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