51ff917c959029d8b51e13696c34df5a62ee1def
[linux-2.6.git] / kernel / timer.c
1 /*
2  *  linux/kernel/timer.c
3  *
4  *  Kernel internal timers, kernel timekeeping, basic process system calls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
7  *
8  *  1997-01-28  Modified by Finn Arne Gangstad to make timers scale better.
9  *
10  *  1997-09-10  Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
11  *              "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
12  *  1998-12-24  Fixed a xtime SMP race (we need the xtime_lock rw spinlock to
13  *              serialize accesses to xtime/lost_ticks).
14  *                              Copyright (C) 1998  Andrea Arcangeli
15  *  1999-03-10  Improved NTP compatibility by Ulrich Windl
16  *  2002-05-31  Move sys_sysinfo here and make its locking sane, Robert Love
17  *  2000-10-05  Implemented scalable SMP per-CPU timer handling.
18  *                              Copyright (C) 2000, 2001, 2002  Ingo Molnar
19  *              Designed by David S. Miller, Alexey Kuznetsov and Ingo Molnar
20  */
21
22 #include <linux/kernel_stat.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/interrupt.h>
25 #include <linux/percpu.h>
26 #include <linux/init.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/swap.h>
29 #include <linux/notifier.h>
30 #include <linux/thread_info.h>
31 #include <linux/time.h>
32 #include <linux/jiffies.h>
33 #include <linux/posix-timers.h>
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/syscalls.h>
36
37 #include <asm/uaccess.h>
38 #include <asm/unistd.h>
39 #include <asm/div64.h>
40 #include <asm/timex.h>
41 #include <asm/io.h>
42
43 #ifdef CONFIG_TIME_INTERPOLATION
44 static void time_interpolator_update(long delta_nsec);
45 #else
46 #define time_interpolator_update(x)
47 #endif
48
49 /*
50  * per-CPU timer vector definitions:
51  */
52
53 #define TVN_BITS (CONFIG_BASE_SMALL ? 4 : 6)
54 #define TVR_BITS (CONFIG_BASE_SMALL ? 6 : 8)
55 #define TVN_SIZE (1 << TVN_BITS)
56 #define TVR_SIZE (1 << TVR_BITS)
57 #define TVN_MASK (TVN_SIZE - 1)
58 #define TVR_MASK (TVR_SIZE - 1)
59
60 struct timer_base_s {
61         spinlock_t lock;
62         struct timer_list *running_timer;
63 };
64
65 typedef struct tvec_s {
66         struct list_head vec[TVN_SIZE];
67 } tvec_t;
68
69 typedef struct tvec_root_s {
70         struct list_head vec[TVR_SIZE];
71 } tvec_root_t;
72
73 struct tvec_t_base_s {
74         struct timer_base_s t_base;
75         unsigned long timer_jiffies;
76         tvec_root_t tv1;
77         tvec_t tv2;
78         tvec_t tv3;
79         tvec_t tv4;
80         tvec_t tv5;
81 } ____cacheline_aligned_in_smp;
82
83 typedef struct tvec_t_base_s tvec_base_t;
84 static DEFINE_PER_CPU(tvec_base_t, tvec_bases);
85
86 static inline void set_running_timer(tvec_base_t *base,
87                                         struct timer_list *timer)
88 {
89 #ifdef CONFIG_SMP
90         base->t_base.running_timer = timer;
91 #endif
92 }
93
94 static void check_timer_failed(struct timer_list *timer)
95 {
96         static int whine_count;
97         if (whine_count < 16) {
98                 whine_count++;
99                 printk("Uninitialised timer!\n");
100                 printk("This is just a warning.  Your computer is OK\n");
101                 printk("function=0x%p, data=0x%lx\n",
102                         timer->function, timer->data);
103                 dump_stack();
104         }
105         /*
106          * Now fix it up
107          */
108         timer->magic = TIMER_MAGIC;
109 }
110
111 static inline void check_timer(struct timer_list *timer)
112 {
113         if (timer->magic != TIMER_MAGIC)
114                 check_timer_failed(timer);
115 }
116
117
118 static void internal_add_timer(tvec_base_t *base, struct timer_list *timer)
119 {
120         unsigned long expires = timer->expires;
121         unsigned long idx = expires - base->timer_jiffies;
122         struct list_head *vec;
123
124         if (idx < TVR_SIZE) {
125                 int i = expires & TVR_MASK;
126                 vec = base->tv1.vec + i;
127         } else if (idx < 1 << (TVR_BITS + TVN_BITS)) {
128                 int i = (expires >> TVR_BITS) & TVN_MASK;
129                 vec = base->tv2.vec + i;
130         } else if (idx < 1 << (TVR_BITS + 2 * TVN_BITS)) {
131                 int i = (expires >> (TVR_BITS + TVN_BITS)) & TVN_MASK;
132                 vec = base->tv3.vec + i;
133         } else if (idx < 1 << (TVR_BITS + 3 * TVN_BITS)) {
134                 int i = (expires >> (TVR_BITS + 2 * TVN_BITS)) & TVN_MASK;
135                 vec = base->tv4.vec + i;
136         } else if ((signed long) idx < 0) {
137                 /*
138                  * Can happen if you add a timer with expires == jiffies,
139                  * or you set a timer to go off in the past
140                  */
141                 vec = base->tv1.vec + (base->timer_jiffies & TVR_MASK);
142         } else {
143                 int i;
144                 /* If the timeout is larger than 0xffffffff on 64-bit
145                  * architectures then we use the maximum timeout:
146                  */
147                 if (idx > 0xffffffffUL) {
148                         idx = 0xffffffffUL;
149                         expires = idx + base->timer_jiffies;
150                 }
151                 i = (expires >> (TVR_BITS + 3 * TVN_BITS)) & TVN_MASK;
152                 vec = base->tv5.vec + i;
153         }
154         /*
155          * Timers are FIFO:
156          */
157         list_add_tail(&timer->entry, vec);
158 }
159
160 typedef struct timer_base_s timer_base_t;
161 /*
162  * Used by TIMER_INITIALIZER, we can't use per_cpu(tvec_bases)
163  * at compile time, and we need timer->base to lock the timer.
164  */
165 timer_base_t __init_timer_base
166         ____cacheline_aligned_in_smp = { .lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED };
167 EXPORT_SYMBOL(__init_timer_base);
168
169 /***
170  * init_timer - initialize a timer.
171  * @timer: the timer to be initialized
172  *
173  * init_timer() must be done to a timer prior calling *any* of the
174  * other timer functions.
175  */
176 void fastcall init_timer(struct timer_list *timer)
177 {
178         timer->entry.next = NULL;
179         timer->base = &per_cpu(tvec_bases, raw_smp_processor_id()).t_base;
180         timer->magic = TIMER_MAGIC;
181 }
182 EXPORT_SYMBOL(init_timer);
183
184 static inline void detach_timer(struct timer_list *timer,
185                                         int clear_pending)
186 {
187         struct list_head *entry = &timer->entry;
188
189         __list_del(entry->prev, entry->next);
190         if (clear_pending)
191                 entry->next = NULL;
192         entry->prev = LIST_POISON2;
193 }
194
195 /*
196  * We are using hashed locking: holding per_cpu(tvec_bases).t_base.lock
197  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
198  * locked, and the base itself is locked too.
199  *
200  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
201  * be found on ->tvX lists.
202  *
203  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
204  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
205  * locked.
206  */
207 static timer_base_t *lock_timer_base(struct timer_list *timer,
208                                         unsigned long *flags)
209 {
210         timer_base_t *base;
211
212         for (;;) {
213                 base = timer->base;
214                 if (likely(base != NULL)) {
215                         spin_lock_irqsave(&base->lock, *flags);
216                         if (likely(base == timer->base))
217                                 return base;
218                         /* The timer has migrated to another CPU */
219                         spin_unlock_irqrestore(&base->lock, *flags);
220                 }
221                 cpu_relax();
222         }
223 }
224
225 int __mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
226 {
227         timer_base_t *base;
228         tvec_base_t *new_base;
229         unsigned long flags;
230         int ret = 0;
231
232         BUG_ON(!timer->function);
233         check_timer(timer);
234
235         base = lock_timer_base(timer, &flags);
236
237         if (timer_pending(timer)) {
238                 detach_timer(timer, 0);
239                 ret = 1;
240         }
241
242         new_base = &__get_cpu_var(tvec_bases);
243
244         if (base != &new_base->t_base) {
245                 /*
246                  * We are trying to schedule the timer on the local CPU.
247                  * However we can't change timer's base while it is running,
248                  * otherwise del_timer_sync() can't detect that the timer's
249                  * handler yet has not finished. This also guarantees that
250                  * the timer is serialized wrt itself.
251                  */
252                 if (unlikely(base->running_timer == timer)) {
253                         /* The timer remains on a former base */
254                         new_base = container_of(base, tvec_base_t, t_base);
255                 } else {
256                         /* See the comment in lock_timer_base() */
257                         timer->base = NULL;
258                         spin_unlock(&base->lock);
259                         spin_lock(&new_base->t_base.lock);
260                         timer->base = &new_base->t_base;
261                 }
262         }
263
264         timer->expires = expires;
265         internal_add_timer(new_base, timer);
266         spin_unlock_irqrestore(&new_base->t_base.lock, flags);
267
268         return ret;
269 }
270
271 EXPORT_SYMBOL(__mod_timer);
272
273 /***
274  * add_timer_on - start a timer on a particular CPU
275  * @timer: the timer to be added
276  * @cpu: the CPU to start it on
277  *
278  * This is not very scalable on SMP. Double adds are not possible.
279  */
280 void add_timer_on(struct timer_list *timer, int cpu)
281 {
282         tvec_base_t *base = &per_cpu(tvec_bases, cpu);
283         unsigned long flags;
284
285         BUG_ON(timer_pending(timer) || !timer->function);
286
287         check_timer(timer);
288
289         spin_lock_irqsave(&base->t_base.lock, flags);
290         timer->base = &base->t_base;
291         internal_add_timer(base, timer);
292         spin_unlock_irqrestore(&base->t_base.lock, flags);
293 }
294
295
296 /***
297  * mod_timer - modify a timer's timeout
298  * @timer: the timer to be modified
299  *
300  * mod_timer is a more efficient way to update the expire field of an
301  * active timer (if the timer is inactive it will be activated)
302  *
303  * mod_timer(timer, expires) is equivalent to:
304  *
305  *     del_timer(timer); timer->expires = expires; add_timer(timer);
306  *
307  * Note that if there are multiple unserialized concurrent users of the
308  * same timer, then mod_timer() is the only safe way to modify the timeout,
309  * since add_timer() cannot modify an already running timer.
310  *
311  * The function returns whether it has modified a pending timer or not.
312  * (ie. mod_timer() of an inactive timer returns 0, mod_timer() of an
313  * active timer returns 1.)
314  */
315 int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
316 {
317         BUG_ON(!timer->function);
318
319         check_timer(timer);
320
321         /*
322          * This is a common optimization triggered by the
323          * networking code - if the timer is re-modified
324          * to be the same thing then just return:
325          */
326         if (timer->expires == expires && timer_pending(timer))
327                 return 1;
328
329         return __mod_timer(timer, expires);
330 }
331
332 EXPORT_SYMBOL(mod_timer);
333
334 /***
335  * del_timer - deactive a timer.
336  * @timer: the timer to be deactivated
337  *
338  * del_timer() deactivates a timer - this works on both active and inactive
339  * timers.
340  *
341  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
342  * (ie. del_timer() of an inactive timer returns 0, del_timer() of an
343  * active timer returns 1.)
344  */
345 int del_timer(struct timer_list *timer)
346 {
347         timer_base_t *base;
348         unsigned long flags;
349         int ret = 0;
350
351         check_timer(timer);
352
353         if (timer_pending(timer)) {
354                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
355                 if (timer_pending(timer)) {
356                         detach_timer(timer, 1);
357                         ret = 1;
358                 }
359                 spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
360         }
361
362         return ret;
363 }
364
365 EXPORT_SYMBOL(del_timer);
366
367 #ifdef CONFIG_SMP
368 /*
369  * This function tries to deactivate a timer. Upon successful (ret >= 0)
370  * exit the timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
371  *
372  * It must not be called from interrupt contexts.
373  */
374 int try_to_del_timer_sync(struct timer_list *timer)
375 {
376         timer_base_t *base;
377         unsigned long flags;
378         int ret = -1;
379
380         base = lock_timer_base(timer, &flags);
381
382         if (base->running_timer == timer)
383                 goto out;
384
385         ret = 0;
386         if (timer_pending(timer)) {
387                 detach_timer(timer, 1);
388                 ret = 1;
389         }
390 out:
391         spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
392
393         return ret;
394 }
395
396 /***
397  * del_timer_sync - deactivate a timer and wait for the handler to finish.
398  * @timer: the timer to be deactivated
399  *
400  * This function only differs from del_timer() on SMP: besides deactivating
401  * the timer it also makes sure the handler has finished executing on other
402  * CPUs.
403  *
404  * Synchronization rules: callers must prevent restarting of the timer,
405  * otherwise this function is meaningless. It must not be called from
406  * interrupt contexts. The caller must not hold locks which would prevent
407  * completion of the timer's handler. The timer's handler must not call
408  * add_timer_on(). Upon exit the timer is not queued and the handler is
409  * not running on any CPU.
410  *
411  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
412  */
413 int del_timer_sync(struct timer_list *timer)
414 {
415         check_timer(timer);
416
417         for (;;) {
418                 int ret = try_to_del_timer_sync(timer);
419                 if (ret >= 0)
420                         return ret;
421         }
422 }
423
424 EXPORT_SYMBOL(del_timer_sync);
425 #endif
426
427 static int cascade(tvec_base_t *base, tvec_t *tv, int index)
428 {
429         /* cascade all the timers from tv up one level */
430         struct list_head *head, *curr;
431
432         head = tv->vec + index;
433         curr = head->next;
434         /*
435          * We are removing _all_ timers from the list, so we don't  have to
436          * detach them individually, just clear the list afterwards.
437          */
438         while (curr != head) {
439                 struct timer_list *tmp;
440
441                 tmp = list_entry(curr, struct timer_list, entry);
442                 BUG_ON(tmp->base != &base->t_base);
443                 curr = curr->next;
444                 internal_add_timer(base, tmp);
445         }
446         INIT_LIST_HEAD(head);
447
448         return index;
449 }
450
451 /***
452  * __run_timers - run all expired timers (if any) on this CPU.
453  * @base: the timer vector to be processed.
454  *
455  * This function cascades all vectors and executes all expired timer
456  * vectors.
457  */
458 #define INDEX(N) (base->timer_jiffies >> (TVR_BITS + N * TVN_BITS)) & TVN_MASK
459
460 static inline void __run_timers(tvec_base_t *base)
461 {
462         struct timer_list *timer;
463
464         spin_lock_irq(&base->t_base.lock);
465         while (time_after_eq(jiffies, base->timer_jiffies)) {
466                 struct list_head work_list = LIST_HEAD_INIT(work_list);
467                 struct list_head *head = &work_list;
468                 int index = base->timer_jiffies & TVR_MASK;
469  
470                 /*
471                  * Cascade timers:
472                  */
473                 if (!index &&
474                         (!cascade(base, &base->tv2, INDEX(0))) &&
475                                 (!cascade(base, &base->tv3, INDEX(1))) &&
476                                         !cascade(base, &base->tv4, INDEX(2)))
477                         cascade(base, &base->tv5, INDEX(3));
478                 ++base->timer_jiffies; 
479                 list_splice_init(base->tv1.vec + index, &work_list);
480                 while (!list_empty(head)) {
481                         void (*fn)(unsigned long);
482                         unsigned long data;
483
484                         timer = list_entry(head->next,struct timer_list,entry);
485                         fn = timer->function;
486                         data = timer->data;
487
488                         set_running_timer(base, timer);
489                         detach_timer(timer, 1);
490                         spin_unlock_irq(&base->t_base.lock);
491                         {
492                                 int preempt_count = preempt_count();
493                                 fn(data);
494                                 if (preempt_count != preempt_count()) {
495                                         printk(KERN_WARNING "huh, entered %p "
496                                                "with preempt_count %08x, exited"
497                                                " with %08x?\n",
498                                                fn, preempt_count,
499                                                preempt_count());
500                                         BUG();
501                                 }
502                         }
503                         spin_lock_irq(&base->t_base.lock);
504                 }
505         }
506         set_running_timer(base, NULL);
507         spin_unlock_irq(&base->t_base.lock);
508 }
509
510 #ifdef CONFIG_NO_IDLE_HZ
511 /*
512  * Find out when the next timer event is due to happen. This
513  * is used on S/390 to stop all activity when a cpus is idle.
514  * This functions needs to be called disabled.
515  */
516 unsigned long next_timer_interrupt(void)
517 {
518         tvec_base_t *base;
519         struct list_head *list;
520         struct timer_list *nte;
521         unsigned long expires;
522         tvec_t *varray[4];
523         int i, j;
524
525         base = &__get_cpu_var(tvec_bases);
526         spin_lock(&base->t_base.lock);
527         expires = base->timer_jiffies + (LONG_MAX >> 1);
528         list = 0;
529
530         /* Look for timer events in tv1. */
531         j = base->timer_jiffies & TVR_MASK;
532         do {
533                 list_for_each_entry(nte, base->tv1.vec + j, entry) {
534                         expires = nte->expires;
535                         if (j < (base->timer_jiffies & TVR_MASK))
536                                 list = base->tv2.vec + (INDEX(0));
537                         goto found;
538                 }
539                 j = (j + 1) & TVR_MASK;
540         } while (j != (base->timer_jiffies & TVR_MASK));
541
542         /* Check tv2-tv5. */
543         varray[0] = &base->tv2;
544         varray[1] = &base->tv3;
545         varray[2] = &base->tv4;
546         varray[3] = &base->tv5;
547         for (i = 0; i < 4; i++) {
548                 j = INDEX(i);
549                 do {
550                         if (list_empty(varray[i]->vec + j)) {
551                                 j = (j + 1) & TVN_MASK;
552                                 continue;
553                         }
554                         list_for_each_entry(nte, varray[i]->vec + j, entry)
555                                 if (time_before(nte->expires, expires))
556                                         expires = nte->expires;
557                         if (j < (INDEX(i)) && i < 3)
558                                 list = varray[i + 1]->vec + (INDEX(i + 1));
559                         goto found;
560                 } while (j != (INDEX(i)));
561         }
562 found:
563         if (list) {
564                 /*
565                  * The search wrapped. We need to look at the next list
566                  * from next tv element that would cascade into tv element
567                  * where we found the timer element.
568                  */
569                 list_for_each_entry(nte, list, entry) {
570                         if (time_before(nte->expires, expires))
571                                 expires = nte->expires;
572                 }
573         }
574         spin_unlock(&base->t_base.lock);
575         return expires;
576 }
577 #endif
578
579 /******************************************************************/
580
581 /*
582  * Timekeeping variables
583  */
584 unsigned long tick_usec = TICK_USEC;            /* USER_HZ period (usec) */
585 unsigned long tick_nsec = TICK_NSEC;            /* ACTHZ period (nsec) */
586
587 /* 
588  * The current time 
589  * wall_to_monotonic is what we need to add to xtime (or xtime corrected 
590  * for sub jiffie times) to get to monotonic time.  Monotonic is pegged
591  * at zero at system boot time, so wall_to_monotonic will be negative,
592  * however, we will ALWAYS keep the tv_nsec part positive so we can use
593  * the usual normalization.
594  */
595 struct timespec xtime __attribute__ ((aligned (16)));
596 struct timespec wall_to_monotonic __attribute__ ((aligned (16)));
597
598 EXPORT_SYMBOL(xtime);
599
600 /* Don't completely fail for HZ > 500.  */
601 int tickadj = 500/HZ ? : 1;             /* microsecs */
602
603
604 /*
605  * phase-lock loop variables
606  */
607 /* TIME_ERROR prevents overwriting the CMOS clock */
608 int time_state = TIME_OK;               /* clock synchronization status */
609 int time_status = STA_UNSYNC;           /* clock status bits            */
610 long time_offset;                       /* time adjustment (us)         */
611 long time_constant = 2;                 /* pll time constant            */
612 long time_tolerance = MAXFREQ;          /* frequency tolerance (ppm)    */
613 long time_precision = 1;                /* clock precision (us)         */
614 long time_maxerror = NTP_PHASE_LIMIT;   /* maximum error (us)           */
615 long time_esterror = NTP_PHASE_LIMIT;   /* estimated error (us)         */
616 static long time_phase;                 /* phase offset (scaled us)     */
617 long time_freq = (((NSEC_PER_SEC + HZ/2) % HZ - HZ/2) << SHIFT_USEC) / NSEC_PER_USEC;
618                                         /* frequency offset (scaled ppm)*/
619 static long time_adj;                   /* tick adjust (scaled 1 / HZ)  */
620 long time_reftime;                      /* time at last adjustment (s)  */
621 long time_adjust;
622 long time_next_adjust;
623
624 /*
625  * this routine handles the overflow of the microsecond field
626  *
627  * The tricky bits of code to handle the accurate clock support
628  * were provided by Dave Mills (Mills@UDEL.EDU) of NTP fame.
629  * They were originally developed for SUN and DEC kernels.
630  * All the kudos should go to Dave for this stuff.
631  *
632  */
633 static void second_overflow(void)
634 {
635     long ltemp;
636
637     /* Bump the maxerror field */
638     time_maxerror += time_tolerance >> SHIFT_USEC;
639     if ( time_maxerror > NTP_PHASE_LIMIT ) {
640         time_maxerror = NTP_PHASE_LIMIT;
641         time_status |= STA_UNSYNC;
642     }
643
644     /*
645      * Leap second processing. If in leap-insert state at
646      * the end of the day, the system clock is set back one
647      * second; if in leap-delete state, the system clock is
648      * set ahead one second. The microtime() routine or
649      * external clock driver will insure that reported time
650      * is always monotonic. The ugly divides should be
651      * replaced.
652      */
653     switch (time_state) {
654
655     case TIME_OK:
656         if (time_status & STA_INS)
657             time_state = TIME_INS;
658         else if (time_status & STA_DEL)
659             time_state = TIME_DEL;
660         break;
661
662     case TIME_INS:
663         if (xtime.tv_sec % 86400 == 0) {
664             xtime.tv_sec--;
665             wall_to_monotonic.tv_sec++;
666             /* The timer interpolator will make time change gradually instead
667              * of an immediate jump by one second.
668              */
669             time_interpolator_update(-NSEC_PER_SEC);
670             time_state = TIME_OOP;
671             clock_was_set();
672             printk(KERN_NOTICE "Clock: inserting leap second 23:59:60 UTC\n");
673         }
674         break;
675
676     case TIME_DEL:
677         if ((xtime.tv_sec + 1) % 86400 == 0) {
678             xtime.tv_sec++;
679             wall_to_monotonic.tv_sec--;
680             /* Use of time interpolator for a gradual change of time */
681             time_interpolator_update(NSEC_PER_SEC);
682             time_state = TIME_WAIT;
683             clock_was_set();
684             printk(KERN_NOTICE "Clock: deleting leap second 23:59:59 UTC\n");
685         }
686         break;
687
688     case TIME_OOP:
689         time_state = TIME_WAIT;
690         break;
691
692     case TIME_WAIT:
693         if (!(time_status & (STA_INS | STA_DEL)))
694             time_state = TIME_OK;
695     }
696
697     /*
698      * Compute the phase adjustment for the next second. In
699      * PLL mode, the offset is reduced by a fixed factor
700      * times the time constant. In FLL mode the offset is
701      * used directly. In either mode, the maximum phase
702      * adjustment for each second is clamped so as to spread
703      * the adjustment over not more than the number of
704      * seconds between updates.
705      */
706     if (time_offset < 0) {
707         ltemp = -time_offset;
708         if (!(time_status & STA_FLL))
709             ltemp >>= SHIFT_KG + time_constant;
710         if (ltemp > (MAXPHASE / MINSEC) << SHIFT_UPDATE)
711             ltemp = (MAXPHASE / MINSEC) << SHIFT_UPDATE;
712         time_offset += ltemp;
713         time_adj = -ltemp << (SHIFT_SCALE - SHIFT_HZ - SHIFT_UPDATE);
714     } else {
715         ltemp = time_offset;
716         if (!(time_status & STA_FLL))
717             ltemp >>= SHIFT_KG + time_constant;
718         if (ltemp > (MAXPHASE / MINSEC) << SHIFT_UPDATE)
719             ltemp = (MAXPHASE / MINSEC) << SHIFT_UPDATE;
720         time_offset -= ltemp;
721         time_adj = ltemp << (SHIFT_SCALE - SHIFT_HZ - SHIFT_UPDATE);
722     }
723
724     /*
725      * Compute the frequency estimate and additional phase
726      * adjustment due to frequency error for the next
727      * second. When the PPS signal is engaged, gnaw on the
728      * watchdog counter and update the frequency computed by
729      * the pll and the PPS signal.
730      */
731     pps_valid++;
732     if (pps_valid == PPS_VALID) {       /* PPS signal lost */
733         pps_jitter = MAXTIME;
734         pps_stabil = MAXFREQ;
735         time_status &= ~(STA_PPSSIGNAL | STA_PPSJITTER |
736                          STA_PPSWANDER | STA_PPSERROR);
737     }
738     ltemp = time_freq + pps_freq;
739     if (ltemp < 0)
740         time_adj -= -ltemp >>
741             (SHIFT_USEC + SHIFT_HZ - SHIFT_SCALE);
742     else
743         time_adj += ltemp >>
744             (SHIFT_USEC + SHIFT_HZ - SHIFT_SCALE);
745
746 #if HZ == 100
747     /* Compensate for (HZ==100) != (1 << SHIFT_HZ).
748      * Add 25% and 3.125% to get 128.125; => only 0.125% error (p. 14)
749      */
750     if (time_adj < 0)
751         time_adj -= (-time_adj >> 2) + (-time_adj >> 5);
752     else
753         time_adj += (time_adj >> 2) + (time_adj >> 5);
754 #endif
755 #if HZ == 1000
756     /* Compensate for (HZ==1000) != (1 << SHIFT_HZ).
757      * Add 1.5625% and 0.78125% to get 1023.4375; => only 0.05% error (p. 14)
758      */
759     if (time_adj < 0)
760         time_adj -= (-time_adj >> 6) + (-time_adj >> 7);
761     else
762         time_adj += (time_adj >> 6) + (time_adj >> 7);
763 #endif
764 }
765
766 /* in the NTP reference this is called "hardclock()" */
767 static void update_wall_time_one_tick(void)
768 {
769         long time_adjust_step, delta_nsec;
770
771         if ( (time_adjust_step = time_adjust) != 0 ) {
772             /* We are doing an adjtime thing. 
773              *
774              * Prepare time_adjust_step to be within bounds.
775              * Note that a positive time_adjust means we want the clock
776              * to run faster.
777              *
778              * Limit the amount of the step to be in the range
779              * -tickadj .. +tickadj
780              */
781              if (time_adjust > tickadj)
782                 time_adjust_step = tickadj;
783              else if (time_adjust < -tickadj)
784                 time_adjust_step = -tickadj;
785
786             /* Reduce by this step the amount of time left  */
787             time_adjust -= time_adjust_step;
788         }
789         delta_nsec = tick_nsec + time_adjust_step * 1000;
790         /*
791          * Advance the phase, once it gets to one microsecond, then
792          * advance the tick more.
793          */
794         time_phase += time_adj;
795         if (time_phase <= -FINENSEC) {
796                 long ltemp = -time_phase >> (SHIFT_SCALE - 10);
797                 time_phase += ltemp << (SHIFT_SCALE - 10);
798                 delta_nsec -= ltemp;
799         }
800         else if (time_phase >= FINENSEC) {
801                 long ltemp = time_phase >> (SHIFT_SCALE - 10);
802                 time_phase -= ltemp << (SHIFT_SCALE - 10);
803                 delta_nsec += ltemp;
804         }
805         xtime.tv_nsec += delta_nsec;
806         time_interpolator_update(delta_nsec);
807
808         /* Changes by adjtime() do not take effect till next tick. */
809         if (time_next_adjust != 0) {
810                 time_adjust = time_next_adjust;
811                 time_next_adjust = 0;
812         }
813 }
814
815 /*
816  * Using a loop looks inefficient, but "ticks" is
817  * usually just one (we shouldn't be losing ticks,
818  * we're doing this this way mainly for interrupt
819  * latency reasons, not because we think we'll
820  * have lots of lost timer ticks
821  */
822 static void update_wall_time(unsigned long ticks)
823 {
824         do {
825                 ticks--;
826                 update_wall_time_one_tick();
827                 if (xtime.tv_nsec >= 1000000000) {
828                         xtime.tv_nsec -= 1000000000;
829                         xtime.tv_sec++;
830                         second_overflow();
831                 }
832         } while (ticks);
833 }
834
835 /*
836  * Called from the timer interrupt handler to charge one tick to the current 
837  * process.  user_tick is 1 if the tick is user time, 0 for system.
838  */
839 void update_process_times(int user_tick)
840 {
841         struct task_struct *p = current;
842         int cpu = smp_processor_id();
843
844         /* Note: this timer irq context must be accounted for as well. */
845         if (user_tick)
846                 account_user_time(p, jiffies_to_cputime(1));
847         else
848                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, jiffies_to_cputime(1));
849         run_local_timers();
850         if (rcu_pending(cpu))
851                 rcu_check_callbacks(cpu, user_tick);
852         scheduler_tick();
853         run_posix_cpu_timers(p);
854 }
855
856 /*
857  * Nr of active tasks - counted in fixed-point numbers
858  */
859 static unsigned long count_active_tasks(void)
860 {
861         return (nr_running() + nr_uninterruptible()) * FIXED_1;
862 }
863
864 /*
865  * Hmm.. Changed this, as the GNU make sources (load.c) seems to
866  * imply that avenrun[] is the standard name for this kind of thing.
867  * Nothing else seems to be standardized: the fractional size etc
868  * all seem to differ on different machines.
869  *
870  * Requires xtime_lock to access.
871  */
872 unsigned long avenrun[3];
873
874 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
875
876 /*
877  * calc_load - given tick count, update the avenrun load estimates.
878  * This is called while holding a write_lock on xtime_lock.
879  */
880 static inline void calc_load(unsigned long ticks)
881 {
882         unsigned long active_tasks; /* fixed-point */
883         static int count = LOAD_FREQ;
884
885         count -= ticks;
886         if (count < 0) {
887                 count += LOAD_FREQ;
888                 active_tasks = count_active_tasks();
889                 CALC_LOAD(avenrun[0], EXP_1, active_tasks);
890                 CALC_LOAD(avenrun[1], EXP_5, active_tasks);
891                 CALC_LOAD(avenrun[2], EXP_15, active_tasks);
892         }
893 }
894
895 /* jiffies at the most recent update of wall time */
896 unsigned long wall_jiffies = INITIAL_JIFFIES;
897
898 /*
899  * This read-write spinlock protects us from races in SMP while
900  * playing with xtime and avenrun.
901  */
902 #ifndef ARCH_HAVE_XTIME_LOCK
903 seqlock_t xtime_lock __cacheline_aligned_in_smp = SEQLOCK_UNLOCKED;
904
905 EXPORT_SYMBOL(xtime_lock);
906 #endif
907
908 /*
909  * This function runs timers and the timer-tq in bottom half context.
910  */
911 static void run_timer_softirq(struct softirq_action *h)
912 {
913         tvec_base_t *base = &__get_cpu_var(tvec_bases);
914
915         if (time_after_eq(jiffies, base->timer_jiffies))
916                 __run_timers(base);
917 }
918
919 /*
920  * Called by the local, per-CPU timer interrupt on SMP.
921  */
922 void run_local_timers(void)
923 {
924         raise_softirq(TIMER_SOFTIRQ);
925 }
926
927 /*
928  * Called by the timer interrupt. xtime_lock must already be taken
929  * by the timer IRQ!
930  */
931 static inline void update_times(void)
932 {
933         unsigned long ticks;
934
935         ticks = jiffies - wall_jiffies;
936         if (ticks) {
937                 wall_jiffies += ticks;
938                 update_wall_time(ticks);
939         }
940         calc_load(ticks);
941 }
942   
943 /*
944  * The 64-bit jiffies value is not atomic - you MUST NOT read it
945  * without sampling the sequence number in xtime_lock.
946  * jiffies is defined in the linker script...
947  */
948
949 void do_timer(struct pt_regs *regs)
950 {
951         jiffies_64++;
952         update_times();
953 }
954
955 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_ALARM
956
957 /*
958  * For backwards compatibility?  This can be done in libc so Alpha
959  * and all newer ports shouldn't need it.
960  */
961 asmlinkage unsigned long sys_alarm(unsigned int seconds)
962 {
963         struct itimerval it_new, it_old;
964         unsigned int oldalarm;
965
966         it_new.it_interval.tv_sec = it_new.it_interval.tv_usec = 0;
967         it_new.it_value.tv_sec = seconds;
968         it_new.it_value.tv_usec = 0;
969         do_setitimer(ITIMER_REAL, &it_new, &it_old);
970         oldalarm = it_old.it_value.tv_sec;
971         /* ehhh.. We can't return 0 if we have an alarm pending.. */
972         /* And we'd better return too much than too little anyway */
973         if ((!oldalarm && it_old.it_value.tv_usec) || it_old.it_value.tv_usec >= 500000)
974                 oldalarm++;
975         return oldalarm;
976 }
977
978 #endif
979
980 #ifndef __alpha__
981
982 /*
983  * The Alpha uses getxpid, getxuid, and getxgid instead.  Maybe this
984  * should be moved into arch/i386 instead?
985  */
986
987 /**
988  * sys_getpid - return the thread group id of the current process
989  *
990  * Note, despite the name, this returns the tgid not the pid.  The tgid and
991  * the pid are identical unless CLONE_THREAD was specified on clone() in
992  * which case the tgid is the same in all threads of the same group.
993  *
994  * This is SMP safe as current->tgid does not change.
995  */
996 asmlinkage long sys_getpid(void)
997 {
998         return current->tgid;
999 }
1000
1001 /*
1002  * Accessing ->group_leader->real_parent is not SMP-safe, it could
1003  * change from under us. However, rather than getting any lock
1004  * we can use an optimistic algorithm: get the parent
1005  * pid, and go back and check that the parent is still
1006  * the same. If it has changed (which is extremely unlikely
1007  * indeed), we just try again..
1008  *
1009  * NOTE! This depends on the fact that even if we _do_
1010  * get an old value of "parent", we can happily dereference
1011  * the pointer (it was and remains a dereferencable kernel pointer
1012  * no matter what): we just can't necessarily trust the result
1013  * until we know that the parent pointer is valid.
1014  *
1015  * NOTE2: ->group_leader never changes from under us.
1016  */
1017 asmlinkage long sys_getppid(void)
1018 {
1019         int pid;
1020         struct task_struct *me = current;
1021         struct task_struct *parent;
1022
1023         parent = me->group_leader->real_parent;
1024         for (;;) {
1025                 pid = parent->tgid;
1026 #ifdef CONFIG_SMP
1027 {
1028                 struct task_struct *old = parent;
1029
1030                 /*
1031                  * Make sure we read the pid before re-reading the
1032                  * parent pointer:
1033                  */
1034                 smp_rmb();
1035                 parent = me->group_leader->real_parent;
1036                 if (old != parent)
1037                         continue;
1038 }
1039 #endif
1040                 break;
1041         }
1042         return pid;
1043 }
1044
1045 asmlinkage long sys_getuid(void)
1046 {
1047         /* Only we change this so SMP safe */
1048         return current->uid;
1049 }
1050
1051 asmlinkage long sys_geteuid(void)
1052 {
1053         /* Only we change this so SMP safe */
1054         return current->euid;
1055 }
1056
1057 asmlinkage long sys_getgid(void)
1058 {
1059         /* Only we change this so SMP safe */
1060         return current->gid;
1061 }
1062
1063 asmlinkage long sys_getegid(void)
1064 {
1065         /* Only we change this so SMP safe */
1066         return  current->egid;
1067 }
1068
1069 #endif
1070
1071 static void process_timeout(unsigned long __data)
1072 {
1073         wake_up_process((task_t *)__data);
1074 }
1075
1076 /**
1077  * schedule_timeout - sleep until timeout
1078  * @timeout: timeout value in jiffies
1079  *
1080  * Make the current task sleep until @timeout jiffies have
1081  * elapsed. The routine will return immediately unless
1082  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1083  *
1084  * You can set the task state as follows -
1085  *
1086  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout jiffies are guaranteed to
1087  * pass before the routine returns. The routine will return 0
1088  *
1089  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1090  * delivered to the current task. In this case the remaining time
1091  * in jiffies will be returned, or 0 if the timer expired in time
1092  *
1093  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1094  * routine returns.
1095  *
1096  * Specifying a @timeout value of %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT will schedule
1097  * the CPU away without a bound on the timeout. In this case the return
1098  * value will be %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT.
1099  *
1100  * In all cases the return value is guaranteed to be non-negative.
1101  */
1102 fastcall signed long __sched schedule_timeout(signed long timeout)
1103 {
1104         struct timer_list timer;
1105         unsigned long expire;
1106
1107         switch (timeout)
1108         {
1109         case MAX_SCHEDULE_TIMEOUT:
1110                 /*
1111                  * These two special cases are useful to be comfortable
1112                  * in the caller. Nothing more. We could take
1113                  * MAX_SCHEDULE_TIMEOUT from one of the negative value
1114                  * but I' d like to return a valid offset (>=0) to allow
1115                  * the caller to do everything it want with the retval.
1116                  */
1117                 schedule();
1118                 goto out;
1119         default:
1120                 /*
1121                  * Another bit of PARANOID. Note that the retval will be
1122                  * 0 since no piece of kernel is supposed to do a check
1123                  * for a negative retval of schedule_timeout() (since it
1124                  * should never happens anyway). You just have the printk()
1125                  * that will tell you if something is gone wrong and where.
1126                  */
1127                 if (timeout < 0)
1128                 {
1129                         printk(KERN_ERR "schedule_timeout: wrong timeout "
1130                                "value %lx from %p\n", timeout,
1131                                __builtin_return_address(0));
1132                         current->state = TASK_RUNNING;
1133                         goto out;
1134                 }
1135         }
1136
1137         expire = timeout + jiffies;
1138
1139         init_timer(&timer);
1140         timer.expires = expire;
1141         timer.data = (unsigned long) current;
1142         timer.function = process_timeout;
1143
1144         add_timer(&timer);
1145         schedule();
1146         del_singleshot_timer_sync(&timer);
1147
1148         timeout = expire - jiffies;
1149
1150  out:
1151         return timeout < 0 ? 0 : timeout;
1152 }
1153
1154 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout);
1155
1156 /* Thread ID - the internal kernel "pid" */
1157 asmlinkage long sys_gettid(void)
1158 {
1159         return current->pid;
1160 }
1161
1162 static long __sched nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1163 {
1164         unsigned long expire = restart->arg0, now = jiffies;
1165         struct timespec __user *rmtp = (struct timespec __user *) restart->arg1;
1166         long ret;
1167
1168         /* Did it expire while we handled signals? */
1169         if (!time_after(expire, now))
1170                 return 0;
1171
1172         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1173         expire = schedule_timeout(expire - now);
1174
1175         ret = 0;
1176         if (expire) {
1177                 struct timespec t;
1178                 jiffies_to_timespec(expire, &t);
1179
1180                 ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1181                 if (rmtp && copy_to_user(rmtp, &t, sizeof(t)))
1182                         ret = -EFAULT;
1183                 /* The 'restart' block is already filled in */
1184         }
1185         return ret;
1186 }
1187
1188 asmlinkage long sys_nanosleep(struct timespec __user *rqtp, struct timespec __user *rmtp)
1189 {
1190         struct timespec t;
1191         unsigned long expire;
1192         long ret;
1193
1194         if (copy_from_user(&t, rqtp, sizeof(t)))
1195                 return -EFAULT;
1196
1197         if ((t.tv_nsec >= 1000000000L) || (t.tv_nsec < 0) || (t.tv_sec < 0))
1198                 return -EINVAL;
1199
1200         expire = timespec_to_jiffies(&t) + (t.tv_sec || t.tv_nsec);
1201         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
1202         expire = schedule_timeout(expire);
1203
1204         ret = 0;
1205         if (expire) {
1206                 struct restart_block *restart;
1207                 jiffies_to_timespec(expire, &t);
1208                 if (rmtp && copy_to_user(rmtp, &t, sizeof(t)))
1209                         return -EFAULT;
1210
1211                 restart = &current_thread_info()->restart_block;
1212                 restart->fn = nanosleep_restart;
1213                 restart->arg0 = jiffies + expire;
1214                 restart->arg1 = (unsigned long) rmtp;
1215                 ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1216         }
1217         return ret;
1218 }
1219
1220 /*
1221  * sys_sysinfo - fill in sysinfo struct
1222  */ 
1223 asmlinkage long sys_sysinfo(struct sysinfo __user *info)
1224 {
1225         struct sysinfo val;
1226         unsigned long mem_total, sav_total;
1227         unsigned int mem_unit, bitcount;
1228         unsigned long seq;
1229
1230         memset((char *)&val, 0, sizeof(struct sysinfo));
1231
1232         do {
1233                 struct timespec tp;
1234                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
1235
1236                 /*
1237                  * This is annoying.  The below is the same thing
1238                  * posix_get_clock_monotonic() does, but it wants to
1239                  * take the lock which we want to cover the loads stuff
1240                  * too.
1241                  */
1242
1243                 getnstimeofday(&tp);
1244                 tp.tv_sec += wall_to_monotonic.tv_sec;
1245                 tp.tv_nsec += wall_to_monotonic.tv_nsec;
1246                 if (tp.tv_nsec - NSEC_PER_SEC >= 0) {
1247                         tp.tv_nsec = tp.tv_nsec - NSEC_PER_SEC;
1248                         tp.tv_sec++;
1249                 }
1250                 val.uptime = tp.tv_sec + (tp.tv_nsec ? 1 : 0);
1251
1252                 val.loads[0] = avenrun[0] << (SI_LOAD_SHIFT - FSHIFT);
1253                 val.loads[1] = avenrun[1] << (SI_LOAD_SHIFT - FSHIFT);
1254                 val.loads[2] = avenrun[2] << (SI_LOAD_SHIFT - FSHIFT);
1255
1256                 val.procs = nr_threads;
1257         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
1258
1259         si_meminfo(&val);
1260         si_swapinfo(&val);
1261
1262         /*
1263          * If the sum of all the available memory (i.e. ram + swap)
1264          * is less than can be stored in a 32 bit unsigned long then
1265          * we can be binary compatible with 2.2.x kernels.  If not,
1266          * well, in that case 2.2.x was broken anyways...
1267          *
1268          *  -Erik Andersen <andersee@debian.org>
1269          */
1270
1271         mem_total = val.totalram + val.totalswap;
1272         if (mem_total < val.totalram || mem_total < val.totalswap)
1273                 goto out;
1274         bitcount = 0;
1275         mem_unit = val.mem_unit;
1276         while (mem_unit > 1) {
1277                 bitcount++;
1278                 mem_unit >>= 1;
1279                 sav_total = mem_total;
1280                 mem_total <<= 1;
1281                 if (mem_total < sav_total)
1282                         goto out;
1283         }
1284
1285         /*
1286          * If mem_total did not overflow, multiply all memory values by
1287          * val.mem_unit and set it to 1.  This leaves things compatible
1288          * with 2.2.x, and also retains compatibility with earlier 2.4.x
1289          * kernels...
1290          */
1291
1292         val.mem_unit = 1;
1293         val.totalram <<= bitcount;
1294         val.freeram <<= bitcount;
1295         val.sharedram <<= bitcount;
1296         val.bufferram <<= bitcount;
1297         val.totalswap <<= bitcount;
1298         val.freeswap <<= bitcount;
1299         val.totalhigh <<= bitcount;
1300         val.freehigh <<= bitcount;
1301
1302  out:
1303         if (copy_to_user(info, &val, sizeof(struct sysinfo)))
1304                 return -EFAULT;
1305
1306         return 0;
1307 }
1308
1309 static void __devinit init_timers_cpu(int cpu)
1310 {
1311         int j;
1312         tvec_base_t *base;
1313
1314         base = &per_cpu(tvec_bases, cpu);
1315         spin_lock_init(&base->t_base.lock);
1316         for (j = 0; j < TVN_SIZE; j++) {
1317                 INIT_LIST_HEAD(base->tv5.vec + j);
1318                 INIT_LIST_HEAD(base->tv4.vec + j);
1319                 INIT_LIST_HEAD(base->tv3.vec + j);
1320                 INIT_LIST_HEAD(base->tv2.vec + j);
1321         }
1322         for (j = 0; j < TVR_SIZE; j++)
1323                 INIT_LIST_HEAD(base->tv1.vec + j);
1324
1325         base->timer_jiffies = jiffies;
1326 }
1327
1328 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1329 static void migrate_timer_list(tvec_base_t *new_base, struct list_head *head)
1330 {
1331         struct timer_list *timer;
1332
1333         while (!list_empty(head)) {
1334                 timer = list_entry(head->next, struct timer_list, entry);
1335                 detach_timer(timer, 0);
1336                 timer->base = &new_base->t_base;
1337                 internal_add_timer(new_base, timer);
1338         }
1339 }
1340
1341 static void __devinit migrate_timers(int cpu)
1342 {
1343         tvec_base_t *old_base;
1344         tvec_base_t *new_base;
1345         int i;
1346
1347         BUG_ON(cpu_online(cpu));
1348         old_base = &per_cpu(tvec_bases, cpu);
1349         new_base = &get_cpu_var(tvec_bases);
1350
1351         local_irq_disable();
1352         spin_lock(&new_base->t_base.lock);
1353         spin_lock(&old_base->t_base.lock);
1354
1355         if (old_base->t_base.running_timer)
1356                 BUG();
1357         for (i = 0; i < TVR_SIZE; i++)
1358                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv1.vec + i);
1359         for (i = 0; i < TVN_SIZE; i++) {
1360                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv2.vec + i);
1361                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv3.vec + i);
1362                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv4.vec + i);
1363                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv5.vec + i);
1364         }
1365
1366         spin_unlock(&old_base->t_base.lock);
1367         spin_unlock(&new_base->t_base.lock);
1368         local_irq_enable();
1369         put_cpu_var(tvec_bases);
1370 }
1371 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1372
1373 static int __devinit timer_cpu_notify(struct notifier_block *self, 
1374                                 unsigned long action, void *hcpu)
1375 {
1376         long cpu = (long)hcpu;
1377         switch(action) {
1378         case CPU_UP_PREPARE:
1379                 init_timers_cpu(cpu);
1380                 break;
1381 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1382         case CPU_DEAD:
1383                 migrate_timers(cpu);
1384                 break;
1385 #endif
1386         default:
1387                 break;
1388         }
1389         return NOTIFY_OK;
1390 }
1391
1392 static struct notifier_block __devinitdata timers_nb = {
1393         .notifier_call  = timer_cpu_notify,
1394 };
1395
1396
1397 void __init init_timers(void)
1398 {
1399         timer_cpu_notify(&timers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1400                                 (void *)(long)smp_processor_id());
1401         register_cpu_notifier(&timers_nb);
1402         open_softirq(TIMER_SOFTIRQ, run_timer_softirq, NULL);
1403 }
1404
1405 #ifdef CONFIG_TIME_INTERPOLATION
1406
1407 struct time_interpolator *time_interpolator;
1408 static struct time_interpolator *time_interpolator_list;
1409 static DEFINE_SPINLOCK(time_interpolator_lock);
1410
1411 static inline u64 time_interpolator_get_cycles(unsigned int src)
1412 {
1413         unsigned long (*x)(void);
1414
1415         switch (src)
1416         {
1417                 case TIME_SOURCE_FUNCTION:
1418                         x = time_interpolator->addr;
1419                         return x();
1420
1421                 case TIME_SOURCE_MMIO64 :
1422                         return readq((void __iomem *) time_interpolator->addr);
1423
1424                 case TIME_SOURCE_MMIO32 :
1425                         return readl((void __iomem *) time_interpolator->addr);
1426
1427                 default: return get_cycles();
1428         }
1429 }
1430
1431 static inline u64 time_interpolator_get_counter(void)
1432 {
1433         unsigned int src = time_interpolator->source;
1434
1435         if (time_interpolator->jitter)
1436         {
1437                 u64 lcycle;
1438                 u64 now;
1439
1440                 do {
1441                         lcycle = time_interpolator->last_cycle;
1442                         now = time_interpolator_get_cycles(src);
1443                         if (lcycle && time_after(lcycle, now))
1444                                 return lcycle;
1445                         /* Keep track of the last timer value returned. The use of cmpxchg here
1446                          * will cause contention in an SMP environment.
1447                          */
1448                 } while (unlikely(cmpxchg(&time_interpolator->last_cycle, lcycle, now) != lcycle));
1449                 return now;
1450         }
1451         else
1452                 return time_interpolator_get_cycles(src);
1453 }
1454
1455 void time_interpolator_reset(void)
1456 {
1457         time_interpolator->offset = 0;
1458         time_interpolator->last_counter = time_interpolator_get_counter();
1459 }
1460
1461 #define GET_TI_NSECS(count,i) (((((count) - i->last_counter) & (i)->mask) * (i)->nsec_per_cyc) >> (i)->shift)
1462
1463 unsigned long time_interpolator_get_offset(void)
1464 {
1465         /* If we do not have a time interpolator set up then just return zero */
1466         if (!time_interpolator)
1467                 return 0;
1468
1469         return time_interpolator->offset +
1470                 GET_TI_NSECS(time_interpolator_get_counter(), time_interpolator);
1471 }
1472
1473 #define INTERPOLATOR_ADJUST 65536
1474 #define INTERPOLATOR_MAX_SKIP 10*INTERPOLATOR_ADJUST
1475
1476 static void time_interpolator_update(long delta_nsec)
1477 {
1478         u64 counter;
1479         unsigned long offset;
1480
1481         /* If there is no time interpolator set up then do nothing */
1482         if (!time_interpolator)
1483                 return;
1484
1485         /* The interpolator compensates for late ticks by accumulating
1486          * the late time in time_interpolator->offset. A tick earlier than
1487          * expected will lead to a reset of the offset and a corresponding
1488          * jump of the clock forward. Again this only works if the
1489          * interpolator clock is running slightly slower than the regular clock
1490          * and the tuning logic insures that.
1491          */
1492
1493         counter = time_interpolator_get_counter();
1494         offset = time_interpolator->offset + GET_TI_NSECS(counter, time_interpolator);
1495
1496         if (delta_nsec < 0 || (unsigned long) delta_nsec < offset)
1497                 time_interpolator->offset = offset - delta_nsec;
1498         else {
1499                 time_interpolator->skips++;
1500                 time_interpolator->ns_skipped += delta_nsec - offset;
1501                 time_interpolator->offset = 0;
1502         }
1503         time_interpolator->last_counter = counter;
1504
1505         /* Tuning logic for time interpolator invoked every minute or so.
1506          * Decrease interpolator clock speed if no skips occurred and an offset is carried.
1507          * Increase interpolator clock speed if we skip too much time.
1508          */
1509         if (jiffies % INTERPOLATOR_ADJUST == 0)
1510         {
1511                 if (time_interpolator->skips == 0 && time_interpolator->offset > TICK_NSEC)
1512                         time_interpolator->nsec_per_cyc--;
1513                 if (time_interpolator->ns_skipped > INTERPOLATOR_MAX_SKIP && time_interpolator->offset == 0)
1514                         time_interpolator->nsec_per_cyc++;
1515                 time_interpolator->skips = 0;
1516                 time_interpolator->ns_skipped = 0;
1517         }
1518 }
1519
1520 static inline int
1521 is_better_time_interpolator(struct time_interpolator *new)
1522 {
1523         if (!time_interpolator)
1524                 return 1;
1525         return new->frequency > 2*time_interpolator->frequency ||
1526             (unsigned long)new->drift < (unsigned long)time_interpolator->drift;
1527 }
1528
1529 void
1530 register_time_interpolator(struct time_interpolator *ti)
1531 {
1532         unsigned long flags;
1533
1534         /* Sanity check */
1535         if (ti->frequency == 0 || ti->mask == 0)
1536                 BUG();
1537
1538         ti->nsec_per_cyc = ((u64)NSEC_PER_SEC << ti->shift) / ti->frequency;
1539         spin_lock(&time_interpolator_lock);
1540         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
1541         if (is_better_time_interpolator(ti)) {
1542                 time_interpolator = ti;
1543                 time_interpolator_reset();
1544         }
1545         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
1546
1547         ti->next = time_interpolator_list;
1548         time_interpolator_list = ti;
1549         spin_unlock(&time_interpolator_lock);
1550 }
1551
1552 void
1553 unregister_time_interpolator(struct time_interpolator *ti)
1554 {
1555         struct time_interpolator *curr, **prev;
1556         unsigned long flags;
1557
1558         spin_lock(&time_interpolator_lock);
1559         prev = &time_interpolator_list;
1560         for (curr = *prev; curr; curr = curr->next) {
1561                 if (curr == ti) {
1562                         *prev = curr->next;
1563                         break;
1564                 }
1565                 prev = &curr->next;
1566         }
1567
1568         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
1569         if (ti == time_interpolator) {
1570                 /* we lost the best time-interpolator: */
1571                 time_interpolator = NULL;
1572                 /* find the next-best interpolator */
1573                 for (curr = time_interpolator_list; curr; curr = curr->next)
1574                         if (is_better_time_interpolator(curr))
1575                                 time_interpolator = curr;
1576                 time_interpolator_reset();
1577         }
1578         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
1579         spin_unlock(&time_interpolator_lock);
1580 }
1581 #endif /* CONFIG_TIME_INTERPOLATION */
1582
1583 /**
1584  * msleep - sleep safely even with waitqueue interruptions
1585  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
1586  */
1587 void msleep(unsigned int msecs)
1588 {
1589         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
1590
1591         while (timeout) {
1592                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1593                 timeout = schedule_timeout(timeout);
1594         }
1595 }
1596
1597 EXPORT_SYMBOL(msleep);
1598
1599 /**
1600  * msleep_interruptible - sleep waiting for waitqueue interruptions
1601  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
1602  */
1603 unsigned long msleep_interruptible(unsigned int msecs)
1604 {
1605         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
1606
1607         while (timeout && !signal_pending(current)) {
1608                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1609                 timeout = schedule_timeout(timeout);
1610         }
1611         return jiffies_to_msecs(timeout);
1612 }
1613
1614 EXPORT_SYMBOL(msleep_interruptible);