]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - kernel/time/timekeeping.c
timekeeping: Make jiffies_lock internal
[~andy/linux] / kernel / time / timekeeping.c
1 /*
2  *  linux/kernel/time/timekeeping.c
3  *
4  *  Kernel timekeeping code and accessor functions
5  *
6  *  This code was moved from linux/kernel/timer.c.
7  *  Please see that file for copyright and history logs.
8  *
9  */
10
11 #include <linux/timekeeper_internal.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/interrupt.h>
14 #include <linux/percpu.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/mm.h>
17 #include <linux/sched.h>
18 #include <linux/syscore_ops.h>
19 #include <linux/clocksource.h>
20 #include <linux/jiffies.h>
21 #include <linux/time.h>
22 #include <linux/tick.h>
23 #include <linux/stop_machine.h>
24 #include <linux/pvclock_gtod.h>
25
26 #include "tick-internal.h"
27
28 static struct timekeeper timekeeper;
29
30 /* flag for if timekeeping is suspended */
31 int __read_mostly timekeeping_suspended;
32
33 /* Flag for if there is a persistent clock on this platform */
34 bool __read_mostly persistent_clock_exist = false;
35
36 static inline void tk_normalize_xtime(struct timekeeper *tk)
37 {
38         while (tk->xtime_nsec >= ((u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift)) {
39                 tk->xtime_nsec -= (u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift;
40                 tk->xtime_sec++;
41         }
42 }
43
44 static void tk_set_xtime(struct timekeeper *tk, const struct timespec *ts)
45 {
46         tk->xtime_sec = ts->tv_sec;
47         tk->xtime_nsec = (u64)ts->tv_nsec << tk->shift;
48 }
49
50 static void tk_xtime_add(struct timekeeper *tk, const struct timespec *ts)
51 {
52         tk->xtime_sec += ts->tv_sec;
53         tk->xtime_nsec += (u64)ts->tv_nsec << tk->shift;
54         tk_normalize_xtime(tk);
55 }
56
57 static void tk_set_wall_to_mono(struct timekeeper *tk, struct timespec wtm)
58 {
59         struct timespec tmp;
60
61         /*
62          * Verify consistency of: offset_real = -wall_to_monotonic
63          * before modifying anything
64          */
65         set_normalized_timespec(&tmp, -tk->wall_to_monotonic.tv_sec,
66                                         -tk->wall_to_monotonic.tv_nsec);
67         WARN_ON_ONCE(tk->offs_real.tv64 != timespec_to_ktime(tmp).tv64);
68         tk->wall_to_monotonic = wtm;
69         set_normalized_timespec(&tmp, -wtm.tv_sec, -wtm.tv_nsec);
70         tk->offs_real = timespec_to_ktime(tmp);
71         tk->offs_tai = ktime_sub(tk->offs_real, ktime_set(tk->tai_offset, 0));
72 }
73
74 static void tk_set_sleep_time(struct timekeeper *tk, struct timespec t)
75 {
76         /* Verify consistency before modifying */
77         WARN_ON_ONCE(tk->offs_boot.tv64 != timespec_to_ktime(tk->total_sleep_time).tv64);
78
79         tk->total_sleep_time    = t;
80         tk->offs_boot           = timespec_to_ktime(t);
81 }
82
83 /**
84  * timekeeper_setup_internals - Set up internals to use clocksource clock.
85  *
86  * @clock:              Pointer to clocksource.
87  *
88  * Calculates a fixed cycle/nsec interval for a given clocksource/adjustment
89  * pair and interval request.
90  *
91  * Unless you're the timekeeping code, you should not be using this!
92  */
93 static void tk_setup_internals(struct timekeeper *tk, struct clocksource *clock)
94 {
95         cycle_t interval;
96         u64 tmp, ntpinterval;
97         struct clocksource *old_clock;
98
99         old_clock = tk->clock;
100         tk->clock = clock;
101         clock->cycle_last = clock->read(clock);
102
103         /* Do the ns -> cycle conversion first, using original mult */
104         tmp = NTP_INTERVAL_LENGTH;
105         tmp <<= clock->shift;
106         ntpinterval = tmp;
107         tmp += clock->mult/2;
108         do_div(tmp, clock->mult);
109         if (tmp == 0)
110                 tmp = 1;
111
112         interval = (cycle_t) tmp;
113         tk->cycle_interval = interval;
114
115         /* Go back from cycles -> shifted ns */
116         tk->xtime_interval = (u64) interval * clock->mult;
117         tk->xtime_remainder = ntpinterval - tk->xtime_interval;
118         tk->raw_interval =
119                 ((u64) interval * clock->mult) >> clock->shift;
120
121          /* if changing clocks, convert xtime_nsec shift units */
122         if (old_clock) {
123                 int shift_change = clock->shift - old_clock->shift;
124                 if (shift_change < 0)
125                         tk->xtime_nsec >>= -shift_change;
126                 else
127                         tk->xtime_nsec <<= shift_change;
128         }
129         tk->shift = clock->shift;
130
131         tk->ntp_error = 0;
132         tk->ntp_error_shift = NTP_SCALE_SHIFT - clock->shift;
133
134         /*
135          * The timekeeper keeps its own mult values for the currently
136          * active clocksource. These value will be adjusted via NTP
137          * to counteract clock drifting.
138          */
139         tk->mult = clock->mult;
140 }
141
142 /* Timekeeper helper functions. */
143
144 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
145 u32 (*arch_gettimeoffset)(void);
146
147 u32 get_arch_timeoffset(void)
148 {
149         if (likely(arch_gettimeoffset))
150                 return arch_gettimeoffset();
151         return 0;
152 }
153 #else
154 static inline u32 get_arch_timeoffset(void) { return 0; }
155 #endif
156
157 static inline s64 timekeeping_get_ns(struct timekeeper *tk)
158 {
159         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
160         struct clocksource *clock;
161         s64 nsec;
162
163         /* read clocksource: */
164         clock = tk->clock;
165         cycle_now = clock->read(clock);
166
167         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
168         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
169
170         nsec = cycle_delta * tk->mult + tk->xtime_nsec;
171         nsec >>= tk->shift;
172
173         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
174         return nsec + get_arch_timeoffset();
175 }
176
177 static inline s64 timekeeping_get_ns_raw(struct timekeeper *tk)
178 {
179         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
180         struct clocksource *clock;
181         s64 nsec;
182
183         /* read clocksource: */
184         clock = tk->clock;
185         cycle_now = clock->read(clock);
186
187         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
188         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
189
190         /* convert delta to nanoseconds. */
191         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
192
193         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
194         return nsec + get_arch_timeoffset();
195 }
196
197 static RAW_NOTIFIER_HEAD(pvclock_gtod_chain);
198
199 static void update_pvclock_gtod(struct timekeeper *tk)
200 {
201         raw_notifier_call_chain(&pvclock_gtod_chain, 0, tk);
202 }
203
204 /**
205  * pvclock_gtod_register_notifier - register a pvclock timedata update listener
206  *
207  * Must hold write on timekeeper.lock
208  */
209 int pvclock_gtod_register_notifier(struct notifier_block *nb)
210 {
211         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
212         unsigned long flags;
213         int ret;
214
215         write_seqlock_irqsave(&tk->lock, flags);
216         ret = raw_notifier_chain_register(&pvclock_gtod_chain, nb);
217         /* update timekeeping data */
218         update_pvclock_gtod(tk);
219         write_sequnlock_irqrestore(&tk->lock, flags);
220
221         return ret;
222 }
223 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_register_notifier);
224
225 /**
226  * pvclock_gtod_unregister_notifier - unregister a pvclock
227  * timedata update listener
228  *
229  * Must hold write on timekeeper.lock
230  */
231 int pvclock_gtod_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
232 {
233         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
234         unsigned long flags;
235         int ret;
236
237         write_seqlock_irqsave(&tk->lock, flags);
238         ret = raw_notifier_chain_unregister(&pvclock_gtod_chain, nb);
239         write_sequnlock_irqrestore(&tk->lock, flags);
240
241         return ret;
242 }
243 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_unregister_notifier);
244
245 /* must hold write on timekeeper.lock */
246 static void timekeeping_update(struct timekeeper *tk, bool clearntp)
247 {
248         if (clearntp) {
249                 tk->ntp_error = 0;
250                 ntp_clear();
251         }
252         update_vsyscall(tk);
253         update_pvclock_gtod(tk);
254 }
255
256 /**
257  * timekeeping_forward_now - update clock to the current time
258  *
259  * Forward the current clock to update its state since the last call to
260  * update_wall_time(). This is useful before significant clock changes,
261  * as it avoids having to deal with this time offset explicitly.
262  */
263 static void timekeeping_forward_now(struct timekeeper *tk)
264 {
265         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
266         struct clocksource *clock;
267         s64 nsec;
268
269         clock = tk->clock;
270         cycle_now = clock->read(clock);
271         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
272         clock->cycle_last = cycle_now;
273
274         tk->xtime_nsec += cycle_delta * tk->mult;
275
276         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
277         tk->xtime_nsec += (u64)get_arch_timeoffset() << tk->shift;
278
279         tk_normalize_xtime(tk);
280
281         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
282         timespec_add_ns(&tk->raw_time, nsec);
283 }
284
285 /**
286  * __getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec.
287  * @ts:         pointer to the timespec to be set
288  *
289  * Updates the time of day in the timespec.
290  * Returns 0 on success, or -ve when suspended (timespec will be undefined).
291  */
292 int __getnstimeofday(struct timespec *ts)
293 {
294         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
295         unsigned long seq;
296         s64 nsecs = 0;
297
298         do {
299                 seq = read_seqbegin(&tk->lock);
300
301                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
302                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
303
304         } while (read_seqretry(&tk->lock, seq));
305
306         ts->tv_nsec = 0;
307         timespec_add_ns(ts, nsecs);
308
309         /*
310          * Do not bail out early, in case there were callers still using
311          * the value, even in the face of the WARN_ON.
312          */
313         if (unlikely(timekeeping_suspended))
314                 return -EAGAIN;
315         return 0;
316 }
317 EXPORT_SYMBOL(__getnstimeofday);
318
319 /**
320  * getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec.
321  * @ts:         pointer to the timespec to be set
322  *
323  * Returns the time of day in a timespec (WARN if suspended).
324  */
325 void getnstimeofday(struct timespec *ts)
326 {
327         WARN_ON(__getnstimeofday(ts));
328 }
329 EXPORT_SYMBOL(getnstimeofday);
330
331 ktime_t ktime_get(void)
332 {
333         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
334         unsigned int seq;
335         s64 secs, nsecs;
336
337         WARN_ON(timekeeping_suspended);
338
339         do {
340                 seq = read_seqbegin(&tk->lock);
341                 secs = tk->xtime_sec + tk->wall_to_monotonic.tv_sec;
342                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk) + tk->wall_to_monotonic.tv_nsec;
343
344         } while (read_seqretry(&tk->lock, seq));
345         /*
346          * Use ktime_set/ktime_add_ns to create a proper ktime on
347          * 32-bit architectures without CONFIG_KTIME_SCALAR.
348          */
349         return ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
350 }
351 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
352
353 /**
354  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
355  * @ts:         pointer to timespec variable
356  *
357  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
358  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
359  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
360  */
361 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
362 {
363         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
364         struct timespec tomono;
365         s64 nsec;
366         unsigned int seq;
367
368         WARN_ON(timekeeping_suspended);
369
370         do {
371                 seq = read_seqbegin(&tk->lock);
372                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
373                 nsec = timekeeping_get_ns(tk);
374                 tomono = tk->wall_to_monotonic;
375
376         } while (read_seqretry(&tk->lock, seq));
377
378         ts->tv_sec += tomono.tv_sec;
379         ts->tv_nsec = 0;
380         timespec_add_ns(ts, nsec + tomono.tv_nsec);
381 }
382 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
383
384
385 /**
386  * timekeeping_clocktai - Returns the TAI time of day in a timespec
387  * @ts:         pointer to the timespec to be set
388  *
389  * Returns the time of day in a timespec.
390  */
391 void timekeeping_clocktai(struct timespec *ts)
392 {
393         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
394         unsigned long seq;
395         u64 nsecs;
396
397         WARN_ON(timekeeping_suspended);
398
399         do {
400                 seq = read_seqbegin(&tk->lock);
401
402                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec + tk->tai_offset;
403                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
404
405         } while (read_seqretry(&tk->lock, seq));
406
407         ts->tv_nsec = 0;
408         timespec_add_ns(ts, nsecs);
409
410 }
411 EXPORT_SYMBOL(timekeeping_clocktai);
412
413
414 /**
415  * ktime_get_clocktai - Returns the TAI time of day in a ktime
416  *
417  * Returns the time of day in a ktime.
418  */
419 ktime_t ktime_get_clocktai(void)
420 {
421         struct timespec ts;
422
423         timekeeping_clocktai(&ts);
424         return timespec_to_ktime(ts);
425 }
426 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_clocktai);
427
428 #ifdef CONFIG_NTP_PPS
429
430 /**
431  * getnstime_raw_and_real - get day and raw monotonic time in timespec format
432  * @ts_raw:     pointer to the timespec to be set to raw monotonic time
433  * @ts_real:    pointer to the timespec to be set to the time of day
434  *
435  * This function reads both the time of day and raw monotonic time at the
436  * same time atomically and stores the resulting timestamps in timespec
437  * format.
438  */
439 void getnstime_raw_and_real(struct timespec *ts_raw, struct timespec *ts_real)
440 {
441         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
442         unsigned long seq;
443         s64 nsecs_raw, nsecs_real;
444
445         WARN_ON_ONCE(timekeeping_suspended);
446
447         do {
448                 seq = read_seqbegin(&tk->lock);
449
450                 *ts_raw = tk->raw_time;
451                 ts_real->tv_sec = tk->xtime_sec;
452                 ts_real->tv_nsec = 0;
453
454                 nsecs_raw = timekeeping_get_ns_raw(tk);
455                 nsecs_real = timekeeping_get_ns(tk);
456
457         } while (read_seqretry(&tk->lock, seq));
458
459         timespec_add_ns(ts_raw, nsecs_raw);
460         timespec_add_ns(ts_real, nsecs_real);
461 }
462 EXPORT_SYMBOL(getnstime_raw_and_real);
463
464 #endif /* CONFIG_NTP_PPS */
465
466 /**
467  * do_gettimeofday - Returns the time of day in a timeval
468  * @tv:         pointer to the timeval to be set
469  *
470  * NOTE: Users should be converted to using getnstimeofday()
471  */
472 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
473 {
474         struct timespec now;
475
476         getnstimeofday(&now);
477         tv->tv_sec = now.tv_sec;
478         tv->tv_usec = now.tv_nsec/1000;
479 }
480 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
481
482 /**
483  * do_settimeofday - Sets the time of day
484  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the new time
485  *
486  * Sets the time of day to the new time and update NTP and notify hrtimers
487  */
488 int do_settimeofday(const struct timespec *tv)
489 {
490         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
491         struct timespec ts_delta, xt;
492         unsigned long flags;
493
494         if (!timespec_valid_strict(tv))
495                 return -EINVAL;
496
497         write_seqlock_irqsave(&tk->lock, flags);
498
499         timekeeping_forward_now(tk);
500
501         xt = tk_xtime(tk);
502         ts_delta.tv_sec = tv->tv_sec - xt.tv_sec;
503         ts_delta.tv_nsec = tv->tv_nsec - xt.tv_nsec;
504
505         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, ts_delta));
506
507         tk_set_xtime(tk, tv);
508
509         timekeeping_update(tk, true);
510
511         write_sequnlock_irqrestore(&tk->lock, flags);
512
513         /* signal hrtimers about time change */
514         clock_was_set();
515
516         return 0;
517 }
518 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
519
520 /**
521  * timekeeping_inject_offset - Adds or subtracts from the current time.
522  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the offset
523  *
524  * Adds or subtracts an offset value from the current time.
525  */
526 int timekeeping_inject_offset(struct timespec *ts)
527 {
528         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
529         unsigned long flags;
530         struct timespec tmp;
531         int ret = 0;
532
533         if ((unsigned long)ts->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
534                 return -EINVAL;
535
536         write_seqlock_irqsave(&tk->lock, flags);
537
538         timekeeping_forward_now(tk);
539
540         /* Make sure the proposed value is valid */
541         tmp = timespec_add(tk_xtime(tk),  *ts);
542         if (!timespec_valid_strict(&tmp)) {
543                 ret = -EINVAL;
544                 goto error;
545         }
546
547         tk_xtime_add(tk, ts);
548         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, *ts));
549
550 error: /* even if we error out, we forwarded the time, so call update */
551         timekeeping_update(tk, true);
552
553         write_sequnlock_irqrestore(&tk->lock, flags);
554
555         /* signal hrtimers about time change */
556         clock_was_set();
557
558         return ret;
559 }
560 EXPORT_SYMBOL(timekeeping_inject_offset);
561
562
563 /**
564  * timekeeping_get_tai_offset - Returns current TAI offset from UTC
565  *
566  */
567 s32 timekeeping_get_tai_offset(void)
568 {
569         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
570         unsigned int seq;
571         s32 ret;
572
573         do {
574                 seq = read_seqbegin(&tk->lock);
575                 ret = tk->tai_offset;
576         } while (read_seqretry(&tk->lock, seq));
577
578         return ret;
579 }
580
581 /**
582  * __timekeeping_set_tai_offset - Lock free worker function
583  *
584  */
585 void __timekeeping_set_tai_offset(struct timekeeper *tk, s32 tai_offset)
586 {
587         tk->tai_offset = tai_offset;
588         tk->offs_tai = ktime_sub(tk->offs_real, ktime_set(tai_offset, 0));
589 }
590
591 /**
592  * timekeeping_set_tai_offset - Sets the current TAI offset from UTC
593  *
594  */
595 void timekeeping_set_tai_offset(s32 tai_offset)
596 {
597         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
598         unsigned long flags;
599
600         write_seqlock_irqsave(&tk->lock, flags);
601         __timekeeping_set_tai_offset(tk, tai_offset);
602         write_sequnlock_irqrestore(&tk->lock, flags);
603 }
604
605 /**
606  * change_clocksource - Swaps clocksources if a new one is available
607  *
608  * Accumulates current time interval and initializes new clocksource
609  */
610 static int change_clocksource(void *data)
611 {
612         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
613         struct clocksource *new, *old;
614         unsigned long flags;
615
616         new = (struct clocksource *) data;
617
618         write_seqlock_irqsave(&tk->lock, flags);
619
620         timekeeping_forward_now(tk);
621         if (!new->enable || new->enable(new) == 0) {
622                 old = tk->clock;
623                 tk_setup_internals(tk, new);
624                 if (old->disable)
625                         old->disable(old);
626         }
627         timekeeping_update(tk, true);
628
629         write_sequnlock_irqrestore(&tk->lock, flags);
630
631         return 0;
632 }
633
634 /**
635  * timekeeping_notify - Install a new clock source
636  * @clock:              pointer to the clock source
637  *
638  * This function is called from clocksource.c after a new, better clock
639  * source has been registered. The caller holds the clocksource_mutex.
640  */
641 void timekeeping_notify(struct clocksource *clock)
642 {
643         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
644
645         if (tk->clock == clock)
646                 return;
647         stop_machine(change_clocksource, clock, NULL);
648         tick_clock_notify();
649 }
650
651 /**
652  * ktime_get_real - get the real (wall-) time in ktime_t format
653  *
654  * returns the time in ktime_t format
655  */
656 ktime_t ktime_get_real(void)
657 {
658         struct timespec now;
659
660         getnstimeofday(&now);
661
662         return timespec_to_ktime(now);
663 }
664 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real);
665
666 /**
667  * getrawmonotonic - Returns the raw monotonic time in a timespec
668  * @ts:         pointer to the timespec to be set
669  *
670  * Returns the raw monotonic time (completely un-modified by ntp)
671  */
672 void getrawmonotonic(struct timespec *ts)
673 {
674         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
675         unsigned long seq;
676         s64 nsecs;
677
678         do {
679                 seq = read_seqbegin(&tk->lock);
680                 nsecs = timekeeping_get_ns_raw(tk);
681                 *ts = tk->raw_time;
682
683         } while (read_seqretry(&tk->lock, seq));
684
685         timespec_add_ns(ts, nsecs);
686 }
687 EXPORT_SYMBOL(getrawmonotonic);
688
689 /**
690  * timekeeping_valid_for_hres - Check if timekeeping is suitable for hres
691  */
692 int timekeeping_valid_for_hres(void)
693 {
694         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
695         unsigned long seq;
696         int ret;
697
698         do {
699                 seq = read_seqbegin(&tk->lock);
700
701                 ret = tk->clock->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
702
703         } while (read_seqretry(&tk->lock, seq));
704
705         return ret;
706 }
707
708 /**
709  * timekeeping_max_deferment - Returns max time the clocksource can be deferred
710  */
711 u64 timekeeping_max_deferment(void)
712 {
713         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
714         unsigned long seq;
715         u64 ret;
716
717         do {
718                 seq = read_seqbegin(&tk->lock);
719
720                 ret = tk->clock->max_idle_ns;
721
722         } while (read_seqretry(&tk->lock, seq));
723
724         return ret;
725 }
726
727 /**
728  * read_persistent_clock -  Return time from the persistent clock.
729  *
730  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
731  * Reads the time from the battery backed persistent clock.
732  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
733  *
734  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
735  */
736 void __attribute__((weak)) read_persistent_clock(struct timespec *ts)
737 {
738         ts->tv_sec = 0;
739         ts->tv_nsec = 0;
740 }
741
742 /**
743  * read_boot_clock -  Return time of the system start.
744  *
745  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
746  * Function to read the exact time the system has been started.
747  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
748  *
749  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
750  */
751 void __attribute__((weak)) read_boot_clock(struct timespec *ts)
752 {
753         ts->tv_sec = 0;
754         ts->tv_nsec = 0;
755 }
756
757 /*
758  * timekeeping_init - Initializes the clocksource and common timekeeping values
759  */
760 void __init timekeeping_init(void)
761 {
762         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
763         struct clocksource *clock;
764         unsigned long flags;
765         struct timespec now, boot, tmp;
766
767         read_persistent_clock(&now);
768
769         if (!timespec_valid_strict(&now)) {
770                 pr_warn("WARNING: Persistent clock returned invalid value!\n"
771                         "         Check your CMOS/BIOS settings.\n");
772                 now.tv_sec = 0;
773                 now.tv_nsec = 0;
774         } else if (now.tv_sec || now.tv_nsec)
775                 persistent_clock_exist = true;
776
777         read_boot_clock(&boot);
778         if (!timespec_valid_strict(&boot)) {
779                 pr_warn("WARNING: Boot clock returned invalid value!\n"
780                         "         Check your CMOS/BIOS settings.\n");
781                 boot.tv_sec = 0;
782                 boot.tv_nsec = 0;
783         }
784
785         seqlock_init(&tk->lock);
786
787         ntp_init();
788
789         write_seqlock_irqsave(&tk->lock, flags);
790         clock = clocksource_default_clock();
791         if (clock->enable)
792                 clock->enable(clock);
793         tk_setup_internals(tk, clock);
794
795         tk_set_xtime(tk, &now);
796         tk->raw_time.tv_sec = 0;
797         tk->raw_time.tv_nsec = 0;
798         if (boot.tv_sec == 0 && boot.tv_nsec == 0)
799                 boot = tk_xtime(tk);
800
801         set_normalized_timespec(&tmp, -boot.tv_sec, -boot.tv_nsec);
802         tk_set_wall_to_mono(tk, tmp);
803
804         tmp.tv_sec = 0;
805         tmp.tv_nsec = 0;
806         tk_set_sleep_time(tk, tmp);
807
808         write_sequnlock_irqrestore(&tk->lock, flags);
809 }
810
811 /* time in seconds when suspend began */
812 static struct timespec timekeeping_suspend_time;
813
814 /**
815  * __timekeeping_inject_sleeptime - Internal function to add sleep interval
816  * @delta: pointer to a timespec delta value
817  *
818  * Takes a timespec offset measuring a suspend interval and properly
819  * adds the sleep offset to the timekeeping variables.
820  */
821 static void __timekeeping_inject_sleeptime(struct timekeeper *tk,
822                                                         struct timespec *delta)
823 {
824         if (!timespec_valid_strict(delta)) {
825                 printk(KERN_WARNING "__timekeeping_inject_sleeptime: Invalid "
826                                         "sleep delta value!\n");
827                 return;
828         }
829         tk_xtime_add(tk, delta);
830         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, *delta));
831         tk_set_sleep_time(tk, timespec_add(tk->total_sleep_time, *delta));
832 }
833
834 /**
835  * timekeeping_inject_sleeptime - Adds suspend interval to timeekeeping values
836  * @delta: pointer to a timespec delta value
837  *
838  * This hook is for architectures that cannot support read_persistent_clock
839  * because their RTC/persistent clock is only accessible when irqs are enabled.
840  *
841  * This function should only be called by rtc_resume(), and allows
842  * a suspend offset to be injected into the timekeeping values.
843  */
844 void timekeeping_inject_sleeptime(struct timespec *delta)
845 {
846         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
847         unsigned long flags;
848
849         /*
850          * Make sure we don't set the clock twice, as timekeeping_resume()
851          * already did it
852          */
853         if (has_persistent_clock())
854                 return;
855
856         write_seqlock_irqsave(&tk->lock, flags);
857
858         timekeeping_forward_now(tk);
859
860         __timekeeping_inject_sleeptime(tk, delta);
861
862         timekeeping_update(tk, true);
863
864         write_sequnlock_irqrestore(&tk->lock, flags);
865
866         /* signal hrtimers about time change */
867         clock_was_set();
868 }
869
870 /**
871  * timekeeping_resume - Resumes the generic timekeeping subsystem.
872  *
873  * This is for the generic clocksource timekeeping.
874  * xtime/wall_to_monotonic/jiffies/etc are
875  * still managed by arch specific suspend/resume code.
876  */
877 static void timekeeping_resume(void)
878 {
879         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
880         struct clocksource *clock = tk->clock;
881         unsigned long flags;
882         struct timespec ts_new, ts_delta;
883         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
884         bool suspendtime_found = false;
885
886         read_persistent_clock(&ts_new);
887
888         clockevents_resume();
889         clocksource_resume();
890
891         write_seqlock_irqsave(&tk->lock, flags);
892
893         /*
894          * After system resumes, we need to calculate the suspended time and
895          * compensate it for the OS time. There are 3 sources that could be
896          * used: Nonstop clocksource during suspend, persistent clock and rtc
897          * device.
898          *
899          * One specific platform may have 1 or 2 or all of them, and the
900          * preference will be:
901          *      suspend-nonstop clocksource -> persistent clock -> rtc
902          * The less preferred source will only be tried if there is no better
903          * usable source. The rtc part is handled separately in rtc core code.
904          */
905         cycle_now = clock->read(clock);
906         if ((clock->flags & CLOCK_SOURCE_SUSPEND_NONSTOP) &&
907                 cycle_now > clock->cycle_last) {
908                 u64 num, max = ULLONG_MAX;
909                 u32 mult = clock->mult;
910                 u32 shift = clock->shift;
911                 s64 nsec = 0;
912
913                 cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
914
915                 /*
916                  * "cycle_delta * mutl" may cause 64 bits overflow, if the
917                  * suspended time is too long. In that case we need do the
918                  * 64 bits math carefully
919                  */
920                 do_div(max, mult);
921                 if (cycle_delta > max) {
922                         num = div64_u64(cycle_delta, max);
923                         nsec = (((u64) max * mult) >> shift) * num;
924                         cycle_delta -= num * max;
925                 }
926                 nsec += ((u64) cycle_delta * mult) >> shift;
927
928                 ts_delta = ns_to_timespec(nsec);
929                 suspendtime_found = true;
930         } else if (timespec_compare(&ts_new, &timekeeping_suspend_time) > 0) {
931                 ts_delta = timespec_sub(ts_new, timekeeping_suspend_time);
932                 suspendtime_found = true;
933         }
934
935         if (suspendtime_found)
936                 __timekeeping_inject_sleeptime(tk, &ts_delta);
937
938         /* Re-base the last cycle value */
939         clock->cycle_last = cycle_now;
940         tk->ntp_error = 0;
941         timekeeping_suspended = 0;
942         timekeeping_update(tk, false);
943         write_sequnlock_irqrestore(&tk->lock, flags);
944
945         touch_softlockup_watchdog();
946
947         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_RESUME, NULL);
948
949         /* Resume hrtimers */
950         hrtimers_resume();
951 }
952
953 static int timekeeping_suspend(void)
954 {
955         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
956         unsigned long flags;
957         struct timespec         delta, delta_delta;
958         static struct timespec  old_delta;
959
960         read_persistent_clock(&timekeeping_suspend_time);
961
962         write_seqlock_irqsave(&tk->lock, flags);
963         timekeeping_forward_now(tk);
964         timekeeping_suspended = 1;
965
966         /*
967          * To avoid drift caused by repeated suspend/resumes,
968          * which each can add ~1 second drift error,
969          * try to compensate so the difference in system time
970          * and persistent_clock time stays close to constant.
971          */
972         delta = timespec_sub(tk_xtime(tk), timekeeping_suspend_time);
973         delta_delta = timespec_sub(delta, old_delta);
974         if (abs(delta_delta.tv_sec)  >= 2) {
975                 /*
976                  * if delta_delta is too large, assume time correction
977                  * has occured and set old_delta to the current delta.
978                  */
979                 old_delta = delta;
980         } else {
981                 /* Otherwise try to adjust old_system to compensate */
982                 timekeeping_suspend_time =
983                         timespec_add(timekeeping_suspend_time, delta_delta);
984         }
985         write_sequnlock_irqrestore(&tk->lock, flags);
986
987         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_SUSPEND, NULL);
988         clocksource_suspend();
989         clockevents_suspend();
990
991         return 0;
992 }
993
994 /* sysfs resume/suspend bits for timekeeping */
995 static struct syscore_ops timekeeping_syscore_ops = {
996         .resume         = timekeeping_resume,
997         .suspend        = timekeeping_suspend,
998 };
999
1000 static int __init timekeeping_init_ops(void)
1001 {
1002         register_syscore_ops(&timekeeping_syscore_ops);
1003         return 0;
1004 }
1005
1006 device_initcall(timekeeping_init_ops);
1007
1008 /*
1009  * If the error is already larger, we look ahead even further
1010  * to compensate for late or lost adjustments.
1011  */
1012 static __always_inline int timekeeping_bigadjust(struct timekeeper *tk,
1013                                                  s64 error, s64 *interval,
1014                                                  s64 *offset)
1015 {
1016         s64 tick_error, i;
1017         u32 look_ahead, adj;
1018         s32 error2, mult;
1019
1020         /*
1021          * Use the current error value to determine how much to look ahead.
1022          * The larger the error the slower we adjust for it to avoid problems
1023          * with losing too many ticks, otherwise we would overadjust and
1024          * produce an even larger error.  The smaller the adjustment the
1025          * faster we try to adjust for it, as lost ticks can do less harm
1026          * here.  This is tuned so that an error of about 1 msec is adjusted
1027          * within about 1 sec (or 2^20 nsec in 2^SHIFT_HZ ticks).
1028          */
1029         error2 = tk->ntp_error >> (NTP_SCALE_SHIFT + 22 - 2 * SHIFT_HZ);
1030         error2 = abs(error2);
1031         for (look_ahead = 0; error2 > 0; look_ahead++)
1032                 error2 >>= 2;
1033
1034         /*
1035          * Now calculate the error in (1 << look_ahead) ticks, but first
1036          * remove the single look ahead already included in the error.
1037          */
1038         tick_error = ntp_tick_length() >> (tk->ntp_error_shift + 1);
1039         tick_error -= tk->xtime_interval >> 1;
1040         error = ((error - tick_error) >> look_ahead) + tick_error;
1041
1042         /* Finally calculate the adjustment shift value.  */
1043         i = *interval;
1044         mult = 1;
1045         if (error < 0) {
1046                 error = -error;
1047                 *interval = -*interval;
1048                 *offset = -*offset;
1049                 mult = -1;
1050         }
1051         for (adj = 0; error > i; adj++)
1052                 error >>= 1;
1053
1054         *interval <<= adj;
1055         *offset <<= adj;
1056         return mult << adj;
1057 }
1058
1059 /*
1060  * Adjust the multiplier to reduce the error value,
1061  * this is optimized for the most common adjustments of -1,0,1,
1062  * for other values we can do a bit more work.
1063  */
1064 static void timekeeping_adjust(struct timekeeper *tk, s64 offset)
1065 {
1066         s64 error, interval = tk->cycle_interval;
1067         int adj;
1068
1069         /*
1070          * The point of this is to check if the error is greater than half
1071          * an interval.
1072          *
1073          * First we shift it down from NTP_SHIFT to clocksource->shifted nsecs.
1074          *
1075          * Note we subtract one in the shift, so that error is really error*2.
1076          * This "saves" dividing(shifting) interval twice, but keeps the
1077          * (error > interval) comparison as still measuring if error is
1078          * larger than half an interval.
1079          *
1080          * Note: It does not "save" on aggravation when reading the code.
1081          */
1082         error = tk->ntp_error >> (tk->ntp_error_shift - 1);
1083         if (error > interval) {
1084                 /*
1085                  * We now divide error by 4(via shift), which checks if
1086                  * the error is greater than twice the interval.
1087                  * If it is greater, we need a bigadjust, if its smaller,
1088                  * we can adjust by 1.
1089                  */
1090                 error >>= 2;
1091                 /*
1092                  * XXX - In update_wall_time, we round up to the next
1093                  * nanosecond, and store the amount rounded up into
1094                  * the error. This causes the likely below to be unlikely.
1095                  *
1096                  * The proper fix is to avoid rounding up by using
1097                  * the high precision tk->xtime_nsec instead of
1098                  * xtime.tv_nsec everywhere. Fixing this will take some
1099                  * time.
1100                  */
1101                 if (likely(error <= interval))
1102                         adj = 1;
1103                 else
1104                         adj = timekeeping_bigadjust(tk, error, &interval, &offset);
1105         } else {
1106                 if (error < -interval) {
1107                         /* See comment above, this is just switched for the negative */
1108                         error >>= 2;
1109                         if (likely(error >= -interval)) {
1110                                 adj = -1;
1111                                 interval = -interval;
1112                                 offset = -offset;
1113                         } else {
1114                                 adj = timekeeping_bigadjust(tk, error, &interval, &offset);
1115                         }
1116                 } else {
1117                         goto out_adjust;
1118                 }
1119         }
1120
1121         if (unlikely(tk->clock->maxadj &&
1122                 (tk->mult + adj > tk->clock->mult + tk->clock->maxadj))) {
1123                 printk_once(KERN_WARNING
1124                         "Adjusting %s more than 11%% (%ld vs %ld)\n",
1125                         tk->clock->name, (long)tk->mult + adj,
1126                         (long)tk->clock->mult + tk->clock->maxadj);
1127         }
1128         /*
1129          * So the following can be confusing.
1130          *
1131          * To keep things simple, lets assume adj == 1 for now.
1132          *
1133          * When adj != 1, remember that the interval and offset values
1134          * have been appropriately scaled so the math is the same.
1135          *
1136          * The basic idea here is that we're increasing the multiplier
1137          * by one, this causes the xtime_interval to be incremented by
1138          * one cycle_interval. This is because:
1139          *      xtime_interval = cycle_interval * mult
1140          * So if mult is being incremented by one:
1141          *      xtime_interval = cycle_interval * (mult + 1)
1142          * Its the same as:
1143          *      xtime_interval = (cycle_interval * mult) + cycle_interval
1144          * Which can be shortened to:
1145          *      xtime_interval += cycle_interval
1146          *
1147          * So offset stores the non-accumulated cycles. Thus the current
1148          * time (in shifted nanoseconds) is:
1149          *      now = (offset * adj) + xtime_nsec
1150          * Now, even though we're adjusting the clock frequency, we have
1151          * to keep time consistent. In other words, we can't jump back
1152          * in time, and we also want to avoid jumping forward in time.
1153          *
1154          * So given the same offset value, we need the time to be the same
1155          * both before and after the freq adjustment.
1156          *      now = (offset * adj_1) + xtime_nsec_1
1157          *      now = (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
1158          * So:
1159          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1160          *              (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
1161          * And we know:
1162          *      adj_2 = adj_1 + 1
1163          * So:
1164          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1165          *              (offset * (adj_1+1)) + xtime_nsec_2
1166          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1167          *              (offset * adj_1) + offset + xtime_nsec_2
1168          * Canceling the sides:
1169          *      xtime_nsec_1 = offset + xtime_nsec_2
1170          * Which gives us:
1171          *      xtime_nsec_2 = xtime_nsec_1 - offset
1172          * Which simplfies to:
1173          *      xtime_nsec -= offset
1174          *
1175          * XXX - TODO: Doc ntp_error calculation.
1176          */
1177         tk->mult += adj;
1178         tk->xtime_interval += interval;
1179         tk->xtime_nsec -= offset;
1180         tk->ntp_error -= (interval - offset) << tk->ntp_error_shift;
1181
1182 out_adjust:
1183         /*
1184          * It may be possible that when we entered this function, xtime_nsec
1185          * was very small.  Further, if we're slightly speeding the clocksource
1186          * in the code above, its possible the required corrective factor to
1187          * xtime_nsec could cause it to underflow.
1188          *
1189          * Now, since we already accumulated the second, cannot simply roll
1190          * the accumulated second back, since the NTP subsystem has been
1191          * notified via second_overflow. So instead we push xtime_nsec forward
1192          * by the amount we underflowed, and add that amount into the error.
1193          *
1194          * We'll correct this error next time through this function, when
1195          * xtime_nsec is not as small.
1196          */
1197         if (unlikely((s64)tk->xtime_nsec < 0)) {
1198                 s64 neg = -(s64)tk->xtime_nsec;
1199                 tk->xtime_nsec = 0;
1200                 tk->ntp_error += neg << tk->ntp_error_shift;
1201         }
1202
1203 }
1204
1205 /**
1206  * accumulate_nsecs_to_secs - Accumulates nsecs into secs
1207  *
1208  * Helper function that accumulates a the nsecs greater then a second
1209  * from the xtime_nsec field to the xtime_secs field.
1210  * It also calls into the NTP code to handle leapsecond processing.
1211  *
1212  */
1213 static inline void accumulate_nsecs_to_secs(struct timekeeper *tk)
1214 {
1215         u64 nsecps = (u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift;
1216
1217         while (tk->xtime_nsec >= nsecps) {
1218                 int leap;
1219
1220                 tk->xtime_nsec -= nsecps;
1221                 tk->xtime_sec++;
1222
1223                 /* Figure out if its a leap sec and apply if needed */
1224                 leap = second_overflow(tk->xtime_sec);
1225                 if (unlikely(leap)) {
1226                         struct timespec ts;
1227
1228                         tk->xtime_sec += leap;
1229
1230                         ts.tv_sec = leap;
1231                         ts.tv_nsec = 0;
1232                         tk_set_wall_to_mono(tk,
1233                                 timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, ts));
1234
1235                         __timekeeping_set_tai_offset(tk, tk->tai_offset - leap);
1236
1237                         clock_was_set_delayed();
1238                 }
1239         }
1240 }
1241
1242 /**
1243  * logarithmic_accumulation - shifted accumulation of cycles
1244  *
1245  * This functions accumulates a shifted interval of cycles into
1246  * into a shifted interval nanoseconds. Allows for O(log) accumulation
1247  * loop.
1248  *
1249  * Returns the unconsumed cycles.
1250  */
1251 static cycle_t logarithmic_accumulation(struct timekeeper *tk, cycle_t offset,
1252                                                 u32 shift)
1253 {
1254         cycle_t interval = tk->cycle_interval << shift;
1255         u64 raw_nsecs;
1256
1257         /* If the offset is smaller then a shifted interval, do nothing */
1258         if (offset < interval)
1259                 return offset;
1260
1261         /* Accumulate one shifted interval */
1262         offset -= interval;
1263         tk->clock->cycle_last += interval;
1264
1265         tk->xtime_nsec += tk->xtime_interval << shift;
1266         accumulate_nsecs_to_secs(tk);
1267
1268         /* Accumulate raw time */
1269         raw_nsecs = (u64)tk->raw_interval << shift;
1270         raw_nsecs += tk->raw_time.tv_nsec;
1271         if (raw_nsecs >= NSEC_PER_SEC) {
1272                 u64 raw_secs = raw_nsecs;
1273                 raw_nsecs = do_div(raw_secs, NSEC_PER_SEC);
1274                 tk->raw_time.tv_sec += raw_secs;
1275         }
1276         tk->raw_time.tv_nsec = raw_nsecs;
1277
1278         /* Accumulate error between NTP and clock interval */
1279         tk->ntp_error += ntp_tick_length() << shift;
1280         tk->ntp_error -= (tk->xtime_interval + tk->xtime_remainder) <<
1281                                                 (tk->ntp_error_shift + shift);
1282
1283         return offset;
1284 }
1285
1286 #ifdef CONFIG_GENERIC_TIME_VSYSCALL_OLD
1287 static inline void old_vsyscall_fixup(struct timekeeper *tk)
1288 {
1289         s64 remainder;
1290
1291         /*
1292         * Store only full nanoseconds into xtime_nsec after rounding
1293         * it up and add the remainder to the error difference.
1294         * XXX - This is necessary to avoid small 1ns inconsistnecies caused
1295         * by truncating the remainder in vsyscalls. However, it causes
1296         * additional work to be done in timekeeping_adjust(). Once
1297         * the vsyscall implementations are converted to use xtime_nsec
1298         * (shifted nanoseconds), and CONFIG_GENERIC_TIME_VSYSCALL_OLD
1299         * users are removed, this can be killed.
1300         */
1301         remainder = tk->xtime_nsec & ((1ULL << tk->shift) - 1);
1302         tk->xtime_nsec -= remainder;
1303         tk->xtime_nsec += 1ULL << tk->shift;
1304         tk->ntp_error += remainder << tk->ntp_error_shift;
1305
1306 }
1307 #else
1308 #define old_vsyscall_fixup(tk)
1309 #endif
1310
1311
1312
1313 /**
1314  * update_wall_time - Uses the current clocksource to increment the wall time
1315  *
1316  */
1317 static void update_wall_time(void)
1318 {
1319         struct clocksource *clock;
1320         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1321         cycle_t offset;
1322         int shift = 0, maxshift;
1323         unsigned long flags;
1324
1325         write_seqlock_irqsave(&tk->lock, flags);
1326
1327         /* Make sure we're fully resumed: */
1328         if (unlikely(timekeeping_suspended))
1329                 goto out;
1330
1331         clock = tk->clock;
1332
1333 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
1334         offset = tk->cycle_interval;
1335 #else
1336         offset = (clock->read(clock) - clock->cycle_last) & clock->mask;
1337 #endif
1338
1339         /* Check if there's really nothing to do */
1340         if (offset < tk->cycle_interval)
1341                 goto out;
1342
1343         /*
1344          * With NO_HZ we may have to accumulate many cycle_intervals
1345          * (think "ticks") worth of time at once. To do this efficiently,
1346          * we calculate the largest doubling multiple of cycle_intervals
1347          * that is smaller than the offset.  We then accumulate that
1348          * chunk in one go, and then try to consume the next smaller
1349          * doubled multiple.
1350          */
1351         shift = ilog2(offset) - ilog2(tk->cycle_interval);
1352         shift = max(0, shift);
1353         /* Bound shift to one less than what overflows tick_length */
1354         maxshift = (64 - (ilog2(ntp_tick_length())+1)) - 1;
1355         shift = min(shift, maxshift);
1356         while (offset >= tk->cycle_interval) {
1357                 offset = logarithmic_accumulation(tk, offset, shift);
1358                 if (offset < tk->cycle_interval<<shift)
1359                         shift--;
1360         }
1361
1362         /* correct the clock when NTP error is too big */
1363         timekeeping_adjust(tk, offset);
1364
1365         /*
1366          * XXX This can be killed once everyone converts
1367          * to the new update_vsyscall.
1368          */
1369         old_vsyscall_fixup(tk);
1370
1371         /*
1372          * Finally, make sure that after the rounding
1373          * xtime_nsec isn't larger than NSEC_PER_SEC
1374          */
1375         accumulate_nsecs_to_secs(tk);
1376
1377         timekeeping_update(tk, false);
1378
1379 out:
1380         write_sequnlock_irqrestore(&tk->lock, flags);
1381
1382 }
1383
1384 /**
1385  * getboottime - Return the real time of system boot.
1386  * @ts:         pointer to the timespec to be set
1387  *
1388  * Returns the wall-time of boot in a timespec.
1389  *
1390  * This is based on the wall_to_monotonic offset and the total suspend
1391  * time. Calls to settimeofday will affect the value returned (which
1392  * basically means that however wrong your real time clock is at boot time,
1393  * you get the right time here).
1394  */
1395 void getboottime(struct timespec *ts)
1396 {
1397         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1398         struct timespec boottime = {
1399                 .tv_sec = tk->wall_to_monotonic.tv_sec +
1400                                 tk->total_sleep_time.tv_sec,
1401                 .tv_nsec = tk->wall_to_monotonic.tv_nsec +
1402                                 tk->total_sleep_time.tv_nsec
1403         };
1404
1405         set_normalized_timespec(ts, -boottime.tv_sec, -boottime.tv_nsec);
1406 }
1407 EXPORT_SYMBOL_GPL(getboottime);
1408
1409 /**
1410  * get_monotonic_boottime - Returns monotonic time since boot
1411  * @ts:         pointer to the timespec to be set
1412  *
1413  * Returns the monotonic time since boot in a timespec.
1414  *
1415  * This is similar to CLOCK_MONTONIC/ktime_get_ts, but also
1416  * includes the time spent in suspend.
1417  */
1418 void get_monotonic_boottime(struct timespec *ts)
1419 {
1420         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1421         struct timespec tomono, sleep;
1422         s64 nsec;
1423         unsigned int seq;
1424
1425         WARN_ON(timekeeping_suspended);
1426
1427         do {
1428                 seq = read_seqbegin(&tk->lock);
1429                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
1430                 nsec = timekeeping_get_ns(tk);
1431                 tomono = tk->wall_to_monotonic;
1432                 sleep = tk->total_sleep_time;
1433
1434         } while (read_seqretry(&tk->lock, seq));
1435
1436         ts->tv_sec += tomono.tv_sec + sleep.tv_sec;
1437         ts->tv_nsec = 0;
1438         timespec_add_ns(ts, nsec + tomono.tv_nsec + sleep.tv_nsec);
1439 }
1440 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_monotonic_boottime);
1441
1442 /**
1443  * ktime_get_boottime - Returns monotonic time since boot in a ktime
1444  *
1445  * Returns the monotonic time since boot in a ktime
1446  *
1447  * This is similar to CLOCK_MONTONIC/ktime_get, but also
1448  * includes the time spent in suspend.
1449  */
1450 ktime_t ktime_get_boottime(void)
1451 {
1452         struct timespec ts;
1453
1454         get_monotonic_boottime(&ts);
1455         return timespec_to_ktime(ts);
1456 }
1457 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_boottime);
1458
1459 /**
1460  * monotonic_to_bootbased - Convert the monotonic time to boot based.
1461  * @ts:         pointer to the timespec to be converted
1462  */
1463 void monotonic_to_bootbased(struct timespec *ts)
1464 {
1465         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1466
1467         *ts = timespec_add(*ts, tk->total_sleep_time);
1468 }
1469 EXPORT_SYMBOL_GPL(monotonic_to_bootbased);
1470
1471 unsigned long get_seconds(void)
1472 {
1473         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1474
1475         return tk->xtime_sec;
1476 }
1477 EXPORT_SYMBOL(get_seconds);
1478
1479 struct timespec __current_kernel_time(void)
1480 {
1481         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1482
1483         return tk_xtime(tk);
1484 }
1485
1486 struct timespec current_kernel_time(void)
1487 {
1488         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1489         struct timespec now;
1490         unsigned long seq;
1491
1492         do {
1493                 seq = read_seqbegin(&tk->lock);
1494
1495                 now = tk_xtime(tk);
1496         } while (read_seqretry(&tk->lock, seq));
1497
1498         return now;
1499 }
1500 EXPORT_SYMBOL(current_kernel_time);
1501
1502 struct timespec get_monotonic_coarse(void)
1503 {
1504         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1505         struct timespec now, mono;
1506         unsigned long seq;
1507
1508         do {
1509                 seq = read_seqbegin(&tk->lock);
1510
1511                 now = tk_xtime(tk);
1512                 mono = tk->wall_to_monotonic;
1513         } while (read_seqretry(&tk->lock, seq));
1514
1515         set_normalized_timespec(&now, now.tv_sec + mono.tv_sec,
1516                                 now.tv_nsec + mono.tv_nsec);
1517         return now;
1518 }
1519
1520 /*
1521  * Must hold jiffies_lock
1522  */
1523 void do_timer(unsigned long ticks)
1524 {
1525         jiffies_64 += ticks;
1526         update_wall_time();
1527         calc_global_load(ticks);
1528 }
1529
1530 /**
1531  * get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset() - get xtime, wall_to_monotonic,
1532  *    and sleep offsets.
1533  * @xtim:       pointer to timespec to be set with xtime
1534  * @wtom:       pointer to timespec to be set with wall_to_monotonic
1535  * @sleep:      pointer to timespec to be set with time in suspend
1536  */
1537 void get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(struct timespec *xtim,
1538                                 struct timespec *wtom, struct timespec *sleep)
1539 {
1540         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1541         unsigned long seq;
1542
1543         do {
1544                 seq = read_seqbegin(&tk->lock);
1545                 *xtim = tk_xtime(tk);
1546                 *wtom = tk->wall_to_monotonic;
1547                 *sleep = tk->total_sleep_time;
1548         } while (read_seqretry(&tk->lock, seq));
1549 }
1550
1551 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1552 /**
1553  * ktime_get_update_offsets - hrtimer helper
1554  * @offs_real:  pointer to storage for monotonic -> realtime offset
1555  * @offs_boot:  pointer to storage for monotonic -> boottime offset
1556  *
1557  * Returns current monotonic time and updates the offsets
1558  * Called from hrtimer_interupt() or retrigger_next_event()
1559  */
1560 ktime_t ktime_get_update_offsets(ktime_t *offs_real, ktime_t *offs_boot,
1561                                                         ktime_t *offs_tai)
1562 {
1563         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1564         ktime_t now;
1565         unsigned int seq;
1566         u64 secs, nsecs;
1567
1568         do {
1569                 seq = read_seqbegin(&tk->lock);
1570
1571                 secs = tk->xtime_sec;
1572                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
1573
1574                 *offs_real = tk->offs_real;
1575                 *offs_boot = tk->offs_boot;
1576                 *offs_tai = tk->offs_tai;
1577         } while (read_seqretry(&tk->lock, seq));
1578
1579         now = ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
1580         now = ktime_sub(now, *offs_real);
1581         return now;
1582 }
1583 #endif
1584
1585 /**
1586  * ktime_get_monotonic_offset() - get wall_to_monotonic in ktime_t format
1587  */
1588 ktime_t ktime_get_monotonic_offset(void)
1589 {
1590         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1591         unsigned long seq;
1592         struct timespec wtom;
1593
1594         do {
1595                 seq = read_seqbegin(&tk->lock);
1596                 wtom = tk->wall_to_monotonic;
1597         } while (read_seqretry(&tk->lock, seq));
1598
1599         return timespec_to_ktime(wtom);
1600 }
1601 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_monotonic_offset);
1602
1603 /**
1604  * xtime_update() - advances the timekeeping infrastructure
1605  * @ticks:      number of ticks, that have elapsed since the last call.
1606  *
1607  * Must be called with interrupts disabled.
1608  */
1609 void xtime_update(unsigned long ticks)
1610 {
1611         write_seqlock(&jiffies_lock);
1612         do_timer(ticks);
1613         write_sequnlock(&jiffies_lock);
1614 }