]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - kernel/time/timekeeping.c
timekeeping: Avoid possible deadlock from clock_was_set_delayed
[~andy/linux] / kernel / time / timekeeping.c
1 /*
2  *  linux/kernel/time/timekeeping.c
3  *
4  *  Kernel timekeeping code and accessor functions
5  *
6  *  This code was moved from linux/kernel/timer.c.
7  *  Please see that file for copyright and history logs.
8  *
9  */
10
11 #include <linux/timekeeper_internal.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/interrupt.h>
14 #include <linux/percpu.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/mm.h>
17 #include <linux/sched.h>
18 #include <linux/syscore_ops.h>
19 #include <linux/clocksource.h>
20 #include <linux/jiffies.h>
21 #include <linux/time.h>
22 #include <linux/tick.h>
23 #include <linux/stop_machine.h>
24 #include <linux/pvclock_gtod.h>
25
26 #include "tick-internal.h"
27 #include "ntp_internal.h"
28 #include "timekeeping_internal.h"
29
30 #define TK_CLEAR_NTP            (1 << 0)
31 #define TK_MIRROR               (1 << 1)
32 #define TK_CLOCK_WAS_SET        (1 << 2)
33
34 static struct timekeeper timekeeper;
35 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(timekeeper_lock);
36 static seqcount_t timekeeper_seq;
37 static struct timekeeper shadow_timekeeper;
38
39 /* flag for if timekeeping is suspended */
40 int __read_mostly timekeeping_suspended;
41
42 /* Flag for if there is a persistent clock on this platform */
43 bool __read_mostly persistent_clock_exist = false;
44
45 static inline void tk_normalize_xtime(struct timekeeper *tk)
46 {
47         while (tk->xtime_nsec >= ((u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift)) {
48                 tk->xtime_nsec -= (u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift;
49                 tk->xtime_sec++;
50         }
51 }
52
53 static void tk_set_xtime(struct timekeeper *tk, const struct timespec *ts)
54 {
55         tk->xtime_sec = ts->tv_sec;
56         tk->xtime_nsec = (u64)ts->tv_nsec << tk->shift;
57 }
58
59 static void tk_xtime_add(struct timekeeper *tk, const struct timespec *ts)
60 {
61         tk->xtime_sec += ts->tv_sec;
62         tk->xtime_nsec += (u64)ts->tv_nsec << tk->shift;
63         tk_normalize_xtime(tk);
64 }
65
66 static void tk_set_wall_to_mono(struct timekeeper *tk, struct timespec wtm)
67 {
68         struct timespec tmp;
69
70         /*
71          * Verify consistency of: offset_real = -wall_to_monotonic
72          * before modifying anything
73          */
74         set_normalized_timespec(&tmp, -tk->wall_to_monotonic.tv_sec,
75                                         -tk->wall_to_monotonic.tv_nsec);
76         WARN_ON_ONCE(tk->offs_real.tv64 != timespec_to_ktime(tmp).tv64);
77         tk->wall_to_monotonic = wtm;
78         set_normalized_timespec(&tmp, -wtm.tv_sec, -wtm.tv_nsec);
79         tk->offs_real = timespec_to_ktime(tmp);
80         tk->offs_tai = ktime_sub(tk->offs_real, ktime_set(tk->tai_offset, 0));
81 }
82
83 static void tk_set_sleep_time(struct timekeeper *tk, struct timespec t)
84 {
85         /* Verify consistency before modifying */
86         WARN_ON_ONCE(tk->offs_boot.tv64 != timespec_to_ktime(tk->total_sleep_time).tv64);
87
88         tk->total_sleep_time    = t;
89         tk->offs_boot           = timespec_to_ktime(t);
90 }
91
92 /**
93  * timekeeper_setup_internals - Set up internals to use clocksource clock.
94  *
95  * @clock:              Pointer to clocksource.
96  *
97  * Calculates a fixed cycle/nsec interval for a given clocksource/adjustment
98  * pair and interval request.
99  *
100  * Unless you're the timekeeping code, you should not be using this!
101  */
102 static void tk_setup_internals(struct timekeeper *tk, struct clocksource *clock)
103 {
104         cycle_t interval;
105         u64 tmp, ntpinterval;
106         struct clocksource *old_clock;
107
108         old_clock = tk->clock;
109         tk->clock = clock;
110         tk->cycle_last = clock->cycle_last = clock->read(clock);
111
112         /* Do the ns -> cycle conversion first, using original mult */
113         tmp = NTP_INTERVAL_LENGTH;
114         tmp <<= clock->shift;
115         ntpinterval = tmp;
116         tmp += clock->mult/2;
117         do_div(tmp, clock->mult);
118         if (tmp == 0)
119                 tmp = 1;
120
121         interval = (cycle_t) tmp;
122         tk->cycle_interval = interval;
123
124         /* Go back from cycles -> shifted ns */
125         tk->xtime_interval = (u64) interval * clock->mult;
126         tk->xtime_remainder = ntpinterval - tk->xtime_interval;
127         tk->raw_interval =
128                 ((u64) interval * clock->mult) >> clock->shift;
129
130          /* if changing clocks, convert xtime_nsec shift units */
131         if (old_clock) {
132                 int shift_change = clock->shift - old_clock->shift;
133                 if (shift_change < 0)
134                         tk->xtime_nsec >>= -shift_change;
135                 else
136                         tk->xtime_nsec <<= shift_change;
137         }
138         tk->shift = clock->shift;
139
140         tk->ntp_error = 0;
141         tk->ntp_error_shift = NTP_SCALE_SHIFT - clock->shift;
142
143         /*
144          * The timekeeper keeps its own mult values for the currently
145          * active clocksource. These value will be adjusted via NTP
146          * to counteract clock drifting.
147          */
148         tk->mult = clock->mult;
149 }
150
151 /* Timekeeper helper functions. */
152
153 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
154 u32 (*arch_gettimeoffset)(void);
155
156 u32 get_arch_timeoffset(void)
157 {
158         if (likely(arch_gettimeoffset))
159                 return arch_gettimeoffset();
160         return 0;
161 }
162 #else
163 static inline u32 get_arch_timeoffset(void) { return 0; }
164 #endif
165
166 static inline s64 timekeeping_get_ns(struct timekeeper *tk)
167 {
168         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
169         struct clocksource *clock;
170         s64 nsec;
171
172         /* read clocksource: */
173         clock = tk->clock;
174         cycle_now = clock->read(clock);
175
176         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
177         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
178
179         nsec = cycle_delta * tk->mult + tk->xtime_nsec;
180         nsec >>= tk->shift;
181
182         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
183         return nsec + get_arch_timeoffset();
184 }
185
186 static inline s64 timekeeping_get_ns_raw(struct timekeeper *tk)
187 {
188         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
189         struct clocksource *clock;
190         s64 nsec;
191
192         /* read clocksource: */
193         clock = tk->clock;
194         cycle_now = clock->read(clock);
195
196         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
197         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
198
199         /* convert delta to nanoseconds. */
200         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
201
202         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
203         return nsec + get_arch_timeoffset();
204 }
205
206 static RAW_NOTIFIER_HEAD(pvclock_gtod_chain);
207
208 static void update_pvclock_gtod(struct timekeeper *tk, bool was_set)
209 {
210         raw_notifier_call_chain(&pvclock_gtod_chain, was_set, tk);
211 }
212
213 /**
214  * pvclock_gtod_register_notifier - register a pvclock timedata update listener
215  */
216 int pvclock_gtod_register_notifier(struct notifier_block *nb)
217 {
218         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
219         unsigned long flags;
220         int ret;
221
222         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
223         ret = raw_notifier_chain_register(&pvclock_gtod_chain, nb);
224         update_pvclock_gtod(tk, true);
225         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
226
227         return ret;
228 }
229 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_register_notifier);
230
231 /**
232  * pvclock_gtod_unregister_notifier - unregister a pvclock
233  * timedata update listener
234  */
235 int pvclock_gtod_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
236 {
237         unsigned long flags;
238         int ret;
239
240         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
241         ret = raw_notifier_chain_unregister(&pvclock_gtod_chain, nb);
242         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
243
244         return ret;
245 }
246 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_unregister_notifier);
247
248 /* must hold timekeeper_lock */
249 static void timekeeping_update(struct timekeeper *tk, unsigned int action)
250 {
251         if (action & TK_CLEAR_NTP) {
252                 tk->ntp_error = 0;
253                 ntp_clear();
254         }
255         update_vsyscall(tk);
256         update_pvclock_gtod(tk, action & TK_CLOCK_WAS_SET);
257
258         if (action & TK_MIRROR)
259                 memcpy(&shadow_timekeeper, &timekeeper, sizeof(timekeeper));
260 }
261
262 /**
263  * timekeeping_forward_now - update clock to the current time
264  *
265  * Forward the current clock to update its state since the last call to
266  * update_wall_time(). This is useful before significant clock changes,
267  * as it avoids having to deal with this time offset explicitly.
268  */
269 static void timekeeping_forward_now(struct timekeeper *tk)
270 {
271         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
272         struct clocksource *clock;
273         s64 nsec;
274
275         clock = tk->clock;
276         cycle_now = clock->read(clock);
277         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
278         tk->cycle_last = clock->cycle_last = cycle_now;
279
280         tk->xtime_nsec += cycle_delta * tk->mult;
281
282         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
283         tk->xtime_nsec += (u64)get_arch_timeoffset() << tk->shift;
284
285         tk_normalize_xtime(tk);
286
287         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
288         timespec_add_ns(&tk->raw_time, nsec);
289 }
290
291 /**
292  * __getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec.
293  * @ts:         pointer to the timespec to be set
294  *
295  * Updates the time of day in the timespec.
296  * Returns 0 on success, or -ve when suspended (timespec will be undefined).
297  */
298 int __getnstimeofday(struct timespec *ts)
299 {
300         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
301         unsigned long seq;
302         s64 nsecs = 0;
303
304         do {
305                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
306
307                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
308                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
309
310         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
311
312         ts->tv_nsec = 0;
313         timespec_add_ns(ts, nsecs);
314
315         /*
316          * Do not bail out early, in case there were callers still using
317          * the value, even in the face of the WARN_ON.
318          */
319         if (unlikely(timekeeping_suspended))
320                 return -EAGAIN;
321         return 0;
322 }
323 EXPORT_SYMBOL(__getnstimeofday);
324
325 /**
326  * getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec.
327  * @ts:         pointer to the timespec to be set
328  *
329  * Returns the time of day in a timespec (WARN if suspended).
330  */
331 void getnstimeofday(struct timespec *ts)
332 {
333         WARN_ON(__getnstimeofday(ts));
334 }
335 EXPORT_SYMBOL(getnstimeofday);
336
337 ktime_t ktime_get(void)
338 {
339         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
340         unsigned int seq;
341         s64 secs, nsecs;
342
343         WARN_ON(timekeeping_suspended);
344
345         do {
346                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
347                 secs = tk->xtime_sec + tk->wall_to_monotonic.tv_sec;
348                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk) + tk->wall_to_monotonic.tv_nsec;
349
350         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
351         /*
352          * Use ktime_set/ktime_add_ns to create a proper ktime on
353          * 32-bit architectures without CONFIG_KTIME_SCALAR.
354          */
355         return ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
356 }
357 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
358
359 /**
360  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
361  * @ts:         pointer to timespec variable
362  *
363  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
364  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
365  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
366  */
367 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
368 {
369         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
370         struct timespec tomono;
371         s64 nsec;
372         unsigned int seq;
373
374         WARN_ON(timekeeping_suspended);
375
376         do {
377                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
378                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
379                 nsec = timekeeping_get_ns(tk);
380                 tomono = tk->wall_to_monotonic;
381
382         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
383
384         ts->tv_sec += tomono.tv_sec;
385         ts->tv_nsec = 0;
386         timespec_add_ns(ts, nsec + tomono.tv_nsec);
387 }
388 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
389
390
391 /**
392  * timekeeping_clocktai - Returns the TAI time of day in a timespec
393  * @ts:         pointer to the timespec to be set
394  *
395  * Returns the time of day in a timespec.
396  */
397 void timekeeping_clocktai(struct timespec *ts)
398 {
399         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
400         unsigned long seq;
401         u64 nsecs;
402
403         WARN_ON(timekeeping_suspended);
404
405         do {
406                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
407
408                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec + tk->tai_offset;
409                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
410
411         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
412
413         ts->tv_nsec = 0;
414         timespec_add_ns(ts, nsecs);
415
416 }
417 EXPORT_SYMBOL(timekeeping_clocktai);
418
419
420 /**
421  * ktime_get_clocktai - Returns the TAI time of day in a ktime
422  *
423  * Returns the time of day in a ktime.
424  */
425 ktime_t ktime_get_clocktai(void)
426 {
427         struct timespec ts;
428
429         timekeeping_clocktai(&ts);
430         return timespec_to_ktime(ts);
431 }
432 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_clocktai);
433
434 #ifdef CONFIG_NTP_PPS
435
436 /**
437  * getnstime_raw_and_real - get day and raw monotonic time in timespec format
438  * @ts_raw:     pointer to the timespec to be set to raw monotonic time
439  * @ts_real:    pointer to the timespec to be set to the time of day
440  *
441  * This function reads both the time of day and raw monotonic time at the
442  * same time atomically and stores the resulting timestamps in timespec
443  * format.
444  */
445 void getnstime_raw_and_real(struct timespec *ts_raw, struct timespec *ts_real)
446 {
447         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
448         unsigned long seq;
449         s64 nsecs_raw, nsecs_real;
450
451         WARN_ON_ONCE(timekeeping_suspended);
452
453         do {
454                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
455
456                 *ts_raw = tk->raw_time;
457                 ts_real->tv_sec = tk->xtime_sec;
458                 ts_real->tv_nsec = 0;
459
460                 nsecs_raw = timekeeping_get_ns_raw(tk);
461                 nsecs_real = timekeeping_get_ns(tk);
462
463         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
464
465         timespec_add_ns(ts_raw, nsecs_raw);
466         timespec_add_ns(ts_real, nsecs_real);
467 }
468 EXPORT_SYMBOL(getnstime_raw_and_real);
469
470 #endif /* CONFIG_NTP_PPS */
471
472 /**
473  * do_gettimeofday - Returns the time of day in a timeval
474  * @tv:         pointer to the timeval to be set
475  *
476  * NOTE: Users should be converted to using getnstimeofday()
477  */
478 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
479 {
480         struct timespec now;
481
482         getnstimeofday(&now);
483         tv->tv_sec = now.tv_sec;
484         tv->tv_usec = now.tv_nsec/1000;
485 }
486 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
487
488 /**
489  * do_settimeofday - Sets the time of day
490  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the new time
491  *
492  * Sets the time of day to the new time and update NTP and notify hrtimers
493  */
494 int do_settimeofday(const struct timespec *tv)
495 {
496         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
497         struct timespec ts_delta, xt;
498         unsigned long flags;
499
500         if (!timespec_valid_strict(tv))
501                 return -EINVAL;
502
503         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
504         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
505
506         timekeeping_forward_now(tk);
507
508         xt = tk_xtime(tk);
509         ts_delta.tv_sec = tv->tv_sec - xt.tv_sec;
510         ts_delta.tv_nsec = tv->tv_nsec - xt.tv_nsec;
511
512         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, ts_delta));
513
514         tk_set_xtime(tk, tv);
515
516         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
517
518         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
519         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
520
521         /* signal hrtimers about time change */
522         clock_was_set();
523
524         return 0;
525 }
526 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
527
528 /**
529  * timekeeping_inject_offset - Adds or subtracts from the current time.
530  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the offset
531  *
532  * Adds or subtracts an offset value from the current time.
533  */
534 int timekeeping_inject_offset(struct timespec *ts)
535 {
536         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
537         unsigned long flags;
538         struct timespec tmp;
539         int ret = 0;
540
541         if ((unsigned long)ts->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
542                 return -EINVAL;
543
544         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
545         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
546
547         timekeeping_forward_now(tk);
548
549         /* Make sure the proposed value is valid */
550         tmp = timespec_add(tk_xtime(tk),  *ts);
551         if (!timespec_valid_strict(&tmp)) {
552                 ret = -EINVAL;
553                 goto error;
554         }
555
556         tk_xtime_add(tk, ts);
557         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, *ts));
558
559 error: /* even if we error out, we forwarded the time, so call update */
560         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
561
562         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
563         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
564
565         /* signal hrtimers about time change */
566         clock_was_set();
567
568         return ret;
569 }
570 EXPORT_SYMBOL(timekeeping_inject_offset);
571
572
573 /**
574  * timekeeping_get_tai_offset - Returns current TAI offset from UTC
575  *
576  */
577 s32 timekeeping_get_tai_offset(void)
578 {
579         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
580         unsigned int seq;
581         s32 ret;
582
583         do {
584                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
585                 ret = tk->tai_offset;
586         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
587
588         return ret;
589 }
590
591 /**
592  * __timekeeping_set_tai_offset - Lock free worker function
593  *
594  */
595 static void __timekeeping_set_tai_offset(struct timekeeper *tk, s32 tai_offset)
596 {
597         tk->tai_offset = tai_offset;
598         tk->offs_tai = ktime_sub(tk->offs_real, ktime_set(tai_offset, 0));
599 }
600
601 /**
602  * timekeeping_set_tai_offset - Sets the current TAI offset from UTC
603  *
604  */
605 void timekeeping_set_tai_offset(s32 tai_offset)
606 {
607         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
608         unsigned long flags;
609
610         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
611         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
612         __timekeeping_set_tai_offset(tk, tai_offset);
613         timekeeping_update(tk, TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
614         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
615         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
616         clock_was_set();
617 }
618
619 /**
620  * change_clocksource - Swaps clocksources if a new one is available
621  *
622  * Accumulates current time interval and initializes new clocksource
623  */
624 static int change_clocksource(void *data)
625 {
626         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
627         struct clocksource *new, *old;
628         unsigned long flags;
629
630         new = (struct clocksource *) data;
631
632         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
633         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
634
635         timekeeping_forward_now(tk);
636         /*
637          * If the cs is in module, get a module reference. Succeeds
638          * for built-in code (owner == NULL) as well.
639          */
640         if (try_module_get(new->owner)) {
641                 if (!new->enable || new->enable(new) == 0) {
642                         old = tk->clock;
643                         tk_setup_internals(tk, new);
644                         if (old->disable)
645                                 old->disable(old);
646                         module_put(old->owner);
647                 } else {
648                         module_put(new->owner);
649                 }
650         }
651         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
652
653         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
654         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
655
656         return 0;
657 }
658
659 /**
660  * timekeeping_notify - Install a new clock source
661  * @clock:              pointer to the clock source
662  *
663  * This function is called from clocksource.c after a new, better clock
664  * source has been registered. The caller holds the clocksource_mutex.
665  */
666 int timekeeping_notify(struct clocksource *clock)
667 {
668         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
669
670         if (tk->clock == clock)
671                 return 0;
672         stop_machine(change_clocksource, clock, NULL);
673         tick_clock_notify();
674         return tk->clock == clock ? 0 : -1;
675 }
676
677 /**
678  * ktime_get_real - get the real (wall-) time in ktime_t format
679  *
680  * returns the time in ktime_t format
681  */
682 ktime_t ktime_get_real(void)
683 {
684         struct timespec now;
685
686         getnstimeofday(&now);
687
688         return timespec_to_ktime(now);
689 }
690 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real);
691
692 /**
693  * getrawmonotonic - Returns the raw monotonic time in a timespec
694  * @ts:         pointer to the timespec to be set
695  *
696  * Returns the raw monotonic time (completely un-modified by ntp)
697  */
698 void getrawmonotonic(struct timespec *ts)
699 {
700         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
701         unsigned long seq;
702         s64 nsecs;
703
704         do {
705                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
706                 nsecs = timekeeping_get_ns_raw(tk);
707                 *ts = tk->raw_time;
708
709         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
710
711         timespec_add_ns(ts, nsecs);
712 }
713 EXPORT_SYMBOL(getrawmonotonic);
714
715 /**
716  * timekeeping_valid_for_hres - Check if timekeeping is suitable for hres
717  */
718 int timekeeping_valid_for_hres(void)
719 {
720         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
721         unsigned long seq;
722         int ret;
723
724         do {
725                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
726
727                 ret = tk->clock->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
728
729         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
730
731         return ret;
732 }
733
734 /**
735  * timekeeping_max_deferment - Returns max time the clocksource can be deferred
736  */
737 u64 timekeeping_max_deferment(void)
738 {
739         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
740         unsigned long seq;
741         u64 ret;
742
743         do {
744                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
745
746                 ret = tk->clock->max_idle_ns;
747
748         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
749
750         return ret;
751 }
752
753 /**
754  * read_persistent_clock -  Return time from the persistent clock.
755  *
756  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
757  * Reads the time from the battery backed persistent clock.
758  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
759  *
760  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
761  */
762 void __attribute__((weak)) read_persistent_clock(struct timespec *ts)
763 {
764         ts->tv_sec = 0;
765         ts->tv_nsec = 0;
766 }
767
768 /**
769  * read_boot_clock -  Return time of the system start.
770  *
771  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
772  * Function to read the exact time the system has been started.
773  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
774  *
775  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
776  */
777 void __attribute__((weak)) read_boot_clock(struct timespec *ts)
778 {
779         ts->tv_sec = 0;
780         ts->tv_nsec = 0;
781 }
782
783 /*
784  * timekeeping_init - Initializes the clocksource and common timekeeping values
785  */
786 void __init timekeeping_init(void)
787 {
788         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
789         struct clocksource *clock;
790         unsigned long flags;
791         struct timespec now, boot, tmp;
792
793         read_persistent_clock(&now);
794
795         if (!timespec_valid_strict(&now)) {
796                 pr_warn("WARNING: Persistent clock returned invalid value!\n"
797                         "         Check your CMOS/BIOS settings.\n");
798                 now.tv_sec = 0;
799                 now.tv_nsec = 0;
800         } else if (now.tv_sec || now.tv_nsec)
801                 persistent_clock_exist = true;
802
803         read_boot_clock(&boot);
804         if (!timespec_valid_strict(&boot)) {
805                 pr_warn("WARNING: Boot clock returned invalid value!\n"
806                         "         Check your CMOS/BIOS settings.\n");
807                 boot.tv_sec = 0;
808                 boot.tv_nsec = 0;
809         }
810
811         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
812         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
813         ntp_init();
814
815         clock = clocksource_default_clock();
816         if (clock->enable)
817                 clock->enable(clock);
818         tk_setup_internals(tk, clock);
819
820         tk_set_xtime(tk, &now);
821         tk->raw_time.tv_sec = 0;
822         tk->raw_time.tv_nsec = 0;
823         if (boot.tv_sec == 0 && boot.tv_nsec == 0)
824                 boot = tk_xtime(tk);
825
826         set_normalized_timespec(&tmp, -boot.tv_sec, -boot.tv_nsec);
827         tk_set_wall_to_mono(tk, tmp);
828
829         tmp.tv_sec = 0;
830         tmp.tv_nsec = 0;
831         tk_set_sleep_time(tk, tmp);
832
833         memcpy(&shadow_timekeeper, &timekeeper, sizeof(timekeeper));
834
835         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
836         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
837 }
838
839 /* time in seconds when suspend began */
840 static struct timespec timekeeping_suspend_time;
841
842 /**
843  * __timekeeping_inject_sleeptime - Internal function to add sleep interval
844  * @delta: pointer to a timespec delta value
845  *
846  * Takes a timespec offset measuring a suspend interval and properly
847  * adds the sleep offset to the timekeeping variables.
848  */
849 static void __timekeeping_inject_sleeptime(struct timekeeper *tk,
850                                                         struct timespec *delta)
851 {
852         if (!timespec_valid_strict(delta)) {
853                 printk(KERN_WARNING "__timekeeping_inject_sleeptime: Invalid "
854                                         "sleep delta value!\n");
855                 return;
856         }
857         tk_xtime_add(tk, delta);
858         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, *delta));
859         tk_set_sleep_time(tk, timespec_add(tk->total_sleep_time, *delta));
860         tk_debug_account_sleep_time(delta);
861 }
862
863 /**
864  * timekeeping_inject_sleeptime - Adds suspend interval to timeekeeping values
865  * @delta: pointer to a timespec delta value
866  *
867  * This hook is for architectures that cannot support read_persistent_clock
868  * because their RTC/persistent clock is only accessible when irqs are enabled.
869  *
870  * This function should only be called by rtc_resume(), and allows
871  * a suspend offset to be injected into the timekeeping values.
872  */
873 void timekeeping_inject_sleeptime(struct timespec *delta)
874 {
875         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
876         unsigned long flags;
877
878         /*
879          * Make sure we don't set the clock twice, as timekeeping_resume()
880          * already did it
881          */
882         if (has_persistent_clock())
883                 return;
884
885         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
886         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
887
888         timekeeping_forward_now(tk);
889
890         __timekeeping_inject_sleeptime(tk, delta);
891
892         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
893
894         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
895         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
896
897         /* signal hrtimers about time change */
898         clock_was_set();
899 }
900
901 /**
902  * timekeeping_resume - Resumes the generic timekeeping subsystem.
903  *
904  * This is for the generic clocksource timekeeping.
905  * xtime/wall_to_monotonic/jiffies/etc are
906  * still managed by arch specific suspend/resume code.
907  */
908 static void timekeeping_resume(void)
909 {
910         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
911         struct clocksource *clock = tk->clock;
912         unsigned long flags;
913         struct timespec ts_new, ts_delta;
914         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
915         bool suspendtime_found = false;
916
917         read_persistent_clock(&ts_new);
918
919         clockevents_resume();
920         clocksource_resume();
921
922         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
923         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
924
925         /*
926          * After system resumes, we need to calculate the suspended time and
927          * compensate it for the OS time. There are 3 sources that could be
928          * used: Nonstop clocksource during suspend, persistent clock and rtc
929          * device.
930          *
931          * One specific platform may have 1 or 2 or all of them, and the
932          * preference will be:
933          *      suspend-nonstop clocksource -> persistent clock -> rtc
934          * The less preferred source will only be tried if there is no better
935          * usable source. The rtc part is handled separately in rtc core code.
936          */
937         cycle_now = clock->read(clock);
938         if ((clock->flags & CLOCK_SOURCE_SUSPEND_NONSTOP) &&
939                 cycle_now > clock->cycle_last) {
940                 u64 num, max = ULLONG_MAX;
941                 u32 mult = clock->mult;
942                 u32 shift = clock->shift;
943                 s64 nsec = 0;
944
945                 cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
946
947                 /*
948                  * "cycle_delta * mutl" may cause 64 bits overflow, if the
949                  * suspended time is too long. In that case we need do the
950                  * 64 bits math carefully
951                  */
952                 do_div(max, mult);
953                 if (cycle_delta > max) {
954                         num = div64_u64(cycle_delta, max);
955                         nsec = (((u64) max * mult) >> shift) * num;
956                         cycle_delta -= num * max;
957                 }
958                 nsec += ((u64) cycle_delta * mult) >> shift;
959
960                 ts_delta = ns_to_timespec(nsec);
961                 suspendtime_found = true;
962         } else if (timespec_compare(&ts_new, &timekeeping_suspend_time) > 0) {
963                 ts_delta = timespec_sub(ts_new, timekeeping_suspend_time);
964                 suspendtime_found = true;
965         }
966
967         if (suspendtime_found)
968                 __timekeeping_inject_sleeptime(tk, &ts_delta);
969
970         /* Re-base the last cycle value */
971         tk->cycle_last = clock->cycle_last = cycle_now;
972         tk->ntp_error = 0;
973         timekeeping_suspended = 0;
974         timekeeping_update(tk, TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
975         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
976         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
977
978         touch_softlockup_watchdog();
979
980         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_RESUME, NULL);
981
982         /* Resume hrtimers */
983         hrtimers_resume();
984 }
985
986 static int timekeeping_suspend(void)
987 {
988         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
989         unsigned long flags;
990         struct timespec         delta, delta_delta;
991         static struct timespec  old_delta;
992
993         read_persistent_clock(&timekeeping_suspend_time);
994
995         /*
996          * On some systems the persistent_clock can not be detected at
997          * timekeeping_init by its return value, so if we see a valid
998          * value returned, update the persistent_clock_exists flag.
999          */
1000         if (timekeeping_suspend_time.tv_sec || timekeeping_suspend_time.tv_nsec)
1001                 persistent_clock_exist = true;
1002
1003         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1004         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1005         timekeeping_forward_now(tk);
1006         timekeeping_suspended = 1;
1007
1008         /*
1009          * To avoid drift caused by repeated suspend/resumes,
1010          * which each can add ~1 second drift error,
1011          * try to compensate so the difference in system time
1012          * and persistent_clock time stays close to constant.
1013          */
1014         delta = timespec_sub(tk_xtime(tk), timekeeping_suspend_time);
1015         delta_delta = timespec_sub(delta, old_delta);
1016         if (abs(delta_delta.tv_sec)  >= 2) {
1017                 /*
1018                  * if delta_delta is too large, assume time correction
1019                  * has occured and set old_delta to the current delta.
1020                  */
1021                 old_delta = delta;
1022         } else {
1023                 /* Otherwise try to adjust old_system to compensate */
1024                 timekeeping_suspend_time =
1025                         timespec_add(timekeeping_suspend_time, delta_delta);
1026         }
1027         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1028         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1029
1030         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_SUSPEND, NULL);
1031         clocksource_suspend();
1032         clockevents_suspend();
1033
1034         return 0;
1035 }
1036
1037 /* sysfs resume/suspend bits for timekeeping */
1038 static struct syscore_ops timekeeping_syscore_ops = {
1039         .resume         = timekeeping_resume,
1040         .suspend        = timekeeping_suspend,
1041 };
1042
1043 static int __init timekeeping_init_ops(void)
1044 {
1045         register_syscore_ops(&timekeeping_syscore_ops);
1046         return 0;
1047 }
1048
1049 device_initcall(timekeeping_init_ops);
1050
1051 /*
1052  * If the error is already larger, we look ahead even further
1053  * to compensate for late or lost adjustments.
1054  */
1055 static __always_inline int timekeeping_bigadjust(struct timekeeper *tk,
1056                                                  s64 error, s64 *interval,
1057                                                  s64 *offset)
1058 {
1059         s64 tick_error, i;
1060         u32 look_ahead, adj;
1061         s32 error2, mult;
1062
1063         /*
1064          * Use the current error value to determine how much to look ahead.
1065          * The larger the error the slower we adjust for it to avoid problems
1066          * with losing too many ticks, otherwise we would overadjust and
1067          * produce an even larger error.  The smaller the adjustment the
1068          * faster we try to adjust for it, as lost ticks can do less harm
1069          * here.  This is tuned so that an error of about 1 msec is adjusted
1070          * within about 1 sec (or 2^20 nsec in 2^SHIFT_HZ ticks).
1071          */
1072         error2 = tk->ntp_error >> (NTP_SCALE_SHIFT + 22 - 2 * SHIFT_HZ);
1073         error2 = abs(error2);
1074         for (look_ahead = 0; error2 > 0; look_ahead++)
1075                 error2 >>= 2;
1076
1077         /*
1078          * Now calculate the error in (1 << look_ahead) ticks, but first
1079          * remove the single look ahead already included in the error.
1080          */
1081         tick_error = ntp_tick_length() >> (tk->ntp_error_shift + 1);
1082         tick_error -= tk->xtime_interval >> 1;
1083         error = ((error - tick_error) >> look_ahead) + tick_error;
1084
1085         /* Finally calculate the adjustment shift value.  */
1086         i = *interval;
1087         mult = 1;
1088         if (error < 0) {
1089                 error = -error;
1090                 *interval = -*interval;
1091                 *offset = -*offset;
1092                 mult = -1;
1093         }
1094         for (adj = 0; error > i; adj++)
1095                 error >>= 1;
1096
1097         *interval <<= adj;
1098         *offset <<= adj;
1099         return mult << adj;
1100 }
1101
1102 /*
1103  * Adjust the multiplier to reduce the error value,
1104  * this is optimized for the most common adjustments of -1,0,1,
1105  * for other values we can do a bit more work.
1106  */
1107 static void timekeeping_adjust(struct timekeeper *tk, s64 offset)
1108 {
1109         s64 error, interval = tk->cycle_interval;
1110         int adj;
1111
1112         /*
1113          * The point of this is to check if the error is greater than half
1114          * an interval.
1115          *
1116          * First we shift it down from NTP_SHIFT to clocksource->shifted nsecs.
1117          *
1118          * Note we subtract one in the shift, so that error is really error*2.
1119          * This "saves" dividing(shifting) interval twice, but keeps the
1120          * (error > interval) comparison as still measuring if error is
1121          * larger than half an interval.
1122          *
1123          * Note: It does not "save" on aggravation when reading the code.
1124          */
1125         error = tk->ntp_error >> (tk->ntp_error_shift - 1);
1126         if (error > interval) {
1127                 /*
1128                  * We now divide error by 4(via shift), which checks if
1129                  * the error is greater than twice the interval.
1130                  * If it is greater, we need a bigadjust, if its smaller,
1131                  * we can adjust by 1.
1132                  */
1133                 error >>= 2;
1134                 /*
1135                  * XXX - In update_wall_time, we round up to the next
1136                  * nanosecond, and store the amount rounded up into
1137                  * the error. This causes the likely below to be unlikely.
1138                  *
1139                  * The proper fix is to avoid rounding up by using
1140                  * the high precision tk->xtime_nsec instead of
1141                  * xtime.tv_nsec everywhere. Fixing this will take some
1142                  * time.
1143                  */
1144                 if (likely(error <= interval))
1145                         adj = 1;
1146                 else
1147                         adj = timekeeping_bigadjust(tk, error, &interval, &offset);
1148         } else {
1149                 if (error < -interval) {
1150                         /* See comment above, this is just switched for the negative */
1151                         error >>= 2;
1152                         if (likely(error >= -interval)) {
1153                                 adj = -1;
1154                                 interval = -interval;
1155                                 offset = -offset;
1156                         } else {
1157                                 adj = timekeeping_bigadjust(tk, error, &interval, &offset);
1158                         }
1159                 } else {
1160                         goto out_adjust;
1161                 }
1162         }
1163
1164         if (unlikely(tk->clock->maxadj &&
1165                 (tk->mult + adj > tk->clock->mult + tk->clock->maxadj))) {
1166                 printk_once(KERN_WARNING
1167                         "Adjusting %s more than 11%% (%ld vs %ld)\n",
1168                         tk->clock->name, (long)tk->mult + adj,
1169                         (long)tk->clock->mult + tk->clock->maxadj);
1170         }
1171         /*
1172          * So the following can be confusing.
1173          *
1174          * To keep things simple, lets assume adj == 1 for now.
1175          *
1176          * When adj != 1, remember that the interval and offset values
1177          * have been appropriately scaled so the math is the same.
1178          *
1179          * The basic idea here is that we're increasing the multiplier
1180          * by one, this causes the xtime_interval to be incremented by
1181          * one cycle_interval. This is because:
1182          *      xtime_interval = cycle_interval * mult
1183          * So if mult is being incremented by one:
1184          *      xtime_interval = cycle_interval * (mult + 1)
1185          * Its the same as:
1186          *      xtime_interval = (cycle_interval * mult) + cycle_interval
1187          * Which can be shortened to:
1188          *      xtime_interval += cycle_interval
1189          *
1190          * So offset stores the non-accumulated cycles. Thus the current
1191          * time (in shifted nanoseconds) is:
1192          *      now = (offset * adj) + xtime_nsec
1193          * Now, even though we're adjusting the clock frequency, we have
1194          * to keep time consistent. In other words, we can't jump back
1195          * in time, and we also want to avoid jumping forward in time.
1196          *
1197          * So given the same offset value, we need the time to be the same
1198          * both before and after the freq adjustment.
1199          *      now = (offset * adj_1) + xtime_nsec_1
1200          *      now = (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
1201          * So:
1202          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1203          *              (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
1204          * And we know:
1205          *      adj_2 = adj_1 + 1
1206          * So:
1207          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1208          *              (offset * (adj_1+1)) + xtime_nsec_2
1209          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1210          *              (offset * adj_1) + offset + xtime_nsec_2
1211          * Canceling the sides:
1212          *      xtime_nsec_1 = offset + xtime_nsec_2
1213          * Which gives us:
1214          *      xtime_nsec_2 = xtime_nsec_1 - offset
1215          * Which simplfies to:
1216          *      xtime_nsec -= offset
1217          *
1218          * XXX - TODO: Doc ntp_error calculation.
1219          */
1220         tk->mult += adj;
1221         tk->xtime_interval += interval;
1222         tk->xtime_nsec -= offset;
1223         tk->ntp_error -= (interval - offset) << tk->ntp_error_shift;
1224
1225 out_adjust:
1226         /*
1227          * It may be possible that when we entered this function, xtime_nsec
1228          * was very small.  Further, if we're slightly speeding the clocksource
1229          * in the code above, its possible the required corrective factor to
1230          * xtime_nsec could cause it to underflow.
1231          *
1232          * Now, since we already accumulated the second, cannot simply roll
1233          * the accumulated second back, since the NTP subsystem has been
1234          * notified via second_overflow. So instead we push xtime_nsec forward
1235          * by the amount we underflowed, and add that amount into the error.
1236          *
1237          * We'll correct this error next time through this function, when
1238          * xtime_nsec is not as small.
1239          */
1240         if (unlikely((s64)tk->xtime_nsec < 0)) {
1241                 s64 neg = -(s64)tk->xtime_nsec;
1242                 tk->xtime_nsec = 0;
1243                 tk->ntp_error += neg << tk->ntp_error_shift;
1244         }
1245
1246 }
1247
1248 /**
1249  * accumulate_nsecs_to_secs - Accumulates nsecs into secs
1250  *
1251  * Helper function that accumulates a the nsecs greater then a second
1252  * from the xtime_nsec field to the xtime_secs field.
1253  * It also calls into the NTP code to handle leapsecond processing.
1254  *
1255  */
1256 static inline unsigned int accumulate_nsecs_to_secs(struct timekeeper *tk)
1257 {
1258         u64 nsecps = (u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift;
1259         unsigned int clock_set = 0;
1260
1261         while (tk->xtime_nsec >= nsecps) {
1262                 int leap;
1263
1264                 tk->xtime_nsec -= nsecps;
1265                 tk->xtime_sec++;
1266
1267                 /* Figure out if its a leap sec and apply if needed */
1268                 leap = second_overflow(tk->xtime_sec);
1269                 if (unlikely(leap)) {
1270                         struct timespec ts;
1271
1272                         tk->xtime_sec += leap;
1273
1274                         ts.tv_sec = leap;
1275                         ts.tv_nsec = 0;
1276                         tk_set_wall_to_mono(tk,
1277                                 timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, ts));
1278
1279                         __timekeeping_set_tai_offset(tk, tk->tai_offset - leap);
1280
1281                         clock_set = TK_CLOCK_WAS_SET;
1282                 }
1283         }
1284         return clock_set;
1285 }
1286
1287 /**
1288  * logarithmic_accumulation - shifted accumulation of cycles
1289  *
1290  * This functions accumulates a shifted interval of cycles into
1291  * into a shifted interval nanoseconds. Allows for O(log) accumulation
1292  * loop.
1293  *
1294  * Returns the unconsumed cycles.
1295  */
1296 static cycle_t logarithmic_accumulation(struct timekeeper *tk, cycle_t offset,
1297                                                 u32 shift,
1298                                                 unsigned int *clock_set)
1299 {
1300         cycle_t interval = tk->cycle_interval << shift;
1301         u64 raw_nsecs;
1302
1303         /* If the offset is smaller then a shifted interval, do nothing */
1304         if (offset < interval)
1305                 return offset;
1306
1307         /* Accumulate one shifted interval */
1308         offset -= interval;
1309         tk->cycle_last += interval;
1310
1311         tk->xtime_nsec += tk->xtime_interval << shift;
1312         *clock_set |= accumulate_nsecs_to_secs(tk);
1313
1314         /* Accumulate raw time */
1315         raw_nsecs = (u64)tk->raw_interval << shift;
1316         raw_nsecs += tk->raw_time.tv_nsec;
1317         if (raw_nsecs >= NSEC_PER_SEC) {
1318                 u64 raw_secs = raw_nsecs;
1319                 raw_nsecs = do_div(raw_secs, NSEC_PER_SEC);
1320                 tk->raw_time.tv_sec += raw_secs;
1321         }
1322         tk->raw_time.tv_nsec = raw_nsecs;
1323
1324         /* Accumulate error between NTP and clock interval */
1325         tk->ntp_error += ntp_tick_length() << shift;
1326         tk->ntp_error -= (tk->xtime_interval + tk->xtime_remainder) <<
1327                                                 (tk->ntp_error_shift + shift);
1328
1329         return offset;
1330 }
1331
1332 #ifdef CONFIG_GENERIC_TIME_VSYSCALL_OLD
1333 static inline void old_vsyscall_fixup(struct timekeeper *tk)
1334 {
1335         s64 remainder;
1336
1337         /*
1338         * Store only full nanoseconds into xtime_nsec after rounding
1339         * it up and add the remainder to the error difference.
1340         * XXX - This is necessary to avoid small 1ns inconsistnecies caused
1341         * by truncating the remainder in vsyscalls. However, it causes
1342         * additional work to be done in timekeeping_adjust(). Once
1343         * the vsyscall implementations are converted to use xtime_nsec
1344         * (shifted nanoseconds), and CONFIG_GENERIC_TIME_VSYSCALL_OLD
1345         * users are removed, this can be killed.
1346         */
1347         remainder = tk->xtime_nsec & ((1ULL << tk->shift) - 1);
1348         tk->xtime_nsec -= remainder;
1349         tk->xtime_nsec += 1ULL << tk->shift;
1350         tk->ntp_error += remainder << tk->ntp_error_shift;
1351
1352 }
1353 #else
1354 #define old_vsyscall_fixup(tk)
1355 #endif
1356
1357
1358
1359 /**
1360  * update_wall_time - Uses the current clocksource to increment the wall time
1361  *
1362  */
1363 static void update_wall_time(void)
1364 {
1365         struct clocksource *clock;
1366         struct timekeeper *real_tk = &timekeeper;
1367         struct timekeeper *tk = &shadow_timekeeper;
1368         cycle_t offset;
1369         int shift = 0, maxshift;
1370         unsigned int clock_set = 0;
1371         unsigned long flags;
1372
1373         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1374
1375         /* Make sure we're fully resumed: */
1376         if (unlikely(timekeeping_suspended))
1377                 goto out;
1378
1379         clock = real_tk->clock;
1380
1381 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
1382         offset = real_tk->cycle_interval;
1383 #else
1384         offset = (clock->read(clock) - clock->cycle_last) & clock->mask;
1385 #endif
1386
1387         /* Check if there's really nothing to do */
1388         if (offset < real_tk->cycle_interval)
1389                 goto out;
1390
1391         /*
1392          * With NO_HZ we may have to accumulate many cycle_intervals
1393          * (think "ticks") worth of time at once. To do this efficiently,
1394          * we calculate the largest doubling multiple of cycle_intervals
1395          * that is smaller than the offset.  We then accumulate that
1396          * chunk in one go, and then try to consume the next smaller
1397          * doubled multiple.
1398          */
1399         shift = ilog2(offset) - ilog2(tk->cycle_interval);
1400         shift = max(0, shift);
1401         /* Bound shift to one less than what overflows tick_length */
1402         maxshift = (64 - (ilog2(ntp_tick_length())+1)) - 1;
1403         shift = min(shift, maxshift);
1404         while (offset >= tk->cycle_interval) {
1405                 offset = logarithmic_accumulation(tk, offset, shift,
1406                                                         &clock_set);
1407                 if (offset < tk->cycle_interval<<shift)
1408                         shift--;
1409         }
1410
1411         /* correct the clock when NTP error is too big */
1412         timekeeping_adjust(tk, offset);
1413
1414         /*
1415          * XXX This can be killed once everyone converts
1416          * to the new update_vsyscall.
1417          */
1418         old_vsyscall_fixup(tk);
1419
1420         /*
1421          * Finally, make sure that after the rounding
1422          * xtime_nsec isn't larger than NSEC_PER_SEC
1423          */
1424         clock_set |= accumulate_nsecs_to_secs(tk);
1425
1426         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1427         /* Update clock->cycle_last with the new value */
1428         clock->cycle_last = tk->cycle_last;
1429         /*
1430          * Update the real timekeeper.
1431          *
1432          * We could avoid this memcpy by switching pointers, but that
1433          * requires changes to all other timekeeper usage sites as
1434          * well, i.e. move the timekeeper pointer getter into the
1435          * spinlocked/seqcount protected sections. And we trade this
1436          * memcpy under the timekeeper_seq against one before we start
1437          * updating.
1438          */
1439         memcpy(real_tk, tk, sizeof(*tk));
1440         timekeeping_update(real_tk, clock_set);
1441         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1442 out:
1443         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1444         if (clock_was_set) {
1445                 /*
1446                  * XXX -  I'd rather we just call clock_was_set(), but
1447                  * since we're currently holding the jiffies lock, calling
1448                  * clock_was_set would trigger an ipi which would then grab
1449                  * the jiffies lock and we'd deadlock. :(
1450                  * The right solution should probably be droping
1451                  * the jiffies lock before calling update_wall_time
1452                  * but that requires some rework of the tick sched
1453                  * code.
1454                  */
1455                 clock_was_set_delayed();
1456         }
1457 }
1458
1459 /**
1460  * getboottime - Return the real time of system boot.
1461  * @ts:         pointer to the timespec to be set
1462  *
1463  * Returns the wall-time of boot in a timespec.
1464  *
1465  * This is based on the wall_to_monotonic offset and the total suspend
1466  * time. Calls to settimeofday will affect the value returned (which
1467  * basically means that however wrong your real time clock is at boot time,
1468  * you get the right time here).
1469  */
1470 void getboottime(struct timespec *ts)
1471 {
1472         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1473         struct timespec boottime = {
1474                 .tv_sec = tk->wall_to_monotonic.tv_sec +
1475                                 tk->total_sleep_time.tv_sec,
1476                 .tv_nsec = tk->wall_to_monotonic.tv_nsec +
1477                                 tk->total_sleep_time.tv_nsec
1478         };
1479
1480         set_normalized_timespec(ts, -boottime.tv_sec, -boottime.tv_nsec);
1481 }
1482 EXPORT_SYMBOL_GPL(getboottime);
1483
1484 /**
1485  * get_monotonic_boottime - Returns monotonic time since boot
1486  * @ts:         pointer to the timespec to be set
1487  *
1488  * Returns the monotonic time since boot in a timespec.
1489  *
1490  * This is similar to CLOCK_MONTONIC/ktime_get_ts, but also
1491  * includes the time spent in suspend.
1492  */
1493 void get_monotonic_boottime(struct timespec *ts)
1494 {
1495         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1496         struct timespec tomono, sleep;
1497         s64 nsec;
1498         unsigned int seq;
1499
1500         WARN_ON(timekeeping_suspended);
1501
1502         do {
1503                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1504                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
1505                 nsec = timekeeping_get_ns(tk);
1506                 tomono = tk->wall_to_monotonic;
1507                 sleep = tk->total_sleep_time;
1508
1509         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1510
1511         ts->tv_sec += tomono.tv_sec + sleep.tv_sec;
1512         ts->tv_nsec = 0;
1513         timespec_add_ns(ts, nsec + tomono.tv_nsec + sleep.tv_nsec);
1514 }
1515 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_monotonic_boottime);
1516
1517 /**
1518  * ktime_get_boottime - Returns monotonic time since boot in a ktime
1519  *
1520  * Returns the monotonic time since boot in a ktime
1521  *
1522  * This is similar to CLOCK_MONTONIC/ktime_get, but also
1523  * includes the time spent in suspend.
1524  */
1525 ktime_t ktime_get_boottime(void)
1526 {
1527         struct timespec ts;
1528
1529         get_monotonic_boottime(&ts);
1530         return timespec_to_ktime(ts);
1531 }
1532 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_boottime);
1533
1534 /**
1535  * monotonic_to_bootbased - Convert the monotonic time to boot based.
1536  * @ts:         pointer to the timespec to be converted
1537  */
1538 void monotonic_to_bootbased(struct timespec *ts)
1539 {
1540         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1541
1542         *ts = timespec_add(*ts, tk->total_sleep_time);
1543 }
1544 EXPORT_SYMBOL_GPL(monotonic_to_bootbased);
1545
1546 unsigned long get_seconds(void)
1547 {
1548         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1549
1550         return tk->xtime_sec;
1551 }
1552 EXPORT_SYMBOL(get_seconds);
1553
1554 struct timespec __current_kernel_time(void)
1555 {
1556         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1557
1558         return tk_xtime(tk);
1559 }
1560
1561 struct timespec current_kernel_time(void)
1562 {
1563         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1564         struct timespec now;
1565         unsigned long seq;
1566
1567         do {
1568                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1569
1570                 now = tk_xtime(tk);
1571         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1572
1573         return now;
1574 }
1575 EXPORT_SYMBOL(current_kernel_time);
1576
1577 struct timespec get_monotonic_coarse(void)
1578 {
1579         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1580         struct timespec now, mono;
1581         unsigned long seq;
1582
1583         do {
1584                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1585
1586                 now = tk_xtime(tk);
1587                 mono = tk->wall_to_monotonic;
1588         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1589
1590         set_normalized_timespec(&now, now.tv_sec + mono.tv_sec,
1591                                 now.tv_nsec + mono.tv_nsec);
1592         return now;
1593 }
1594
1595 /*
1596  * Must hold jiffies_lock
1597  */
1598 void do_timer(unsigned long ticks)
1599 {
1600         jiffies_64 += ticks;
1601         update_wall_time();
1602         calc_global_load(ticks);
1603 }
1604
1605 /**
1606  * get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset() - get xtime, wall_to_monotonic,
1607  *    and sleep offsets.
1608  * @xtim:       pointer to timespec to be set with xtime
1609  * @wtom:       pointer to timespec to be set with wall_to_monotonic
1610  * @sleep:      pointer to timespec to be set with time in suspend
1611  */
1612 void get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(struct timespec *xtim,
1613                                 struct timespec *wtom, struct timespec *sleep)
1614 {
1615         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1616         unsigned long seq;
1617
1618         do {
1619                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1620                 *xtim = tk_xtime(tk);
1621                 *wtom = tk->wall_to_monotonic;
1622                 *sleep = tk->total_sleep_time;
1623         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1624 }
1625
1626 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1627 /**
1628  * ktime_get_update_offsets - hrtimer helper
1629  * @offs_real:  pointer to storage for monotonic -> realtime offset
1630  * @offs_boot:  pointer to storage for monotonic -> boottime offset
1631  * @offs_tai:   pointer to storage for monotonic -> clock tai offset
1632  *
1633  * Returns current monotonic time and updates the offsets
1634  * Called from hrtimer_interrupt() or retrigger_next_event()
1635  */
1636 ktime_t ktime_get_update_offsets(ktime_t *offs_real, ktime_t *offs_boot,
1637                                                         ktime_t *offs_tai)
1638 {
1639         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1640         ktime_t now;
1641         unsigned int seq;
1642         u64 secs, nsecs;
1643
1644         do {
1645                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1646
1647                 secs = tk->xtime_sec;
1648                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
1649
1650                 *offs_real = tk->offs_real;
1651                 *offs_boot = tk->offs_boot;
1652                 *offs_tai = tk->offs_tai;
1653         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1654
1655         now = ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
1656         now = ktime_sub(now, *offs_real);
1657         return now;
1658 }
1659 #endif
1660
1661 /**
1662  * ktime_get_monotonic_offset() - get wall_to_monotonic in ktime_t format
1663  */
1664 ktime_t ktime_get_monotonic_offset(void)
1665 {
1666         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1667         unsigned long seq;
1668         struct timespec wtom;
1669
1670         do {
1671                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1672                 wtom = tk->wall_to_monotonic;
1673         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1674
1675         return timespec_to_ktime(wtom);
1676 }
1677 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_monotonic_offset);
1678
1679 /**
1680  * do_adjtimex() - Accessor function to NTP __do_adjtimex function
1681  */
1682 int do_adjtimex(struct timex *txc)
1683 {
1684         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1685         unsigned long flags;
1686         struct timespec ts;
1687         s32 orig_tai, tai;
1688         int ret;
1689
1690         /* Validate the data before disabling interrupts */
1691         ret = ntp_validate_timex(txc);
1692         if (ret)
1693                 return ret;
1694
1695         if (txc->modes & ADJ_SETOFFSET) {
1696                 struct timespec delta;
1697                 delta.tv_sec  = txc->time.tv_sec;
1698                 delta.tv_nsec = txc->time.tv_usec;
1699                 if (!(txc->modes & ADJ_NANO))
1700                         delta.tv_nsec *= 1000;
1701                 ret = timekeeping_inject_offset(&delta);
1702                 if (ret)
1703                         return ret;
1704         }
1705
1706         getnstimeofday(&ts);
1707
1708         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1709         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1710
1711         orig_tai = tai = tk->tai_offset;
1712         ret = __do_adjtimex(txc, &ts, &tai);
1713
1714         if (tai != orig_tai) {
1715                 __timekeeping_set_tai_offset(tk, tai);
1716                 timekeeping_update(tk, TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
1717         }
1718         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1719         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1720
1721         if (tai != orig_tai)
1722                 clock_was_set();
1723
1724         ntp_notify_cmos_timer();
1725
1726         return ret;
1727 }
1728
1729 #ifdef CONFIG_NTP_PPS
1730 /**
1731  * hardpps() - Accessor function to NTP __hardpps function
1732  */
1733 void hardpps(const struct timespec *phase_ts, const struct timespec *raw_ts)
1734 {
1735         unsigned long flags;
1736
1737         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1738         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1739
1740         __hardpps(phase_ts, raw_ts);
1741
1742         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1743         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1744 }
1745 EXPORT_SYMBOL(hardpps);
1746 #endif
1747
1748 /**
1749  * xtime_update() - advances the timekeeping infrastructure
1750  * @ticks:      number of ticks, that have elapsed since the last call.
1751  *
1752  * Must be called with interrupts disabled.
1753  */
1754 void xtime_update(unsigned long ticks)
1755 {
1756         write_seqlock(&jiffies_lock);
1757         do_timer(ticks);
1758         write_sequnlock(&jiffies_lock);
1759 }