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