unknown changes from android-tegra-nv-3.4
[linux-3.10.git] / kernel / time / timekeeping.c
1 /*
2  *  linux/kernel/time/timekeeping.c
3  *
4  *  Kernel timekeeping code and accessor functions
5  *
6  *  This code was moved from linux/kernel/timer.c.
7  *  Please see that file for copyright and history logs.
8  *
9  */
10
11 #include <linux/timekeeper_internal.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/interrupt.h>
14 #include <linux/percpu.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/mm.h>
17 #include <linux/sched.h>
18 #include <linux/syscore_ops.h>
19 #include <linux/clocksource.h>
20 #include <linux/jiffies.h>
21 #include <linux/time.h>
22 #include <linux/tick.h>
23 #include <linux/stop_machine.h>
24 #include <linux/pvclock_gtod.h>
25
26 #include "tick-internal.h"
27 #include "ntp_internal.h"
28
29 static struct timekeeper timekeeper;
30 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(timekeeper_lock);
31 static seqcount_t timekeeper_seq;
32 static struct timekeeper shadow_timekeeper;
33
34 /* flag for if timekeeping is suspended */
35 int __read_mostly timekeeping_suspended;
36
37 /* Flag for if there is a persistent clock on this platform */
38 bool __read_mostly persistent_clock_exist = false;
39
40 static inline void tk_normalize_xtime(struct timekeeper *tk)
41 {
42         while (tk->xtime_nsec >= ((u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift)) {
43                 tk->xtime_nsec -= (u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift;
44                 tk->xtime_sec++;
45         }
46 }
47
48 static void tk_set_xtime(struct timekeeper *tk, const struct timespec *ts)
49 {
50         tk->xtime_sec = ts->tv_sec;
51         tk->xtime_nsec = (u64)ts->tv_nsec << tk->shift;
52 }
53
54 static void tk_xtime_add(struct timekeeper *tk, const struct timespec *ts)
55 {
56         tk->xtime_sec += ts->tv_sec;
57         tk->xtime_nsec += (u64)ts->tv_nsec << tk->shift;
58         tk_normalize_xtime(tk);
59 }
60
61 static void tk_set_wall_to_mono(struct timekeeper *tk, struct timespec wtm)
62 {
63         struct timespec tmp;
64
65         /*
66          * Verify consistency of: offset_real = -wall_to_monotonic
67          * before modifying anything
68          */
69         set_normalized_timespec(&tmp, -tk->wall_to_monotonic.tv_sec,
70                                         -tk->wall_to_monotonic.tv_nsec);
71         WARN_ON_ONCE(tk->offs_real.tv64 != timespec_to_ktime(tmp).tv64);
72         tk->wall_to_monotonic = wtm;
73         set_normalized_timespec(&tmp, -wtm.tv_sec, -wtm.tv_nsec);
74         tk->offs_real = timespec_to_ktime(tmp);
75         tk->offs_tai = ktime_sub(tk->offs_real, ktime_set(tk->tai_offset, 0));
76 }
77
78 static void tk_set_sleep_time(struct timekeeper *tk, struct timespec t)
79 {
80         /* Verify consistency before modifying */
81         WARN_ON_ONCE(tk->offs_boot.tv64 != timespec_to_ktime(tk->total_sleep_time).tv64);
82
83         tk->total_sleep_time    = t;
84         tk->offs_boot           = timespec_to_ktime(t);
85 }
86
87 /**
88  * timekeeper_setup_internals - Set up internals to use clocksource clock.
89  *
90  * @clock:              Pointer to clocksource.
91  *
92  * Calculates a fixed cycle/nsec interval for a given clocksource/adjustment
93  * pair and interval request.
94  *
95  * Unless you're the timekeeping code, you should not be using this!
96  */
97 static void tk_setup_internals(struct timekeeper *tk, struct clocksource *clock)
98 {
99         cycle_t interval;
100         u64 tmp, ntpinterval;
101         struct clocksource *old_clock;
102
103         old_clock = tk->clock;
104         tk->clock = clock;
105         tk->cycle_last = clock->cycle_last = clock->read(clock);
106
107         /* Do the ns -> cycle conversion first, using original mult */
108         tmp = NTP_INTERVAL_LENGTH;
109         tmp <<= clock->shift;
110         ntpinterval = tmp;
111         tmp += clock->mult/2;
112         do_div(tmp, clock->mult);
113         if (tmp == 0)
114                 tmp = 1;
115
116         interval = (cycle_t) tmp;
117         tk->cycle_interval = interval;
118
119         /* Go back from cycles -> shifted ns */
120         tk->xtime_interval = (u64) interval * clock->mult;
121         tk->xtime_remainder = ntpinterval - tk->xtime_interval;
122         tk->raw_interval =
123                 ((u64) interval * clock->mult) >> clock->shift;
124
125          /* if changing clocks, convert xtime_nsec shift units */
126         if (old_clock) {
127                 int shift_change = clock->shift - old_clock->shift;
128                 if (shift_change < 0)
129                         tk->xtime_nsec >>= -shift_change;
130                 else
131                         tk->xtime_nsec <<= shift_change;
132         }
133         tk->shift = clock->shift;
134
135         tk->ntp_error = 0;
136         tk->ntp_error_shift = NTP_SCALE_SHIFT - clock->shift;
137
138         /*
139          * The timekeeper keeps its own mult values for the currently
140          * active clocksource. These value will be adjusted via NTP
141          * to counteract clock drifting.
142          */
143         tk->mult = clock->mult;
144 }
145
146 /* Timekeeper helper functions. */
147
148 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
149 u32 (*arch_gettimeoffset)(void);
150
151 u32 get_arch_timeoffset(void)
152 {
153         if (likely(arch_gettimeoffset))
154                 return arch_gettimeoffset();
155         return 0;
156 }
157 #else
158 static inline u32 get_arch_timeoffset(void) { return 0; }
159 #endif
160
161 static inline s64 timekeeping_get_ns(struct timekeeper *tk)
162 {
163         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
164         struct clocksource *clock;
165         s64 nsec;
166
167         /* read clocksource: */
168         clock = tk->clock;
169         cycle_now = clock->read(clock);
170
171         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
172         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
173
174         nsec = cycle_delta * tk->mult + tk->xtime_nsec;
175         nsec >>= tk->shift;
176
177         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
178         return nsec + get_arch_timeoffset();
179 }
180
181 static inline s64 timekeeping_get_ns_raw(struct timekeeper *tk)
182 {
183         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
184         struct clocksource *clock;
185         s64 nsec;
186
187         /* read clocksource: */
188         clock = tk->clock;
189         cycle_now = clock->read(clock);
190
191         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
192         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
193
194         /* convert delta to nanoseconds. */
195         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
196
197         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
198         return nsec + get_arch_timeoffset();
199 }
200
201 static RAW_NOTIFIER_HEAD(pvclock_gtod_chain);
202
203 static void update_pvclock_gtod(struct timekeeper *tk)
204 {
205         raw_notifier_call_chain(&pvclock_gtod_chain, 0, tk);
206 }
207
208 /**
209  * pvclock_gtod_register_notifier - register a pvclock timedata update listener
210  */
211 int pvclock_gtod_register_notifier(struct notifier_block *nb)
212 {
213         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
214         unsigned long flags;
215         int ret;
216
217         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
218         ret = raw_notifier_chain_register(&pvclock_gtod_chain, nb);
219         update_pvclock_gtod(tk);
220         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
221
222         return ret;
223 }
224 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_register_notifier);
225
226 /**
227  * pvclock_gtod_unregister_notifier - unregister a pvclock
228  * timedata update listener
229  */
230 int pvclock_gtod_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
231 {
232         unsigned long flags;
233         int ret;
234
235         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
236         ret = raw_notifier_chain_unregister(&pvclock_gtod_chain, nb);
237         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
238
239         return ret;
240 }
241 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_unregister_notifier);
242
243 /* must hold timekeeper_lock */
244 static void timekeeping_update(struct timekeeper *tk, bool clearntp, bool mirror)
245 {
246         if (clearntp) {
247                 tk->ntp_error = 0;
248                 ntp_clear();
249         }
250         update_vsyscall(tk);
251         update_pvclock_gtod(tk);
252
253         if (mirror)
254                 memcpy(&shadow_timekeeper, &timekeeper, sizeof(timekeeper));
255 }
256
257 /**
258  * timekeeping_forward_now - update clock to the current time
259  *
260  * Forward the current clock to update its state since the last call to
261  * update_wall_time(). This is useful before significant clock changes,
262  * as it avoids having to deal with this time offset explicitly.
263  */
264 static void timekeeping_forward_now(struct timekeeper *tk)
265 {
266         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
267         struct clocksource *clock;
268         s64 nsec;
269
270         clock = tk->clock;
271         cycle_now = clock->read(clock);
272         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
273         tk->cycle_last = clock->cycle_last = cycle_now;
274
275         tk->xtime_nsec += cycle_delta * tk->mult;
276
277         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
278         tk->xtime_nsec += (u64)get_arch_timeoffset() << tk->shift;
279
280         tk_normalize_xtime(tk);
281
282         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
283         timespec_add_ns(&tk->raw_time, nsec);
284 }
285
286 /**
287  * __getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec.
288  * @ts:         pointer to the timespec to be set
289  *
290  * Updates the time of day in the timespec.
291  * Returns 0 on success, or -ve when suspended (timespec will be undefined).
292  */
293 int __getnstimeofday(struct timespec *ts)
294 {
295         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
296         unsigned long seq;
297         s64 nsecs = 0;
298
299         do {
300                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
301
302                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
303                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
304
305         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
306
307         ts->tv_nsec = 0;
308         timespec_add_ns(ts, nsecs);
309
310         /*
311          * Do not bail out early, in case there were callers still using
312          * the value, even in the face of the WARN_ON.
313          */
314         if (unlikely(timekeeping_suspended))
315                 return -EAGAIN;
316         return 0;
317 }
318 EXPORT_SYMBOL(__getnstimeofday);
319
320 /**
321  * getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec.
322  * @ts:         pointer to the timespec to be set
323  *
324  * Returns the time of day in a timespec (WARN if suspended).
325  */
326 void getnstimeofday(struct timespec *ts)
327 {
328         WARN_ON(__getnstimeofday(ts));
329 }
330 EXPORT_SYMBOL(getnstimeofday);
331
332 ktime_t ktime_get(void)
333 {
334         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
335         unsigned int seq;
336         s64 secs, nsecs;
337
338         WARN_ON(timekeeping_suspended);
339
340         do {
341                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
342                 secs = tk->xtime_sec + tk->wall_to_monotonic.tv_sec;
343                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk) + tk->wall_to_monotonic.tv_nsec;
344
345         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
346         /*
347          * Use ktime_set/ktime_add_ns to create a proper ktime on
348          * 32-bit architectures without CONFIG_KTIME_SCALAR.
349          */
350         return ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
351 }
352 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
353
354 /**
355  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
356  * @ts:         pointer to timespec variable
357  *
358  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
359  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
360  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
361  */
362 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
363 {
364         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
365         struct timespec tomono;
366         s64 nsec;
367         unsigned int seq;
368
369         WARN_ON(timekeeping_suspended);
370
371         do {
372                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
373                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
374                 nsec = timekeeping_get_ns(tk);
375                 tomono = tk->wall_to_monotonic;
376
377         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
378
379         ts->tv_sec += tomono.tv_sec;
380         ts->tv_nsec = 0;
381         timespec_add_ns(ts, nsec + tomono.tv_nsec);
382 }
383 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
384
385
386 /**
387  * timekeeping_clocktai - Returns the TAI time of day in a timespec
388  * @ts:         pointer to the timespec to be set
389  *
390  * Returns the time of day in a timespec.
391  */
392 void timekeeping_clocktai(struct timespec *ts)
393 {
394         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
395         unsigned long seq;
396         u64 nsecs;
397
398         WARN_ON(timekeeping_suspended);
399
400         do {
401                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
402
403                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec + tk->tai_offset;
404                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
405
406         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
407
408         ts->tv_nsec = 0;
409         timespec_add_ns(ts, nsecs);
410
411 }
412 EXPORT_SYMBOL(timekeeping_clocktai);
413
414
415 /**
416  * ktime_get_clocktai - Returns the TAI time of day in a ktime
417  *
418  * Returns the time of day in a ktime.
419  */
420 ktime_t ktime_get_clocktai(void)
421 {
422         struct timespec ts;
423
424         timekeeping_clocktai(&ts);
425         return timespec_to_ktime(ts);
426 }
427 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_clocktai);
428
429 #ifdef CONFIG_NTP_PPS
430
431 /**
432  * getnstime_raw_and_real - get day and raw monotonic time in timespec format
433  * @ts_raw:     pointer to the timespec to be set to raw monotonic time
434  * @ts_real:    pointer to the timespec to be set to the time of day
435  *
436  * This function reads both the time of day and raw monotonic time at the
437  * same time atomically and stores the resulting timestamps in timespec
438  * format.
439  */
440 void getnstime_raw_and_real(struct timespec *ts_raw, struct timespec *ts_real)
441 {
442         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
443         unsigned long seq;
444         s64 nsecs_raw, nsecs_real;
445
446         WARN_ON_ONCE(timekeeping_suspended);
447
448         do {
449                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
450
451                 *ts_raw = tk->raw_time;
452                 ts_real->tv_sec = tk->xtime_sec;
453                 ts_real->tv_nsec = 0;
454
455                 nsecs_raw = timekeeping_get_ns_raw(tk);
456                 nsecs_real = timekeeping_get_ns(tk);
457
458         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
459
460         timespec_add_ns(ts_raw, nsecs_raw);
461         timespec_add_ns(ts_real, nsecs_real);
462 }
463 EXPORT_SYMBOL(getnstime_raw_and_real);
464
465 #endif /* CONFIG_NTP_PPS */
466
467 /**
468  * do_gettimeofday - Returns the time of day in a timeval
469  * @tv:         pointer to the timeval to be set
470  *
471  * NOTE: Users should be converted to using getnstimeofday()
472  */
473 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
474 {
475         struct timespec now;
476
477         getnstimeofday(&now);
478         tv->tv_sec = now.tv_sec;
479         tv->tv_usec = now.tv_nsec/1000;
480 }
481 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
482
483 /**
484  * do_settimeofday - Sets the time of day
485  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the new time
486  *
487  * Sets the time of day to the new time and update NTP and notify hrtimers
488  */
489 int do_settimeofday(const struct timespec *tv)
490 {
491         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
492         struct timespec ts_delta, xt;
493         unsigned long flags;
494
495         if (!timespec_valid_strict(tv))
496                 return -EINVAL;
497
498         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
499         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
500
501         timekeeping_forward_now(tk);
502
503         xt = tk_xtime(tk);
504         ts_delta.tv_sec = tv->tv_sec - xt.tv_sec;
505         ts_delta.tv_nsec = tv->tv_nsec - xt.tv_nsec;
506
507         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, ts_delta));
508
509         tk_set_xtime(tk, tv);
510
511         timekeeping_update(tk, true, true);
512
513         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
514         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
515
516         /* signal hrtimers about time change */
517         clock_was_set();
518
519         return 0;
520 }
521 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
522
523 /**
524  * timekeeping_inject_offset - Adds or subtracts from the current time.
525  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the offset
526  *
527  * Adds or subtracts an offset value from the current time.
528  */
529 int timekeeping_inject_offset(struct timespec *ts)
530 {
531         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
532         unsigned long flags;
533         struct timespec tmp;
534         int ret = 0;
535
536         if ((unsigned long)ts->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
537                 return -EINVAL;
538
539         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
540         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
541
542         timekeeping_forward_now(tk);
543
544         /* Make sure the proposed value is valid */
545         tmp = timespec_add(tk_xtime(tk),  *ts);
546         if (!timespec_valid_strict(&tmp)) {
547                 ret = -EINVAL;
548                 goto error;
549         }
550
551         tk_xtime_add(tk, ts);
552         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, *ts));
553
554 error: /* even if we error out, we forwarded the time, so call update */
555         timekeeping_update(tk, true, true);
556
557         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
558         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
559
560         /* signal hrtimers about time change */
561         clock_was_set();
562
563         return ret;
564 }
565 EXPORT_SYMBOL(timekeeping_inject_offset);
566
567
568 /**
569  * timekeeping_get_tai_offset - Returns current TAI offset from UTC
570  *
571  */
572 s32 timekeeping_get_tai_offset(void)
573 {
574         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
575         unsigned int seq;
576         s32 ret;
577
578         do {
579                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
580                 ret = tk->tai_offset;
581         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
582
583         return ret;
584 }
585
586 /**
587  * __timekeeping_set_tai_offset - Lock free worker function
588  *
589  */
590 static void __timekeeping_set_tai_offset(struct timekeeper *tk, s32 tai_offset)
591 {
592         tk->tai_offset = tai_offset;
593         tk->offs_tai = ktime_sub(tk->offs_real, ktime_set(tai_offset, 0));
594 }
595
596 /**
597  * timekeeping_set_tai_offset - Sets the current TAI offset from UTC
598  *
599  */
600 void timekeeping_set_tai_offset(s32 tai_offset)
601 {
602         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
603         unsigned long flags;
604
605         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
606         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
607         __timekeeping_set_tai_offset(tk, tai_offset);
608         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
609         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
610         clock_was_set();
611 }
612
613 /**
614  * change_clocksource - Swaps clocksources if a new one is available
615  *
616  * Accumulates current time interval and initializes new clocksource
617  */
618 static int change_clocksource(void *data)
619 {
620         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
621         struct clocksource *new, *old;
622         unsigned long flags;
623
624         new = (struct clocksource *) data;
625
626         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
627         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
628
629         timekeeping_forward_now(tk);
630         if (!new->enable || new->enable(new) == 0) {
631                 old = tk->clock;
632                 tk_setup_internals(tk, new);
633                 if (old->disable)
634                         old->disable(old);
635         }
636         timekeeping_update(tk, true, true);
637
638         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
639         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
640
641         return 0;
642 }
643
644 /**
645  * timekeeping_notify - Install a new clock source
646  * @clock:              pointer to the clock source
647  *
648  * This function is called from clocksource.c after a new, better clock
649  * source has been registered. The caller holds the clocksource_mutex.
650  */
651 void timekeeping_notify(struct clocksource *clock)
652 {
653         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
654
655         if (tk->clock == clock)
656                 return;
657         stop_machine(change_clocksource, clock, NULL);
658         tick_clock_notify();
659 }
660
661 /**
662  * ktime_get_real - get the real (wall-) time in ktime_t format
663  *
664  * returns the time in ktime_t format
665  */
666 ktime_t ktime_get_real(void)
667 {
668         struct timespec now;
669
670         getnstimeofday(&now);
671
672         return timespec_to_ktime(now);
673 }
674 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real);
675
676 /**
677  * getrawmonotonic - Returns the raw monotonic time in a timespec
678  * @ts:         pointer to the timespec to be set
679  *
680  * Returns the raw monotonic time (completely un-modified by ntp)
681  */
682 void getrawmonotonic(struct timespec *ts)
683 {
684         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
685         unsigned long seq;
686         s64 nsecs;
687
688         do {
689                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
690                 nsecs = timekeeping_get_ns_raw(tk);
691                 *ts = tk->raw_time;
692
693         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
694
695         timespec_add_ns(ts, nsecs);
696 }
697 EXPORT_SYMBOL(getrawmonotonic);
698
699 /**
700  * timekeeping_valid_for_hres - Check if timekeeping is suitable for hres
701  */
702 int timekeeping_valid_for_hres(void)
703 {
704         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
705         unsigned long seq;
706         int ret;
707
708         do {
709                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
710
711                 ret = tk->clock->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
712
713         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
714
715         return ret;
716 }
717
718 /**
719  * timekeeping_max_deferment - Returns max time the clocksource can be deferred
720  */
721 u64 timekeeping_max_deferment(void)
722 {
723         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
724         unsigned long seq;
725         u64 ret;
726
727         do {
728                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
729
730                 ret = tk->clock->max_idle_ns;
731
732         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
733
734         return ret;
735 }
736
737 /**
738  * read_persistent_clock -  Return time from the persistent clock.
739  *
740  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
741  * Reads the time from the battery backed persistent clock.
742  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
743  *
744  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
745  */
746 void __attribute__((weak)) read_persistent_clock(struct timespec *ts)
747 {
748         ts->tv_sec = 0;
749         ts->tv_nsec = 0;
750 }
751
752 /**
753  * read_boot_clock -  Return time of the system start.
754  *
755  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
756  * Function to read the exact time the system has been started.
757  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
758  *
759  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
760  */
761 void __attribute__((weak)) read_boot_clock(struct timespec *ts)
762 {
763         ts->tv_sec = 0;
764         ts->tv_nsec = 0;
765 }
766
767 /*
768  * timekeeping_init - Initializes the clocksource and common timekeeping values
769  */
770 void __init timekeeping_init(void)
771 {
772         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
773         struct clocksource *clock;
774         unsigned long flags;
775         struct timespec now, boot, tmp;
776
777         read_persistent_clock(&now);
778
779         if (!timespec_valid_strict(&now)) {
780                 pr_warn("WARNING: Persistent clock returned invalid value!\n"
781                         "         Check your CMOS/BIOS settings.\n");
782                 now.tv_sec = 0;
783                 now.tv_nsec = 0;
784         } else if (now.tv_sec || now.tv_nsec)
785                 persistent_clock_exist = true;
786
787         read_boot_clock(&boot);
788         if (!timespec_valid_strict(&boot)) {
789                 pr_warn("WARNING: Boot clock returned invalid value!\n"
790                         "         Check your CMOS/BIOS settings.\n");
791                 boot.tv_sec = 0;
792                 boot.tv_nsec = 0;
793         }
794
795         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
796         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
797         ntp_init();
798
799         clock = clocksource_default_clock();
800         if (clock->enable)
801                 clock->enable(clock);
802         tk_setup_internals(tk, clock);
803
804         tk_set_xtime(tk, &now);
805         tk->raw_time.tv_sec = 0;
806         tk->raw_time.tv_nsec = 0;
807         if (boot.tv_sec == 0 && boot.tv_nsec == 0)
808                 boot = tk_xtime(tk);
809
810         set_normalized_timespec(&tmp, -boot.tv_sec, -boot.tv_nsec);
811         tk_set_wall_to_mono(tk, tmp);
812
813         tmp.tv_sec = 0;
814         tmp.tv_nsec = 0;
815         tk_set_sleep_time(tk, tmp);
816
817         memcpy(&shadow_timekeeper, &timekeeper, sizeof(timekeeper));
818
819         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
820         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
821 }
822
823 /* time in seconds when suspend began */
824 static struct timespec timekeeping_suspend_time;
825
826 /**
827  * __timekeeping_inject_sleeptime - Internal function to add sleep interval
828  * @delta: pointer to a timespec delta value
829  *
830  * Takes a timespec offset measuring a suspend interval and properly
831  * adds the sleep offset to the timekeeping variables.
832  */
833 static void __timekeeping_inject_sleeptime(struct timekeeper *tk,
834                                                         struct timespec *delta)
835 {
836         if (!timespec_valid_strict(delta)) {
837                 printk(KERN_WARNING "__timekeeping_inject_sleeptime: Invalid "
838                                         "sleep delta value!\n");
839                 return;
840         }
841         tk_xtime_add(tk, delta);
842         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, *delta));
843         tk_set_sleep_time(tk, timespec_add(tk->total_sleep_time, *delta));
844 }
845
846 /**
847  * timekeeping_inject_sleeptime - Adds suspend interval to timeekeeping values
848  * @delta: pointer to a timespec delta value
849  *
850  * This hook is for architectures that cannot support read_persistent_clock
851  * because their RTC/persistent clock is only accessible when irqs are enabled.
852  *
853  * This function should only be called by rtc_resume(), and allows
854  * a suspend offset to be injected into the timekeeping values.
855  */
856 void timekeeping_inject_sleeptime(struct timespec *delta)
857 {
858         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
859         unsigned long flags;
860
861         /*
862          * Make sure we don't set the clock twice, as timekeeping_resume()
863          * already did it
864          */
865         if (has_persistent_clock())
866                 return;
867
868         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
869         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
870
871         timekeeping_forward_now(tk);
872
873         __timekeeping_inject_sleeptime(tk, delta);
874
875         timekeeping_update(tk, true, true);
876
877         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
878         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
879
880         /* signal hrtimers about time change */
881         clock_was_set();
882 }
883
884 /**
885  * timekeeping_resume - Resumes the generic timekeeping subsystem.
886  *
887  * This is for the generic clocksource timekeeping.
888  * xtime/wall_to_monotonic/jiffies/etc are
889  * still managed by arch specific suspend/resume code.
890  */
891 static void timekeeping_resume(void)
892 {
893         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
894         struct clocksource *clock = tk->clock;
895         unsigned long flags;
896         struct timespec ts_new, ts_delta;
897         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
898         bool suspendtime_found = false;
899
900         read_persistent_clock(&ts_new);
901
902         clockevents_resume();
903         clocksource_resume();
904
905         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
906         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
907
908         /*
909          * After system resumes, we need to calculate the suspended time and
910          * compensate it for the OS time. There are 3 sources that could be
911          * used: Nonstop clocksource during suspend, persistent clock and rtc
912          * device.
913          *
914          * One specific platform may have 1 or 2 or all of them, and the
915          * preference will be:
916          *      suspend-nonstop clocksource -> persistent clock -> rtc
917          * The less preferred source will only be tried if there is no better
918          * usable source. The rtc part is handled separately in rtc core code.
919          */
920         cycle_now = clock->read(clock);
921         if ((clock->flags & CLOCK_SOURCE_SUSPEND_NONSTOP) &&
922                 cycle_now > clock->cycle_last) {
923                 u64 num, max = ULLONG_MAX;
924                 u32 mult = clock->mult;
925                 u32 shift = clock->shift;
926                 s64 nsec = 0;
927
928                 cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
929
930                 /*
931                  * "cycle_delta * mutl" may cause 64 bits overflow, if the
932                  * suspended time is too long. In that case we need do the
933                  * 64 bits math carefully
934                  */
935                 do_div(max, mult);
936                 if (cycle_delta > max) {
937                         num = div64_u64(cycle_delta, max);
938                         nsec = (((u64) max * mult) >> shift) * num;
939                         cycle_delta -= num * max;
940                 }
941                 nsec += ((u64) cycle_delta * mult) >> shift;
942
943                 ts_delta = ns_to_timespec(nsec);
944                 suspendtime_found = true;
945         } else if (timespec_compare(&ts_new, &timekeeping_suspend_time) > 0) {
946                 ts_delta = timespec_sub(ts_new, timekeeping_suspend_time);
947                 suspendtime_found = true;
948         }
949
950         if (suspendtime_found)
951                 __timekeeping_inject_sleeptime(tk, &ts_delta);
952
953         /* Re-base the last cycle value */
954         tk->cycle_last = clock->cycle_last = cycle_now;
955         tk->ntp_error = 0;
956         timekeeping_suspended = 0;
957         timekeeping_update(tk, false, true);
958         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
959         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
960
961         touch_softlockup_watchdog();
962
963         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_RESUME, NULL);
964
965         /* Resume hrtimers */
966         hrtimers_resume();
967 }
968
969 static int timekeeping_suspend(void)
970 {
971         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
972         unsigned long flags;
973         struct timespec         delta, delta_delta;
974         static struct timespec  old_delta;
975
976         read_persistent_clock(&timekeeping_suspend_time);
977
978         /*
979          * On some systems the persistent_clock can not be detected at
980          * timekeeping_init by its return value, so if we see a valid
981          * value returned, update the persistent_clock_exists flag.
982          */
983         if (timekeeping_suspend_time.tv_sec || timekeeping_suspend_time.tv_nsec)
984                 persistent_clock_exist = true;
985
986         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
987         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
988         timekeeping_forward_now(tk);
989         timekeeping_suspended = 1;
990
991         /*
992          * To avoid drift caused by repeated suspend/resumes,
993          * which each can add ~1 second drift error,
994          * try to compensate so the difference in system time
995          * and persistent_clock time stays close to constant.
996          */
997         delta = timespec_sub(tk_xtime(tk), timekeeping_suspend_time);
998         delta_delta = timespec_sub(delta, old_delta);
999         if (abs(delta_delta.tv_sec)  >= 2) {
1000                 /*
1001                  * if delta_delta is too large, assume time correction
1002                  * has occured and set old_delta to the current delta.
1003                  */
1004                 old_delta = delta;
1005         } else {
1006                 /* Otherwise try to adjust old_system to compensate */
1007                 timekeeping_suspend_time =
1008                         timespec_add(timekeeping_suspend_time, delta_delta);
1009         }
1010         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1011         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1012
1013         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_SUSPEND, NULL);
1014         clocksource_suspend();
1015         clockevents_suspend();
1016
1017         return 0;
1018 }
1019
1020 /* sysfs resume/suspend bits for timekeeping */
1021 static struct syscore_ops timekeeping_syscore_ops = {
1022         .resume         = timekeeping_resume,
1023         .suspend        = timekeeping_suspend,
1024 };
1025
1026 static int __init timekeeping_init_ops(void)
1027 {
1028         register_syscore_ops(&timekeeping_syscore_ops);
1029         return 0;
1030 }
1031
1032 device_initcall(timekeeping_init_ops);
1033
1034 /*
1035  * If the error is already larger, we look ahead even further
1036  * to compensate for late or lost adjustments.
1037  */
1038 static __always_inline int timekeeping_bigadjust(struct timekeeper *tk,
1039                                                  s64 error, s64 *interval,
1040                                                  s64 *offset)
1041 {
1042         s64 tick_error, i;
1043         u32 look_ahead, adj;
1044         s32 error2, mult;
1045
1046         /*
1047          * Use the current error value to determine how much to look ahead.
1048          * The larger the error the slower we adjust for it to avoid problems
1049          * with losing too many ticks, otherwise we would overadjust and
1050          * produce an even larger error.  The smaller the adjustment the
1051          * faster we try to adjust for it, as lost ticks can do less harm
1052          * here.  This is tuned so that an error of about 1 msec is adjusted
1053          * within about 1 sec (or 2^20 nsec in 2^SHIFT_HZ ticks).
1054          */
1055         error2 = tk->ntp_error >> (NTP_SCALE_SHIFT + 22 - 2 * SHIFT_HZ);
1056         error2 = abs(error2);
1057         for (look_ahead = 0; error2 > 0; look_ahead++)
1058                 error2 >>= 2;
1059
1060         /*
1061          * Now calculate the error in (1 << look_ahead) ticks, but first
1062          * remove the single look ahead already included in the error.
1063          */
1064         tick_error = ntp_tick_length() >> (tk->ntp_error_shift + 1);
1065         tick_error -= tk->xtime_interval >> 1;
1066         error = ((error - tick_error) >> look_ahead) + tick_error;
1067
1068         /* Finally calculate the adjustment shift value.  */
1069         i = *interval;
1070         mult = 1;
1071         if (error < 0) {
1072                 error = -error;
1073                 *interval = -*interval;
1074                 *offset = -*offset;
1075                 mult = -1;
1076         }
1077         for (adj = 0; error > i; adj++)
1078                 error >>= 1;
1079
1080         *interval <<= adj;
1081         *offset <<= adj;
1082         return mult << adj;
1083 }
1084
1085 /*
1086  * Adjust the multiplier to reduce the error value,
1087  * this is optimized for the most common adjustments of -1,0,1,
1088  * for other values we can do a bit more work.
1089  */
1090 static void timekeeping_adjust(struct timekeeper *tk, s64 offset)
1091 {
1092         s64 error, interval = tk->cycle_interval;
1093         int adj;
1094
1095         /*
1096          * The point of this is to check if the error is greater than half
1097          * an interval.
1098          *
1099          * First we shift it down from NTP_SHIFT to clocksource->shifted nsecs.
1100          *
1101          * Note we subtract one in the shift, so that error is really error*2.
1102          * This "saves" dividing(shifting) interval twice, but keeps the
1103          * (error > interval) comparison as still measuring if error is
1104          * larger than half an interval.
1105          *
1106          * Note: It does not "save" on aggravation when reading the code.
1107          */
1108         error = tk->ntp_error >> (tk->ntp_error_shift - 1);
1109         if (error > interval) {
1110                 /*
1111                  * We now divide error by 4(via shift), which checks if
1112                  * the error is greater than twice the interval.
1113                  * If it is greater, we need a bigadjust, if its smaller,
1114                  * we can adjust by 1.
1115                  */
1116                 error >>= 2;
1117                 /*
1118                  * XXX - In update_wall_time, we round up to the next
1119                  * nanosecond, and store the amount rounded up into
1120                  * the error. This causes the likely below to be unlikely.
1121                  *
1122                  * The proper fix is to avoid rounding up by using
1123                  * the high precision tk->xtime_nsec instead of
1124                  * xtime.tv_nsec everywhere. Fixing this will take some
1125                  * time.
1126                  */
1127                 if (likely(error <= interval))
1128                         adj = 1;
1129                 else
1130                         adj = timekeeping_bigadjust(tk, error, &interval, &offset);
1131         } else {
1132                 if (error < -interval) {
1133                         /* See comment above, this is just switched for the negative */
1134                         error >>= 2;
1135                         if (likely(error >= -interval)) {
1136                                 adj = -1;
1137                                 interval = -interval;
1138                                 offset = -offset;
1139                         } else {
1140                                 adj = timekeeping_bigadjust(tk, error, &interval, &offset);
1141                         }
1142                 } else {
1143                         goto out_adjust;
1144                 }
1145         }
1146
1147         if (unlikely(tk->clock->maxadj &&
1148                 (tk->mult + adj > tk->clock->mult + tk->clock->maxadj))) {
1149                 printk_once(KERN_WARNING
1150                         "Adjusting %s more than 11%% (%ld vs %ld)\n",
1151                         tk->clock->name, (long)tk->mult + adj,
1152                         (long)tk->clock->mult + tk->clock->maxadj);
1153         }
1154         /*
1155          * So the following can be confusing.
1156          *
1157          * To keep things simple, lets assume adj == 1 for now.
1158          *
1159          * When adj != 1, remember that the interval and offset values
1160          * have been appropriately scaled so the math is the same.
1161          *
1162          * The basic idea here is that we're increasing the multiplier
1163          * by one, this causes the xtime_interval to be incremented by
1164          * one cycle_interval. This is because:
1165          *      xtime_interval = cycle_interval * mult
1166          * So if mult is being incremented by one:
1167          *      xtime_interval = cycle_interval * (mult + 1)
1168          * Its the same as:
1169          *      xtime_interval = (cycle_interval * mult) + cycle_interval
1170          * Which can be shortened to:
1171          *      xtime_interval += cycle_interval
1172          *
1173          * So offset stores the non-accumulated cycles. Thus the current
1174          * time (in shifted nanoseconds) is:
1175          *      now = (offset * adj) + xtime_nsec
1176          * Now, even though we're adjusting the clock frequency, we have
1177          * to keep time consistent. In other words, we can't jump back
1178          * in time, and we also want to avoid jumping forward in time.
1179          *
1180          * So given the same offset value, we need the time to be the same
1181          * both before and after the freq adjustment.
1182          *      now = (offset * adj_1) + xtime_nsec_1
1183          *      now = (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
1184          * So:
1185          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1186          *              (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
1187          * And we know:
1188          *      adj_2 = adj_1 + 1
1189          * So:
1190          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1191          *              (offset * (adj_1+1)) + xtime_nsec_2
1192          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1193          *              (offset * adj_1) + offset + xtime_nsec_2
1194          * Canceling the sides:
1195          *      xtime_nsec_1 = offset + xtime_nsec_2
1196          * Which gives us:
1197          *      xtime_nsec_2 = xtime_nsec_1 - offset
1198          * Which simplfies to:
1199          *      xtime_nsec -= offset
1200          *
1201          * XXX - TODO: Doc ntp_error calculation.
1202          */
1203         tk->mult += adj;
1204         tk->xtime_interval += interval;
1205         tk->xtime_nsec -= offset;
1206         tk->ntp_error -= (interval - offset) << tk->ntp_error_shift;
1207
1208 out_adjust:
1209         /*
1210          * It may be possible that when we entered this function, xtime_nsec
1211          * was very small.  Further, if we're slightly speeding the clocksource
1212          * in the code above, its possible the required corrective factor to
1213          * xtime_nsec could cause it to underflow.
1214          *
1215          * Now, since we already accumulated the second, cannot simply roll
1216          * the accumulated second back, since the NTP subsystem has been
1217          * notified via second_overflow. So instead we push xtime_nsec forward
1218          * by the amount we underflowed, and add that amount into the error.
1219          *
1220          * We'll correct this error next time through this function, when
1221          * xtime_nsec is not as small.
1222          */
1223         if (unlikely((s64)tk->xtime_nsec < 0)) {
1224                 s64 neg = -(s64)tk->xtime_nsec;
1225                 tk->xtime_nsec = 0;
1226                 tk->ntp_error += neg << tk->ntp_error_shift;
1227         }
1228
1229 }
1230
1231 /**
1232  * accumulate_nsecs_to_secs - Accumulates nsecs into secs
1233  *
1234  * Helper function that accumulates a the nsecs greater then a second
1235  * from the xtime_nsec field to the xtime_secs field.
1236  * It also calls into the NTP code to handle leapsecond processing.
1237  *
1238  */
1239 static inline void accumulate_nsecs_to_secs(struct timekeeper *tk)
1240 {
1241         u64 nsecps = (u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift;
1242
1243         while (tk->xtime_nsec >= nsecps) {
1244                 int leap;
1245
1246                 tk->xtime_nsec -= nsecps;
1247                 tk->xtime_sec++;
1248
1249                 /* Figure out if its a leap sec and apply if needed */
1250                 leap = second_overflow(tk->xtime_sec);
1251                 if (unlikely(leap)) {
1252                         struct timespec ts;
1253
1254                         tk->xtime_sec += leap;
1255
1256                         ts.tv_sec = leap;
1257                         ts.tv_nsec = 0;
1258                         tk_set_wall_to_mono(tk,
1259                                 timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, ts));
1260
1261                         __timekeeping_set_tai_offset(tk, tk->tai_offset - leap);
1262
1263                         clock_was_set_delayed();
1264                 }
1265         }
1266 }
1267
1268 /**
1269  * logarithmic_accumulation - shifted accumulation of cycles
1270  *
1271  * This functions accumulates a shifted interval of cycles into
1272  * into a shifted interval nanoseconds. Allows for O(log) accumulation
1273  * loop.
1274  *
1275  * Returns the unconsumed cycles.
1276  */
1277 static cycle_t logarithmic_accumulation(struct timekeeper *tk, cycle_t offset,
1278                                                 u32 shift)
1279 {
1280         cycle_t interval = tk->cycle_interval << shift;
1281         u64 raw_nsecs;
1282
1283         /* If the offset is smaller then a shifted interval, do nothing */
1284         if (offset < interval)
1285                 return offset;
1286
1287         /* Accumulate one shifted interval */
1288         offset -= interval;
1289         tk->cycle_last += interval;
1290
1291         tk->xtime_nsec += tk->xtime_interval << shift;
1292         accumulate_nsecs_to_secs(tk);
1293
1294         /* Accumulate raw time */
1295         raw_nsecs = (u64)tk->raw_interval << shift;
1296         raw_nsecs += tk->raw_time.tv_nsec;
1297         if (raw_nsecs >= NSEC_PER_SEC) {
1298                 u64 raw_secs = raw_nsecs;
1299                 raw_nsecs = do_div(raw_secs, NSEC_PER_SEC);
1300                 tk->raw_time.tv_sec += raw_secs;
1301         }
1302         tk->raw_time.tv_nsec = raw_nsecs;
1303
1304         /* Accumulate error between NTP and clock interval */
1305         tk->ntp_error += ntp_tick_length() << shift;
1306         tk->ntp_error -= (tk->xtime_interval + tk->xtime_remainder) <<
1307                                                 (tk->ntp_error_shift + shift);
1308
1309         return offset;
1310 }
1311
1312 #ifdef CONFIG_GENERIC_TIME_VSYSCALL_OLD
1313 static inline void old_vsyscall_fixup(struct timekeeper *tk)
1314 {
1315         s64 remainder;
1316
1317         /*
1318         * Store only full nanoseconds into xtime_nsec after rounding
1319         * it up and add the remainder to the error difference.
1320         * XXX - This is necessary to avoid small 1ns inconsistnecies caused
1321         * by truncating the remainder in vsyscalls. However, it causes
1322         * additional work to be done in timekeeping_adjust(). Once
1323         * the vsyscall implementations are converted to use xtime_nsec
1324         * (shifted nanoseconds), and CONFIG_GENERIC_TIME_VSYSCALL_OLD
1325         * users are removed, this can be killed.
1326         */
1327         remainder = tk->xtime_nsec & ((1ULL << tk->shift) - 1);
1328         tk->xtime_nsec -= remainder;
1329         tk->xtime_nsec += 1ULL << tk->shift;
1330         tk->ntp_error += remainder << tk->ntp_error_shift;
1331
1332 }
1333 #else
1334 #define old_vsyscall_fixup(tk)
1335 #endif
1336
1337
1338
1339 /**
1340  * update_wall_time - Uses the current clocksource to increment the wall time
1341  *
1342  */
1343 static void update_wall_time(void)
1344 {
1345         struct clocksource *clock;
1346         struct timekeeper *real_tk = &timekeeper;
1347         struct timekeeper *tk = &shadow_timekeeper;
1348         cycle_t offset;
1349         int shift = 0, maxshift;
1350         unsigned long flags;
1351
1352         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1353
1354         /* Make sure we're fully resumed: */
1355         if (unlikely(timekeeping_suspended))
1356                 goto out;
1357
1358         clock = real_tk->clock;
1359
1360 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
1361         offset = real_tk->cycle_interval;
1362 #else
1363         offset = (clock->read(clock) - clock->cycle_last) & clock->mask;
1364 #endif
1365
1366         /* Check if there's really nothing to do */
1367         if (offset < real_tk->cycle_interval)
1368                 goto out;
1369
1370         /*
1371          * With NO_HZ we may have to accumulate many cycle_intervals
1372          * (think "ticks") worth of time at once. To do this efficiently,
1373          * we calculate the largest doubling multiple of cycle_intervals
1374          * that is smaller than the offset.  We then accumulate that
1375          * chunk in one go, and then try to consume the next smaller
1376          * doubled multiple.
1377          */
1378         shift = ilog2(offset) - ilog2(tk->cycle_interval);
1379         shift = max(0, shift);
1380         /* Bound shift to one less than what overflows tick_length */
1381         maxshift = (64 - (ilog2(ntp_tick_length())+1)) - 1;
1382         shift = min(shift, maxshift);
1383         while (offset >= tk->cycle_interval) {
1384                 offset = logarithmic_accumulation(tk, offset, shift);
1385                 if (offset < tk->cycle_interval<<shift)
1386                         shift--;
1387         }
1388
1389         /* correct the clock when NTP error is too big */
1390         timekeeping_adjust(tk, offset);
1391
1392         /*
1393          * XXX This can be killed once everyone converts
1394          * to the new update_vsyscall.
1395          */
1396         old_vsyscall_fixup(tk);
1397
1398         /*
1399          * Finally, make sure that after the rounding
1400          * xtime_nsec isn't larger than NSEC_PER_SEC
1401          */
1402         accumulate_nsecs_to_secs(tk);
1403
1404         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1405         /* Update clock->cycle_last with the new value */
1406         clock->cycle_last = tk->cycle_last;
1407         /*
1408          * Update the real timekeeper.
1409          *
1410          * We could avoid this memcpy by switching pointers, but that
1411          * requires changes to all other timekeeper usage sites as
1412          * well, i.e. move the timekeeper pointer getter into the
1413          * spinlocked/seqcount protected sections. And we trade this
1414          * memcpy under the timekeeper_seq against one before we start
1415          * updating.
1416          */
1417         memcpy(real_tk, tk, sizeof(*tk));
1418         timekeeping_update(real_tk, false, false);
1419         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1420 out:
1421         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1422 }
1423
1424 /**
1425  * getboottime - Return the real time of system boot.
1426  * @ts:         pointer to the timespec to be set
1427  *
1428  * Returns the wall-time of boot in a timespec.
1429  *
1430  * This is based on the wall_to_monotonic offset and the total suspend
1431  * time. Calls to settimeofday will affect the value returned (which
1432  * basically means that however wrong your real time clock is at boot time,
1433  * you get the right time here).
1434  */
1435 void getboottime(struct timespec *ts)
1436 {
1437         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1438         struct timespec boottime = {
1439                 .tv_sec = tk->wall_to_monotonic.tv_sec +
1440                                 tk->total_sleep_time.tv_sec,
1441                 .tv_nsec = tk->wall_to_monotonic.tv_nsec +
1442                                 tk->total_sleep_time.tv_nsec
1443         };
1444
1445         set_normalized_timespec(ts, -boottime.tv_sec, -boottime.tv_nsec);
1446 }
1447 EXPORT_SYMBOL_GPL(getboottime);
1448
1449 /**
1450  * get_monotonic_boottime - Returns monotonic time since boot
1451  * @ts:         pointer to the timespec to be set
1452  *
1453  * Returns the monotonic time since boot in a timespec.
1454  *
1455  * This is similar to CLOCK_MONTONIC/ktime_get_ts, but also
1456  * includes the time spent in suspend.
1457  */
1458 void get_monotonic_boottime(struct timespec *ts)
1459 {
1460         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1461         struct timespec tomono, sleep;
1462         s64 nsec;
1463         unsigned int seq;
1464
1465         WARN_ON(timekeeping_suspended);
1466
1467         do {
1468                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1469                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
1470                 nsec = timekeeping_get_ns(tk);
1471                 tomono = tk->wall_to_monotonic;
1472                 sleep = tk->total_sleep_time;
1473
1474         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1475
1476         ts->tv_sec += tomono.tv_sec + sleep.tv_sec;
1477         ts->tv_nsec = 0;
1478         timespec_add_ns(ts, nsec + tomono.tv_nsec + sleep.tv_nsec);
1479 }
1480 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_monotonic_boottime);
1481
1482 /**
1483  * ktime_get_boottime - Returns monotonic time since boot in a ktime
1484  *
1485  * Returns the monotonic time since boot in a ktime
1486  *
1487  * This is similar to CLOCK_MONTONIC/ktime_get, but also
1488  * includes the time spent in suspend.
1489  */
1490 ktime_t ktime_get_boottime(void)
1491 {
1492         struct timespec ts;
1493
1494         get_monotonic_boottime(&ts);
1495         return timespec_to_ktime(ts);
1496 }
1497 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_boottime);
1498
1499 /**
1500  * monotonic_to_bootbased - Convert the monotonic time to boot based.
1501  * @ts:         pointer to the timespec to be converted
1502  */
1503 void monotonic_to_bootbased(struct timespec *ts)
1504 {
1505         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1506
1507         *ts = timespec_add(*ts, tk->total_sleep_time);
1508 }
1509 EXPORT_SYMBOL_GPL(monotonic_to_bootbased);
1510
1511 unsigned long get_seconds(void)
1512 {
1513         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1514
1515         return tk->xtime_sec;
1516 }
1517 EXPORT_SYMBOL(get_seconds);
1518
1519 struct timespec __current_kernel_time(void)
1520 {
1521         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1522
1523         return tk_xtime(tk);
1524 }
1525
1526 struct timespec current_kernel_time(void)
1527 {
1528         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1529         struct timespec now;
1530         unsigned long seq;
1531
1532         do {
1533                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1534
1535                 now = tk_xtime(tk);
1536         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1537
1538         return now;
1539 }
1540 EXPORT_SYMBOL(current_kernel_time);
1541
1542 struct timespec get_monotonic_coarse(void)
1543 {
1544         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1545         struct timespec now, mono;
1546         unsigned long seq;
1547
1548         do {
1549                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1550
1551                 now = tk_xtime(tk);
1552                 mono = tk->wall_to_monotonic;
1553         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1554
1555         set_normalized_timespec(&now, now.tv_sec + mono.tv_sec,
1556                                 now.tv_nsec + mono.tv_nsec);
1557         return now;
1558 }
1559
1560 /*
1561  * Must hold jiffies_lock
1562  */
1563 void do_timer(unsigned long ticks)
1564 {
1565         jiffies_64 += ticks;
1566         update_wall_time();
1567         calc_global_load(ticks);
1568 }
1569
1570 /**
1571  * get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset() - get xtime, wall_to_monotonic,
1572  *    and sleep offsets.
1573  * @xtim:       pointer to timespec to be set with xtime
1574  * @wtom:       pointer to timespec to be set with wall_to_monotonic
1575  * @sleep:      pointer to timespec to be set with time in suspend
1576  */
1577 void get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(struct timespec *xtim,
1578                                 struct timespec *wtom, struct timespec *sleep)
1579 {
1580         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1581         unsigned long seq;
1582
1583         do {
1584                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1585                 *xtim = tk_xtime(tk);
1586                 *wtom = tk->wall_to_monotonic;
1587                 *sleep = tk->total_sleep_time;
1588         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1589 }
1590
1591 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1592 /**
1593  * ktime_get_update_offsets - hrtimer helper
1594  * @offs_real:  pointer to storage for monotonic -> realtime offset
1595  * @offs_boot:  pointer to storage for monotonic -> boottime offset
1596  *
1597  * Returns current monotonic time and updates the offsets
1598  * Called from hrtimer_interupt() or retrigger_next_event()
1599  */
1600 ktime_t ktime_get_update_offsets(ktime_t *offs_real, ktime_t *offs_boot,
1601                                                         ktime_t *offs_tai)
1602 {
1603         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1604         ktime_t now;
1605         unsigned int seq;
1606         u64 secs, nsecs;
1607
1608         do {
1609                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1610
1611                 secs = tk->xtime_sec;
1612                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
1613
1614                 *offs_real = tk->offs_real;
1615                 *offs_boot = tk->offs_boot;
1616                 *offs_tai = tk->offs_tai;
1617         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1618
1619         now = ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
1620         now = ktime_sub(now, *offs_real);
1621         return now;
1622 }
1623 #endif
1624
1625 /**
1626  * ktime_get_monotonic_offset() - get wall_to_monotonic in ktime_t format
1627  */
1628 ktime_t ktime_get_monotonic_offset(void)
1629 {
1630         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1631         unsigned long seq;
1632         struct timespec wtom;
1633
1634         do {
1635                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1636                 wtom = tk->wall_to_monotonic;
1637         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1638
1639         return timespec_to_ktime(wtom);
1640 }
1641 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_monotonic_offset);
1642
1643
1644 /**
1645  * do_adjtimex() - Accessor function to NTP __do_adjtimex function
1646  */
1647 int do_adjtimex(struct timex *txc)
1648 {
1649         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1650         unsigned long flags;
1651         struct timespec ts;
1652         s32 orig_tai, tai;
1653         int ret;
1654
1655         /* Validate the data before disabling interrupts */
1656         ret = ntp_validate_timex(txc);
1657         if (ret)
1658                 return ret;
1659
1660         if (txc->modes & ADJ_SETOFFSET) {
1661                 struct timespec delta;
1662                 delta.tv_sec  = txc->time.tv_sec;
1663                 delta.tv_nsec = txc->time.tv_usec;
1664                 if (!(txc->modes & ADJ_NANO))
1665                         delta.tv_nsec *= 1000;
1666                 ret = timekeeping_inject_offset(&delta);
1667                 if (ret)
1668                         return ret;
1669         }
1670
1671         getnstimeofday(&ts);
1672
1673         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1674         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1675
1676         orig_tai = tai = tk->tai_offset;
1677         ret = __do_adjtimex(txc, &ts, &tai);
1678
1679         if (tai != orig_tai) {
1680                 __timekeeping_set_tai_offset(tk, tai);
1681                 clock_was_set_delayed();
1682         }
1683         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1684         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1685
1686         return ret;
1687 }
1688
1689 #ifdef CONFIG_NTP_PPS
1690 /**
1691  * hardpps() - Accessor function to NTP __hardpps function
1692  */
1693 void hardpps(const struct timespec *phase_ts, const struct timespec *raw_ts)
1694 {
1695         unsigned long flags;
1696
1697         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1698         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1699
1700         __hardpps(phase_ts, raw_ts);
1701
1702         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1703         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1704 }
1705 EXPORT_SYMBOL(hardpps);
1706 #endif
1707
1708 /**
1709  * xtime_update() - advances the timekeeping infrastructure
1710  * @ticks:      number of ticks, that have elapsed since the last call.
1711  *
1712  * Must be called with interrupts disabled.
1713  */
1714 void xtime_update(unsigned long ticks)
1715 {
1716         write_seqlock(&jiffies_lock);
1717         do_timer(ticks);
1718         write_sequnlock(&jiffies_lock);
1719 }