]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - kernel/time/timekeeping.c
6e46cacf5969c8290a7933a548b713a227b2e183
[~andy/linux] / kernel / time / timekeeping.c
1 /*
2  *  linux/kernel/time/timekeeping.c
3  *
4  *  Kernel timekeeping code and accessor functions
5  *
6  *  This code was moved from linux/kernel/timer.c.
7  *  Please see that file for copyright and history logs.
8  *
9  */
10
11 #include <linux/module.h>
12 #include <linux/interrupt.h>
13 #include <linux/percpu.h>
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/mm.h>
16 #include <linux/sched.h>
17 #include <linux/syscore_ops.h>
18 #include <linux/clocksource.h>
19 #include <linux/jiffies.h>
20 #include <linux/time.h>
21 #include <linux/tick.h>
22 #include <linux/stop_machine.h>
23
24 /* Structure holding internal timekeeping values. */
25 struct timekeeper {
26         /* Current clocksource used for timekeeping. */
27         struct clocksource *clock;
28         /* NTP adjusted clock multiplier */
29         u32     mult;
30         /* The shift value of the current clocksource. */
31         int     shift;
32
33         /* Number of clock cycles in one NTP interval. */
34         cycle_t cycle_interval;
35         /* Number of clock shifted nano seconds in one NTP interval. */
36         u64     xtime_interval;
37         /* shifted nano seconds left over when rounding cycle_interval */
38         s64     xtime_remainder;
39         /* Raw nano seconds accumulated per NTP interval. */
40         u32     raw_interval;
41
42         /* Clock shifted nano seconds remainder not stored in xtime.tv_nsec. */
43         u64     xtime_nsec;
44         /* Difference between accumulated time and NTP time in ntp
45          * shifted nano seconds. */
46         s64     ntp_error;
47         /* Shift conversion between clock shifted nano seconds and
48          * ntp shifted nano seconds. */
49         int     ntp_error_shift;
50
51         /* The current time */
52         struct timespec xtime;
53         /*
54          * wall_to_monotonic is what we need to add to xtime (or xtime corrected
55          * for sub jiffie times) to get to monotonic time.  Monotonic is pegged
56          * at zero at system boot time, so wall_to_monotonic will be negative,
57          * however, we will ALWAYS keep the tv_nsec part positive so we can use
58          * the usual normalization.
59          *
60          * wall_to_monotonic is moved after resume from suspend for the
61          * monotonic time not to jump. We need to add total_sleep_time to
62          * wall_to_monotonic to get the real boot based time offset.
63          *
64          * - wall_to_monotonic is no longer the boot time, getboottime must be
65          * used instead.
66          */
67         struct timespec wall_to_monotonic;
68         /* time spent in suspend */
69         struct timespec total_sleep_time;
70         /* The raw monotonic time for the CLOCK_MONOTONIC_RAW posix clock. */
71         struct timespec raw_time;
72
73         /* Seqlock for all timekeeper values */
74         seqlock_t lock;
75 };
76
77 static struct timekeeper timekeeper;
78
79 /*
80  * This read-write spinlock protects us from races in SMP while
81  * playing with xtime.
82  */
83 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SEQLOCK(xtime_lock);
84
85
86 /* flag for if timekeeping is suspended */
87 int __read_mostly timekeeping_suspended;
88
89
90
91 /**
92  * timekeeper_setup_internals - Set up internals to use clocksource clock.
93  *
94  * @clock:              Pointer to clocksource.
95  *
96  * Calculates a fixed cycle/nsec interval for a given clocksource/adjustment
97  * pair and interval request.
98  *
99  * Unless you're the timekeeping code, you should not be using this!
100  */
101 static void timekeeper_setup_internals(struct clocksource *clock)
102 {
103         cycle_t interval;
104         u64 tmp, ntpinterval;
105
106         timekeeper.clock = clock;
107         clock->cycle_last = clock->read(clock);
108
109         /* Do the ns -> cycle conversion first, using original mult */
110         tmp = NTP_INTERVAL_LENGTH;
111         tmp <<= clock->shift;
112         ntpinterval = tmp;
113         tmp += clock->mult/2;
114         do_div(tmp, clock->mult);
115         if (tmp == 0)
116                 tmp = 1;
117
118         interval = (cycle_t) tmp;
119         timekeeper.cycle_interval = interval;
120
121         /* Go back from cycles -> shifted ns */
122         timekeeper.xtime_interval = (u64) interval * clock->mult;
123         timekeeper.xtime_remainder = ntpinterval - timekeeper.xtime_interval;
124         timekeeper.raw_interval =
125                 ((u64) interval * clock->mult) >> clock->shift;
126
127         timekeeper.xtime_nsec = 0;
128         timekeeper.shift = clock->shift;
129
130         timekeeper.ntp_error = 0;
131         timekeeper.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         timekeeper.mult = clock->mult;
139 }
140
141 /* Timekeeper helper functions. */
142 static inline s64 timekeeping_get_ns(void)
143 {
144         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
145         struct clocksource *clock;
146
147         /* read clocksource: */
148         clock = timekeeper.clock;
149         cycle_now = clock->read(clock);
150
151         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
152         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
153
154         /* return delta convert to nanoseconds using ntp adjusted mult. */
155         return clocksource_cyc2ns(cycle_delta, timekeeper.mult,
156                                   timekeeper.shift);
157 }
158
159 static inline s64 timekeeping_get_ns_raw(void)
160 {
161         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
162         struct clocksource *clock;
163
164         /* read clocksource: */
165         clock = timekeeper.clock;
166         cycle_now = clock->read(clock);
167
168         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
169         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
170
171         /* return delta convert to nanoseconds. */
172         return clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
173 }
174
175 /* must hold write on timekeeper.lock */
176 static void timekeeping_update(bool clearntp)
177 {
178         if (clearntp) {
179                 timekeeper.ntp_error = 0;
180                 ntp_clear();
181         }
182         update_vsyscall(&timekeeper.xtime, &timekeeper.wall_to_monotonic,
183                          timekeeper.clock, timekeeper.mult);
184 }
185
186
187 /**
188  * timekeeping_forward_now - update clock to the current time
189  *
190  * Forward the current clock to update its state since the last call to
191  * update_wall_time(). This is useful before significant clock changes,
192  * as it avoids having to deal with this time offset explicitly.
193  */
194 static void timekeeping_forward_now(void)
195 {
196         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
197         struct clocksource *clock;
198         s64 nsec;
199
200         clock = timekeeper.clock;
201         cycle_now = clock->read(clock);
202         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
203         clock->cycle_last = cycle_now;
204
205         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, timekeeper.mult,
206                                   timekeeper.shift);
207
208         /* If arch requires, add in gettimeoffset() */
209         nsec += arch_gettimeoffset();
210
211         timespec_add_ns(&timekeeper.xtime, nsec);
212
213         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
214         timespec_add_ns(&timekeeper.raw_time, nsec);
215 }
216
217 /**
218  * getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec
219  * @ts:         pointer to the timespec to be set
220  *
221  * Returns the time of day in a timespec.
222  */
223 void getnstimeofday(struct timespec *ts)
224 {
225         unsigned long seq;
226         s64 nsecs;
227
228         WARN_ON(timekeeping_suspended);
229
230         do {
231                 seq = read_seqbegin(&timekeeper.lock);
232
233                 *ts = timekeeper.xtime;
234                 nsecs = timekeeping_get_ns();
235
236                 /* If arch requires, add in gettimeoffset() */
237                 nsecs += arch_gettimeoffset();
238
239         } while (read_seqretry(&timekeeper.lock, seq));
240
241         timespec_add_ns(ts, nsecs);
242 }
243 EXPORT_SYMBOL(getnstimeofday);
244
245 ktime_t ktime_get(void)
246 {
247         unsigned int seq;
248         s64 secs, nsecs;
249
250         WARN_ON(timekeeping_suspended);
251
252         do {
253                 seq = read_seqbegin(&timekeeper.lock);
254                 secs = timekeeper.xtime.tv_sec +
255                                 timekeeper.wall_to_monotonic.tv_sec;
256                 nsecs = timekeeper.xtime.tv_nsec +
257                                 timekeeper.wall_to_monotonic.tv_nsec;
258                 nsecs += timekeeping_get_ns();
259                 /* If arch requires, add in gettimeoffset() */
260                 nsecs += arch_gettimeoffset();
261
262         } while (read_seqretry(&timekeeper.lock, seq));
263         /*
264          * Use ktime_set/ktime_add_ns to create a proper ktime on
265          * 32-bit architectures without CONFIG_KTIME_SCALAR.
266          */
267         return ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
268 }
269 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
270
271 /**
272  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
273  * @ts:         pointer to timespec variable
274  *
275  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
276  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
277  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
278  */
279 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
280 {
281         struct timespec tomono;
282         unsigned int seq;
283         s64 nsecs;
284
285         WARN_ON(timekeeping_suspended);
286
287         do {
288                 seq = read_seqbegin(&timekeeper.lock);
289                 *ts = timekeeper.xtime;
290                 tomono = timekeeper.wall_to_monotonic;
291                 nsecs = timekeeping_get_ns();
292                 /* If arch requires, add in gettimeoffset() */
293                 nsecs += arch_gettimeoffset();
294
295         } while (read_seqretry(&timekeeper.lock, seq));
296
297         set_normalized_timespec(ts, ts->tv_sec + tomono.tv_sec,
298                                 ts->tv_nsec + tomono.tv_nsec + nsecs);
299 }
300 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
301
302 #ifdef CONFIG_NTP_PPS
303
304 /**
305  * getnstime_raw_and_real - get day and raw monotonic time in timespec format
306  * @ts_raw:     pointer to the timespec to be set to raw monotonic time
307  * @ts_real:    pointer to the timespec to be set to the time of day
308  *
309  * This function reads both the time of day and raw monotonic time at the
310  * same time atomically and stores the resulting timestamps in timespec
311  * format.
312  */
313 void getnstime_raw_and_real(struct timespec *ts_raw, struct timespec *ts_real)
314 {
315         unsigned long seq;
316         s64 nsecs_raw, nsecs_real;
317
318         WARN_ON_ONCE(timekeeping_suspended);
319
320         do {
321                 u32 arch_offset;
322
323                 seq = read_seqbegin(&timekeeper.lock);
324
325                 *ts_raw = timekeeper.raw_time;
326                 *ts_real = timekeeper.xtime;
327
328                 nsecs_raw = timekeeping_get_ns_raw();
329                 nsecs_real = timekeeping_get_ns();
330
331                 /* If arch requires, add in gettimeoffset() */
332                 arch_offset = arch_gettimeoffset();
333                 nsecs_raw += arch_offset;
334                 nsecs_real += arch_offset;
335
336         } while (read_seqretry(&timekeeper.lock, seq));
337
338         timespec_add_ns(ts_raw, nsecs_raw);
339         timespec_add_ns(ts_real, nsecs_real);
340 }
341 EXPORT_SYMBOL(getnstime_raw_and_real);
342
343 #endif /* CONFIG_NTP_PPS */
344
345 /**
346  * do_gettimeofday - Returns the time of day in a timeval
347  * @tv:         pointer to the timeval to be set
348  *
349  * NOTE: Users should be converted to using getnstimeofday()
350  */
351 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
352 {
353         struct timespec now;
354
355         getnstimeofday(&now);
356         tv->tv_sec = now.tv_sec;
357         tv->tv_usec = now.tv_nsec/1000;
358 }
359 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
360
361 /**
362  * do_settimeofday - Sets the time of day
363  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the new time
364  *
365  * Sets the time of day to the new time and update NTP and notify hrtimers
366  */
367 int do_settimeofday(const struct timespec *tv)
368 {
369         struct timespec ts_delta;
370         unsigned long flags;
371
372         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
373                 return -EINVAL;
374
375         write_seqlock_irqsave(&timekeeper.lock, flags);
376
377         timekeeping_forward_now();
378
379         ts_delta.tv_sec = tv->tv_sec - timekeeper.xtime.tv_sec;
380         ts_delta.tv_nsec = tv->tv_nsec - timekeeper.xtime.tv_nsec;
381         timekeeper.wall_to_monotonic =
382                         timespec_sub(timekeeper.wall_to_monotonic, ts_delta);
383
384         timekeeper.xtime = *tv;
385         timekeeping_update(true);
386
387         write_sequnlock_irqrestore(&timekeeper.lock, flags);
388
389         /* signal hrtimers about time change */
390         clock_was_set();
391
392         return 0;
393 }
394 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
395
396
397 /**
398  * timekeeping_inject_offset - Adds or subtracts from the current time.
399  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the offset
400  *
401  * Adds or subtracts an offset value from the current time.
402  */
403 int timekeeping_inject_offset(struct timespec *ts)
404 {
405         unsigned long flags;
406
407         if ((unsigned long)ts->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
408                 return -EINVAL;
409
410         write_seqlock_irqsave(&timekeeper.lock, flags);
411
412         timekeeping_forward_now();
413
414         timekeeper.xtime = timespec_add(timekeeper.xtime, *ts);
415         timekeeper.wall_to_monotonic =
416                                 timespec_sub(timekeeper.wall_to_monotonic, *ts);
417
418         timekeeping_update(true);
419
420         write_sequnlock_irqrestore(&timekeeper.lock, flags);
421
422         /* signal hrtimers about time change */
423         clock_was_set();
424
425         return 0;
426 }
427 EXPORT_SYMBOL(timekeeping_inject_offset);
428
429 /**
430  * change_clocksource - Swaps clocksources if a new one is available
431  *
432  * Accumulates current time interval and initializes new clocksource
433  */
434 static int change_clocksource(void *data)
435 {
436         struct clocksource *new, *old;
437         unsigned long flags;
438
439         new = (struct clocksource *) data;
440
441         write_seqlock_irqsave(&timekeeper.lock, flags);
442
443         timekeeping_forward_now();
444         if (!new->enable || new->enable(new) == 0) {
445                 old = timekeeper.clock;
446                 timekeeper_setup_internals(new);
447                 if (old->disable)
448                         old->disable(old);
449         }
450         timekeeping_update(true);
451
452         write_sequnlock_irqrestore(&timekeeper.lock, flags);
453
454         return 0;
455 }
456
457 /**
458  * timekeeping_notify - Install a new clock source
459  * @clock:              pointer to the clock source
460  *
461  * This function is called from clocksource.c after a new, better clock
462  * source has been registered. The caller holds the clocksource_mutex.
463  */
464 void timekeeping_notify(struct clocksource *clock)
465 {
466         if (timekeeper.clock == clock)
467                 return;
468         stop_machine(change_clocksource, clock, NULL);
469         tick_clock_notify();
470 }
471
472 /**
473  * ktime_get_real - get the real (wall-) time in ktime_t format
474  *
475  * returns the time in ktime_t format
476  */
477 ktime_t ktime_get_real(void)
478 {
479         struct timespec now;
480
481         getnstimeofday(&now);
482
483         return timespec_to_ktime(now);
484 }
485 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real);
486
487 /**
488  * getrawmonotonic - Returns the raw monotonic time in a timespec
489  * @ts:         pointer to the timespec to be set
490  *
491  * Returns the raw monotonic time (completely un-modified by ntp)
492  */
493 void getrawmonotonic(struct timespec *ts)
494 {
495         unsigned long seq;
496         s64 nsecs;
497
498         do {
499                 seq = read_seqbegin(&timekeeper.lock);
500                 nsecs = timekeeping_get_ns_raw();
501                 *ts = timekeeper.raw_time;
502
503         } while (read_seqretry(&timekeeper.lock, seq));
504
505         timespec_add_ns(ts, nsecs);
506 }
507 EXPORT_SYMBOL(getrawmonotonic);
508
509
510 /**
511  * timekeeping_valid_for_hres - Check if timekeeping is suitable for hres
512  */
513 int timekeeping_valid_for_hres(void)
514 {
515         unsigned long seq;
516         int ret;
517
518         do {
519                 seq = read_seqbegin(&timekeeper.lock);
520
521                 ret = timekeeper.clock->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
522
523         } while (read_seqretry(&timekeeper.lock, seq));
524
525         return ret;
526 }
527
528 /**
529  * timekeeping_max_deferment - Returns max time the clocksource can be deferred
530  */
531 u64 timekeeping_max_deferment(void)
532 {
533         unsigned long seq;
534         u64 ret;
535         do {
536                 seq = read_seqbegin(&timekeeper.lock);
537
538                 ret = timekeeper.clock->max_idle_ns;
539
540         } while (read_seqretry(&timekeeper.lock, seq));
541
542         return ret;
543 }
544
545 /**
546  * read_persistent_clock -  Return time from the persistent clock.
547  *
548  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
549  * Reads the time from the battery backed persistent clock.
550  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
551  *
552  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
553  */
554 void __attribute__((weak)) read_persistent_clock(struct timespec *ts)
555 {
556         ts->tv_sec = 0;
557         ts->tv_nsec = 0;
558 }
559
560 /**
561  * read_boot_clock -  Return time of the system start.
562  *
563  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
564  * Function to read the exact time the system has been started.
565  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
566  *
567  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
568  */
569 void __attribute__((weak)) read_boot_clock(struct timespec *ts)
570 {
571         ts->tv_sec = 0;
572         ts->tv_nsec = 0;
573 }
574
575 /*
576  * timekeeping_init - Initializes the clocksource and common timekeeping values
577  */
578 void __init timekeeping_init(void)
579 {
580         struct clocksource *clock;
581         unsigned long flags;
582         struct timespec now, boot;
583
584         read_persistent_clock(&now);
585         read_boot_clock(&boot);
586
587         seqlock_init(&timekeeper.lock);
588
589         ntp_init();
590
591         write_seqlock_irqsave(&timekeeper.lock, flags);
592         clock = clocksource_default_clock();
593         if (clock->enable)
594                 clock->enable(clock);
595         timekeeper_setup_internals(clock);
596
597         timekeeper.xtime.tv_sec = now.tv_sec;
598         timekeeper.xtime.tv_nsec = now.tv_nsec;
599         timekeeper.raw_time.tv_sec = 0;
600         timekeeper.raw_time.tv_nsec = 0;
601         if (boot.tv_sec == 0 && boot.tv_nsec == 0) {
602                 boot.tv_sec = timekeeper.xtime.tv_sec;
603                 boot.tv_nsec = timekeeper.xtime.tv_nsec;
604         }
605         set_normalized_timespec(&timekeeper.wall_to_monotonic,
606                                 -boot.tv_sec, -boot.tv_nsec);
607         timekeeper.total_sleep_time.tv_sec = 0;
608         timekeeper.total_sleep_time.tv_nsec = 0;
609         write_sequnlock_irqrestore(&timekeeper.lock, flags);
610 }
611
612 /* time in seconds when suspend began */
613 static struct timespec timekeeping_suspend_time;
614
615 /**
616  * __timekeeping_inject_sleeptime - Internal function to add sleep interval
617  * @delta: pointer to a timespec delta value
618  *
619  * Takes a timespec offset measuring a suspend interval and properly
620  * adds the sleep offset to the timekeeping variables.
621  */
622 static void __timekeeping_inject_sleeptime(struct timespec *delta)
623 {
624         if (!timespec_valid(delta)) {
625                 printk(KERN_WARNING "__timekeeping_inject_sleeptime: Invalid "
626                                         "sleep delta value!\n");
627                 return;
628         }
629
630         timekeeper.xtime = timespec_add(timekeeper.xtime, *delta);
631         timekeeper.wall_to_monotonic =
632                         timespec_sub(timekeeper.wall_to_monotonic, *delta);
633         timekeeper.total_sleep_time = timespec_add(
634                                         timekeeper.total_sleep_time, *delta);
635 }
636
637
638 /**
639  * timekeeping_inject_sleeptime - Adds suspend interval to timeekeeping values
640  * @delta: pointer to a timespec delta value
641  *
642  * This hook is for architectures that cannot support read_persistent_clock
643  * because their RTC/persistent clock is only accessible when irqs are enabled.
644  *
645  * This function should only be called by rtc_resume(), and allows
646  * a suspend offset to be injected into the timekeeping values.
647  */
648 void timekeeping_inject_sleeptime(struct timespec *delta)
649 {
650         unsigned long flags;
651         struct timespec ts;
652
653         /* Make sure we don't set the clock twice */
654         read_persistent_clock(&ts);
655         if (!(ts.tv_sec == 0 && ts.tv_nsec == 0))
656                 return;
657
658         write_seqlock_irqsave(&timekeeper.lock, flags);
659
660         timekeeping_forward_now();
661
662         __timekeeping_inject_sleeptime(delta);
663
664         timekeeping_update(true);
665
666         write_sequnlock_irqrestore(&timekeeper.lock, flags);
667
668         /* signal hrtimers about time change */
669         clock_was_set();
670 }
671
672
673 /**
674  * timekeeping_resume - Resumes the generic timekeeping subsystem.
675  *
676  * This is for the generic clocksource timekeeping.
677  * xtime/wall_to_monotonic/jiffies/etc are
678  * still managed by arch specific suspend/resume code.
679  */
680 static void timekeeping_resume(void)
681 {
682         unsigned long flags;
683         struct timespec ts;
684
685         read_persistent_clock(&ts);
686
687         clocksource_resume();
688
689         write_seqlock_irqsave(&timekeeper.lock, flags);
690
691         if (timespec_compare(&ts, &timekeeping_suspend_time) > 0) {
692                 ts = timespec_sub(ts, timekeeping_suspend_time);
693                 __timekeeping_inject_sleeptime(&ts);
694         }
695         /* re-base the last cycle value */
696         timekeeper.clock->cycle_last = timekeeper.clock->read(timekeeper.clock);
697         timekeeper.ntp_error = 0;
698         timekeeping_suspended = 0;
699         write_sequnlock_irqrestore(&timekeeper.lock, flags);
700
701         touch_softlockup_watchdog();
702
703         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_RESUME, NULL);
704
705         /* Resume hrtimers */
706         hrtimers_resume();
707 }
708
709 static int timekeeping_suspend(void)
710 {
711         unsigned long flags;
712         struct timespec         delta, delta_delta;
713         static struct timespec  old_delta;
714
715         read_persistent_clock(&timekeeping_suspend_time);
716
717         write_seqlock_irqsave(&timekeeper.lock, flags);
718         timekeeping_forward_now();
719         timekeeping_suspended = 1;
720
721         /*
722          * To avoid drift caused by repeated suspend/resumes,
723          * which each can add ~1 second drift error,
724          * try to compensate so the difference in system time
725          * and persistent_clock time stays close to constant.
726          */
727         delta = timespec_sub(timekeeper.xtime, timekeeping_suspend_time);
728         delta_delta = timespec_sub(delta, old_delta);
729         if (abs(delta_delta.tv_sec)  >= 2) {
730                 /*
731                  * if delta_delta is too large, assume time correction
732                  * has occured and set old_delta to the current delta.
733                  */
734                 old_delta = delta;
735         } else {
736                 /* Otherwise try to adjust old_system to compensate */
737                 timekeeping_suspend_time =
738                         timespec_add(timekeeping_suspend_time, delta_delta);
739         }
740         write_sequnlock_irqrestore(&timekeeper.lock, flags);
741
742         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_SUSPEND, NULL);
743         clocksource_suspend();
744
745         return 0;
746 }
747
748 /* sysfs resume/suspend bits for timekeeping */
749 static struct syscore_ops timekeeping_syscore_ops = {
750         .resume         = timekeeping_resume,
751         .suspend        = timekeeping_suspend,
752 };
753
754 static int __init timekeeping_init_ops(void)
755 {
756         register_syscore_ops(&timekeeping_syscore_ops);
757         return 0;
758 }
759
760 device_initcall(timekeeping_init_ops);
761
762 /*
763  * If the error is already larger, we look ahead even further
764  * to compensate for late or lost adjustments.
765  */
766 static __always_inline int timekeeping_bigadjust(s64 error, s64 *interval,
767                                                  s64 *offset)
768 {
769         s64 tick_error, i;
770         u32 look_ahead, adj;
771         s32 error2, mult;
772
773         /*
774          * Use the current error value to determine how much to look ahead.
775          * The larger the error the slower we adjust for it to avoid problems
776          * with losing too many ticks, otherwise we would overadjust and
777          * produce an even larger error.  The smaller the adjustment the
778          * faster we try to adjust for it, as lost ticks can do less harm
779          * here.  This is tuned so that an error of about 1 msec is adjusted
780          * within about 1 sec (or 2^20 nsec in 2^SHIFT_HZ ticks).
781          */
782         error2 = timekeeper.ntp_error >> (NTP_SCALE_SHIFT + 22 - 2 * SHIFT_HZ);
783         error2 = abs(error2);
784         for (look_ahead = 0; error2 > 0; look_ahead++)
785                 error2 >>= 2;
786
787         /*
788          * Now calculate the error in (1 << look_ahead) ticks, but first
789          * remove the single look ahead already included in the error.
790          */
791         tick_error = ntp_tick_length() >> (timekeeper.ntp_error_shift + 1);
792         tick_error -= timekeeper.xtime_interval >> 1;
793         error = ((error - tick_error) >> look_ahead) + tick_error;
794
795         /* Finally calculate the adjustment shift value.  */
796         i = *interval;
797         mult = 1;
798         if (error < 0) {
799                 error = -error;
800                 *interval = -*interval;
801                 *offset = -*offset;
802                 mult = -1;
803         }
804         for (adj = 0; error > i; adj++)
805                 error >>= 1;
806
807         *interval <<= adj;
808         *offset <<= adj;
809         return mult << adj;
810 }
811
812 /*
813  * Adjust the multiplier to reduce the error value,
814  * this is optimized for the most common adjustments of -1,0,1,
815  * for other values we can do a bit more work.
816  */
817 static void timekeeping_adjust(s64 offset)
818 {
819         s64 error, interval = timekeeper.cycle_interval;
820         int adj;
821
822         /*
823          * The point of this is to check if the error is greater than half
824          * an interval.
825          *
826          * First we shift it down from NTP_SHIFT to clocksource->shifted nsecs.
827          *
828          * Note we subtract one in the shift, so that error is really error*2.
829          * This "saves" dividing(shifting) interval twice, but keeps the
830          * (error > interval) comparison as still measuring if error is
831          * larger than half an interval.
832          *
833          * Note: It does not "save" on aggravation when reading the code.
834          */
835         error = timekeeper.ntp_error >> (timekeeper.ntp_error_shift - 1);
836         if (error > interval) {
837                 /*
838                  * We now divide error by 4(via shift), which checks if
839                  * the error is greater than twice the interval.
840                  * If it is greater, we need a bigadjust, if its smaller,
841                  * we can adjust by 1.
842                  */
843                 error >>= 2;
844                 /*
845                  * XXX - In update_wall_time, we round up to the next
846                  * nanosecond, and store the amount rounded up into
847                  * the error. This causes the likely below to be unlikely.
848                  *
849                  * The proper fix is to avoid rounding up by using
850                  * the high precision timekeeper.xtime_nsec instead of
851                  * xtime.tv_nsec everywhere. Fixing this will take some
852                  * time.
853                  */
854                 if (likely(error <= interval))
855                         adj = 1;
856                 else
857                         adj = timekeeping_bigadjust(error, &interval, &offset);
858         } else if (error < -interval) {
859                 /* See comment above, this is just switched for the negative */
860                 error >>= 2;
861                 if (likely(error >= -interval)) {
862                         adj = -1;
863                         interval = -interval;
864                         offset = -offset;
865                 } else
866                         adj = timekeeping_bigadjust(error, &interval, &offset);
867         } else /* No adjustment needed */
868                 return;
869
870         if (unlikely(timekeeper.clock->maxadj &&
871                         (timekeeper.mult + adj >
872                         timekeeper.clock->mult + timekeeper.clock->maxadj))) {
873                 printk_once(KERN_WARNING
874                         "Adjusting %s more than 11%% (%ld vs %ld)\n",
875                         timekeeper.clock->name, (long)timekeeper.mult + adj,
876                         (long)timekeeper.clock->mult +
877                                 timekeeper.clock->maxadj);
878         }
879         /*
880          * So the following can be confusing.
881          *
882          * To keep things simple, lets assume adj == 1 for now.
883          *
884          * When adj != 1, remember that the interval and offset values
885          * have been appropriately scaled so the math is the same.
886          *
887          * The basic idea here is that we're increasing the multiplier
888          * by one, this causes the xtime_interval to be incremented by
889          * one cycle_interval. This is because:
890          *      xtime_interval = cycle_interval * mult
891          * So if mult is being incremented by one:
892          *      xtime_interval = cycle_interval * (mult + 1)
893          * Its the same as:
894          *      xtime_interval = (cycle_interval * mult) + cycle_interval
895          * Which can be shortened to:
896          *      xtime_interval += cycle_interval
897          *
898          * So offset stores the non-accumulated cycles. Thus the current
899          * time (in shifted nanoseconds) is:
900          *      now = (offset * adj) + xtime_nsec
901          * Now, even though we're adjusting the clock frequency, we have
902          * to keep time consistent. In other words, we can't jump back
903          * in time, and we also want to avoid jumping forward in time.
904          *
905          * So given the same offset value, we need the time to be the same
906          * both before and after the freq adjustment.
907          *      now = (offset * adj_1) + xtime_nsec_1
908          *      now = (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
909          * So:
910          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
911          *              (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
912          * And we know:
913          *      adj_2 = adj_1 + 1
914          * So:
915          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
916          *              (offset * (adj_1+1)) + xtime_nsec_2
917          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
918          *              (offset * adj_1) + offset + xtime_nsec_2
919          * Canceling the sides:
920          *      xtime_nsec_1 = offset + xtime_nsec_2
921          * Which gives us:
922          *      xtime_nsec_2 = xtime_nsec_1 - offset
923          * Which simplfies to:
924          *      xtime_nsec -= offset
925          *
926          * XXX - TODO: Doc ntp_error calculation.
927          */
928         timekeeper.mult += adj;
929         timekeeper.xtime_interval += interval;
930         timekeeper.xtime_nsec -= offset;
931         timekeeper.ntp_error -= (interval - offset) <<
932                                 timekeeper.ntp_error_shift;
933 }
934
935
936 /**
937  * logarithmic_accumulation - shifted accumulation of cycles
938  *
939  * This functions accumulates a shifted interval of cycles into
940  * into a shifted interval nanoseconds. Allows for O(log) accumulation
941  * loop.
942  *
943  * Returns the unconsumed cycles.
944  */
945 static cycle_t logarithmic_accumulation(cycle_t offset, int shift)
946 {
947         u64 nsecps = (u64)NSEC_PER_SEC << timekeeper.shift;
948         u64 raw_nsecs;
949
950         /* If the offset is smaller than a shifted interval, do nothing */
951         if (offset < timekeeper.cycle_interval<<shift)
952                 return offset;
953
954         /* Accumulate one shifted interval */
955         offset -= timekeeper.cycle_interval << shift;
956         timekeeper.clock->cycle_last += timekeeper.cycle_interval << shift;
957
958         timekeeper.xtime_nsec += timekeeper.xtime_interval << shift;
959         while (timekeeper.xtime_nsec >= nsecps) {
960                 int leap;
961                 timekeeper.xtime_nsec -= nsecps;
962                 timekeeper.xtime.tv_sec++;
963                 leap = second_overflow(timekeeper.xtime.tv_sec);
964                 timekeeper.xtime.tv_sec += leap;
965         }
966
967         /* Accumulate raw time */
968         raw_nsecs = timekeeper.raw_interval << shift;
969         raw_nsecs += timekeeper.raw_time.tv_nsec;
970         if (raw_nsecs >= NSEC_PER_SEC) {
971                 u64 raw_secs = raw_nsecs;
972                 raw_nsecs = do_div(raw_secs, NSEC_PER_SEC);
973                 timekeeper.raw_time.tv_sec += raw_secs;
974         }
975         timekeeper.raw_time.tv_nsec = raw_nsecs;
976
977         /* Accumulate error between NTP and clock interval */
978         timekeeper.ntp_error += ntp_tick_length() << shift;
979         timekeeper.ntp_error -=
980             (timekeeper.xtime_interval + timekeeper.xtime_remainder) <<
981                                 (timekeeper.ntp_error_shift + shift);
982
983         return offset;
984 }
985
986
987 /**
988  * update_wall_time - Uses the current clocksource to increment the wall time
989  *
990  */
991 static void update_wall_time(void)
992 {
993         struct clocksource *clock;
994         cycle_t offset;
995         int shift = 0, maxshift;
996         unsigned long flags;
997
998         write_seqlock_irqsave(&timekeeper.lock, flags);
999
1000         /* Make sure we're fully resumed: */
1001         if (unlikely(timekeeping_suspended))
1002                 goto out;
1003
1004         clock = timekeeper.clock;
1005
1006 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
1007         offset = timekeeper.cycle_interval;
1008 #else
1009         offset = (clock->read(clock) - clock->cycle_last) & clock->mask;
1010 #endif
1011         timekeeper.xtime_nsec = (s64)timekeeper.xtime.tv_nsec <<
1012                                                 timekeeper.shift;
1013
1014         /*
1015          * With NO_HZ we may have to accumulate many cycle_intervals
1016          * (think "ticks") worth of time at once. To do this efficiently,
1017          * we calculate the largest doubling multiple of cycle_intervals
1018          * that is smaller than the offset.  We then accumulate that
1019          * chunk in one go, and then try to consume the next smaller
1020          * doubled multiple.
1021          */
1022         shift = ilog2(offset) - ilog2(timekeeper.cycle_interval);
1023         shift = max(0, shift);
1024         /* Bound shift to one less than what overflows tick_length */
1025         maxshift = (64 - (ilog2(ntp_tick_length())+1)) - 1;
1026         shift = min(shift, maxshift);
1027         while (offset >= timekeeper.cycle_interval) {
1028                 offset = logarithmic_accumulation(offset, shift);
1029                 if(offset < timekeeper.cycle_interval<<shift)
1030                         shift--;
1031         }
1032
1033         /* correct the clock when NTP error is too big */
1034         timekeeping_adjust(offset);
1035
1036         /*
1037          * Since in the loop above, we accumulate any amount of time
1038          * in xtime_nsec over a second into xtime.tv_sec, its possible for
1039          * xtime_nsec to be fairly small after the loop. Further, if we're
1040          * slightly speeding the clocksource up in timekeeping_adjust(),
1041          * its possible the required corrective factor to xtime_nsec could
1042          * cause it to underflow.
1043          *
1044          * Now, we cannot simply roll the accumulated second back, since
1045          * the NTP subsystem has been notified via second_overflow. So
1046          * instead we push xtime_nsec forward by the amount we underflowed,
1047          * and add that amount into the error.
1048          *
1049          * We'll correct this error next time through this function, when
1050          * xtime_nsec is not as small.
1051          */
1052         if (unlikely((s64)timekeeper.xtime_nsec < 0)) {
1053                 s64 neg = -(s64)timekeeper.xtime_nsec;
1054                 timekeeper.xtime_nsec = 0;
1055                 timekeeper.ntp_error += neg << timekeeper.ntp_error_shift;
1056         }
1057
1058
1059         /*
1060          * Store full nanoseconds into xtime after rounding it up and
1061          * add the remainder to the error difference.
1062          */
1063         timekeeper.xtime.tv_nsec = ((s64)timekeeper.xtime_nsec >>
1064                                                 timekeeper.shift) + 1;
1065         timekeeper.xtime_nsec -= (s64)timekeeper.xtime.tv_nsec <<
1066                                                 timekeeper.shift;
1067         timekeeper.ntp_error += timekeeper.xtime_nsec <<
1068                                 timekeeper.ntp_error_shift;
1069
1070         /*
1071          * Finally, make sure that after the rounding
1072          * xtime.tv_nsec isn't larger than NSEC_PER_SEC
1073          */
1074         if (unlikely(timekeeper.xtime.tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)) {
1075                 int leap;
1076                 timekeeper.xtime.tv_nsec -= NSEC_PER_SEC;
1077                 timekeeper.xtime.tv_sec++;
1078                 leap = second_overflow(timekeeper.xtime.tv_sec);
1079                 timekeeper.xtime.tv_sec += leap;
1080         }
1081
1082         timekeeping_update(false);
1083
1084 out:
1085         write_sequnlock_irqrestore(&timekeeper.lock, flags);
1086
1087 }
1088
1089 /**
1090  * getboottime - Return the real time of system boot.
1091  * @ts:         pointer to the timespec to be set
1092  *
1093  * Returns the wall-time of boot in a timespec.
1094  *
1095  * This is based on the wall_to_monotonic offset and the total suspend
1096  * time. Calls to settimeofday will affect the value returned (which
1097  * basically means that however wrong your real time clock is at boot time,
1098  * you get the right time here).
1099  */
1100 void getboottime(struct timespec *ts)
1101 {
1102         struct timespec boottime = {
1103                 .tv_sec = timekeeper.wall_to_monotonic.tv_sec +
1104                                 timekeeper.total_sleep_time.tv_sec,
1105                 .tv_nsec = timekeeper.wall_to_monotonic.tv_nsec +
1106                                 timekeeper.total_sleep_time.tv_nsec
1107         };
1108
1109         set_normalized_timespec(ts, -boottime.tv_sec, -boottime.tv_nsec);
1110 }
1111 EXPORT_SYMBOL_GPL(getboottime);
1112
1113
1114 /**
1115  * get_monotonic_boottime - Returns monotonic time since boot
1116  * @ts:         pointer to the timespec to be set
1117  *
1118  * Returns the monotonic time since boot in a timespec.
1119  *
1120  * This is similar to CLOCK_MONTONIC/ktime_get_ts, but also
1121  * includes the time spent in suspend.
1122  */
1123 void get_monotonic_boottime(struct timespec *ts)
1124 {
1125         struct timespec tomono, sleep;
1126         unsigned int seq;
1127         s64 nsecs;
1128
1129         WARN_ON(timekeeping_suspended);
1130
1131         do {
1132                 seq = read_seqbegin(&timekeeper.lock);
1133                 *ts = timekeeper.xtime;
1134                 tomono = timekeeper.wall_to_monotonic;
1135                 sleep = timekeeper.total_sleep_time;
1136                 nsecs = timekeeping_get_ns();
1137
1138         } while (read_seqretry(&timekeeper.lock, seq));
1139
1140         set_normalized_timespec(ts, ts->tv_sec + tomono.tv_sec + sleep.tv_sec,
1141                         ts->tv_nsec + tomono.tv_nsec + sleep.tv_nsec + nsecs);
1142 }
1143 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_monotonic_boottime);
1144
1145 /**
1146  * ktime_get_boottime - Returns monotonic time since boot in a ktime
1147  *
1148  * Returns the monotonic time since boot in a ktime
1149  *
1150  * This is similar to CLOCK_MONTONIC/ktime_get, but also
1151  * includes the time spent in suspend.
1152  */
1153 ktime_t ktime_get_boottime(void)
1154 {
1155         struct timespec ts;
1156
1157         get_monotonic_boottime(&ts);
1158         return timespec_to_ktime(ts);
1159 }
1160 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_boottime);
1161
1162 /**
1163  * monotonic_to_bootbased - Convert the monotonic time to boot based.
1164  * @ts:         pointer to the timespec to be converted
1165  */
1166 void monotonic_to_bootbased(struct timespec *ts)
1167 {
1168         *ts = timespec_add(*ts, timekeeper.total_sleep_time);
1169 }
1170 EXPORT_SYMBOL_GPL(monotonic_to_bootbased);
1171
1172 unsigned long get_seconds(void)
1173 {
1174         return timekeeper.xtime.tv_sec;
1175 }
1176 EXPORT_SYMBOL(get_seconds);
1177
1178 struct timespec __current_kernel_time(void)
1179 {
1180         return timekeeper.xtime;
1181 }
1182
1183 struct timespec current_kernel_time(void)
1184 {
1185         struct timespec now;
1186         unsigned long seq;
1187
1188         do {
1189                 seq = read_seqbegin(&timekeeper.lock);
1190
1191                 now = timekeeper.xtime;
1192         } while (read_seqretry(&timekeeper.lock, seq));
1193
1194         return now;
1195 }
1196 EXPORT_SYMBOL(current_kernel_time);
1197
1198 struct timespec get_monotonic_coarse(void)
1199 {
1200         struct timespec now, mono;
1201         unsigned long seq;
1202
1203         do {
1204                 seq = read_seqbegin(&timekeeper.lock);
1205
1206                 now = timekeeper.xtime;
1207                 mono = timekeeper.wall_to_monotonic;
1208         } while (read_seqretry(&timekeeper.lock, seq));
1209
1210         set_normalized_timespec(&now, now.tv_sec + mono.tv_sec,
1211                                 now.tv_nsec + mono.tv_nsec);
1212         return now;
1213 }
1214
1215 /*
1216  * The 64-bit jiffies value is not atomic - you MUST NOT read it
1217  * without sampling the sequence number in xtime_lock.
1218  * jiffies is defined in the linker script...
1219  */
1220 void do_timer(unsigned long ticks)
1221 {
1222         jiffies_64 += ticks;
1223         update_wall_time();
1224         calc_global_load(ticks);
1225 }
1226
1227 /**
1228  * get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset() - get xtime, wall_to_monotonic,
1229  *    and sleep offsets.
1230  * @xtim:       pointer to timespec to be set with xtime
1231  * @wtom:       pointer to timespec to be set with wall_to_monotonic
1232  * @sleep:      pointer to timespec to be set with time in suspend
1233  */
1234 void get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(struct timespec *xtim,
1235                                 struct timespec *wtom, struct timespec *sleep)
1236 {
1237         unsigned long seq;
1238
1239         do {
1240                 seq = read_seqbegin(&timekeeper.lock);
1241                 *xtim = timekeeper.xtime;
1242                 *wtom = timekeeper.wall_to_monotonic;
1243                 *sleep = timekeeper.total_sleep_time;
1244         } while (read_seqretry(&timekeeper.lock, seq));
1245 }
1246
1247 /**
1248  * ktime_get_monotonic_offset() - get wall_to_monotonic in ktime_t format
1249  */
1250 ktime_t ktime_get_monotonic_offset(void)
1251 {
1252         unsigned long seq;
1253         struct timespec wtom;
1254
1255         do {
1256                 seq = read_seqbegin(&timekeeper.lock);
1257                 wtom = timekeeper.wall_to_monotonic;
1258         } while (read_seqretry(&timekeeper.lock, seq));
1259
1260         return timespec_to_ktime(wtom);
1261 }
1262 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_monotonic_offset);
1263
1264
1265 /**
1266  * xtime_update() - advances the timekeeping infrastructure
1267  * @ticks:      number of ticks, that have elapsed since the last call.
1268  *
1269  * Must be called with interrupts disabled.
1270  */
1271 void xtime_update(unsigned long ticks)
1272 {
1273         write_seqlock(&xtime_lock);
1274         do_timer(ticks);
1275         write_sequnlock(&xtime_lock);
1276 }