]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - kernel/time/timekeeping.c
time: Move raw_time into timekeeper structure
[~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/module.h>
12 #include <linux/interrupt.h>
13 #include <linux/percpu.h>
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/mm.h>
16 #include <linux/sched.h>
17 #include <linux/syscore_ops.h>
18 #include <linux/clocksource.h>
19 #include <linux/jiffies.h>
20 #include <linux/time.h>
21 #include <linux/tick.h>
22 #include <linux/stop_machine.h>
23
24 /* Structure holding internal timekeeping values. */
25 struct timekeeper {
26         /* Current clocksource used for timekeeping. */
27         struct clocksource *clock;
28         /* The shift value of the current clocksource. */
29         int     shift;
30
31         /* Number of clock cycles in one NTP interval. */
32         cycle_t cycle_interval;
33         /* Number of clock shifted nano seconds in one NTP interval. */
34         u64     xtime_interval;
35         /* shifted nano seconds left over when rounding cycle_interval */
36         s64     xtime_remainder;
37         /* Raw nano seconds accumulated per NTP interval. */
38         u32     raw_interval;
39
40         /* Clock shifted nano seconds remainder not stored in xtime.tv_nsec. */
41         u64     xtime_nsec;
42         /* Difference between accumulated time and NTP time in ntp
43          * shifted nano seconds. */
44         s64     ntp_error;
45         /* Shift conversion between clock shifted nano seconds and
46          * ntp shifted nano seconds. */
47         int     ntp_error_shift;
48         /* NTP adjusted clock multiplier */
49         u32     mult;
50
51         /* The current time */
52         struct timespec xtime;
53         /*
54          * wall_to_monotonic is what we need to add to xtime (or xtime corrected
55          * for sub jiffie times) to get to monotonic time.  Monotonic is pegged
56          * at zero at system boot time, so wall_to_monotonic will be negative,
57          * however, we will ALWAYS keep the tv_nsec part positive so we can use
58          * the usual normalization.
59          *
60          * wall_to_monotonic is moved after resume from suspend for the
61          * monotonic time not to jump. We need to add total_sleep_time to
62          * wall_to_monotonic to get the real boot based time offset.
63          *
64          * - wall_to_monotonic is no longer the boot time, getboottime must be
65          * used instead.
66          */
67         struct timespec wall_to_monotonic;
68         /* time spent in suspend */
69         struct timespec total_sleep_time;
70         /* The raw monotonic time for the CLOCK_MONOTONIC_RAW posix clock. */
71         struct timespec raw_time;
72 };
73
74 static struct timekeeper timekeeper;
75
76 /**
77  * timekeeper_setup_internals - Set up internals to use clocksource clock.
78  *
79  * @clock:              Pointer to clocksource.
80  *
81  * Calculates a fixed cycle/nsec interval for a given clocksource/adjustment
82  * pair and interval request.
83  *
84  * Unless you're the timekeeping code, you should not be using this!
85  */
86 static void timekeeper_setup_internals(struct clocksource *clock)
87 {
88         cycle_t interval;
89         u64 tmp, ntpinterval;
90
91         timekeeper.clock = clock;
92         clock->cycle_last = clock->read(clock);
93
94         /* Do the ns -> cycle conversion first, using original mult */
95         tmp = NTP_INTERVAL_LENGTH;
96         tmp <<= clock->shift;
97         ntpinterval = tmp;
98         tmp += clock->mult/2;
99         do_div(tmp, clock->mult);
100         if (tmp == 0)
101                 tmp = 1;
102
103         interval = (cycle_t) tmp;
104         timekeeper.cycle_interval = interval;
105
106         /* Go back from cycles -> shifted ns */
107         timekeeper.xtime_interval = (u64) interval * clock->mult;
108         timekeeper.xtime_remainder = ntpinterval - timekeeper.xtime_interval;
109         timekeeper.raw_interval =
110                 ((u64) interval * clock->mult) >> clock->shift;
111
112         timekeeper.xtime_nsec = 0;
113         timekeeper.shift = clock->shift;
114
115         timekeeper.ntp_error = 0;
116         timekeeper.ntp_error_shift = NTP_SCALE_SHIFT - clock->shift;
117
118         /*
119          * The timekeeper keeps its own mult values for the currently
120          * active clocksource. These value will be adjusted via NTP
121          * to counteract clock drifting.
122          */
123         timekeeper.mult = clock->mult;
124 }
125
126 /* Timekeeper helper functions. */
127 static inline s64 timekeeping_get_ns(void)
128 {
129         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
130         struct clocksource *clock;
131
132         /* read clocksource: */
133         clock = timekeeper.clock;
134         cycle_now = clock->read(clock);
135
136         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
137         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
138
139         /* return delta convert to nanoseconds using ntp adjusted mult. */
140         return clocksource_cyc2ns(cycle_delta, timekeeper.mult,
141                                   timekeeper.shift);
142 }
143
144 static inline s64 timekeeping_get_ns_raw(void)
145 {
146         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
147         struct clocksource *clock;
148
149         /* read clocksource: */
150         clock = timekeeper.clock;
151         cycle_now = clock->read(clock);
152
153         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
154         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
155
156         /* return delta convert to nanoseconds. */
157         return clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
158 }
159
160 /*
161  * This read-write spinlock protects us from races in SMP while
162  * playing with xtime.
163  */
164 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SEQLOCK(xtime_lock);
165
166
167
168
169 /* flag for if timekeeping is suspended */
170 int __read_mostly timekeeping_suspended;
171
172 /* must hold xtime_lock */
173 void timekeeping_leap_insert(int leapsecond)
174 {
175         timekeeper.xtime.tv_sec += leapsecond;
176         timekeeper.wall_to_monotonic.tv_sec -= leapsecond;
177         update_vsyscall(&timekeeper.xtime, &timekeeper.wall_to_monotonic,
178                          timekeeper.clock, timekeeper.mult);
179 }
180
181 /**
182  * timekeeping_forward_now - update clock to the current time
183  *
184  * Forward the current clock to update its state since the last call to
185  * update_wall_time(). This is useful before significant clock changes,
186  * as it avoids having to deal with this time offset explicitly.
187  */
188 static void timekeeping_forward_now(void)
189 {
190         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
191         struct clocksource *clock;
192         s64 nsec;
193
194         clock = timekeeper.clock;
195         cycle_now = clock->read(clock);
196         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
197         clock->cycle_last = cycle_now;
198
199         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, timekeeper.mult,
200                                   timekeeper.shift);
201
202         /* If arch requires, add in gettimeoffset() */
203         nsec += arch_gettimeoffset();
204
205         timespec_add_ns(&timekeeper.xtime, nsec);
206
207         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
208         timespec_add_ns(&timekeeper.raw_time, nsec);
209 }
210
211 /**
212  * getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec
213  * @ts:         pointer to the timespec to be set
214  *
215  * Returns the time of day in a timespec.
216  */
217 void getnstimeofday(struct timespec *ts)
218 {
219         unsigned long seq;
220         s64 nsecs;
221
222         WARN_ON(timekeeping_suspended);
223
224         do {
225                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
226
227                 *ts = timekeeper.xtime;
228                 nsecs = timekeeping_get_ns();
229
230                 /* If arch requires, add in gettimeoffset() */
231                 nsecs += arch_gettimeoffset();
232
233         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
234
235         timespec_add_ns(ts, nsecs);
236 }
237
238 EXPORT_SYMBOL(getnstimeofday);
239
240 ktime_t ktime_get(void)
241 {
242         unsigned int seq;
243         s64 secs, nsecs;
244
245         WARN_ON(timekeeping_suspended);
246
247         do {
248                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
249                 secs = timekeeper.xtime.tv_sec +
250                                 timekeeper.wall_to_monotonic.tv_sec;
251                 nsecs = timekeeper.xtime.tv_nsec +
252                                 timekeeper.wall_to_monotonic.tv_nsec;
253                 nsecs += timekeeping_get_ns();
254                 /* If arch requires, add in gettimeoffset() */
255                 nsecs += arch_gettimeoffset();
256
257         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
258         /*
259          * Use ktime_set/ktime_add_ns to create a proper ktime on
260          * 32-bit architectures without CONFIG_KTIME_SCALAR.
261          */
262         return ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
263 }
264 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
265
266 /**
267  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
268  * @ts:         pointer to timespec variable
269  *
270  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
271  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
272  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
273  */
274 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
275 {
276         struct timespec tomono;
277         unsigned int seq;
278         s64 nsecs;
279
280         WARN_ON(timekeeping_suspended);
281
282         do {
283                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
284                 *ts = timekeeper.xtime;
285                 tomono = timekeeper.wall_to_monotonic;
286                 nsecs = timekeeping_get_ns();
287                 /* If arch requires, add in gettimeoffset() */
288                 nsecs += arch_gettimeoffset();
289
290         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
291
292         set_normalized_timespec(ts, ts->tv_sec + tomono.tv_sec,
293                                 ts->tv_nsec + tomono.tv_nsec + nsecs);
294 }
295 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
296
297 #ifdef CONFIG_NTP_PPS
298
299 /**
300  * getnstime_raw_and_real - get day and raw monotonic time in timespec format
301  * @ts_raw:     pointer to the timespec to be set to raw monotonic time
302  * @ts_real:    pointer to the timespec to be set to the time of day
303  *
304  * This function reads both the time of day and raw monotonic time at the
305  * same time atomically and stores the resulting timestamps in timespec
306  * format.
307  */
308 void getnstime_raw_and_real(struct timespec *ts_raw, struct timespec *ts_real)
309 {
310         unsigned long seq;
311         s64 nsecs_raw, nsecs_real;
312
313         WARN_ON_ONCE(timekeeping_suspended);
314
315         do {
316                 u32 arch_offset;
317
318                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
319
320                 *ts_raw = timekeeper.raw_time;
321                 *ts_real = timekeeper.xtime;
322
323                 nsecs_raw = timekeeping_get_ns_raw();
324                 nsecs_real = timekeeping_get_ns();
325
326                 /* If arch requires, add in gettimeoffset() */
327                 arch_offset = arch_gettimeoffset();
328                 nsecs_raw += arch_offset;
329                 nsecs_real += arch_offset;
330
331         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
332
333         timespec_add_ns(ts_raw, nsecs_raw);
334         timespec_add_ns(ts_real, nsecs_real);
335 }
336 EXPORT_SYMBOL(getnstime_raw_and_real);
337
338 #endif /* CONFIG_NTP_PPS */
339
340 /**
341  * do_gettimeofday - Returns the time of day in a timeval
342  * @tv:         pointer to the timeval to be set
343  *
344  * NOTE: Users should be converted to using getnstimeofday()
345  */
346 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
347 {
348         struct timespec now;
349
350         getnstimeofday(&now);
351         tv->tv_sec = now.tv_sec;
352         tv->tv_usec = now.tv_nsec/1000;
353 }
354
355 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
356 /**
357  * do_settimeofday - Sets the time of day
358  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the new time
359  *
360  * Sets the time of day to the new time and update NTP and notify hrtimers
361  */
362 int do_settimeofday(const struct timespec *tv)
363 {
364         struct timespec ts_delta;
365         unsigned long flags;
366
367         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
368                 return -EINVAL;
369
370         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
371
372         timekeeping_forward_now();
373
374         ts_delta.tv_sec = tv->tv_sec - timekeeper.xtime.tv_sec;
375         ts_delta.tv_nsec = tv->tv_nsec - timekeeper.xtime.tv_nsec;
376         timekeeper.wall_to_monotonic =
377                         timespec_sub(timekeeper.wall_to_monotonic, ts_delta);
378
379         timekeeper.xtime = *tv;
380
381         timekeeper.ntp_error = 0;
382         ntp_clear();
383
384         update_vsyscall(&timekeeper.xtime, &timekeeper.wall_to_monotonic,
385                         timekeeper.clock, timekeeper.mult);
386
387         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
388
389         /* signal hrtimers about time change */
390         clock_was_set();
391
392         return 0;
393 }
394
395 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
396
397
398 /**
399  * timekeeping_inject_offset - Adds or subtracts from the current time.
400  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the offset
401  *
402  * Adds or subtracts an offset value from the current time.
403  */
404 int timekeeping_inject_offset(struct timespec *ts)
405 {
406         unsigned long flags;
407
408         if ((unsigned long)ts->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
409                 return -EINVAL;
410
411         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
412
413         timekeeping_forward_now();
414
415         timekeeper.xtime = timespec_add(timekeeper.xtime, *ts);
416         timekeeper.wall_to_monotonic =
417                                 timespec_sub(timekeeper.wall_to_monotonic, *ts);
418
419         timekeeper.ntp_error = 0;
420         ntp_clear();
421
422         update_vsyscall(&timekeeper.xtime, &timekeeper.wall_to_monotonic,
423                         timekeeper.clock, timekeeper.mult);
424
425         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
426
427         /* signal hrtimers about time change */
428         clock_was_set();
429
430         return 0;
431 }
432 EXPORT_SYMBOL(timekeeping_inject_offset);
433
434 /**
435  * change_clocksource - Swaps clocksources if a new one is available
436  *
437  * Accumulates current time interval and initializes new clocksource
438  */
439 static int change_clocksource(void *data)
440 {
441         struct clocksource *new, *old;
442
443         new = (struct clocksource *) data;
444
445         timekeeping_forward_now();
446         if (!new->enable || new->enable(new) == 0) {
447                 old = timekeeper.clock;
448                 timekeeper_setup_internals(new);
449                 if (old->disable)
450                         old->disable(old);
451         }
452         return 0;
453 }
454
455 /**
456  * timekeeping_notify - Install a new clock source
457  * @clock:              pointer to the clock source
458  *
459  * This function is called from clocksource.c after a new, better clock
460  * source has been registered. The caller holds the clocksource_mutex.
461  */
462 void timekeeping_notify(struct clocksource *clock)
463 {
464         if (timekeeper.clock == clock)
465                 return;
466         stop_machine(change_clocksource, clock, NULL);
467         tick_clock_notify();
468 }
469
470 /**
471  * ktime_get_real - get the real (wall-) time in ktime_t format
472  *
473  * returns the time in ktime_t format
474  */
475 ktime_t ktime_get_real(void)
476 {
477         struct timespec now;
478
479         getnstimeofday(&now);
480
481         return timespec_to_ktime(now);
482 }
483 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real);
484
485 /**
486  * getrawmonotonic - Returns the raw monotonic time in a timespec
487  * @ts:         pointer to the timespec to be set
488  *
489  * Returns the raw monotonic time (completely un-modified by ntp)
490  */
491 void getrawmonotonic(struct timespec *ts)
492 {
493         unsigned long seq;
494         s64 nsecs;
495
496         do {
497                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
498                 nsecs = timekeeping_get_ns_raw();
499                 *ts = timekeeper.raw_time;
500
501         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
502
503         timespec_add_ns(ts, nsecs);
504 }
505 EXPORT_SYMBOL(getrawmonotonic);
506
507
508 /**
509  * timekeeping_valid_for_hres - Check if timekeeping is suitable for hres
510  */
511 int timekeeping_valid_for_hres(void)
512 {
513         unsigned long seq;
514         int ret;
515
516         do {
517                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
518
519                 ret = timekeeper.clock->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
520
521         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
522
523         return ret;
524 }
525
526 /**
527  * timekeeping_max_deferment - Returns max time the clocksource can be deferred
528  *
529  * Caller must observe xtime_lock via read_seqbegin/read_seqretry to
530  * ensure that the clocksource does not change!
531  */
532 u64 timekeeping_max_deferment(void)
533 {
534         return timekeeper.clock->max_idle_ns;
535 }
536
537 /**
538  * read_persistent_clock -  Return time from the persistent clock.
539  *
540  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
541  * Reads the time from the battery backed persistent clock.
542  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
543  *
544  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
545  */
546 void __attribute__((weak)) read_persistent_clock(struct timespec *ts)
547 {
548         ts->tv_sec = 0;
549         ts->tv_nsec = 0;
550 }
551
552 /**
553  * read_boot_clock -  Return time of the system start.
554  *
555  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
556  * Function to read the exact time the system has been started.
557  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
558  *
559  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
560  */
561 void __attribute__((weak)) read_boot_clock(struct timespec *ts)
562 {
563         ts->tv_sec = 0;
564         ts->tv_nsec = 0;
565 }
566
567 /*
568  * timekeeping_init - Initializes the clocksource and common timekeeping values
569  */
570 void __init timekeeping_init(void)
571 {
572         struct clocksource *clock;
573         unsigned long flags;
574         struct timespec now, boot;
575
576         read_persistent_clock(&now);
577         read_boot_clock(&boot);
578
579         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
580
581         ntp_init();
582
583         clock = clocksource_default_clock();
584         if (clock->enable)
585                 clock->enable(clock);
586         timekeeper_setup_internals(clock);
587
588         timekeeper.xtime.tv_sec = now.tv_sec;
589         timekeeper.xtime.tv_nsec = now.tv_nsec;
590         timekeeper.raw_time.tv_sec = 0;
591         timekeeper.raw_time.tv_nsec = 0;
592         if (boot.tv_sec == 0 && boot.tv_nsec == 0) {
593                 boot.tv_sec = timekeeper.xtime.tv_sec;
594                 boot.tv_nsec = timekeeper.xtime.tv_nsec;
595         }
596         set_normalized_timespec(&timekeeper.wall_to_monotonic,
597                                 -boot.tv_sec, -boot.tv_nsec);
598         timekeeper.total_sleep_time.tv_sec = 0;
599         timekeeper.total_sleep_time.tv_nsec = 0;
600         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
601 }
602
603 /* time in seconds when suspend began */
604 static struct timespec timekeeping_suspend_time;
605
606 /**
607  * __timekeeping_inject_sleeptime - Internal function to add sleep interval
608  * @delta: pointer to a timespec delta value
609  *
610  * Takes a timespec offset measuring a suspend interval and properly
611  * adds the sleep offset to the timekeeping variables.
612  */
613 static void __timekeeping_inject_sleeptime(struct timespec *delta)
614 {
615         if (!timespec_valid(delta)) {
616                 printk(KERN_WARNING "__timekeeping_inject_sleeptime: Invalid "
617                                         "sleep delta value!\n");
618                 return;
619         }
620
621         timekeeper.xtime = timespec_add(timekeeper.xtime, *delta);
622         timekeeper.wall_to_monotonic =
623                         timespec_sub(timekeeper.wall_to_monotonic, *delta);
624         timekeeper.total_sleep_time = timespec_add(
625                                         timekeeper.total_sleep_time, *delta);
626 }
627
628
629 /**
630  * timekeeping_inject_sleeptime - Adds suspend interval to timeekeeping values
631  * @delta: pointer to a timespec delta value
632  *
633  * This hook is for architectures that cannot support read_persistent_clock
634  * because their RTC/persistent clock is only accessible when irqs are enabled.
635  *
636  * This function should only be called by rtc_resume(), and allows
637  * a suspend offset to be injected into the timekeeping values.
638  */
639 void timekeeping_inject_sleeptime(struct timespec *delta)
640 {
641         unsigned long flags;
642         struct timespec ts;
643
644         /* Make sure we don't set the clock twice */
645         read_persistent_clock(&ts);
646         if (!(ts.tv_sec == 0 && ts.tv_nsec == 0))
647                 return;
648
649         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
650         timekeeping_forward_now();
651
652         __timekeeping_inject_sleeptime(delta);
653
654         timekeeper.ntp_error = 0;
655         ntp_clear();
656         update_vsyscall(&timekeeper.xtime, &timekeeper.wall_to_monotonic,
657                         timekeeper.clock, timekeeper.mult);
658
659         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
660
661         /* signal hrtimers about time change */
662         clock_was_set();
663 }
664
665
666 /**
667  * timekeeping_resume - Resumes the generic timekeeping subsystem.
668  *
669  * This is for the generic clocksource timekeeping.
670  * xtime/wall_to_monotonic/jiffies/etc are
671  * still managed by arch specific suspend/resume code.
672  */
673 static void timekeeping_resume(void)
674 {
675         unsigned long flags;
676         struct timespec ts;
677
678         read_persistent_clock(&ts);
679
680         clocksource_resume();
681
682         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
683
684         if (timespec_compare(&ts, &timekeeping_suspend_time) > 0) {
685                 ts = timespec_sub(ts, timekeeping_suspend_time);
686                 __timekeeping_inject_sleeptime(&ts);
687         }
688         /* re-base the last cycle value */
689         timekeeper.clock->cycle_last = timekeeper.clock->read(timekeeper.clock);
690         timekeeper.ntp_error = 0;
691         timekeeping_suspended = 0;
692         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
693
694         touch_softlockup_watchdog();
695
696         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_RESUME, NULL);
697
698         /* Resume hrtimers */
699         hrtimers_resume();
700 }
701
702 static int timekeeping_suspend(void)
703 {
704         unsigned long flags;
705         struct timespec         delta, delta_delta;
706         static struct timespec  old_delta;
707
708         read_persistent_clock(&timekeeping_suspend_time);
709
710         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
711         timekeeping_forward_now();
712         timekeeping_suspended = 1;
713
714         /*
715          * To avoid drift caused by repeated suspend/resumes,
716          * which each can add ~1 second drift error,
717          * try to compensate so the difference in system time
718          * and persistent_clock time stays close to constant.
719          */
720         delta = timespec_sub(timekeeper.xtime, timekeeping_suspend_time);
721         delta_delta = timespec_sub(delta, old_delta);
722         if (abs(delta_delta.tv_sec)  >= 2) {
723                 /*
724                  * if delta_delta is too large, assume time correction
725                  * has occured and set old_delta to the current delta.
726                  */
727                 old_delta = delta;
728         } else {
729                 /* Otherwise try to adjust old_system to compensate */
730                 timekeeping_suspend_time =
731                         timespec_add(timekeeping_suspend_time, delta_delta);
732         }
733         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
734
735         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_SUSPEND, NULL);
736         clocksource_suspend();
737
738         return 0;
739 }
740
741 /* sysfs resume/suspend bits for timekeeping */
742 static struct syscore_ops timekeeping_syscore_ops = {
743         .resume         = timekeeping_resume,
744         .suspend        = timekeeping_suspend,
745 };
746
747 static int __init timekeeping_init_ops(void)
748 {
749         register_syscore_ops(&timekeeping_syscore_ops);
750         return 0;
751 }
752
753 device_initcall(timekeeping_init_ops);
754
755 /*
756  * If the error is already larger, we look ahead even further
757  * to compensate for late or lost adjustments.
758  */
759 static __always_inline int timekeeping_bigadjust(s64 error, s64 *interval,
760                                                  s64 *offset)
761 {
762         s64 tick_error, i;
763         u32 look_ahead, adj;
764         s32 error2, mult;
765
766         /*
767          * Use the current error value to determine how much to look ahead.
768          * The larger the error the slower we adjust for it to avoid problems
769          * with losing too many ticks, otherwise we would overadjust and
770          * produce an even larger error.  The smaller the adjustment the
771          * faster we try to adjust for it, as lost ticks can do less harm
772          * here.  This is tuned so that an error of about 1 msec is adjusted
773          * within about 1 sec (or 2^20 nsec in 2^SHIFT_HZ ticks).
774          */
775         error2 = timekeeper.ntp_error >> (NTP_SCALE_SHIFT + 22 - 2 * SHIFT_HZ);
776         error2 = abs(error2);
777         for (look_ahead = 0; error2 > 0; look_ahead++)
778                 error2 >>= 2;
779
780         /*
781          * Now calculate the error in (1 << look_ahead) ticks, but first
782          * remove the single look ahead already included in the error.
783          */
784         tick_error = tick_length >> (timekeeper.ntp_error_shift + 1);
785         tick_error -= timekeeper.xtime_interval >> 1;
786         error = ((error - tick_error) >> look_ahead) + tick_error;
787
788         /* Finally calculate the adjustment shift value.  */
789         i = *interval;
790         mult = 1;
791         if (error < 0) {
792                 error = -error;
793                 *interval = -*interval;
794                 *offset = -*offset;
795                 mult = -1;
796         }
797         for (adj = 0; error > i; adj++)
798                 error >>= 1;
799
800         *interval <<= adj;
801         *offset <<= adj;
802         return mult << adj;
803 }
804
805 /*
806  * Adjust the multiplier to reduce the error value,
807  * this is optimized for the most common adjustments of -1,0,1,
808  * for other values we can do a bit more work.
809  */
810 static void timekeeping_adjust(s64 offset)
811 {
812         s64 error, interval = timekeeper.cycle_interval;
813         int adj;
814
815         /*
816          * The point of this is to check if the error is greater then half
817          * an interval.
818          *
819          * First we shift it down from NTP_SHIFT to clocksource->shifted nsecs.
820          *
821          * Note we subtract one in the shift, so that error is really error*2.
822          * This "saves" dividing(shifting) interval twice, but keeps the
823          * (error > interval) comparison as still measuring if error is
824          * larger then half an interval.
825          *
826          * Note: It does not "save" on aggravation when reading the code.
827          */
828         error = timekeeper.ntp_error >> (timekeeper.ntp_error_shift - 1);
829         if (error > interval) {
830                 /*
831                  * We now divide error by 4(via shift), which checks if
832                  * the error is greater then twice the interval.
833                  * If it is greater, we need a bigadjust, if its smaller,
834                  * we can adjust by 1.
835                  */
836                 error >>= 2;
837                 /*
838                  * XXX - In update_wall_time, we round up to the next
839                  * nanosecond, and store the amount rounded up into
840                  * the error. This causes the likely below to be unlikely.
841                  *
842                  * The proper fix is to avoid rounding up by using
843                  * the high precision timekeeper.xtime_nsec instead of
844                  * xtime.tv_nsec everywhere. Fixing this will take some
845                  * time.
846                  */
847                 if (likely(error <= interval))
848                         adj = 1;
849                 else
850                         adj = timekeeping_bigadjust(error, &interval, &offset);
851         } else if (error < -interval) {
852                 /* See comment above, this is just switched for the negative */
853                 error >>= 2;
854                 if (likely(error >= -interval)) {
855                         adj = -1;
856                         interval = -interval;
857                         offset = -offset;
858                 } else
859                         adj = timekeeping_bigadjust(error, &interval, &offset);
860         } else /* No adjustment needed */
861                 return;
862
863         WARN_ONCE(timekeeper.clock->maxadj &&
864                         (timekeeper.mult + adj > timekeeper.clock->mult +
865                                                 timekeeper.clock->maxadj),
866                         "Adjusting %s more then 11%% (%ld vs %ld)\n",
867                         timekeeper.clock->name, (long)timekeeper.mult + adj,
868                         (long)timekeeper.clock->mult +
869                                 timekeeper.clock->maxadj);
870         /*
871          * So the following can be confusing.
872          *
873          * To keep things simple, lets assume adj == 1 for now.
874          *
875          * When adj != 1, remember that the interval and offset values
876          * have been appropriately scaled so the math is the same.
877          *
878          * The basic idea here is that we're increasing the multiplier
879          * by one, this causes the xtime_interval to be incremented by
880          * one cycle_interval. This is because:
881          *      xtime_interval = cycle_interval * mult
882          * So if mult is being incremented by one:
883          *      xtime_interval = cycle_interval * (mult + 1)
884          * Its the same as:
885          *      xtime_interval = (cycle_interval * mult) + cycle_interval
886          * Which can be shortened to:
887          *      xtime_interval += cycle_interval
888          *
889          * So offset stores the non-accumulated cycles. Thus the current
890          * time (in shifted nanoseconds) is:
891          *      now = (offset * adj) + xtime_nsec
892          * Now, even though we're adjusting the clock frequency, we have
893          * to keep time consistent. In other words, we can't jump back
894          * in time, and we also want to avoid jumping forward in time.
895          *
896          * So given the same offset value, we need the time to be the same
897          * both before and after the freq adjustment.
898          *      now = (offset * adj_1) + xtime_nsec_1
899          *      now = (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
900          * So:
901          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
902          *              (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
903          * And we know:
904          *      adj_2 = adj_1 + 1
905          * So:
906          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
907          *              (offset * (adj_1+1)) + xtime_nsec_2
908          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
909          *              (offset * adj_1) + offset + xtime_nsec_2
910          * Canceling the sides:
911          *      xtime_nsec_1 = offset + xtime_nsec_2
912          * Which gives us:
913          *      xtime_nsec_2 = xtime_nsec_1 - offset
914          * Which simplfies to:
915          *      xtime_nsec -= offset
916          *
917          * XXX - TODO: Doc ntp_error calculation.
918          */
919         timekeeper.mult += adj;
920         timekeeper.xtime_interval += interval;
921         timekeeper.xtime_nsec -= offset;
922         timekeeper.ntp_error -= (interval - offset) <<
923                                 timekeeper.ntp_error_shift;
924 }
925
926
927 /**
928  * logarithmic_accumulation - shifted accumulation of cycles
929  *
930  * This functions accumulates a shifted interval of cycles into
931  * into a shifted interval nanoseconds. Allows for O(log) accumulation
932  * loop.
933  *
934  * Returns the unconsumed cycles.
935  */
936 static cycle_t logarithmic_accumulation(cycle_t offset, int shift)
937 {
938         u64 nsecps = (u64)NSEC_PER_SEC << timekeeper.shift;
939         u64 raw_nsecs;
940
941         /* If the offset is smaller then a shifted interval, do nothing */
942         if (offset < timekeeper.cycle_interval<<shift)
943                 return offset;
944
945         /* Accumulate one shifted interval */
946         offset -= timekeeper.cycle_interval << shift;
947         timekeeper.clock->cycle_last += timekeeper.cycle_interval << shift;
948
949         timekeeper.xtime_nsec += timekeeper.xtime_interval << shift;
950         while (timekeeper.xtime_nsec >= nsecps) {
951                 timekeeper.xtime_nsec -= nsecps;
952                 timekeeper.xtime.tv_sec++;
953                 second_overflow();
954         }
955
956         /* Accumulate raw time */
957         raw_nsecs = timekeeper.raw_interval << shift;
958         raw_nsecs += timekeeper.raw_time.tv_nsec;
959         if (raw_nsecs >= NSEC_PER_SEC) {
960                 u64 raw_secs = raw_nsecs;
961                 raw_nsecs = do_div(raw_secs, NSEC_PER_SEC);
962                 timekeeper.raw_time.tv_sec += raw_secs;
963         }
964         timekeeper.raw_time.tv_nsec = raw_nsecs;
965
966         /* Accumulate error between NTP and clock interval */
967         timekeeper.ntp_error += tick_length << shift;
968         timekeeper.ntp_error -=
969             (timekeeper.xtime_interval + timekeeper.xtime_remainder) <<
970                                 (timekeeper.ntp_error_shift + shift);
971
972         return offset;
973 }
974
975
976 /**
977  * update_wall_time - Uses the current clocksource to increment the wall time
978  *
979  * Called from the timer interrupt, must hold a write on xtime_lock.
980  */
981 static void update_wall_time(void)
982 {
983         struct clocksource *clock;
984         cycle_t offset;
985         int shift = 0, maxshift;
986
987         /* Make sure we're fully resumed: */
988         if (unlikely(timekeeping_suspended))
989                 return;
990
991         clock = timekeeper.clock;
992
993 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
994         offset = timekeeper.cycle_interval;
995 #else
996         offset = (clock->read(clock) - clock->cycle_last) & clock->mask;
997 #endif
998         timekeeper.xtime_nsec = (s64)timekeeper.xtime.tv_nsec <<
999                                                 timekeeper.shift;
1000
1001         /*
1002          * With NO_HZ we may have to accumulate many cycle_intervals
1003          * (think "ticks") worth of time at once. To do this efficiently,
1004          * we calculate the largest doubling multiple of cycle_intervals
1005          * that is smaller then the offset. We then accumulate that
1006          * chunk in one go, and then try to consume the next smaller
1007          * doubled multiple.
1008          */
1009         shift = ilog2(offset) - ilog2(timekeeper.cycle_interval);
1010         shift = max(0, shift);
1011         /* Bound shift to one less then what overflows tick_length */
1012         maxshift = (8*sizeof(tick_length) - (ilog2(tick_length)+1)) - 1;
1013         shift = min(shift, maxshift);
1014         while (offset >= timekeeper.cycle_interval) {
1015                 offset = logarithmic_accumulation(offset, shift);
1016                 if(offset < timekeeper.cycle_interval<<shift)
1017                         shift--;
1018         }
1019
1020         /* correct the clock when NTP error is too big */
1021         timekeeping_adjust(offset);
1022
1023         /*
1024          * Since in the loop above, we accumulate any amount of time
1025          * in xtime_nsec over a second into xtime.tv_sec, its possible for
1026          * xtime_nsec to be fairly small after the loop. Further, if we're
1027          * slightly speeding the clocksource up in timekeeping_adjust(),
1028          * its possible the required corrective factor to xtime_nsec could
1029          * cause it to underflow.
1030          *
1031          * Now, we cannot simply roll the accumulated second back, since
1032          * the NTP subsystem has been notified via second_overflow. So
1033          * instead we push xtime_nsec forward by the amount we underflowed,
1034          * and add that amount into the error.
1035          *
1036          * We'll correct this error next time through this function, when
1037          * xtime_nsec is not as small.
1038          */
1039         if (unlikely((s64)timekeeper.xtime_nsec < 0)) {
1040                 s64 neg = -(s64)timekeeper.xtime_nsec;
1041                 timekeeper.xtime_nsec = 0;
1042                 timekeeper.ntp_error += neg << timekeeper.ntp_error_shift;
1043         }
1044
1045
1046         /*
1047          * Store full nanoseconds into xtime after rounding it up and
1048          * add the remainder to the error difference.
1049          */
1050         timekeeper.xtime.tv_nsec = ((s64)timekeeper.xtime_nsec >>
1051                                                 timekeeper.shift) + 1;
1052         timekeeper.xtime_nsec -= (s64)timekeeper.xtime.tv_nsec <<
1053                                                 timekeeper.shift;
1054         timekeeper.ntp_error += timekeeper.xtime_nsec <<
1055                                 timekeeper.ntp_error_shift;
1056
1057         /*
1058          * Finally, make sure that after the rounding
1059          * xtime.tv_nsec isn't larger then NSEC_PER_SEC
1060          */
1061         if (unlikely(timekeeper.xtime.tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)) {
1062                 timekeeper.xtime.tv_nsec -= NSEC_PER_SEC;
1063                 timekeeper.xtime.tv_sec++;
1064                 second_overflow();
1065         }
1066
1067         /* check to see if there is a new clocksource to use */
1068         update_vsyscall(&timekeeper.xtime, &timekeeper.wall_to_monotonic,
1069                         timekeeper.clock, timekeeper.mult);
1070 }
1071
1072 /**
1073  * getboottime - Return the real time of system boot.
1074  * @ts:         pointer to the timespec to be set
1075  *
1076  * Returns the wall-time of boot in a timespec.
1077  *
1078  * This is based on the wall_to_monotonic offset and the total suspend
1079  * time. Calls to settimeofday will affect the value returned (which
1080  * basically means that however wrong your real time clock is at boot time,
1081  * you get the right time here).
1082  */
1083 void getboottime(struct timespec *ts)
1084 {
1085         struct timespec boottime = {
1086                 .tv_sec = timekeeper.wall_to_monotonic.tv_sec +
1087                                 timekeeper.total_sleep_time.tv_sec,
1088                 .tv_nsec = timekeeper.wall_to_monotonic.tv_nsec +
1089                                 timekeeper.total_sleep_time.tv_nsec
1090         };
1091
1092         set_normalized_timespec(ts, -boottime.tv_sec, -boottime.tv_nsec);
1093 }
1094 EXPORT_SYMBOL_GPL(getboottime);
1095
1096
1097 /**
1098  * get_monotonic_boottime - Returns monotonic time since boot
1099  * @ts:         pointer to the timespec to be set
1100  *
1101  * Returns the monotonic time since boot in a timespec.
1102  *
1103  * This is similar to CLOCK_MONTONIC/ktime_get_ts, but also
1104  * includes the time spent in suspend.
1105  */
1106 void get_monotonic_boottime(struct timespec *ts)
1107 {
1108         struct timespec tomono, sleep;
1109         unsigned int seq;
1110         s64 nsecs;
1111
1112         WARN_ON(timekeeping_suspended);
1113
1114         do {
1115                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
1116                 *ts = timekeeper.xtime;
1117                 tomono = timekeeper.wall_to_monotonic;
1118                 sleep = timekeeper.total_sleep_time;
1119                 nsecs = timekeeping_get_ns();
1120
1121         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
1122
1123         set_normalized_timespec(ts, ts->tv_sec + tomono.tv_sec + sleep.tv_sec,
1124                         ts->tv_nsec + tomono.tv_nsec + sleep.tv_nsec + nsecs);
1125 }
1126 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_monotonic_boottime);
1127
1128 /**
1129  * ktime_get_boottime - Returns monotonic time since boot in a ktime
1130  *
1131  * Returns the monotonic time since boot in a ktime
1132  *
1133  * This is similar to CLOCK_MONTONIC/ktime_get, but also
1134  * includes the time spent in suspend.
1135  */
1136 ktime_t ktime_get_boottime(void)
1137 {
1138         struct timespec ts;
1139
1140         get_monotonic_boottime(&ts);
1141         return timespec_to_ktime(ts);
1142 }
1143 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_boottime);
1144
1145 /**
1146  * monotonic_to_bootbased - Convert the monotonic time to boot based.
1147  * @ts:         pointer to the timespec to be converted
1148  */
1149 void monotonic_to_bootbased(struct timespec *ts)
1150 {
1151         *ts = timespec_add(*ts, timekeeper.total_sleep_time);
1152 }
1153 EXPORT_SYMBOL_GPL(monotonic_to_bootbased);
1154
1155 unsigned long get_seconds(void)
1156 {
1157         return timekeeper.xtime.tv_sec;
1158 }
1159 EXPORT_SYMBOL(get_seconds);
1160
1161 struct timespec __current_kernel_time(void)
1162 {
1163         return timekeeper.xtime;
1164 }
1165
1166 struct timespec current_kernel_time(void)
1167 {
1168         struct timespec now;
1169         unsigned long seq;
1170
1171         do {
1172                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
1173
1174                 now = timekeeper.xtime;
1175         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
1176
1177         return now;
1178 }
1179 EXPORT_SYMBOL(current_kernel_time);
1180
1181 struct timespec get_monotonic_coarse(void)
1182 {
1183         struct timespec now, mono;
1184         unsigned long seq;
1185
1186         do {
1187                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
1188
1189                 now = timekeeper.xtime;
1190                 mono = timekeeper.wall_to_monotonic;
1191         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
1192
1193         set_normalized_timespec(&now, now.tv_sec + mono.tv_sec,
1194                                 now.tv_nsec + mono.tv_nsec);
1195         return now;
1196 }
1197
1198 /*
1199  * The 64-bit jiffies value is not atomic - you MUST NOT read it
1200  * without sampling the sequence number in xtime_lock.
1201  * jiffies is defined in the linker script...
1202  */
1203 void do_timer(unsigned long ticks)
1204 {
1205         jiffies_64 += ticks;
1206         update_wall_time();
1207         calc_global_load(ticks);
1208 }
1209
1210 /**
1211  * get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset() - get xtime, wall_to_monotonic,
1212  *    and sleep offsets.
1213  * @xtim:       pointer to timespec to be set with xtime
1214  * @wtom:       pointer to timespec to be set with wall_to_monotonic
1215  * @sleep:      pointer to timespec to be set with time in suspend
1216  */
1217 void get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(struct timespec *xtim,
1218                                 struct timespec *wtom, struct timespec *sleep)
1219 {
1220         unsigned long seq;
1221
1222         do {
1223                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
1224                 *xtim = timekeeper.xtime;
1225                 *wtom = timekeeper.wall_to_monotonic;
1226                 *sleep = timekeeper.total_sleep_time;
1227         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
1228 }
1229
1230 /**
1231  * ktime_get_monotonic_offset() - get wall_to_monotonic in ktime_t format
1232  */
1233 ktime_t ktime_get_monotonic_offset(void)
1234 {
1235         unsigned long seq;
1236         struct timespec wtom;
1237
1238         do {
1239                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
1240                 wtom = timekeeper.wall_to_monotonic;
1241         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
1242         return timespec_to_ktime(wtom);
1243 }
1244
1245 /**
1246  * xtime_update() - advances the timekeeping infrastructure
1247  * @ticks:      number of ticks, that have elapsed since the last call.
1248  *
1249  * Must be called with interrupts disabled.
1250  */
1251 void xtime_update(unsigned long ticks)
1252 {
1253         write_seqlock(&xtime_lock);
1254         do_timer(ticks);
1255         write_sequnlock(&xtime_lock);
1256 }