]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - kernel/time/timekeeping.c
timekeeping: Indicate that clock was set in the pvclock gtod notifier
[~andy/linux] / 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 #include "timekeeping_internal.h"
29
30 #define TK_CLEAR_NTP            (1 << 0)
31 #define TK_MIRROR               (1 << 1)
32 #define TK_CLOCK_WAS_SET        (1 << 2)
33
34 static struct timekeeper timekeeper;
35 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(timekeeper_lock);
36 static seqcount_t timekeeper_seq;
37 static struct timekeeper shadow_timekeeper;
38
39 /* flag for if timekeeping is suspended */
40 int __read_mostly timekeeping_suspended;
41
42 /* Flag for if there is a persistent clock on this platform */
43 bool __read_mostly persistent_clock_exist = false;
44
45 static inline void tk_normalize_xtime(struct timekeeper *tk)
46 {
47         while (tk->xtime_nsec >= ((u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift)) {
48                 tk->xtime_nsec -= (u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift;
49                 tk->xtime_sec++;
50         }
51 }
52
53 static void tk_set_xtime(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 }
58
59 static void tk_xtime_add(struct timekeeper *tk, const struct timespec *ts)
60 {
61         tk->xtime_sec += ts->tv_sec;
62         tk->xtime_nsec += (u64)ts->tv_nsec << tk->shift;
63         tk_normalize_xtime(tk);
64 }
65
66 static void tk_set_wall_to_mono(struct timekeeper *tk, struct timespec wtm)
67 {
68         struct timespec tmp;
69
70         /*
71          * Verify consistency of: offset_real = -wall_to_monotonic
72          * before modifying anything
73          */
74         set_normalized_timespec(&tmp, -tk->wall_to_monotonic.tv_sec,
75                                         -tk->wall_to_monotonic.tv_nsec);
76         WARN_ON_ONCE(tk->offs_real.tv64 != timespec_to_ktime(tmp).tv64);
77         tk->wall_to_monotonic = wtm;
78         set_normalized_timespec(&tmp, -wtm.tv_sec, -wtm.tv_nsec);
79         tk->offs_real = timespec_to_ktime(tmp);
80         tk->offs_tai = ktime_sub(tk->offs_real, ktime_set(tk->tai_offset, 0));
81 }
82
83 static void tk_set_sleep_time(struct timekeeper *tk, struct timespec t)
84 {
85         /* Verify consistency before modifying */
86         WARN_ON_ONCE(tk->offs_boot.tv64 != timespec_to_ktime(tk->total_sleep_time).tv64);
87
88         tk->total_sleep_time    = t;
89         tk->offs_boot           = timespec_to_ktime(t);
90 }
91
92 /**
93  * timekeeper_setup_internals - Set up internals to use clocksource clock.
94  *
95  * @clock:              Pointer to clocksource.
96  *
97  * Calculates a fixed cycle/nsec interval for a given clocksource/adjustment
98  * pair and interval request.
99  *
100  * Unless you're the timekeeping code, you should not be using this!
101  */
102 static void tk_setup_internals(struct timekeeper *tk, struct clocksource *clock)
103 {
104         cycle_t interval;
105         u64 tmp, ntpinterval;
106         struct clocksource *old_clock;
107
108         old_clock = tk->clock;
109         tk->clock = clock;
110         tk->cycle_last = clock->cycle_last = clock->read(clock);
111
112         /* Do the ns -> cycle conversion first, using original mult */
113         tmp = NTP_INTERVAL_LENGTH;
114         tmp <<= clock->shift;
115         ntpinterval = tmp;
116         tmp += clock->mult/2;
117         do_div(tmp, clock->mult);
118         if (tmp == 0)
119                 tmp = 1;
120
121         interval = (cycle_t) tmp;
122         tk->cycle_interval = interval;
123
124         /* Go back from cycles -> shifted ns */
125         tk->xtime_interval = (u64) interval * clock->mult;
126         tk->xtime_remainder = ntpinterval - tk->xtime_interval;
127         tk->raw_interval =
128                 ((u64) interval * clock->mult) >> clock->shift;
129
130          /* if changing clocks, convert xtime_nsec shift units */
131         if (old_clock) {
132                 int shift_change = clock->shift - old_clock->shift;
133                 if (shift_change < 0)
134                         tk->xtime_nsec >>= -shift_change;
135                 else
136                         tk->xtime_nsec <<= shift_change;
137         }
138         tk->shift = clock->shift;
139
140         tk->ntp_error = 0;
141         tk->ntp_error_shift = NTP_SCALE_SHIFT - clock->shift;
142
143         /*
144          * The timekeeper keeps its own mult values for the currently
145          * active clocksource. These value will be adjusted via NTP
146          * to counteract clock drifting.
147          */
148         tk->mult = clock->mult;
149 }
150
151 /* Timekeeper helper functions. */
152
153 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
154 u32 (*arch_gettimeoffset)(void);
155
156 u32 get_arch_timeoffset(void)
157 {
158         if (likely(arch_gettimeoffset))
159                 return arch_gettimeoffset();
160         return 0;
161 }
162 #else
163 static inline u32 get_arch_timeoffset(void) { return 0; }
164 #endif
165
166 static inline s64 timekeeping_get_ns(struct timekeeper *tk)
167 {
168         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
169         struct clocksource *clock;
170         s64 nsec;
171
172         /* read clocksource: */
173         clock = tk->clock;
174         cycle_now = clock->read(clock);
175
176         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
177         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
178
179         nsec = cycle_delta * tk->mult + tk->xtime_nsec;
180         nsec >>= tk->shift;
181
182         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
183         return nsec + get_arch_timeoffset();
184 }
185
186 static inline s64 timekeeping_get_ns_raw(struct timekeeper *tk)
187 {
188         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
189         struct clocksource *clock;
190         s64 nsec;
191
192         /* read clocksource: */
193         clock = tk->clock;
194         cycle_now = clock->read(clock);
195
196         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
197         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
198
199         /* convert delta to nanoseconds. */
200         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
201
202         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
203         return nsec + get_arch_timeoffset();
204 }
205
206 static RAW_NOTIFIER_HEAD(pvclock_gtod_chain);
207
208 static void update_pvclock_gtod(struct timekeeper *tk, bool was_set)
209 {
210         raw_notifier_call_chain(&pvclock_gtod_chain, was_set, tk);
211 }
212
213 /**
214  * pvclock_gtod_register_notifier - register a pvclock timedata update listener
215  */
216 int pvclock_gtod_register_notifier(struct notifier_block *nb)
217 {
218         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
219         unsigned long flags;
220         int ret;
221
222         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
223         ret = raw_notifier_chain_register(&pvclock_gtod_chain, nb);
224         update_pvclock_gtod(tk, true);
225         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
226
227         return ret;
228 }
229 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_register_notifier);
230
231 /**
232  * pvclock_gtod_unregister_notifier - unregister a pvclock
233  * timedata update listener
234  */
235 int pvclock_gtod_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
236 {
237         unsigned long flags;
238         int ret;
239
240         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
241         ret = raw_notifier_chain_unregister(&pvclock_gtod_chain, nb);
242         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
243
244         return ret;
245 }
246 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_unregister_notifier);
247
248 /* must hold timekeeper_lock */
249 static void timekeeping_update(struct timekeeper *tk, unsigned int action)
250 {
251         if (action & TK_CLEAR_NTP) {
252                 tk->ntp_error = 0;
253                 ntp_clear();
254         }
255         update_vsyscall(tk);
256         update_pvclock_gtod(tk, action & TK_CLOCK_WAS_SET);
257
258         if (action & TK_MIRROR)
259                 memcpy(&shadow_timekeeper, &timekeeper, sizeof(timekeeper));
260 }
261
262 /**
263  * timekeeping_forward_now - update clock to the current time
264  *
265  * Forward the current clock to update its state since the last call to
266  * update_wall_time(). This is useful before significant clock changes,
267  * as it avoids having to deal with this time offset explicitly.
268  */
269 static void timekeeping_forward_now(struct timekeeper *tk)
270 {
271         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
272         struct clocksource *clock;
273         s64 nsec;
274
275         clock = tk->clock;
276         cycle_now = clock->read(clock);
277         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
278         tk->cycle_last = clock->cycle_last = cycle_now;
279
280         tk->xtime_nsec += cycle_delta * tk->mult;
281
282         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
283         tk->xtime_nsec += (u64)get_arch_timeoffset() << tk->shift;
284
285         tk_normalize_xtime(tk);
286
287         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
288         timespec_add_ns(&tk->raw_time, nsec);
289 }
290
291 /**
292  * __getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec.
293  * @ts:         pointer to the timespec to be set
294  *
295  * Updates the time of day in the timespec.
296  * Returns 0 on success, or -ve when suspended (timespec will be undefined).
297  */
298 int __getnstimeofday(struct timespec *ts)
299 {
300         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
301         unsigned long seq;
302         s64 nsecs = 0;
303
304         do {
305                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
306
307                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
308                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
309
310         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
311
312         ts->tv_nsec = 0;
313         timespec_add_ns(ts, nsecs);
314
315         /*
316          * Do not bail out early, in case there were callers still using
317          * the value, even in the face of the WARN_ON.
318          */
319         if (unlikely(timekeeping_suspended))
320                 return -EAGAIN;
321         return 0;
322 }
323 EXPORT_SYMBOL(__getnstimeofday);
324
325 /**
326  * getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec.
327  * @ts:         pointer to the timespec to be set
328  *
329  * Returns the time of day in a timespec (WARN if suspended).
330  */
331 void getnstimeofday(struct timespec *ts)
332 {
333         WARN_ON(__getnstimeofday(ts));
334 }
335 EXPORT_SYMBOL(getnstimeofday);
336
337 ktime_t ktime_get(void)
338 {
339         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
340         unsigned int seq;
341         s64 secs, nsecs;
342
343         WARN_ON(timekeeping_suspended);
344
345         do {
346                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
347                 secs = tk->xtime_sec + tk->wall_to_monotonic.tv_sec;
348                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk) + tk->wall_to_monotonic.tv_nsec;
349
350         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
351         /*
352          * Use ktime_set/ktime_add_ns to create a proper ktime on
353          * 32-bit architectures without CONFIG_KTIME_SCALAR.
354          */
355         return ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
356 }
357 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
358
359 /**
360  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
361  * @ts:         pointer to timespec variable
362  *
363  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
364  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
365  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
366  */
367 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
368 {
369         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
370         struct timespec tomono;
371         s64 nsec;
372         unsigned int seq;
373
374         WARN_ON(timekeeping_suspended);
375
376         do {
377                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
378                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
379                 nsec = timekeeping_get_ns(tk);
380                 tomono = tk->wall_to_monotonic;
381
382         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
383
384         ts->tv_sec += tomono.tv_sec;
385         ts->tv_nsec = 0;
386         timespec_add_ns(ts, nsec + tomono.tv_nsec);
387 }
388 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
389
390
391 /**
392  * timekeeping_clocktai - Returns the TAI time of day in a timespec
393  * @ts:         pointer to the timespec to be set
394  *
395  * Returns the time of day in a timespec.
396  */
397 void timekeeping_clocktai(struct timespec *ts)
398 {
399         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
400         unsigned long seq;
401         u64 nsecs;
402
403         WARN_ON(timekeeping_suspended);
404
405         do {
406                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
407
408                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec + tk->tai_offset;
409                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
410
411         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
412
413         ts->tv_nsec = 0;
414         timespec_add_ns(ts, nsecs);
415
416 }
417 EXPORT_SYMBOL(timekeeping_clocktai);
418
419
420 /**
421  * ktime_get_clocktai - Returns the TAI time of day in a ktime
422  *
423  * Returns the time of day in a ktime.
424  */
425 ktime_t ktime_get_clocktai(void)
426 {
427         struct timespec ts;
428
429         timekeeping_clocktai(&ts);
430         return timespec_to_ktime(ts);
431 }
432 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_clocktai);
433
434 #ifdef CONFIG_NTP_PPS
435
436 /**
437  * getnstime_raw_and_real - get day and raw monotonic time in timespec format
438  * @ts_raw:     pointer to the timespec to be set to raw monotonic time
439  * @ts_real:    pointer to the timespec to be set to the time of day
440  *
441  * This function reads both the time of day and raw monotonic time at the
442  * same time atomically and stores the resulting timestamps in timespec
443  * format.
444  */
445 void getnstime_raw_and_real(struct timespec *ts_raw, struct timespec *ts_real)
446 {
447         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
448         unsigned long seq;
449         s64 nsecs_raw, nsecs_real;
450
451         WARN_ON_ONCE(timekeeping_suspended);
452
453         do {
454                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
455
456                 *ts_raw = tk->raw_time;
457                 ts_real->tv_sec = tk->xtime_sec;
458                 ts_real->tv_nsec = 0;
459
460                 nsecs_raw = timekeeping_get_ns_raw(tk);
461                 nsecs_real = timekeeping_get_ns(tk);
462
463         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
464
465         timespec_add_ns(ts_raw, nsecs_raw);
466         timespec_add_ns(ts_real, nsecs_real);
467 }
468 EXPORT_SYMBOL(getnstime_raw_and_real);
469
470 #endif /* CONFIG_NTP_PPS */
471
472 /**
473  * do_gettimeofday - Returns the time of day in a timeval
474  * @tv:         pointer to the timeval to be set
475  *
476  * NOTE: Users should be converted to using getnstimeofday()
477  */
478 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
479 {
480         struct timespec now;
481
482         getnstimeofday(&now);
483         tv->tv_sec = now.tv_sec;
484         tv->tv_usec = now.tv_nsec/1000;
485 }
486 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
487
488 /**
489  * do_settimeofday - Sets the time of day
490  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the new time
491  *
492  * Sets the time of day to the new time and update NTP and notify hrtimers
493  */
494 int do_settimeofday(const struct timespec *tv)
495 {
496         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
497         struct timespec ts_delta, xt;
498         unsigned long flags;
499
500         if (!timespec_valid_strict(tv))
501                 return -EINVAL;
502
503         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
504         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
505
506         timekeeping_forward_now(tk);
507
508         xt = tk_xtime(tk);
509         ts_delta.tv_sec = tv->tv_sec - xt.tv_sec;
510         ts_delta.tv_nsec = tv->tv_nsec - xt.tv_nsec;
511
512         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, ts_delta));
513
514         tk_set_xtime(tk, tv);
515
516         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
517
518         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
519         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
520
521         /* signal hrtimers about time change */
522         clock_was_set();
523
524         return 0;
525 }
526 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
527
528 /**
529  * timekeeping_inject_offset - Adds or subtracts from the current time.
530  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the offset
531  *
532  * Adds or subtracts an offset value from the current time.
533  */
534 int timekeeping_inject_offset(struct timespec *ts)
535 {
536         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
537         unsigned long flags;
538         struct timespec tmp;
539         int ret = 0;
540
541         if ((unsigned long)ts->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
542                 return -EINVAL;
543
544         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
545         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
546
547         timekeeping_forward_now(tk);
548
549         /* Make sure the proposed value is valid */
550         tmp = timespec_add(tk_xtime(tk),  *ts);
551         if (!timespec_valid_strict(&tmp)) {
552                 ret = -EINVAL;
553                 goto error;
554         }
555
556         tk_xtime_add(tk, ts);
557         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, *ts));
558
559 error: /* even if we error out, we forwarded the time, so call update */
560         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
561
562         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
563         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
564
565         /* signal hrtimers about time change */
566         clock_was_set();
567
568         return ret;
569 }
570 EXPORT_SYMBOL(timekeeping_inject_offset);
571
572
573 /**
574  * timekeeping_get_tai_offset - Returns current TAI offset from UTC
575  *
576  */
577 s32 timekeeping_get_tai_offset(void)
578 {
579         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
580         unsigned int seq;
581         s32 ret;
582
583         do {
584                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
585                 ret = tk->tai_offset;
586         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
587
588         return ret;
589 }
590
591 /**
592  * __timekeeping_set_tai_offset - Lock free worker function
593  *
594  */
595 static void __timekeeping_set_tai_offset(struct timekeeper *tk, s32 tai_offset)
596 {
597         tk->tai_offset = tai_offset;
598         tk->offs_tai = ktime_sub(tk->offs_real, ktime_set(tai_offset, 0));
599 }
600
601 /**
602  * timekeeping_set_tai_offset - Sets the current TAI offset from UTC
603  *
604  */
605 void timekeeping_set_tai_offset(s32 tai_offset)
606 {
607         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
608         unsigned long flags;
609
610         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
611         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
612         __timekeeping_set_tai_offset(tk, tai_offset);
613         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
614         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
615         clock_was_set();
616 }
617
618 /**
619  * change_clocksource - Swaps clocksources if a new one is available
620  *
621  * Accumulates current time interval and initializes new clocksource
622  */
623 static int change_clocksource(void *data)
624 {
625         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
626         struct clocksource *new, *old;
627         unsigned long flags;
628
629         new = (struct clocksource *) data;
630
631         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
632         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
633
634         timekeeping_forward_now(tk);
635         /*
636          * If the cs is in module, get a module reference. Succeeds
637          * for built-in code (owner == NULL) as well.
638          */
639         if (try_module_get(new->owner)) {
640                 if (!new->enable || new->enable(new) == 0) {
641                         old = tk->clock;
642                         tk_setup_internals(tk, new);
643                         if (old->disable)
644                                 old->disable(old);
645                         module_put(old->owner);
646                 } else {
647                         module_put(new->owner);
648                 }
649         }
650         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
651
652         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
653         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
654
655         return 0;
656 }
657
658 /**
659  * timekeeping_notify - Install a new clock source
660  * @clock:              pointer to the clock source
661  *
662  * This function is called from clocksource.c after a new, better clock
663  * source has been registered. The caller holds the clocksource_mutex.
664  */
665 int timekeeping_notify(struct clocksource *clock)
666 {
667         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
668
669         if (tk->clock == clock)
670                 return 0;
671         stop_machine(change_clocksource, clock, NULL);
672         tick_clock_notify();
673         return tk->clock == clock ? 0 : -1;
674 }
675
676 /**
677  * ktime_get_real - get the real (wall-) time in ktime_t format
678  *
679  * returns the time in ktime_t format
680  */
681 ktime_t ktime_get_real(void)
682 {
683         struct timespec now;
684
685         getnstimeofday(&now);
686
687         return timespec_to_ktime(now);
688 }
689 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real);
690
691 /**
692  * getrawmonotonic - Returns the raw monotonic time in a timespec
693  * @ts:         pointer to the timespec to be set
694  *
695  * Returns the raw monotonic time (completely un-modified by ntp)
696  */
697 void getrawmonotonic(struct timespec *ts)
698 {
699         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
700         unsigned long seq;
701         s64 nsecs;
702
703         do {
704                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
705                 nsecs = timekeeping_get_ns_raw(tk);
706                 *ts = tk->raw_time;
707
708         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
709
710         timespec_add_ns(ts, nsecs);
711 }
712 EXPORT_SYMBOL(getrawmonotonic);
713
714 /**
715  * timekeeping_valid_for_hres - Check if timekeeping is suitable for hres
716  */
717 int timekeeping_valid_for_hres(void)
718 {
719         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
720         unsigned long seq;
721         int ret;
722
723         do {
724                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
725
726                 ret = tk->clock->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
727
728         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
729
730         return ret;
731 }
732
733 /**
734  * timekeeping_max_deferment - Returns max time the clocksource can be deferred
735  */
736 u64 timekeeping_max_deferment(void)
737 {
738         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
739         unsigned long seq;
740         u64 ret;
741
742         do {
743                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
744
745                 ret = tk->clock->max_idle_ns;
746
747         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
748
749         return ret;
750 }
751
752 /**
753  * read_persistent_clock -  Return time from the persistent clock.
754  *
755  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
756  * Reads the time from the battery backed persistent clock.
757  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
758  *
759  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
760  */
761 void __attribute__((weak)) read_persistent_clock(struct timespec *ts)
762 {
763         ts->tv_sec = 0;
764         ts->tv_nsec = 0;
765 }
766
767 /**
768  * read_boot_clock -  Return time of the system start.
769  *
770  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
771  * Function to read the exact time the system has been started.
772  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
773  *
774  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
775  */
776 void __attribute__((weak)) read_boot_clock(struct timespec *ts)
777 {
778         ts->tv_sec = 0;
779         ts->tv_nsec = 0;
780 }
781
782 /*
783  * timekeeping_init - Initializes the clocksource and common timekeeping values
784  */
785 void __init timekeeping_init(void)
786 {
787         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
788         struct clocksource *clock;
789         unsigned long flags;
790         struct timespec now, boot, tmp;
791
792         read_persistent_clock(&now);
793
794         if (!timespec_valid_strict(&now)) {
795                 pr_warn("WARNING: Persistent clock returned invalid value!\n"
796                         "         Check your CMOS/BIOS settings.\n");
797                 now.tv_sec = 0;
798                 now.tv_nsec = 0;
799         } else if (now.tv_sec || now.tv_nsec)
800                 persistent_clock_exist = true;
801
802         read_boot_clock(&boot);
803         if (!timespec_valid_strict(&boot)) {
804                 pr_warn("WARNING: Boot clock returned invalid value!\n"
805                         "         Check your CMOS/BIOS settings.\n");
806                 boot.tv_sec = 0;
807                 boot.tv_nsec = 0;
808         }
809
810         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
811         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
812         ntp_init();
813
814         clock = clocksource_default_clock();
815         if (clock->enable)
816                 clock->enable(clock);
817         tk_setup_internals(tk, clock);
818
819         tk_set_xtime(tk, &now);
820         tk->raw_time.tv_sec = 0;
821         tk->raw_time.tv_nsec = 0;
822         if (boot.tv_sec == 0 && boot.tv_nsec == 0)
823                 boot = tk_xtime(tk);
824
825         set_normalized_timespec(&tmp, -boot.tv_sec, -boot.tv_nsec);
826         tk_set_wall_to_mono(tk, tmp);
827
828         tmp.tv_sec = 0;
829         tmp.tv_nsec = 0;
830         tk_set_sleep_time(tk, tmp);
831
832         memcpy(&shadow_timekeeper, &timekeeper, sizeof(timekeeper));
833
834         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
835         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
836 }
837
838 /* time in seconds when suspend began */
839 static struct timespec timekeeping_suspend_time;
840
841 /**
842  * __timekeeping_inject_sleeptime - Internal function to add sleep interval
843  * @delta: pointer to a timespec delta value
844  *
845  * Takes a timespec offset measuring a suspend interval and properly
846  * adds the sleep offset to the timekeeping variables.
847  */
848 static void __timekeeping_inject_sleeptime(struct timekeeper *tk,
849                                                         struct timespec *delta)
850 {
851         if (!timespec_valid_strict(delta)) {
852                 printk(KERN_WARNING "__timekeeping_inject_sleeptime: Invalid "
853                                         "sleep delta value!\n");
854                 return;
855         }
856         tk_xtime_add(tk, delta);
857         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, *delta));
858         tk_set_sleep_time(tk, timespec_add(tk->total_sleep_time, *delta));
859         tk_debug_account_sleep_time(delta);
860 }
861
862 /**
863  * timekeeping_inject_sleeptime - Adds suspend interval to timeekeeping values
864  * @delta: pointer to a timespec delta value
865  *
866  * This hook is for architectures that cannot support read_persistent_clock
867  * because their RTC/persistent clock is only accessible when irqs are enabled.
868  *
869  * This function should only be called by rtc_resume(), and allows
870  * a suspend offset to be injected into the timekeeping values.
871  */
872 void timekeeping_inject_sleeptime(struct timespec *delta)
873 {
874         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
875         unsigned long flags;
876
877         /*
878          * Make sure we don't set the clock twice, as timekeeping_resume()
879          * already did it
880          */
881         if (has_persistent_clock())
882                 return;
883
884         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
885         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
886
887         timekeeping_forward_now(tk);
888
889         __timekeeping_inject_sleeptime(tk, delta);
890
891         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
892
893         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
894         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
895
896         /* signal hrtimers about time change */
897         clock_was_set();
898 }
899
900 /**
901  * timekeeping_resume - Resumes the generic timekeeping subsystem.
902  *
903  * This is for the generic clocksource timekeeping.
904  * xtime/wall_to_monotonic/jiffies/etc are
905  * still managed by arch specific suspend/resume code.
906  */
907 static void timekeeping_resume(void)
908 {
909         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
910         struct clocksource *clock = tk->clock;
911         unsigned long flags;
912         struct timespec ts_new, ts_delta;
913         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
914         bool suspendtime_found = false;
915
916         read_persistent_clock(&ts_new);
917
918         clockevents_resume();
919         clocksource_resume();
920
921         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
922         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
923
924         /*
925          * After system resumes, we need to calculate the suspended time and
926          * compensate it for the OS time. There are 3 sources that could be
927          * used: Nonstop clocksource during suspend, persistent clock and rtc
928          * device.
929          *
930          * One specific platform may have 1 or 2 or all of them, and the
931          * preference will be:
932          *      suspend-nonstop clocksource -> persistent clock -> rtc
933          * The less preferred source will only be tried if there is no better
934          * usable source. The rtc part is handled separately in rtc core code.
935          */
936         cycle_now = clock->read(clock);
937         if ((clock->flags & CLOCK_SOURCE_SUSPEND_NONSTOP) &&
938                 cycle_now > clock->cycle_last) {
939                 u64 num, max = ULLONG_MAX;
940                 u32 mult = clock->mult;
941                 u32 shift = clock->shift;
942                 s64 nsec = 0;
943
944                 cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
945
946                 /*
947                  * "cycle_delta * mutl" may cause 64 bits overflow, if the
948                  * suspended time is too long. In that case we need do the
949                  * 64 bits math carefully
950                  */
951                 do_div(max, mult);
952                 if (cycle_delta > max) {
953                         num = div64_u64(cycle_delta, max);
954                         nsec = (((u64) max * mult) >> shift) * num;
955                         cycle_delta -= num * max;
956                 }
957                 nsec += ((u64) cycle_delta * mult) >> shift;
958
959                 ts_delta = ns_to_timespec(nsec);
960                 suspendtime_found = true;
961         } else if (timespec_compare(&ts_new, &timekeeping_suspend_time) > 0) {
962                 ts_delta = timespec_sub(ts_new, timekeeping_suspend_time);
963                 suspendtime_found = true;
964         }
965
966         if (suspendtime_found)
967                 __timekeeping_inject_sleeptime(tk, &ts_delta);
968
969         /* Re-base the last cycle value */
970         tk->cycle_last = clock->cycle_last = cycle_now;
971         tk->ntp_error = 0;
972         timekeeping_suspended = 0;
973         timekeeping_update(tk, TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
974         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
975         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
976
977         touch_softlockup_watchdog();
978
979         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_RESUME, NULL);
980
981         /* Resume hrtimers */
982         hrtimers_resume();
983 }
984
985 static int timekeeping_suspend(void)
986 {
987         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
988         unsigned long flags;
989         struct timespec         delta, delta_delta;
990         static struct timespec  old_delta;
991
992         read_persistent_clock(&timekeeping_suspend_time);
993
994         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
995         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
996         timekeeping_forward_now(tk);
997         timekeeping_suspended = 1;
998
999         /*
1000          * To avoid drift caused by repeated suspend/resumes,
1001          * which each can add ~1 second drift error,
1002          * try to compensate so the difference in system time
1003          * and persistent_clock time stays close to constant.
1004          */
1005         delta = timespec_sub(tk_xtime(tk), timekeeping_suspend_time);
1006         delta_delta = timespec_sub(delta, old_delta);
1007         if (abs(delta_delta.tv_sec)  >= 2) {
1008                 /*
1009                  * if delta_delta is too large, assume time correction
1010                  * has occured and set old_delta to the current delta.
1011                  */
1012                 old_delta = delta;
1013         } else {
1014                 /* Otherwise try to adjust old_system to compensate */
1015                 timekeeping_suspend_time =
1016                         timespec_add(timekeeping_suspend_time, delta_delta);
1017         }
1018         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1019         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1020
1021         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_SUSPEND, NULL);
1022         clocksource_suspend();
1023         clockevents_suspend();
1024
1025         return 0;
1026 }
1027
1028 /* sysfs resume/suspend bits for timekeeping */
1029 static struct syscore_ops timekeeping_syscore_ops = {
1030         .resume         = timekeeping_resume,
1031         .suspend        = timekeeping_suspend,
1032 };
1033
1034 static int __init timekeeping_init_ops(void)
1035 {
1036         register_syscore_ops(&timekeeping_syscore_ops);
1037         return 0;
1038 }
1039
1040 device_initcall(timekeeping_init_ops);
1041
1042 /*
1043  * If the error is already larger, we look ahead even further
1044  * to compensate for late or lost adjustments.
1045  */
1046 static __always_inline int timekeeping_bigadjust(struct timekeeper *tk,
1047                                                  s64 error, s64 *interval,
1048                                                  s64 *offset)
1049 {
1050         s64 tick_error, i;
1051         u32 look_ahead, adj;
1052         s32 error2, mult;
1053
1054         /*
1055          * Use the current error value to determine how much to look ahead.
1056          * The larger the error the slower we adjust for it to avoid problems
1057          * with losing too many ticks, otherwise we would overadjust and
1058          * produce an even larger error.  The smaller the adjustment the
1059          * faster we try to adjust for it, as lost ticks can do less harm
1060          * here.  This is tuned so that an error of about 1 msec is adjusted
1061          * within about 1 sec (or 2^20 nsec in 2^SHIFT_HZ ticks).
1062          */
1063         error2 = tk->ntp_error >> (NTP_SCALE_SHIFT + 22 - 2 * SHIFT_HZ);
1064         error2 = abs(error2);
1065         for (look_ahead = 0; error2 > 0; look_ahead++)
1066                 error2 >>= 2;
1067
1068         /*
1069          * Now calculate the error in (1 << look_ahead) ticks, but first
1070          * remove the single look ahead already included in the error.
1071          */
1072         tick_error = ntp_tick_length() >> (tk->ntp_error_shift + 1);
1073         tick_error -= tk->xtime_interval >> 1;
1074         error = ((error - tick_error) >> look_ahead) + tick_error;
1075
1076         /* Finally calculate the adjustment shift value.  */
1077         i = *interval;
1078         mult = 1;
1079         if (error < 0) {
1080                 error = -error;
1081                 *interval = -*interval;
1082                 *offset = -*offset;
1083                 mult = -1;
1084         }
1085         for (adj = 0; error > i; adj++)
1086                 error >>= 1;
1087
1088         *interval <<= adj;
1089         *offset <<= adj;
1090         return mult << adj;
1091 }
1092
1093 /*
1094  * Adjust the multiplier to reduce the error value,
1095  * this is optimized for the most common adjustments of -1,0,1,
1096  * for other values we can do a bit more work.
1097  */
1098 static void timekeeping_adjust(struct timekeeper *tk, s64 offset)
1099 {
1100         s64 error, interval = tk->cycle_interval;
1101         int adj;
1102
1103         /*
1104          * The point of this is to check if the error is greater than half
1105          * an interval.
1106          *
1107          * First we shift it down from NTP_SHIFT to clocksource->shifted nsecs.
1108          *
1109          * Note we subtract one in the shift, so that error is really error*2.
1110          * This "saves" dividing(shifting) interval twice, but keeps the
1111          * (error > interval) comparison as still measuring if error is
1112          * larger than half an interval.
1113          *
1114          * Note: It does not "save" on aggravation when reading the code.
1115          */
1116         error = tk->ntp_error >> (tk->ntp_error_shift - 1);
1117         if (error > interval) {
1118                 /*
1119                  * We now divide error by 4(via shift), which checks if
1120                  * the error is greater than twice the interval.
1121                  * If it is greater, we need a bigadjust, if its smaller,
1122                  * we can adjust by 1.
1123                  */
1124                 error >>= 2;
1125                 /*
1126                  * XXX - In update_wall_time, we round up to the next
1127                  * nanosecond, and store the amount rounded up into
1128                  * the error. This causes the likely below to be unlikely.
1129                  *
1130                  * The proper fix is to avoid rounding up by using
1131                  * the high precision tk->xtime_nsec instead of
1132                  * xtime.tv_nsec everywhere. Fixing this will take some
1133                  * time.
1134                  */
1135                 if (likely(error <= interval))
1136                         adj = 1;
1137                 else
1138                         adj = timekeeping_bigadjust(tk, error, &interval, &offset);
1139         } else {
1140                 if (error < -interval) {
1141                         /* See comment above, this is just switched for the negative */
1142                         error >>= 2;
1143                         if (likely(error >= -interval)) {
1144                                 adj = -1;
1145                                 interval = -interval;
1146                                 offset = -offset;
1147                         } else {
1148                                 adj = timekeeping_bigadjust(tk, error, &interval, &offset);
1149                         }
1150                 } else {
1151                         goto out_adjust;
1152                 }
1153         }
1154
1155         if (unlikely(tk->clock->maxadj &&
1156                 (tk->mult + adj > tk->clock->mult + tk->clock->maxadj))) {
1157                 printk_once(KERN_WARNING
1158                         "Adjusting %s more than 11%% (%ld vs %ld)\n",
1159                         tk->clock->name, (long)tk->mult + adj,
1160                         (long)tk->clock->mult + tk->clock->maxadj);
1161         }
1162         /*
1163          * So the following can be confusing.
1164          *
1165          * To keep things simple, lets assume adj == 1 for now.
1166          *
1167          * When adj != 1, remember that the interval and offset values
1168          * have been appropriately scaled so the math is the same.
1169          *
1170          * The basic idea here is that we're increasing the multiplier
1171          * by one, this causes the xtime_interval to be incremented by
1172          * one cycle_interval. This is because:
1173          *      xtime_interval = cycle_interval * mult
1174          * So if mult is being incremented by one:
1175          *      xtime_interval = cycle_interval * (mult + 1)
1176          * Its the same as:
1177          *      xtime_interval = (cycle_interval * mult) + cycle_interval
1178          * Which can be shortened to:
1179          *      xtime_interval += cycle_interval
1180          *
1181          * So offset stores the non-accumulated cycles. Thus the current
1182          * time (in shifted nanoseconds) is:
1183          *      now = (offset * adj) + xtime_nsec
1184          * Now, even though we're adjusting the clock frequency, we have
1185          * to keep time consistent. In other words, we can't jump back
1186          * in time, and we also want to avoid jumping forward in time.
1187          *
1188          * So given the same offset value, we need the time to be the same
1189          * both before and after the freq adjustment.
1190          *      now = (offset * adj_1) + xtime_nsec_1
1191          *      now = (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
1192          * So:
1193          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1194          *              (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
1195          * And we know:
1196          *      adj_2 = adj_1 + 1
1197          * So:
1198          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1199          *              (offset * (adj_1+1)) + xtime_nsec_2
1200          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1201          *              (offset * adj_1) + offset + xtime_nsec_2
1202          * Canceling the sides:
1203          *      xtime_nsec_1 = offset + xtime_nsec_2
1204          * Which gives us:
1205          *      xtime_nsec_2 = xtime_nsec_1 - offset
1206          * Which simplfies to:
1207          *      xtime_nsec -= offset
1208          *
1209          * XXX - TODO: Doc ntp_error calculation.
1210          */
1211         tk->mult += adj;
1212         tk->xtime_interval += interval;
1213         tk->xtime_nsec -= offset;
1214         tk->ntp_error -= (interval - offset) << tk->ntp_error_shift;
1215
1216 out_adjust:
1217         /*
1218          * It may be possible that when we entered this function, xtime_nsec
1219          * was very small.  Further, if we're slightly speeding the clocksource
1220          * in the code above, its possible the required corrective factor to
1221          * xtime_nsec could cause it to underflow.
1222          *
1223          * Now, since we already accumulated the second, cannot simply roll
1224          * the accumulated second back, since the NTP subsystem has been
1225          * notified via second_overflow. So instead we push xtime_nsec forward
1226          * by the amount we underflowed, and add that amount into the error.
1227          *
1228          * We'll correct this error next time through this function, when
1229          * xtime_nsec is not as small.
1230          */
1231         if (unlikely((s64)tk->xtime_nsec < 0)) {
1232                 s64 neg = -(s64)tk->xtime_nsec;
1233                 tk->xtime_nsec = 0;
1234                 tk->ntp_error += neg << tk->ntp_error_shift;
1235         }
1236
1237 }
1238
1239 /**
1240  * accumulate_nsecs_to_secs - Accumulates nsecs into secs
1241  *
1242  * Helper function that accumulates a the nsecs greater then a second
1243  * from the xtime_nsec field to the xtime_secs field.
1244  * It also calls into the NTP code to handle leapsecond processing.
1245  *
1246  */
1247 static inline unsigned int accumulate_nsecs_to_secs(struct timekeeper *tk)
1248 {
1249         u64 nsecps = (u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift;
1250         unsigned int action = 0;
1251
1252         while (tk->xtime_nsec >= nsecps) {
1253                 int leap;
1254
1255                 tk->xtime_nsec -= nsecps;
1256                 tk->xtime_sec++;
1257
1258                 /* Figure out if its a leap sec and apply if needed */
1259                 leap = second_overflow(tk->xtime_sec);
1260                 if (unlikely(leap)) {
1261                         struct timespec ts;
1262
1263                         tk->xtime_sec += leap;
1264
1265                         ts.tv_sec = leap;
1266                         ts.tv_nsec = 0;
1267                         tk_set_wall_to_mono(tk,
1268                                 timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, ts));
1269
1270                         __timekeeping_set_tai_offset(tk, tk->tai_offset - leap);
1271
1272                         clock_was_set_delayed();
1273                         action = TK_CLOCK_WAS_SET;
1274                 }
1275         }
1276         return action;
1277 }
1278
1279 /**
1280  * logarithmic_accumulation - shifted accumulation of cycles
1281  *
1282  * This functions accumulates a shifted interval of cycles into
1283  * into a shifted interval nanoseconds. Allows for O(log) accumulation
1284  * loop.
1285  *
1286  * Returns the unconsumed cycles.
1287  */
1288 static cycle_t logarithmic_accumulation(struct timekeeper *tk, cycle_t offset,
1289                                                 u32 shift)
1290 {
1291         cycle_t interval = tk->cycle_interval << shift;
1292         u64 raw_nsecs;
1293
1294         /* If the offset is smaller then a shifted interval, do nothing */
1295         if (offset < interval)
1296                 return offset;
1297
1298         /* Accumulate one shifted interval */
1299         offset -= interval;
1300         tk->cycle_last += interval;
1301
1302         tk->xtime_nsec += tk->xtime_interval << shift;
1303         accumulate_nsecs_to_secs(tk);
1304
1305         /* Accumulate raw time */
1306         raw_nsecs = (u64)tk->raw_interval << shift;
1307         raw_nsecs += tk->raw_time.tv_nsec;
1308         if (raw_nsecs >= NSEC_PER_SEC) {
1309                 u64 raw_secs = raw_nsecs;
1310                 raw_nsecs = do_div(raw_secs, NSEC_PER_SEC);
1311                 tk->raw_time.tv_sec += raw_secs;
1312         }
1313         tk->raw_time.tv_nsec = raw_nsecs;
1314
1315         /* Accumulate error between NTP and clock interval */
1316         tk->ntp_error += ntp_tick_length() << shift;
1317         tk->ntp_error -= (tk->xtime_interval + tk->xtime_remainder) <<
1318                                                 (tk->ntp_error_shift + shift);
1319
1320         return offset;
1321 }
1322
1323 #ifdef CONFIG_GENERIC_TIME_VSYSCALL_OLD
1324 static inline void old_vsyscall_fixup(struct timekeeper *tk)
1325 {
1326         s64 remainder;
1327
1328         /*
1329         * Store only full nanoseconds into xtime_nsec after rounding
1330         * it up and add the remainder to the error difference.
1331         * XXX - This is necessary to avoid small 1ns inconsistnecies caused
1332         * by truncating the remainder in vsyscalls. However, it causes
1333         * additional work to be done in timekeeping_adjust(). Once
1334         * the vsyscall implementations are converted to use xtime_nsec
1335         * (shifted nanoseconds), and CONFIG_GENERIC_TIME_VSYSCALL_OLD
1336         * users are removed, this can be killed.
1337         */
1338         remainder = tk->xtime_nsec & ((1ULL << tk->shift) - 1);
1339         tk->xtime_nsec -= remainder;
1340         tk->xtime_nsec += 1ULL << tk->shift;
1341         tk->ntp_error += remainder << tk->ntp_error_shift;
1342
1343 }
1344 #else
1345 #define old_vsyscall_fixup(tk)
1346 #endif
1347
1348
1349
1350 /**
1351  * update_wall_time - Uses the current clocksource to increment the wall time
1352  *
1353  */
1354 static void update_wall_time(void)
1355 {
1356         struct clocksource *clock;
1357         struct timekeeper *real_tk = &timekeeper;
1358         struct timekeeper *tk = &shadow_timekeeper;
1359         cycle_t offset;
1360         int shift = 0, maxshift;
1361         unsigned int action;
1362         unsigned long flags;
1363
1364         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1365
1366         /* Make sure we're fully resumed: */
1367         if (unlikely(timekeeping_suspended))
1368                 goto out;
1369
1370         clock = real_tk->clock;
1371
1372 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
1373         offset = real_tk->cycle_interval;
1374 #else
1375         offset = (clock->read(clock) - clock->cycle_last) & clock->mask;
1376 #endif
1377
1378         /* Check if there's really nothing to do */
1379         if (offset < real_tk->cycle_interval)
1380                 goto out;
1381
1382         /*
1383          * With NO_HZ we may have to accumulate many cycle_intervals
1384          * (think "ticks") worth of time at once. To do this efficiently,
1385          * we calculate the largest doubling multiple of cycle_intervals
1386          * that is smaller than the offset.  We then accumulate that
1387          * chunk in one go, and then try to consume the next smaller
1388          * doubled multiple.
1389          */
1390         shift = ilog2(offset) - ilog2(tk->cycle_interval);
1391         shift = max(0, shift);
1392         /* Bound shift to one less than what overflows tick_length */
1393         maxshift = (64 - (ilog2(ntp_tick_length())+1)) - 1;
1394         shift = min(shift, maxshift);
1395         while (offset >= tk->cycle_interval) {
1396                 offset = logarithmic_accumulation(tk, offset, shift);
1397                 if (offset < tk->cycle_interval<<shift)
1398                         shift--;
1399         }
1400
1401         /* correct the clock when NTP error is too big */
1402         timekeeping_adjust(tk, offset);
1403
1404         /*
1405          * XXX This can be killed once everyone converts
1406          * to the new update_vsyscall.
1407          */
1408         old_vsyscall_fixup(tk);
1409
1410         /*
1411          * Finally, make sure that after the rounding
1412          * xtime_nsec isn't larger than NSEC_PER_SEC
1413          */
1414         action = accumulate_nsecs_to_secs(tk);
1415
1416         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1417         /* Update clock->cycle_last with the new value */
1418         clock->cycle_last = tk->cycle_last;
1419         /*
1420          * Update the real timekeeper.
1421          *
1422          * We could avoid this memcpy by switching pointers, but that
1423          * requires changes to all other timekeeper usage sites as
1424          * well, i.e. move the timekeeper pointer getter into the
1425          * spinlocked/seqcount protected sections. And we trade this
1426          * memcpy under the timekeeper_seq against one before we start
1427          * updating.
1428          */
1429         memcpy(real_tk, tk, sizeof(*tk));
1430         timekeeping_update(real_tk, action);
1431         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1432 out:
1433         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1434 }
1435
1436 /**
1437  * getboottime - Return the real time of system boot.
1438  * @ts:         pointer to the timespec to be set
1439  *
1440  * Returns the wall-time of boot in a timespec.
1441  *
1442  * This is based on the wall_to_monotonic offset and the total suspend
1443  * time. Calls to settimeofday will affect the value returned (which
1444  * basically means that however wrong your real time clock is at boot time,
1445  * you get the right time here).
1446  */
1447 void getboottime(struct timespec *ts)
1448 {
1449         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1450         struct timespec boottime = {
1451                 .tv_sec = tk->wall_to_monotonic.tv_sec +
1452                                 tk->total_sleep_time.tv_sec,
1453                 .tv_nsec = tk->wall_to_monotonic.tv_nsec +
1454                                 tk->total_sleep_time.tv_nsec
1455         };
1456
1457         set_normalized_timespec(ts, -boottime.tv_sec, -boottime.tv_nsec);
1458 }
1459 EXPORT_SYMBOL_GPL(getboottime);
1460
1461 /**
1462  * get_monotonic_boottime - Returns monotonic time since boot
1463  * @ts:         pointer to the timespec to be set
1464  *
1465  * Returns the monotonic time since boot in a timespec.
1466  *
1467  * This is similar to CLOCK_MONTONIC/ktime_get_ts, but also
1468  * includes the time spent in suspend.
1469  */
1470 void get_monotonic_boottime(struct timespec *ts)
1471 {
1472         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1473         struct timespec tomono, sleep;
1474         s64 nsec;
1475         unsigned int seq;
1476
1477         WARN_ON(timekeeping_suspended);
1478
1479         do {
1480                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1481                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
1482                 nsec = timekeeping_get_ns(tk);
1483                 tomono = tk->wall_to_monotonic;
1484                 sleep = tk->total_sleep_time;
1485
1486         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1487
1488         ts->tv_sec += tomono.tv_sec + sleep.tv_sec;
1489         ts->tv_nsec = 0;
1490         timespec_add_ns(ts, nsec + tomono.tv_nsec + sleep.tv_nsec);
1491 }
1492 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_monotonic_boottime);
1493
1494 /**
1495  * ktime_get_boottime - Returns monotonic time since boot in a ktime
1496  *
1497  * Returns the monotonic time since boot in a ktime
1498  *
1499  * This is similar to CLOCK_MONTONIC/ktime_get, but also
1500  * includes the time spent in suspend.
1501  */
1502 ktime_t ktime_get_boottime(void)
1503 {
1504         struct timespec ts;
1505
1506         get_monotonic_boottime(&ts);
1507         return timespec_to_ktime(ts);
1508 }
1509 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_boottime);
1510
1511 /**
1512  * monotonic_to_bootbased - Convert the monotonic time to boot based.
1513  * @ts:         pointer to the timespec to be converted
1514  */
1515 void monotonic_to_bootbased(struct timespec *ts)
1516 {
1517         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1518
1519         *ts = timespec_add(*ts, tk->total_sleep_time);
1520 }
1521 EXPORT_SYMBOL_GPL(monotonic_to_bootbased);
1522
1523 unsigned long get_seconds(void)
1524 {
1525         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1526
1527         return tk->xtime_sec;
1528 }
1529 EXPORT_SYMBOL(get_seconds);
1530
1531 struct timespec __current_kernel_time(void)
1532 {
1533         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1534
1535         return tk_xtime(tk);
1536 }
1537
1538 struct timespec current_kernel_time(void)
1539 {
1540         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1541         struct timespec now;
1542         unsigned long seq;
1543
1544         do {
1545                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1546
1547                 now = tk_xtime(tk);
1548         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1549
1550         return now;
1551 }
1552 EXPORT_SYMBOL(current_kernel_time);
1553
1554 struct timespec get_monotonic_coarse(void)
1555 {
1556         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1557         struct timespec now, mono;
1558         unsigned long seq;
1559
1560         do {
1561                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1562
1563                 now = tk_xtime(tk);
1564                 mono = tk->wall_to_monotonic;
1565         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1566
1567         set_normalized_timespec(&now, now.tv_sec + mono.tv_sec,
1568                                 now.tv_nsec + mono.tv_nsec);
1569         return now;
1570 }
1571
1572 /*
1573  * Must hold jiffies_lock
1574  */
1575 void do_timer(unsigned long ticks)
1576 {
1577         jiffies_64 += ticks;
1578         update_wall_time();
1579         calc_global_load(ticks);
1580 }
1581
1582 /**
1583  * get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset() - get xtime, wall_to_monotonic,
1584  *    and sleep offsets.
1585  * @xtim:       pointer to timespec to be set with xtime
1586  * @wtom:       pointer to timespec to be set with wall_to_monotonic
1587  * @sleep:      pointer to timespec to be set with time in suspend
1588  */
1589 void get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(struct timespec *xtim,
1590                                 struct timespec *wtom, struct timespec *sleep)
1591 {
1592         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1593         unsigned long seq;
1594
1595         do {
1596                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1597                 *xtim = tk_xtime(tk);
1598                 *wtom = tk->wall_to_monotonic;
1599                 *sleep = tk->total_sleep_time;
1600         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1601 }
1602
1603 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1604 /**
1605  * ktime_get_update_offsets - hrtimer helper
1606  * @offs_real:  pointer to storage for monotonic -> realtime offset
1607  * @offs_boot:  pointer to storage for monotonic -> boottime offset
1608  *
1609  * Returns current monotonic time and updates the offsets
1610  * Called from hrtimer_interupt() or retrigger_next_event()
1611  */
1612 ktime_t ktime_get_update_offsets(ktime_t *offs_real, ktime_t *offs_boot,
1613                                                         ktime_t *offs_tai)
1614 {
1615         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1616         ktime_t now;
1617         unsigned int seq;
1618         u64 secs, nsecs;
1619
1620         do {
1621                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1622
1623                 secs = tk->xtime_sec;
1624                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
1625
1626                 *offs_real = tk->offs_real;
1627                 *offs_boot = tk->offs_boot;
1628                 *offs_tai = tk->offs_tai;
1629         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1630
1631         now = ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
1632         now = ktime_sub(now, *offs_real);
1633         return now;
1634 }
1635 #endif
1636
1637 /**
1638  * ktime_get_monotonic_offset() - get wall_to_monotonic in ktime_t format
1639  */
1640 ktime_t ktime_get_monotonic_offset(void)
1641 {
1642         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1643         unsigned long seq;
1644         struct timespec wtom;
1645
1646         do {
1647                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1648                 wtom = tk->wall_to_monotonic;
1649         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1650
1651         return timespec_to_ktime(wtom);
1652 }
1653 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_monotonic_offset);
1654
1655 /**
1656  * do_adjtimex() - Accessor function to NTP __do_adjtimex function
1657  */
1658 int do_adjtimex(struct timex *txc)
1659 {
1660         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1661         unsigned long flags;
1662         struct timespec ts;
1663         s32 orig_tai, tai;
1664         int ret;
1665
1666         /* Validate the data before disabling interrupts */
1667         ret = ntp_validate_timex(txc);
1668         if (ret)
1669                 return ret;
1670
1671         if (txc->modes & ADJ_SETOFFSET) {
1672                 struct timespec delta;
1673                 delta.tv_sec  = txc->time.tv_sec;
1674                 delta.tv_nsec = txc->time.tv_usec;
1675                 if (!(txc->modes & ADJ_NANO))
1676                         delta.tv_nsec *= 1000;
1677                 ret = timekeeping_inject_offset(&delta);
1678                 if (ret)
1679                         return ret;
1680         }
1681
1682         getnstimeofday(&ts);
1683
1684         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1685         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1686
1687         orig_tai = tai = tk->tai_offset;
1688         ret = __do_adjtimex(txc, &ts, &tai);
1689
1690         if (tai != orig_tai) {
1691                 __timekeeping_set_tai_offset(tk, tai);
1692                 update_pvclock_gtod(tk, true);
1693                 clock_was_set_delayed();
1694         }
1695         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1696         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1697
1698         return ret;
1699 }
1700
1701 #ifdef CONFIG_NTP_PPS
1702 /**
1703  * hardpps() - Accessor function to NTP __hardpps function
1704  */
1705 void hardpps(const struct timespec *phase_ts, const struct timespec *raw_ts)
1706 {
1707         unsigned long flags;
1708
1709         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1710         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1711
1712         __hardpps(phase_ts, raw_ts);
1713
1714         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1715         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1716 }
1717 EXPORT_SYMBOL(hardpps);
1718 #endif
1719
1720 /**
1721  * xtime_update() - advances the timekeeping infrastructure
1722  * @ticks:      number of ticks, that have elapsed since the last call.
1723  *
1724  * Must be called with interrupts disabled.
1725  */
1726 void xtime_update(unsigned long ticks)
1727 {
1728         write_seqlock(&jiffies_lock);
1729         do_timer(ticks);
1730         write_sequnlock(&jiffies_lock);
1731 }