ppc machines.
3  *
4  * Written by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu) to merge
5  * Paul Mackerras' version and mine for PReP and Pmac.
6  * MPC8xx/MBX changes by Dan Malek (dmalek@jlc.net).
7  * Converted for 64-bit by Mike Corrigan (mikejc@us.ibm.com)
8  *
9  * First round of bugfixes by Gabriel Paubert (paubert@iram.es)
10  * to make clock more stable (2.4.0-test5). The only thing
11  * that this code assumes is that the timebases have been synchronized
12  * by firmware on SMP and are never stopped (never do sleep
13  * on SMP then, nap and doze are OK).
14  * 
15  * Speeded up do_gettimeofday by getting rid of references to
16  * xtime (which required locks for consistency). (mikejc@us.ibm.com)
17  *
18  * TODO (not necessarily in this file):
19  * - improve precision and reproducibility of timebase frequency
20  * measurement at boot time.
21  * - for astronomical applications: add a new function to get
22  * non ambiguous timestamps even around leap seconds. This needs
23  * a new timestamp format and a good name.
24  *
25  * 1997-09-10  Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
26  *             "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
27  *
28  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
29  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
30  *      as published by the Free Software Foundation; either version
31  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
32  */
33
34 #include <linux/errno.h>
35 #include <linux/export.h>
36 #include <linux/sched.h>
37 #include <linux/kernel.h>
38 #include <linux/param.h>
39 #include <linux/string.h>
40 #include <linux/mm.h>
41 #include <linux/interrupt.h>
42 #include <linux/timex.h>
43 #include <linux/kernel_stat.h>
44 #include <linux/time.h>
45 #include <linux/init.h>
46 #include <linux/profile.h>
47 #include <linux/cpu.h>
48 #include <linux/security.h>
49 #include <linux/percpu.h>
50 #include <linux/rtc.h>
51 #include <linux/jiffies.h>
52 #include <linux/posix-timers.h>
53 #include <linux/irq.h>
54 #include <linux/delay.h>
55 #include <linux/irq_work.h>
56 #include <asm/trace.h>
57
58 #include <asm/io.h>
59 #include <asm/processor.h>
60 #include <asm/nvram.h>
61 #include <asm/cache.h>
62 #include <asm/machdep.h>
63 #include <asm/uaccess.h>
64 #include <asm/time.h>
65 #include <asm/prom.h>
66 #include <asm/irq.h>
67 #include <asm/div64.h>
68 #include <asm/smp.h>
69 #include <asm/vdso_datapage.h>
70 #include <asm/firmware.h>
71 #include <asm/cputime.h>
72
73 /* powerpc clocksource/clockevent code */
74
75 #include <linux/clockchips.h>
76 #include <linux/timekeeper_internal.h>
77
78 static cycle_t rtc_read(struct clocksource *);
79 static struct clocksource clocksource_rtc = {
80         .name         = "rtc",
81         .rating       = 400,
82         .flags        = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS,
83         .mask         = CLOCKSOURCE_MASK(64),
84         .read         = rtc_read,
85 };
86
87 static cycle_t timebase_read(struct clocksource *);
88 static struct clocksource clocksource_timebase = {
89         .name         = "timebase",
90         .rating       = 400,
91         .flags        = CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS,
92         .mask         = CLOCKSOURCE_MASK(64),
93         .read         = timebase_read,
94 };
95
96 #define DECREMENTER_MAX 0x7fffffff
97
98 static int decrementer_set_next_event(unsigned long evt,
99                                       struct clock_event_device *dev);
100 static void decrementer_set_mode(enum clock_event_mode mode,
101                                  struct clock_event_device *dev);
102
103 struct clock_event_device decrementer_clockevent = {
104         .name           = "decrementer",
105         .rating         = 200,
106         .irq            = 0,
107         .set_next_event = decrementer_set_next_event,
108         .set_mode       = decrementer_set_mode,
109         .features       = CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT,
110 };
111 EXPORT_SYMBOL(decrementer_clockevent);
112
113 DEFINE_PER_CPU(u64, decrementers_next_tb);
114 static DEFINE_PER_CPU(struct clock_event_device, decrementers);
115
116 #define XSEC_PER_SEC (1024*1024)
117
118 #ifdef CONFIG_PPC64
119 #define SCALE_XSEC(xsec, max)   (((xsec) * max) / XSEC_PER_SEC)
120 #else
121 /* compute ((xsec << 12) * max) >> 32 */
122 #define SCALE_XSEC(xsec, max)   mulhwu((xsec) << 12, max)
123 #endif
124
125 unsigned long tb_ticks_per_jiffy;
126 unsigned long tb_ticks_per_usec = 100; /* sane default */
127 EXPORT_SYMBOL(tb_ticks_per_usec);
128 unsigned long tb_ticks_per_sec;
129 EXPORT_SYMBOL(tb_ticks_per_sec);        /* for cputime_t conversions */
130
131 DEFINE_SPINLOCK(rtc_lock);
132 EXPORT_SYMBOL_GPL(rtc_lock);
133
134 static u64 tb_to_ns_scale __read_mostly;
135 static unsigned tb_to_ns_shift __read_mostly;
136 static u64 boot_tb __read_mostly;
137
138 extern struct timezone sys_tz;
139 static long timezone_offset;
140
141 unsigned long ppc_proc_freq;
142 EXPORT_SYMBOL_GPL(ppc_proc_freq);
143 unsigned long ppc_tb_freq;
144 EXPORT_SYMBOL_GPL(ppc_tb_freq);
145
146 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
147 /*
148  * Factors for converting from cputime_t (timebase ticks) to
149  * jiffies, microseconds, seconds, and clock_t (1/USER_HZ seconds).
150  * These are all stored as 0.64 fixed-point binary fractions.
151  */
152 u64 __cputime_jiffies_factor;
153 EXPORT_SYMBOL(__cputime_jiffies_factor);
154 u64 __cputime_usec_factor;
155 EXPORT_SYMBOL(__cputime_usec_factor);
156 u64 __cputime_sec_factor;
157 EXPORT_SYMBOL(__cputime_sec_factor);
158 u64 __cputime_clockt_factor;
159 EXPORT_SYMBOL(__cputime_clockt_factor);
160 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, cputime_last_delta);
161 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, cputime_scaled_last_delta);
162
163 cputime_t cputime_one_jiffy;
164
165 void (*dtl_consumer)(struct dtl_entry *, u64);
166
167 static void calc_cputime_factors(void)
168 {
169         struct div_result res;
170
171         div128_by_32(HZ, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
172         __cputime_jiffies_factor = res.result_low;
173         div128_by_32(1000000, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
174         __cputime_usec_factor = res.result_low;
175         div128_by_32(1, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
176         __cputime_sec_factor = res.result_low;
177         div128_by_32(USER_HZ, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
178         __cputime_clockt_factor = res.result_low;
179 }
180
181 /*
182  * Read the SPURR on systems that have it, otherwise the PURR,
183  * or if that doesn't exist return the timebase value passed in.
184  */
185 static u64 read_spurr(u64 tb)
186 {
187         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_SPURR))
188                 return mfspr(SPRN_SPURR);
189         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_PURR))
190                 return mfspr(SPRN_PURR);
191         return tb;
192 }
193
194 #ifdef CONFIG_PPC_SPLPAR
195
196 /*
197  * Scan the dispatch trace log and count up the stolen time.
198  * Should be called with interrupts disabled.
199  */
200 static u64 scan_dispatch_log(u64 stop_tb)
201 {
202         u64 i = local_paca->dtl_ridx;
203         struct dtl_entry *dtl = local_paca->dtl_curr;
204         struct dtl_entry *dtl_end = local_paca->dispatch_log_end;
205         struct lppaca *vpa = local_paca->lppaca_ptr;
206         u64 tb_delta;
207         u64 stolen = 0;
208         u64 dtb;
209
210         if (!dtl)
211                 return 0;
212
213         if (i == vpa->dtl_idx)
214                 return 0;
215         while (i < vpa->dtl_idx) {
216                 if (dtl_consumer)
217                         dtl_consumer(dtl, i);
218                 dtb = dtl->timebase;
219                 tb_delta = dtl->enqueue_to_dispatch_time +
220                         dtl->ready_to_enqueue_time;
221                 barrier();
222                 if (i + N_DISPATCH_LOG < vpa->dtl_idx) {
223                         /* buffer has overflowed */
224                         i = vpa->dtl_idx - N_DISPATCH_LOG;
225                         dtl = local_paca->dispatch_log + (i % N_DISPATCH_LOG);
226                         continue;
227                 }
228                 if (dtb > stop_tb)
229                         break;
230                 stolen += tb_delta;
231                 ++i;
232                 ++dtl;
233                 if (dtl == dtl_end)
234                         dtl = local_paca->dispatch_log;
235         }
236         local_paca->dtl_ridx = i;
237         local_paca->dtl_curr = dtl;
238         return stolen;
239 }
240
241 /*
242  * Accumulate stolen time by scanning the dispatch trace log.
243  * Called on entry from user mode.
244  */
245 void accumulate_stolen_time(void)
246 {
247         u64 sst, ust;
248
249         u8 save_soft_enabled = local_paca->soft_enabled;
250
251         /* We are called early in the exception entry, before
252          * soft/hard_enabled are sync'ed to the expected state
253          * for the exception. We are hard disabled but the PACA
254          * needs to reflect that so various debug stuff doesn't
255          * complain
256          */
257         local_paca->soft_enabled = 0;
258
259         sst = scan_dispatch_log(local_paca->starttime_user);
260         ust = scan_dispatch_log(local_paca->starttime);
261         local_paca->system_time -= sst;
262         local_paca->user_time -= ust;
263         local_paca->stolen_time += ust + sst;
264
265         local_paca->soft_enabled = save_soft_enabled;
266 }
267
268 static inline u64 calculate_stolen_time(u64 stop_tb)
269 {
270         u64 stolen = 0;
271
272         if (get_paca()->dtl_ridx != get_paca()->lppaca_ptr->dtl_idx) {
273                 stolen = scan_dispatch_log(stop_tb);
274                 get_paca()->system_time -= stolen;
275         }
276
277         stolen += get_paca()->stolen_time;
278         get_paca()->stolen_time = 0;
279         return stolen;
280 }
281
282 #else /* CONFIG_PPC_SPLPAR */
283 static inline u64 calculate_stolen_time(u64 stop_tb)
284 {
285         return 0;
286 }
287
288 #endif /* CONFIG_PPC_SPLPAR */
289
290 /*
291  * Account time for a transition between system, hard irq
292  * or soft irq state.
293  */
294 static u64 vtime_delta(struct task_struct *tsk,
295                         u64 *sys_scaled, u64 *stolen)
296 {
297         u64 now, nowscaled, deltascaled;
298         u64 udelta, delta, user_scaled;
299
300         WARN_ON_ONCE(!irqs_disabled());
301
302         now = mftb();
303         nowscaled = read_spurr(now);
304         get_paca()->system_time += now - get_paca()->starttime;
305         get_paca()->starttime = now;
306         deltascaled = nowscaled - get_paca()->startspurr;
307         get_paca()->startspurr = nowscaled;
308
309         *stolen = calculate_stolen_time(now);
310
311         delta = get_paca()->system_time;
312         get_paca()->system_time = 0;
313         udelta = get_paca()->user_time - get_paca()->utime_sspurr;
314         get_paca()->utime_sspurr = get_paca()->user_time;
315
316         /*
317          * Because we don't read the SPURR on every kernel entry/exit,
318          * deltascaled includes both user and system SPURR ticks.
319          * Apportion these ticks to system SPURR ticks and user
320          * SPURR ticks in the same ratio as the system time (delta)
321          * and user time (udelta) values obtained from the timebase
322          * over the same interval.  The system ticks get accounted here;
323          * the user ticks get saved up in paca->user_time_scaled to be
324          * used by account_process_tick.
325          */
326         *sys_scaled = delta;
327         user_scaled = udelta;
328         if (deltascaled != delta + udelta) {
329                 if (udelta) {
330                         *sys_scaled = deltascaled * delta / (delta + udelta);
331                         user_scaled = deltascaled - *sys_scaled;
332                 } else {
333                         *sys_scaled = deltascaled;
334                 }
335         }
336         get_paca()->user_time_scaled += user_scaled;
337
338         return delta;
339 }
340
341 void vtime_account_system(struct task_struct *tsk)
342 {
343         u64 delta, sys_scaled, stolen;
344
345         delta = vtime_delta(tsk, &sys_scaled, &stolen);
346         account_system_time(tsk, 0, delta, sys_scaled);
347         if (stolen)
348                 account_steal_time(stolen);
349 }
350
351 void vtime_account_idle(struct task_struct *tsk)
352 {
353         u64 delta, sys_scaled, stolen;
354
355         delta = vtime_delta(tsk, &sys_scaled, &stolen);
356         account_idle_time(delta + stolen);
357 }
358
359 /*
360  * Transfer the user time accumulated in the paca
361  * by the exception entry and exit code to the generic
362  * process user time records.
363  * Must be called with interrupts disabled.
364  * Assumes that vtime_account_system/idle() has been called
365  * recently (i.e. since the last entry from usermode) so that
366  * get_paca()->user_time_scaled is up to date.
367  */
368 void vtime_account_user(struct task_struct *tsk)
369 {
370         cputime_t utime, utimescaled;
371
372         utime = get_paca()->user_time;
373         utimescaled = get_paca()->user_time_scaled;
374         get_paca()->user_time = 0;
375         get_paca()->user_time_scaled = 0;
376         get_paca()->utime_sspurr = 0;
377         account_user_time(tsk, utime, utimescaled);
378 }
379
380 #else /* ! CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING */
381 #define calc_cputime_factors()
382 #endif
383
384 void __delay(unsigned long loops)
385 {
386         unsigned long start;
387         int diff;
388
389         if (__USE_RTC()) {
390                 start = get_rtcl();
391                 do {
392                         /* the RTCL register wraps at 1000000000 */
393                         diff = get_rtcl() - start;
394                         if (diff < 0)
395                                 diff += 1000000000;
396                 } while (diff < loops);
397         } else {
398                 start = get_tbl();
399                 while (get_tbl() - start < loops)
400                         HMT_low();
401                 HMT_medium();
402         }
403 }
404 EXPORT_SYMBOL(__delay);
405
406 void udelay(unsigned long usecs)
407 {
408         __delay(tb_ticks_per_usec * usecs);
409 }
410 EXPORT_SYMBOL(udelay);
411
412 #ifdef CONFIG_SMP
413 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
414 {
415         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
416
417         if (in_lock_functions(pc))
418                 return regs->link;
419
420         return pc;
421 }
422 EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
423 #endif
424
425 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
426
427 /*
428  * 64-bit uses a byte in the PACA, 32-bit uses a per-cpu variable...
429  */
430 #ifdef CONFIG_PPC64
431 static inline unsigned long test_irq_work_pending(void)
432 {
433         unsigned long x;
434
435         asm volatile("lbz %0,%1(13)"
436                 : "=r" (x)
437                 : "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_work_pending)));
438         return x;
439 }
440
441 static inline void set_irq_work_pending_flag(void)
442 {
443         asm volatile("stb %0,%1(13)" : :
444                 "r" (1),
445                 "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_work_pending)));
446 }
447
448 static inline void clear_irq_work_pending(void)
449 {
450         asm volatile("stb %0,%1(13)" : :
451                 "r" (0),
452                 "i" (offsetof(struct paca_struct, irq_work_pending)));
453 }
454
455 #else /* 32-bit */
456
457 DEFINE_PER_CPU(u8, irq_work_pending);
458
459 #define set_irq_work_pending_flag()     __get_cpu_var(irq_work_pending) = 1
460 #define test_irq_work_pending()         __get_cpu_var(irq_work_pending)
461 #define clear_irq_work_pending()        __get_cpu_var(irq_work_pending) = 0
462
463 #endif /* 32 vs 64 bit */
464
465 void arch_irq_work_raise(void)
466 {
467         preempt_disable();
468         set_irq_work_pending_flag();
469         set_dec(1);
470         preempt_enable();
471 }
472
473 #else  /* CONFIG_IRQ_WORK */
474
475 #define test_irq_work_pending() 0
476 #define clear_irq_work_pending()
477
478 #endif /* CONFIG_IRQ_WORK */
479
480 /*
481  * timer_interrupt - gets called when the decrementer overflows,
482  * with interrupts disabled.
483  */
484 void timer_interrupt(struct pt_regs * regs)
485 {
486         struct pt_regs *old_regs;
487         u64 *next_tb = &__get_cpu_var(decrementers_next_tb);
488         struct clock_event_device *evt = &__get_cpu_var(decrementers);
489         u64 now;
490
491         /* Ensure a positive value is written to the decrementer, or else
492          * some CPUs will continue to take decrementer exceptions.
493          */
494         set_dec(DECREMENTER_MAX);
495
496         /* Some implementations of hotplug will get timer interrupts while
497          * offline, just ignore these
498          */
499         if (!cpu_online(smp_processor_id()))
500                 return;
501
502         /* Conditionally hard-enable interrupts now that the DEC has been
503          * bumped to its maximum value
504          */
505         may_hard_irq_enable();
506
507         __get_cpu_var(irq_stat).timer_irqs++;
508
509 #if defined(CONFIG_PPC32) && defined(CONFIG_PMAC)
510         if (atomic_read(&ppc_n_lost_interrupts) != 0)
511                 do_IRQ(regs);
512 #endif
513
514         old_regs = set_irq_regs(regs);
515         irq_enter();
516
517         trace_timer_interrupt_entry(regs);
518
519         if (test_irq_work_pending()) {
520                 clear_irq_work_pending();
521                 irq_work_run();
522         }
523
524         now = get_tb_or_rtc();
525         if (now >= *next_tb) {
526                 *next_tb = ~(u64)0;
527                 if (evt->event_handler)
528                         evt->event_handler(evt);
529         } else {
530                 now = *next_tb - now;
531                 if (now <= DECREMENTER_MAX)
532                         set_dec((int)now);
533         }
534
535 #ifdef CONFIG_PPC64
536         /* collect purr register values often, for accurate calculations */
537         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_SPLPAR)) {
538                 struct cpu_usage *cu = &__get_cpu_var(cpu_usage_array);
539                 cu->current_tb = mfspr(SPRN_PURR);
540         }
541 #endif
542
543         trace_timer_interrupt_exit(regs);
544
545         irq_exit();
546         set_irq_regs(old_regs);
547 }
548
549 /*
550  * Hypervisor decrementer interrupts shouldn't occur but are sometimes
551  * left pending on exit from a KVM guest.  We don't need to do anything
552  * to clear them, as they are edge-triggered.
553  */
554 void hdec_interrupt(struct pt_regs *regs)
555 {
556 }
557
558 #ifdef CONFIG_SUSPEND
559 static void generic_suspend_disable_irqs(void)
560 {
561         /* Disable the decrementer, so that it doesn't interfere
562          * with suspending.
563          */
564
565         set_dec(DECREMENTER_MAX);
566         local_irq_disable();
567         set_dec(DECREMENTER_MAX);
568 }
569
570 static void generic_suspend_enable_irqs(void)
571 {
572         local_irq_enable();
573 }
574
575 /* Overrides the weak version in kernel/power/main.c */
576 void arch_suspend_disable_irqs(void)
577 {
578         if (ppc_md.suspend_disable_irqs)
579                 ppc_md.suspend_disable_irqs();
580         generic_suspend_disable_irqs();
581 }
582
583 /* Overrides the weak version in kernel/power/main.c */
584 void arch_suspend_enable_irqs(void)
585 {
586         generic_suspend_enable_irqs();
587         if (ppc_md.suspend_enable_irqs)
588                 ppc_md.suspend_enable_irqs();
589 }
590 #endif
591
592 /*
593  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
594  *
595  * Note: mulhdu(a, b) (multiply high double unsigned) returns
596  * the high 64 bits of a * b, i.e. (a * b) >> 64, where a and b
597  * are 64-bit unsigned numbers.
598  */
599 unsigned long long sched_clock(void)
600 {
601         if (__USE_RTC())
602                 return get_rtc();
603         return mulhdu(get_tb() - boot_tb, tb_to_ns_scale) << tb_to_ns_shift;
604 }
605
606 static int __init get_freq(char *name, int cells, unsigned long *val)
607 {
608         struct device_node *cpu;
609         const unsigned int *fp;
610         int found = 0;
611
612         /* The cpu node should have timebase and clock frequency properties */
613         cpu = of_find_node_by_type(NULL, "cpu");
614
615         if (cpu) {
616                 fp = of_get_property(cpu, name, NULL);
617                 if (fp) {
618                         found = 1;
619                         *val = of_read_ulong(fp, cells);
620                 }
621
622                 of_node_put(cpu);
623         }
624
625         return found;
626 }
627
628 /* should become __cpuinit when secondary_cpu_time_init also is */
629 void start_cpu_decrementer(void)
630 {
631 #if defined(CONFIG_BOOKE) || defined(CONFIG_40x)
632         /* Clear any pending timer interrupts */
633         mtspr(SPRN_TSR, TSR_ENW | TSR_WIS | TSR_DIS | TSR_FIS);
634
635         /* Enable decrementer interrupt */
636         mtspr(SPRN_TCR, TCR_DIE);
637 #endif /* defined(CONFIG_BOOKE) || defined(CONFIG_40x) */
638 }
639
640 void __init generic_calibrate_decr(void)
641 {
642         ppc_tb_freq = DEFAULT_TB_FREQ;          /* hardcoded default */
643
644         if (!get_freq("ibm,extended-timebase-frequency", 2, &ppc_tb_freq) &&
645             !get_freq("timebase-frequency", 1, &ppc_tb_freq)) {
646
647                 printk(KERN_ERR "WARNING: Estimating decrementer frequency "
648                                 "(not found)\n");
649         }
650
651         ppc_proc_freq = DEFAULT_PROC_FREQ;      /* hardcoded default */
652
653         if (!get_freq("ibm,extended-clock-frequency", 2, &ppc_proc_freq) &&
654             !get_freq("clock-frequency", 1, &ppc_proc_freq)) {
655
656                 printk(KERN_ERR "WARNING: Estimating processor frequency "
657                                 "(not found)\n");
658         }
659 }
660
661 int update_persistent_clock(struct timespec now)
662 {
663         struct rtc_time tm;
664
665         if (!ppc_md.set_rtc_time)
666                 return 0;
667
668         to_tm(now.tv_sec + 1 + timezone_offset, &tm);
669         tm.tm_year -= 1900;
670         tm.tm_mon -= 1;
671
672         return ppc_md.set_rtc_time(&tm);
673 }
674
675 static void __read_persistent_clock(struct timespec *ts)
676 {
677         struct rtc_time tm;
678         static int first = 1;
679
680         ts->tv_nsec = 0;
681         /* XXX this is a litle fragile but will work okay in the short term */
682         if (first) {
683                 first = 0;
684                 if (ppc_md.time_init)
685                         timezone_offset = ppc_md.time_init();
686
687                 /* get_boot_time() isn't guaranteed to be safe to call late */
688                 if (ppc_md.get_boot_time) {
689                         ts->tv_sec = ppc_md.get_boot_time() - timezone_offset;
690                         return;
691                 }
692         }
693         if (!ppc_md.get_rtc_time) {
694                 ts->tv_sec = 0;
695                 return;
696         }
697         ppc_md.get_rtc_time(&tm);
698
699         ts->tv_sec = mktime(tm.tm_year+1900, tm.tm_mon+1, tm.tm_mday,
700                             tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec);
701 }
702
703 void read_persistent_clock(struct timespec *ts)
704 {
705         __read_persistent_clock(ts);
706
707         /* Sanitize it in case real time clock is set below EPOCH */
708         if (ts->tv_sec < 0) {
709                 ts->tv_sec = 0;
710                 ts->tv_nsec = 0;
711         }
712                 
713 }
714
715 /* clocksource code */
716 static cycle_t rtc_read(struct clocksource *cs)
717 {
718         return (cycle_t)get_rtc();
719 }
720
721 static cycle_t timebase_read(struct clocksource *cs)
722 {
723         return (cycle_t)get_tb();
724 }
725
726 void update_vsyscall_old(struct timespec *wall_time, struct timespec *wtm,
727                         struct clocksource *clock, u32 mult)
728 {
729         u64 new_tb_to_xs, new_stamp_xsec;
730         u32 frac_sec;
731
732         if (clock != &clocksource_timebase)
733                 return;
734
735         /* Make userspace gettimeofday spin until we're done. */
736         ++vdso_data->tb_update_count;
737         smp_mb();
738
739         /* 19342813113834067 ~= 2^(20+64) / 1e9 */
740         new_tb_to_xs = (u64) mult * (19342813113834067ULL >> clock->shift);
741         new_stamp_xsec = (u64) wall_time->tv_nsec * XSEC_PER_SEC;
742         do_div(new_stamp_xsec, 1000000000);
743         new_stamp_xsec += (u64) wall_time->tv_sec * XSEC_PER_SEC;
744
745         BUG_ON(wall_time->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC);
746         /* this is tv_nsec / 1e9 as a 0.32 fraction */
747         frac_sec = ((u64) wall_time->tv_nsec * 18446744073ULL) >> 32;
748
749         /*
750          * tb_update_count is used to allow the userspace gettimeofday code
751          * to assure itself that it sees a consistent view of the tb_to_xs and
752          * stamp_xsec variables.  It reads the tb_update_count, then reads
753          * tb_to_xs and stamp_xsec and then reads tb_update_count again.  If
754          * the two values of tb_update_count match and are even then the
755          * tb_to_xs and stamp_xsec values are consistent.  If not, then it
756          * loops back and reads them again until this criteria is met.
757          * We expect the caller to have done the first increment of
758          * vdso_data->tb_update_count already.
759          */
760         vdso_data->tb_orig_stamp = clock->cycle_last;
761         vdso_data->stamp_xsec = new_stamp_xsec;
762         vdso_data->tb_to_xs = new_tb_to_xs;
763         vdso_data->wtom_clock_sec = wtm->tv_sec;
764         vdso_data->wtom_clock_nsec = wtm->tv_nsec;
765         vdso_data->stamp_xtime = *wall_time;
766         vdso_data->stamp_sec_fraction = frac_sec;
767         smp_wmb();
768         ++(vdso_data->tb_update_count);
769 }
770
771 void update_vsyscall_tz(void)
772 {
773         /* Make userspace gettimeofday spin until we're done. */
774         ++vdso_data->tb_update_count;
775         smp_mb();
776         vdso_data->tz_minuteswest = sys_tz.tz_minuteswest;
777         vdso_data->tz_dsttime = sys_tz.tz_dsttime;
778         smp_mb();
779         ++vdso_data->tb_update_count;
780 }
781
782 static void __init clocksource_init(void)
783 {
784         struct clocksource *clock;
785
786         if (__USE_RTC())
787                 clock = &clocksource_rtc;
788         else
789                 clock = &clocksource_timebase;
790
791         if (clocksource_register_hz(clock, tb_ticks_per_sec)) {
792                 printk(KERN_ERR "clocksource: %s is already registered\n",
793                        clock->name);
794                 return;
795         }
796
797         printk(KERN_INFO "clocksource: %s mult[%x] shift[%d] registered\n",
798                clock->name, clock->mult, clock->shift);
799 }
800
801 static int decrementer_set_next_event(unsigned long evt,
802                                       struct clock_event_device *dev)
803 {
804         __get_cpu_var(decrementers_next_tb) = get_tb_or_rtc() + evt;
805         set_dec(evt);
806         return 0;
807 }
808
809 static void decrementer_set_mode(enum clock_event_mode mode,
810                                  struct clock_event_device *dev)
811 {
812         if (mode != CLOCK_EVT_MODE_ONESHOT)
813                 decrementer_set_next_event(DECREMENTER_MAX, dev);
814 }
815
816 static void register_decrementer_clockevent(int cpu)
817 {
818         struct clock_event_device *dec = &per_cpu(decrementers, cpu);
819
820         *dec = decrementer_clockevent;
821         dec->cpumask = cpumask_of(cpu);
822
823         printk_once(KERN_DEBUG "clockevent: %s mult[%x] shift[%d] cpu[%d]\n",
824                     dec->name, dec->mult, dec->shift, cpu);
825
826         clockevents_register_device(dec);
827 }
828
829 static void __init init_decrementer_clockevent(void)
830 {
831         int cpu = smp_processor_id();
832
833         clockevents_calc_mult_shift(&decrementer_clockevent, ppc_tb_freq, 4);
834
835         decrementer_clockevent.max_delta_ns =
836                 clockevent_delta2ns(DECREMENTER_MAX, &decrementer_clockevent);
837         decrementer_clockevent.min_delta_ns =
838                 clockevent_delta2ns(2, &decrementer_clockevent);
839
840         register_decrementer_clockevent(cpu);
841 }
842
843 void secondary_cpu_time_init(void)
844 {
845         /* Start the decrementer on CPUs that have manual control
846          * such as BookE
847          */
848         start_cpu_decrementer();
849
850         /* FIME: Should make unrelatred change to move snapshot_timebase
851          * call here ! */
852         register_decrementer_clockevent(smp_processor_id());
853 }
854
855 /* This function is only called on the boot processor */
856 void __init time_init(void)
857 {
858         struct div_result res;
859         u64 scale;
860         unsigned shift;
861
862         if (__USE_RTC()) {
863                 /* 601 processor: dec counts down by 128 every 128ns */
864                 ppc_tb_freq = 1000000000;
865         } else {
866                 /* Normal PowerPC with timebase register */
867                 ppc_md.calibrate_decr();
868                 printk(KERN_DEBUG "time_init: decrementer frequency = %lu.%.6lu MHz\n",
869                        ppc_tb_freq / 1000000, ppc_tb_freq % 1000000);
870                 printk(KERN_DEBUG "time_init: processor frequency   = %lu.%.6lu MHz\n",
871                        ppc_proc_freq / 1000000, ppc_proc_freq % 1000000);
872         }
873
874         tb_ticks_per_jiffy = ppc_tb_freq / HZ;
875         tb_ticks_per_sec = ppc_tb_freq;
876         tb_ticks_per_usec = ppc_tb_freq / 1000000;
877         calc_cputime_factors();
878         setup_cputime_one_jiffy();
879
880         /*
881          * Compute scale factor for sched_clock.
882          * The calibrate_decr() function has set tb_ticks_per_sec,
883          * which is the timebase frequency.
884          * We compute 1e9 * 2^64 / tb_ticks_per_sec and interpret
885          * the 128-bit result as a 64.64 fixed-point number.
886          * We then shift that number right until it is less than 1.0,
887          * giving us the scale factor and shift count to use in
888          * sched_clock().
889          */
890         div128_by_32(1000000000, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
891         scale = res.result_low;
892         for (shift = 0; res.result_high != 0; ++shift) {
893                 scale = (scale >> 1) | (res.result_high << 63);
894                 res.result_high >>= 1;
895         }
896         tb_to_ns_scale = scale;
897         tb_to_ns_shift = shift;
898         /* Save the current timebase to pretty up CONFIG_PRINTK_TIME */
899         boot_tb = get_tb_or_rtc();
900
901         /* If platform provided a timezone (pmac), we correct the time */
902         if (timezone_offset) {
903                 sys_tz.tz_minuteswest = -timezone_offset / 60;
904                 sys_tz.tz_dsttime = 0;
905         }
906
907         vdso_data->tb_update_count = 0;
908         vdso_data->tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec;
909
910         /* Start the decrementer on CPUs that have manual control
911          * such as BookE
912          */
913         start_cpu_decrementer();
914
915         /* Register the clocksource */
916         clocksource_init();
917
918         init_decrementer_clockevent();
919 }
920
921
922 #define FEBRUARY        2
923 #define STARTOFTIME     1970
924 #define SECDAY          86400L
925 #define SECYR           (SECDAY * 365)
926 #define leapyear(year)          ((year) % 4 == 0 && \
927                                  ((year) % 100 != 0 || (year) % 400 == 0))
928 #define days_in_year(a)         (leapyear(a) ? 366 : 365)
929 #define days_in_month(a)        (month_days[(a) - 1])
930
931 static int month_days[12] = {
932         31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31
933 };
934
935 /*
936  * This only works for the Gregorian calendar - i.e. after 1752 (in the UK)
937  */
938 void GregorianDay(struct rtc_time * tm)
939 {
940         int leapsToDate;
941         int lastYear;
942         int day;
943         int MonthOffset[] = { 0, 31, 59, 90, 120, 151, 181, 212, 243, 273, 304, 334 };
944
945         lastYear = tm->tm_year - 1;
946
947         /*
948          * Number of leap corrections to apply up to end of last year
949          */
950         leapsToDate = lastYear / 4 - lastYear / 100 + lastYear / 400;
951
952         /*
953          * This year is a leap year if it is divisible by 4 except when it is
954          * divisible by 100 unless it is divisible by 400
955          *
956          * e.g. 1904 was a leap year, 1900 was not, 1996 is, and 2000 was
957          */
958         day = tm->tm_mon > 2 && leapyear(tm->tm_year);
959
960         day += lastYear*365 + leapsToDate + MonthOffset[tm->tm_mon-1] +
961                    tm->tm_mday;
962
963         tm->tm_wday = day % 7;
964 }
965
966 void to_tm(int tim, struct rtc_time * tm)
967 {
968         register int    i;
969         register long   hms, day;
970
971         day = tim / SECDAY;
972         hms = tim % SECDAY;
973
974         /* Hours, minutes, seconds are easy */
975         tm->tm_hour = hms / 3600;
976         tm->tm_min = (hms % 3600) / 60;
977         tm->tm_sec = (hms % 3600) % 60;
978
979         /* Number of years in days */
980         for (i = STARTOFTIME; day >= days_in_year(i); i++)
981                 day -= days_in_year(i);
982         tm->tm_year = i;
983
984         /* Number of months in days left */
985         if (leapyear(tm->tm_year))
986                 days_in_month(FEBRUARY) = 29;
987         for (i = 1; day >= days_in_month(i); i++)
988                 day -= days_in_month(i);
989         days_in_month(FEBRUARY) = 28;
990         tm->tm_mon = i;
991
992         /* Days are what is left over (+1) from all that. */
993         tm->tm_mday = day + 1;
994
995         /*
996          * Determine the day of week
997          */
998         GregorianDay(tm);
999 }
1000
1001 /*
1002  * Divide a 128-bit dividend by a 32-bit divisor, leaving a 128 bit
1003  * result.
1004  */
1005 void div128_by_32(u64 dividend_high, u64 dividend_low,
1006                   unsigned divisor, struct div_result *dr)
1007 {
1008         unsigned long a, b, c, d;
1009         unsigned long w, x, y, z;
1010         u64 ra, rb, rc;
1011
1012         a = dividend_high >> 32;
1013         b = dividend_high & 0xffffffff;
1014         c = dividend_low >> 32;
1015         d = dividend_low & 0xffffffff;
1016
1017         w = a / divisor;
1018         ra = ((u64)(a - (w * divisor)) << 32) + b;
1019
1020         rb = ((u64) do_div(ra, divisor) << 32) + c;
1021         x = ra;
1022
1023         rc = ((u64) do_div(rb, divisor) << 32) + d;
1024         y = rb;
1025
1026         do_div(rc, divisor);
1027         z = rc;
1028
1029         dr->result_high = ((u64)w << 32) + x;
1030         dr->result_low  = ((u64)y << 32) + z;
1031
1032 }
1033
1034 /* We don't need to calibrate delay, we use the CPU timebase for that */
1035 void calibrate_delay(void)
1036 {
1037         /* Some generic code (such as spinlock debug) use loops_per_jiffy
1038          * as the number of __delay(1) in a jiffy, so make it so
1039          */
1040         loops_per_jiffy = tb_ticks_per_jiffy;
1041 }
1042
1043 static int __init rtc_init(void)
1044 {
1045         struct platform_device *pdev;
1046
1047         if (!ppc_md.get_rtc_time)
1048                 return -ENODEV;
1049
1050         pdev = platform_device_register_simple("rtc-generic", -1, NULL, 0);
1051         if (IS_ERR(pdev))
1052                 return PTR_ERR(pdev);
1053
1054         return 0;
1055 }
1056
1057 module_init(rtc_init);