timekeeping: Fix CLOCK_TAI timer/nanosleep delays
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / 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
29 static struct timekeeper timekeeper;
30 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(timekeeper_lock);
31 static seqcount_t timekeeper_seq;
32 static struct timekeeper shadow_timekeeper;
33
34 /* flag for if timekeeping is suspended */
35 int __read_mostly timekeeping_suspended;
36
37 /* Flag for if there is a persistent clock on this platform */
38 bool __read_mostly persistent_clock_exist = false;
39
40 static inline void tk_normalize_xtime(struct timekeeper *tk)
41 {
42         while (tk->xtime_nsec >= ((u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift)) {
43                 tk->xtime_nsec -= (u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift;
44                 tk->xtime_sec++;
45         }
46 }
47
48 static void tk_set_xtime(struct timekeeper *tk, const struct timespec *ts)
49 {
50         tk->xtime_sec = ts->tv_sec;
51         tk->xtime_nsec = (u64)ts->tv_nsec << tk->shift;
52 }
53
54 static void tk_xtime_add(struct timekeeper *tk, const struct timespec *ts)
55 {
56         tk->xtime_sec += ts->tv_sec;
57         tk->xtime_nsec += (u64)ts->tv_nsec << tk->shift;
58         tk_normalize_xtime(tk);
59 }
60
61 static void tk_set_wall_to_mono(struct timekeeper *tk, struct timespec wtm)
62 {
63         struct timespec tmp;
64
65         /*
66          * Verify consistency of: offset_real = -wall_to_monotonic
67          * before modifying anything
68          */
69         set_normalized_timespec(&tmp, -tk->wall_to_monotonic.tv_sec,
70                                         -tk->wall_to_monotonic.tv_nsec);
71         WARN_ON_ONCE(tk->offs_real.tv64 != timespec_to_ktime(tmp).tv64);
72         tk->wall_to_monotonic = wtm;
73         set_normalized_timespec(&tmp, -wtm.tv_sec, -wtm.tv_nsec);
74         tk->offs_real = timespec_to_ktime(tmp);
75         tk->offs_tai = ktime_add(tk->offs_real, ktime_set(tk->tai_offset, 0));
76 }
77
78 static void tk_set_sleep_time(struct timekeeper *tk, struct timespec t)
79 {
80         /* Verify consistency before modifying */
81         WARN_ON_ONCE(tk->offs_boot.tv64 != timespec_to_ktime(tk->total_sleep_time).tv64);
82
83         tk->total_sleep_time    = t;
84         tk->offs_boot           = timespec_to_ktime(t);
85 }
86
87 /**
88  * timekeeper_setup_internals - Set up internals to use clocksource clock.
89  *
90  * @clock:              Pointer to clocksource.
91  *
92  * Calculates a fixed cycle/nsec interval for a given clocksource/adjustment
93  * pair and interval request.
94  *
95  * Unless you're the timekeeping code, you should not be using this!
96  */
97 static void tk_setup_internals(struct timekeeper *tk, struct clocksource *clock)
98 {
99         cycle_t interval;
100         u64 tmp, ntpinterval;
101         struct clocksource *old_clock;
102
103         old_clock = tk->clock;
104         tk->clock = clock;
105         tk->cycle_last = clock->cycle_last = clock->read(clock);
106
107         /* Do the ns -> cycle conversion first, using original mult */
108         tmp = NTP_INTERVAL_LENGTH;
109         tmp <<= clock->shift;
110         ntpinterval = tmp;
111         tmp += clock->mult/2;
112         do_div(tmp, clock->mult);
113         if (tmp == 0)
114                 tmp = 1;
115
116         interval = (cycle_t) tmp;
117         tk->cycle_interval = interval;
118
119         /* Go back from cycles -> shifted ns */
120         tk->xtime_interval = (u64) interval * clock->mult;
121         tk->xtime_remainder = ntpinterval - tk->xtime_interval;
122         tk->raw_interval =
123                 ((u64) interval * clock->mult) >> clock->shift;
124
125          /* if changing clocks, convert xtime_nsec shift units */
126         if (old_clock) {
127                 int shift_change = clock->shift - old_clock->shift;
128                 if (shift_change < 0)
129                         tk->xtime_nsec >>= -shift_change;
130                 else
131                         tk->xtime_nsec <<= shift_change;
132         }
133         tk->shift = clock->shift;
134
135         tk->ntp_error = 0;
136         tk->ntp_error_shift = NTP_SCALE_SHIFT - clock->shift;
137
138         /*
139          * The timekeeper keeps its own mult values for the currently
140          * active clocksource. These value will be adjusted via NTP
141          * to counteract clock drifting.
142          */
143         tk->mult = clock->mult;
144 }
145
146 /* Timekeeper helper functions. */
147
148 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
149 u32 (*arch_gettimeoffset)(void);
150
151 u32 get_arch_timeoffset(void)
152 {
153         if (likely(arch_gettimeoffset))
154                 return arch_gettimeoffset();
155         return 0;
156 }
157 #else
158 static inline u32 get_arch_timeoffset(void) { return 0; }
159 #endif
160
161 static inline s64 timekeeping_get_ns(struct timekeeper *tk)
162 {
163         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
164         struct clocksource *clock;
165         s64 nsec;
166
167         /* read clocksource: */
168         clock = tk->clock;
169         cycle_now = clock->read(clock);
170
171         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
172         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
173
174         nsec = cycle_delta * tk->mult + tk->xtime_nsec;
175         nsec >>= tk->shift;
176
177         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
178         return nsec + get_arch_timeoffset();
179 }
180
181 static inline s64 timekeeping_get_ns_raw(struct timekeeper *tk)
182 {
183         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
184         struct clocksource *clock;
185         s64 nsec;
186
187         /* read clocksource: */
188         clock = tk->clock;
189         cycle_now = clock->read(clock);
190
191         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
192         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
193
194         /* convert delta to nanoseconds. */
195         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
196
197         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
198         return nsec + get_arch_timeoffset();
199 }
200
201 static RAW_NOTIFIER_HEAD(pvclock_gtod_chain);
202
203 static void update_pvclock_gtod(struct timekeeper *tk)
204 {
205         raw_notifier_call_chain(&pvclock_gtod_chain, 0, tk);
206 }
207
208 /**
209  * pvclock_gtod_register_notifier - register a pvclock timedata update listener
210  */
211 int pvclock_gtod_register_notifier(struct notifier_block *nb)
212 {
213         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
214         unsigned long flags;
215         int ret;
216
217         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
218         ret = raw_notifier_chain_register(&pvclock_gtod_chain, nb);
219         update_pvclock_gtod(tk);
220         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
221
222         return ret;
223 }
224 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_register_notifier);
225
226 /**
227  * pvclock_gtod_unregister_notifier - unregister a pvclock
228  * timedata update listener
229  */
230 int pvclock_gtod_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
231 {
232         unsigned long flags;
233         int ret;
234
235         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
236         ret = raw_notifier_chain_unregister(&pvclock_gtod_chain, nb);
237         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
238
239         return ret;
240 }
241 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_unregister_notifier);
242
243 /* must hold timekeeper_lock */
244 static void timekeeping_update(struct timekeeper *tk, bool clearntp, bool mirror)
245 {
246         if (clearntp) {
247                 tk->ntp_error = 0;
248                 ntp_clear();
249         }
250         update_vsyscall(tk);
251         update_pvclock_gtod(tk);
252
253         if (mirror)
254                 memcpy(&shadow_timekeeper, &timekeeper, sizeof(timekeeper));
255 }
256
257 /**
258  * timekeeping_forward_now - update clock to the current time
259  *
260  * Forward the current clock to update its state since the last call to
261  * update_wall_time(). This is useful before significant clock changes,
262  * as it avoids having to deal with this time offset explicitly.
263  */
264 static void timekeeping_forward_now(struct timekeeper *tk)
265 {
266         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
267         struct clocksource *clock;
268         s64 nsec;
269
270         clock = tk->clock;
271         cycle_now = clock->read(clock);
272         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
273         tk->cycle_last = clock->cycle_last = cycle_now;
274
275         tk->xtime_nsec += cycle_delta * tk->mult;
276
277         /* If arch requires, add in get_arch_timeoffset() */
278         tk->xtime_nsec += (u64)get_arch_timeoffset() << tk->shift;
279
280         tk_normalize_xtime(tk);
281
282         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
283         timespec_add_ns(&tk->raw_time, nsec);
284 }
285
286 /**
287  * __getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec.
288  * @ts:         pointer to the timespec to be set
289  *
290  * Updates the time of day in the timespec.
291  * Returns 0 on success, or -ve when suspended (timespec will be undefined).
292  */
293 int __getnstimeofday(struct timespec *ts)
294 {
295         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
296         unsigned long seq;
297         s64 nsecs = 0;
298
299         do {
300                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
301
302                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
303                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
304
305         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
306
307         ts->tv_nsec = 0;
308         timespec_add_ns(ts, nsecs);
309
310         /*
311          * Do not bail out early, in case there were callers still using
312          * the value, even in the face of the WARN_ON.
313          */
314         if (unlikely(timekeeping_suspended))
315                 return -EAGAIN;
316         return 0;
317 }
318 EXPORT_SYMBOL(__getnstimeofday);
319
320 /**
321  * getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec.
322  * @ts:         pointer to the timespec to be set
323  *
324  * Returns the time of day in a timespec (WARN if suspended).
325  */
326 void getnstimeofday(struct timespec *ts)
327 {
328         WARN_ON(__getnstimeofday(ts));
329 }
330 EXPORT_SYMBOL(getnstimeofday);
331
332 ktime_t ktime_get(void)
333 {
334         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
335         unsigned int seq;
336         s64 secs, nsecs;
337
338         WARN_ON(timekeeping_suspended);
339
340         do {
341                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
342                 secs = tk->xtime_sec + tk->wall_to_monotonic.tv_sec;
343                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk) + tk->wall_to_monotonic.tv_nsec;
344
345         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
346         /*
347          * Use ktime_set/ktime_add_ns to create a proper ktime on
348          * 32-bit architectures without CONFIG_KTIME_SCALAR.
349          */
350         return ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
351 }
352 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
353
354 /**
355  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
356  * @ts:         pointer to timespec variable
357  *
358  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
359  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
360  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
361  */
362 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
363 {
364         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
365         struct timespec tomono;
366         s64 nsec;
367         unsigned int seq;
368
369         WARN_ON(timekeeping_suspended);
370
371         do {
372                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
373                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
374                 nsec = timekeeping_get_ns(tk);
375                 tomono = tk->wall_to_monotonic;
376
377         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
378
379         ts->tv_sec += tomono.tv_sec;
380         ts->tv_nsec = 0;
381         timespec_add_ns(ts, nsec + tomono.tv_nsec);
382 }
383 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
384
385
386 /**
387  * timekeeping_clocktai - Returns the TAI time of day in a timespec
388  * @ts:         pointer to the timespec to be set
389  *
390  * Returns the time of day in a timespec.
391  */
392 void timekeeping_clocktai(struct timespec *ts)
393 {
394         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
395         unsigned long seq;
396         u64 nsecs;
397
398         WARN_ON(timekeeping_suspended);
399
400         do {
401                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
402
403                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec + tk->tai_offset;
404                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
405
406         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
407
408         ts->tv_nsec = 0;
409         timespec_add_ns(ts, nsecs);
410
411 }
412 EXPORT_SYMBOL(timekeeping_clocktai);
413
414
415 /**
416  * ktime_get_clocktai - Returns the TAI time of day in a ktime
417  *
418  * Returns the time of day in a ktime.
419  */
420 ktime_t ktime_get_clocktai(void)
421 {
422         struct timespec ts;
423
424         timekeeping_clocktai(&ts);
425         return timespec_to_ktime(ts);
426 }
427 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_clocktai);
428
429 #ifdef CONFIG_NTP_PPS
430
431 /**
432  * getnstime_raw_and_real - get day and raw monotonic time in timespec format
433  * @ts_raw:     pointer to the timespec to be set to raw monotonic time
434  * @ts_real:    pointer to the timespec to be set to the time of day
435  *
436  * This function reads both the time of day and raw monotonic time at the
437  * same time atomically and stores the resulting timestamps in timespec
438  * format.
439  */
440 void getnstime_raw_and_real(struct timespec *ts_raw, struct timespec *ts_real)
441 {
442         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
443         unsigned long seq;
444         s64 nsecs_raw, nsecs_real;
445
446         WARN_ON_ONCE(timekeeping_suspended);
447
448         do {
449                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
450
451                 *ts_raw = tk->raw_time;
452                 ts_real->tv_sec = tk->xtime_sec;
453                 ts_real->tv_nsec = 0;
454
455                 nsecs_raw = timekeeping_get_ns_raw(tk);
456                 nsecs_real = timekeeping_get_ns(tk);
457
458         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
459
460         timespec_add_ns(ts_raw, nsecs_raw);
461         timespec_add_ns(ts_real, nsecs_real);
462 }
463 EXPORT_SYMBOL(getnstime_raw_and_real);
464
465 #endif /* CONFIG_NTP_PPS */
466
467 /**
468  * do_gettimeofday - Returns the time of day in a timeval
469  * @tv:         pointer to the timeval to be set
470  *
471  * NOTE: Users should be converted to using getnstimeofday()
472  */
473 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
474 {
475         struct timespec now;
476
477         getnstimeofday(&now);
478         tv->tv_sec = now.tv_sec;
479         tv->tv_usec = now.tv_nsec/1000;
480 }
481 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
482
483 /**
484  * do_settimeofday - Sets the time of day
485  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the new time
486  *
487  * Sets the time of day to the new time and update NTP and notify hrtimers
488  */
489 int do_settimeofday(const struct timespec *tv)
490 {
491         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
492         struct timespec ts_delta, xt;
493         unsigned long flags;
494
495         if (!timespec_valid_strict(tv))
496                 return -EINVAL;
497
498         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
499         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
500
501         timekeeping_forward_now(tk);
502
503         xt = tk_xtime(tk);
504         ts_delta.tv_sec = tv->tv_sec - xt.tv_sec;
505         ts_delta.tv_nsec = tv->tv_nsec - xt.tv_nsec;
506
507         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, ts_delta));
508
509         tk_set_xtime(tk, tv);
510
511         timekeeping_update(tk, true, true);
512
513         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
514         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
515
516         /* signal hrtimers about time change */
517         clock_was_set();
518
519         return 0;
520 }
521 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
522
523 /**
524  * timekeeping_inject_offset - Adds or subtracts from the current time.
525  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the offset
526  *
527  * Adds or subtracts an offset value from the current time.
528  */
529 int timekeeping_inject_offset(struct timespec *ts)
530 {
531         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
532         unsigned long flags;
533         struct timespec tmp;
534         int ret = 0;
535
536         if ((unsigned long)ts->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
537                 return -EINVAL;
538
539         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
540         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
541
542         timekeeping_forward_now(tk);
543
544         /* Make sure the proposed value is valid */
545         tmp = timespec_add(tk_xtime(tk),  *ts);
546         if (!timespec_valid_strict(&tmp)) {
547                 ret = -EINVAL;
548                 goto error;
549         }
550
551         tk_xtime_add(tk, ts);
552         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, *ts));
553
554 error: /* even if we error out, we forwarded the time, so call update */
555         timekeeping_update(tk, true, true);
556
557         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
558         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
559
560         /* signal hrtimers about time change */
561         clock_was_set();
562
563         return ret;
564 }
565 EXPORT_SYMBOL(timekeeping_inject_offset);
566
567
568 /**
569  * timekeeping_get_tai_offset - Returns current TAI offset from UTC
570  *
571  */
572 s32 timekeeping_get_tai_offset(void)
573 {
574         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
575         unsigned int seq;
576         s32 ret;
577
578         do {
579                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
580                 ret = tk->tai_offset;
581         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
582
583         return ret;
584 }
585
586 /**
587  * __timekeeping_set_tai_offset - Lock free worker function
588  *
589  */
590 static void __timekeeping_set_tai_offset(struct timekeeper *tk, s32 tai_offset)
591 {
592         tk->tai_offset = tai_offset;
593         tk->offs_tai = ktime_add(tk->offs_real, ktime_set(tai_offset, 0));
594 }
595
596 /**
597  * timekeeping_set_tai_offset - Sets the current TAI offset from UTC
598  *
599  */
600 void timekeeping_set_tai_offset(s32 tai_offset)
601 {
602         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
603         unsigned long flags;
604
605         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
606         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
607         __timekeeping_set_tai_offset(tk, tai_offset);
608         timekeeping_update(tk, false, true);
609         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
610         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
611         clock_was_set();
612 }
613
614 /**
615  * change_clocksource - Swaps clocksources if a new one is available
616  *
617  * Accumulates current time interval and initializes new clocksource
618  */
619 static int change_clocksource(void *data)
620 {
621         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
622         struct clocksource *new, *old;
623         unsigned long flags;
624
625         new = (struct clocksource *) data;
626
627         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
628         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
629
630         timekeeping_forward_now(tk);
631         if (!new->enable || new->enable(new) == 0) {
632                 old = tk->clock;
633                 tk_setup_internals(tk, new);
634                 if (old->disable)
635                         old->disable(old);
636         }
637         timekeeping_update(tk, true, true);
638
639         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
640         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
641
642         return 0;
643 }
644
645 /**
646  * timekeeping_notify - Install a new clock source
647  * @clock:              pointer to the clock source
648  *
649  * This function is called from clocksource.c after a new, better clock
650  * source has been registered. The caller holds the clocksource_mutex.
651  */
652 void timekeeping_notify(struct clocksource *clock)
653 {
654         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
655
656         if (tk->clock == clock)
657                 return;
658         stop_machine(change_clocksource, clock, NULL);
659         tick_clock_notify();
660 }
661
662 /**
663  * ktime_get_real - get the real (wall-) time in ktime_t format
664  *
665  * returns the time in ktime_t format
666  */
667 ktime_t ktime_get_real(void)
668 {
669         struct timespec now;
670
671         getnstimeofday(&now);
672
673         return timespec_to_ktime(now);
674 }
675 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real);
676
677 /**
678  * getrawmonotonic - Returns the raw monotonic time in a timespec
679  * @ts:         pointer to the timespec to be set
680  *
681  * Returns the raw monotonic time (completely un-modified by ntp)
682  */
683 void getrawmonotonic(struct timespec *ts)
684 {
685         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
686         unsigned long seq;
687         s64 nsecs;
688
689         do {
690                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
691                 nsecs = timekeeping_get_ns_raw(tk);
692                 *ts = tk->raw_time;
693
694         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
695
696         timespec_add_ns(ts, nsecs);
697 }
698 EXPORT_SYMBOL(getrawmonotonic);
699
700 /**
701  * timekeeping_valid_for_hres - Check if timekeeping is suitable for hres
702  */
703 int timekeeping_valid_for_hres(void)
704 {
705         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
706         unsigned long seq;
707         int ret;
708
709         do {
710                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
711
712                 ret = tk->clock->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
713
714         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
715
716         return ret;
717 }
718
719 /**
720  * timekeeping_max_deferment - Returns max time the clocksource can be deferred
721  */
722 u64 timekeeping_max_deferment(void)
723 {
724         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
725         unsigned long seq;
726         u64 ret;
727
728         do {
729                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
730
731                 ret = tk->clock->max_idle_ns;
732
733         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
734
735         return ret;
736 }
737
738 /**
739  * read_persistent_clock -  Return time from the persistent clock.
740  *
741  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
742  * Reads the time from the battery backed persistent clock.
743  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
744  *
745  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
746  */
747 void __attribute__((weak)) read_persistent_clock(struct timespec *ts)
748 {
749         ts->tv_sec = 0;
750         ts->tv_nsec = 0;
751 }
752
753 /**
754  * read_boot_clock -  Return time of the system start.
755  *
756  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
757  * Function to read the exact time the system has been started.
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_boot_clock(struct timespec *ts)
763 {
764         ts->tv_sec = 0;
765         ts->tv_nsec = 0;
766 }
767
768 /*
769  * timekeeping_init - Initializes the clocksource and common timekeeping values
770  */
771 void __init timekeeping_init(void)
772 {
773         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
774         struct clocksource *clock;
775         unsigned long flags;
776         struct timespec now, boot, tmp;
777
778         read_persistent_clock(&now);
779
780         if (!timespec_valid_strict(&now)) {
781                 pr_warn("WARNING: Persistent clock returned invalid value!\n"
782                         "         Check your CMOS/BIOS settings.\n");
783                 now.tv_sec = 0;
784                 now.tv_nsec = 0;
785         } else if (now.tv_sec || now.tv_nsec)
786                 persistent_clock_exist = true;
787
788         read_boot_clock(&boot);
789         if (!timespec_valid_strict(&boot)) {
790                 pr_warn("WARNING: Boot clock returned invalid value!\n"
791                         "         Check your CMOS/BIOS settings.\n");
792                 boot.tv_sec = 0;
793                 boot.tv_nsec = 0;
794         }
795
796         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
797         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
798         ntp_init();
799
800         clock = clocksource_default_clock();
801         if (clock->enable)
802                 clock->enable(clock);
803         tk_setup_internals(tk, clock);
804
805         tk_set_xtime(tk, &now);
806         tk->raw_time.tv_sec = 0;
807         tk->raw_time.tv_nsec = 0;
808         if (boot.tv_sec == 0 && boot.tv_nsec == 0)
809                 boot = tk_xtime(tk);
810
811         set_normalized_timespec(&tmp, -boot.tv_sec, -boot.tv_nsec);
812         tk_set_wall_to_mono(tk, tmp);
813
814         tmp.tv_sec = 0;
815         tmp.tv_nsec = 0;
816         tk_set_sleep_time(tk, tmp);
817
818         memcpy(&shadow_timekeeper, &timekeeper, sizeof(timekeeper));
819
820         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
821         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
822 }
823
824 /* time in seconds when suspend began */
825 static struct timespec timekeeping_suspend_time;
826
827 /**
828  * __timekeeping_inject_sleeptime - Internal function to add sleep interval
829  * @delta: pointer to a timespec delta value
830  *
831  * Takes a timespec offset measuring a suspend interval and properly
832  * adds the sleep offset to the timekeeping variables.
833  */
834 static void __timekeeping_inject_sleeptime(struct timekeeper *tk,
835                                                         struct timespec *delta)
836 {
837         if (!timespec_valid_strict(delta)) {
838                 printk(KERN_WARNING "__timekeeping_inject_sleeptime: Invalid "
839                                         "sleep delta value!\n");
840                 return;
841         }
842         tk_xtime_add(tk, delta);
843         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, *delta));
844         tk_set_sleep_time(tk, timespec_add(tk->total_sleep_time, *delta));
845 }
846
847 /**
848  * timekeeping_inject_sleeptime - Adds suspend interval to timeekeeping values
849  * @delta: pointer to a timespec delta value
850  *
851  * This hook is for architectures that cannot support read_persistent_clock
852  * because their RTC/persistent clock is only accessible when irqs are enabled.
853  *
854  * This function should only be called by rtc_resume(), and allows
855  * a suspend offset to be injected into the timekeeping values.
856  */
857 void timekeeping_inject_sleeptime(struct timespec *delta)
858 {
859         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
860         unsigned long flags;
861
862         /*
863          * Make sure we don't set the clock twice, as timekeeping_resume()
864          * already did it
865          */
866         if (has_persistent_clock())
867                 return;
868
869         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
870         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
871
872         timekeeping_forward_now(tk);
873
874         __timekeeping_inject_sleeptime(tk, delta);
875
876         timekeeping_update(tk, true, true);
877
878         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
879         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
880
881         /* signal hrtimers about time change */
882         clock_was_set();
883 }
884
885 /**
886  * timekeeping_resume - Resumes the generic timekeeping subsystem.
887  *
888  * This is for the generic clocksource timekeeping.
889  * xtime/wall_to_monotonic/jiffies/etc are
890  * still managed by arch specific suspend/resume code.
891  */
892 static void timekeeping_resume(void)
893 {
894         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
895         struct clocksource *clock = tk->clock;
896         unsigned long flags;
897         struct timespec ts_new, ts_delta;
898         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
899         bool suspendtime_found = false;
900
901         read_persistent_clock(&ts_new);
902
903         clockevents_resume();
904         clocksource_resume();
905
906         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
907         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
908
909         /*
910          * After system resumes, we need to calculate the suspended time and
911          * compensate it for the OS time. There are 3 sources that could be
912          * used: Nonstop clocksource during suspend, persistent clock and rtc
913          * device.
914          *
915          * One specific platform may have 1 or 2 or all of them, and the
916          * preference will be:
917          *      suspend-nonstop clocksource -> persistent clock -> rtc
918          * The less preferred source will only be tried if there is no better
919          * usable source. The rtc part is handled separately in rtc core code.
920          */
921         cycle_now = clock->read(clock);
922         if ((clock->flags & CLOCK_SOURCE_SUSPEND_NONSTOP) &&
923                 cycle_now > clock->cycle_last) {
924                 u64 num, max = ULLONG_MAX;
925                 u32 mult = clock->mult;
926                 u32 shift = clock->shift;
927                 s64 nsec = 0;
928
929                 cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
930
931                 /*
932                  * "cycle_delta * mutl" may cause 64 bits overflow, if the
933                  * suspended time is too long. In that case we need do the
934                  * 64 bits math carefully
935                  */
936                 do_div(max, mult);
937                 if (cycle_delta > max) {
938                         num = div64_u64(cycle_delta, max);
939                         nsec = (((u64) max * mult) >> shift) * num;
940                         cycle_delta -= num * max;
941                 }
942                 nsec += ((u64) cycle_delta * mult) >> shift;
943
944                 ts_delta = ns_to_timespec(nsec);
945                 suspendtime_found = true;
946         } else if (timespec_compare(&ts_new, &timekeeping_suspend_time) > 0) {
947                 ts_delta = timespec_sub(ts_new, timekeeping_suspend_time);
948                 suspendtime_found = true;
949         }
950
951         if (suspendtime_found)
952                 __timekeeping_inject_sleeptime(tk, &ts_delta);
953
954         /* Re-base the last cycle value */
955         tk->cycle_last = clock->cycle_last = cycle_now;
956         tk->ntp_error = 0;
957         timekeeping_suspended = 0;
958         timekeeping_update(tk, false, true);
959         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
960         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
961
962         touch_softlockup_watchdog();
963
964         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_RESUME, NULL);
965
966         /* Resume hrtimers */
967         hrtimers_resume();
968 }
969
970 static int timekeeping_suspend(void)
971 {
972         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
973         unsigned long flags;
974         struct timespec         delta, delta_delta;
975         static struct timespec  old_delta;
976
977         read_persistent_clock(&timekeeping_suspend_time);
978
979         /*
980          * On some systems the persistent_clock can not be detected at
981          * timekeeping_init by its return value, so if we see a valid
982          * value returned, update the persistent_clock_exists flag.
983          */
984         if (timekeeping_suspend_time.tv_sec || timekeeping_suspend_time.tv_nsec)
985                 persistent_clock_exist = true;
986
987         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
988         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
989         timekeeping_forward_now(tk);
990         timekeeping_suspended = 1;
991
992         /*
993          * To avoid drift caused by repeated suspend/resumes,
994          * which each can add ~1 second drift error,
995          * try to compensate so the difference in system time
996          * and persistent_clock time stays close to constant.
997          */
998         delta = timespec_sub(tk_xtime(tk), timekeeping_suspend_time);
999         delta_delta = timespec_sub(delta, old_delta);
1000         if (abs(delta_delta.tv_sec)  >= 2) {
1001                 /*
1002                  * if delta_delta is too large, assume time correction
1003                  * has occured and set old_delta to the current delta.
1004                  */
1005                 old_delta = delta;
1006         } else {
1007                 /* Otherwise try to adjust old_system to compensate */
1008                 timekeeping_suspend_time =
1009                         timespec_add(timekeeping_suspend_time, delta_delta);
1010         }
1011         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1012         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1013
1014         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_SUSPEND, NULL);
1015         clocksource_suspend();
1016         clockevents_suspend();
1017
1018         return 0;
1019 }
1020
1021 /* sysfs resume/suspend bits for timekeeping */
1022 static struct syscore_ops timekeeping_syscore_ops = {
1023         .resume         = timekeeping_resume,
1024         .suspend        = timekeeping_suspend,
1025 };
1026
1027 static int __init timekeeping_init_ops(void)
1028 {
1029         register_syscore_ops(&timekeeping_syscore_ops);
1030         return 0;
1031 }
1032
1033 device_initcall(timekeeping_init_ops);
1034
1035 /*
1036  * If the error is already larger, we look ahead even further
1037  * to compensate for late or lost adjustments.
1038  */
1039 static __always_inline int timekeeping_bigadjust(struct timekeeper *tk,
1040                                                  s64 error, s64 *interval,
1041                                                  s64 *offset)
1042 {
1043         s64 tick_error, i;
1044         u32 look_ahead, adj;
1045         s32 error2, mult;
1046
1047         /*
1048          * Use the current error value to determine how much to look ahead.
1049          * The larger the error the slower we adjust for it to avoid problems
1050          * with losing too many ticks, otherwise we would overadjust and
1051          * produce an even larger error.  The smaller the adjustment the
1052          * faster we try to adjust for it, as lost ticks can do less harm
1053          * here.  This is tuned so that an error of about 1 msec is adjusted
1054          * within about 1 sec (or 2^20 nsec in 2^SHIFT_HZ ticks).
1055          */
1056         error2 = tk->ntp_error >> (NTP_SCALE_SHIFT + 22 - 2 * SHIFT_HZ);
1057         error2 = abs(error2);
1058         for (look_ahead = 0; error2 > 0; look_ahead++)
1059                 error2 >>= 2;
1060
1061         /*
1062          * Now calculate the error in (1 << look_ahead) ticks, but first
1063          * remove the single look ahead already included in the error.
1064          */
1065         tick_error = ntp_tick_length() >> (tk->ntp_error_shift + 1);
1066         tick_error -= tk->xtime_interval >> 1;
1067         error = ((error - tick_error) >> look_ahead) + tick_error;
1068
1069         /* Finally calculate the adjustment shift value.  */
1070         i = *interval;
1071         mult = 1;
1072         if (error < 0) {
1073                 error = -error;
1074                 *interval = -*interval;
1075                 *offset = -*offset;
1076                 mult = -1;
1077         }
1078         for (adj = 0; error > i; adj++)
1079                 error >>= 1;
1080
1081         *interval <<= adj;
1082         *offset <<= adj;
1083         return mult << adj;
1084 }
1085
1086 /*
1087  * Adjust the multiplier to reduce the error value,
1088  * this is optimized for the most common adjustments of -1,0,1,
1089  * for other values we can do a bit more work.
1090  */
1091 static void timekeeping_adjust(struct timekeeper *tk, s64 offset)
1092 {
1093         s64 error, interval = tk->cycle_interval;
1094         int adj;
1095
1096         /*
1097          * The point of this is to check if the error is greater than half
1098          * an interval.
1099          *
1100          * First we shift it down from NTP_SHIFT to clocksource->shifted nsecs.
1101          *
1102          * Note we subtract one in the shift, so that error is really error*2.
1103          * This "saves" dividing(shifting) interval twice, but keeps the
1104          * (error > interval) comparison as still measuring if error is
1105          * larger than half an interval.
1106          *
1107          * Note: It does not "save" on aggravation when reading the code.
1108          */
1109         error = tk->ntp_error >> (tk->ntp_error_shift - 1);
1110         if (error > interval) {
1111                 /*
1112                  * We now divide error by 4(via shift), which checks if
1113                  * the error is greater than twice the interval.
1114                  * If it is greater, we need a bigadjust, if its smaller,
1115                  * we can adjust by 1.
1116                  */
1117                 error >>= 2;
1118                 /*
1119                  * XXX - In update_wall_time, we round up to the next
1120                  * nanosecond, and store the amount rounded up into
1121                  * the error. This causes the likely below to be unlikely.
1122                  *
1123                  * The proper fix is to avoid rounding up by using
1124                  * the high precision tk->xtime_nsec instead of
1125                  * xtime.tv_nsec everywhere. Fixing this will take some
1126                  * time.
1127                  */
1128                 if (likely(error <= interval))
1129                         adj = 1;
1130                 else
1131                         adj = timekeeping_bigadjust(tk, error, &interval, &offset);
1132         } else {
1133                 if (error < -interval) {
1134                         /* See comment above, this is just switched for the negative */
1135                         error >>= 2;
1136                         if (likely(error >= -interval)) {
1137                                 adj = -1;
1138                                 interval = -interval;
1139                                 offset = -offset;
1140                         } else {
1141                                 adj = timekeeping_bigadjust(tk, error, &interval, &offset);
1142                         }
1143                 } else {
1144                         goto out_adjust;
1145                 }
1146         }
1147
1148         if (unlikely(tk->clock->maxadj &&
1149                 (tk->mult + adj > tk->clock->mult + tk->clock->maxadj))) {
1150                 printk_once(KERN_WARNING
1151                         "Adjusting %s more than 11%% (%ld vs %ld)\n",
1152                         tk->clock->name, (long)tk->mult + adj,
1153                         (long)tk->clock->mult + tk->clock->maxadj);
1154         }
1155         /*
1156          * So the following can be confusing.
1157          *
1158          * To keep things simple, lets assume adj == 1 for now.
1159          *
1160          * When adj != 1, remember that the interval and offset values
1161          * have been appropriately scaled so the math is the same.
1162          *
1163          * The basic idea here is that we're increasing the multiplier
1164          * by one, this causes the xtime_interval to be incremented by
1165          * one cycle_interval. This is because:
1166          *      xtime_interval = cycle_interval * mult
1167          * So if mult is being incremented by one:
1168          *      xtime_interval = cycle_interval * (mult + 1)
1169          * Its the same as:
1170          *      xtime_interval = (cycle_interval * mult) + cycle_interval
1171          * Which can be shortened to:
1172          *      xtime_interval += cycle_interval
1173          *
1174          * So offset stores the non-accumulated cycles. Thus the current
1175          * time (in shifted nanoseconds) is:
1176          *      now = (offset * adj) + xtime_nsec
1177          * Now, even though we're adjusting the clock frequency, we have
1178          * to keep time consistent. In other words, we can't jump back
1179          * in time, and we also want to avoid jumping forward in time.
1180          *
1181          * So given the same offset value, we need the time to be the same
1182          * both before and after the freq adjustment.
1183          *      now = (offset * adj_1) + xtime_nsec_1
1184          *      now = (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
1185          * So:
1186          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1187          *              (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
1188          * And we know:
1189          *      adj_2 = adj_1 + 1
1190          * So:
1191          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1192          *              (offset * (adj_1+1)) + xtime_nsec_2
1193          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
1194          *              (offset * adj_1) + offset + xtime_nsec_2
1195          * Canceling the sides:
1196          *      xtime_nsec_1 = offset + xtime_nsec_2
1197          * Which gives us:
1198          *      xtime_nsec_2 = xtime_nsec_1 - offset
1199          * Which simplfies to:
1200          *      xtime_nsec -= offset
1201          *
1202          * XXX - TODO: Doc ntp_error calculation.
1203          */
1204         tk->mult += adj;
1205         tk->xtime_interval += interval;
1206         tk->xtime_nsec -= offset;
1207         tk->ntp_error -= (interval - offset) << tk->ntp_error_shift;
1208
1209 out_adjust:
1210         /*
1211          * It may be possible that when we entered this function, xtime_nsec
1212          * was very small.  Further, if we're slightly speeding the clocksource
1213          * in the code above, its possible the required corrective factor to
1214          * xtime_nsec could cause it to underflow.
1215          *
1216          * Now, since we already accumulated the second, cannot simply roll
1217          * the accumulated second back, since the NTP subsystem has been
1218          * notified via second_overflow. So instead we push xtime_nsec forward
1219          * by the amount we underflowed, and add that amount into the error.
1220          *
1221          * We'll correct this error next time through this function, when
1222          * xtime_nsec is not as small.
1223          */
1224         if (unlikely((s64)tk->xtime_nsec < 0)) {
1225                 s64 neg = -(s64)tk->xtime_nsec;
1226                 tk->xtime_nsec = 0;
1227                 tk->ntp_error += neg << tk->ntp_error_shift;
1228         }
1229
1230 }
1231
1232 /**
1233  * accumulate_nsecs_to_secs - Accumulates nsecs into secs
1234  *
1235  * Helper function that accumulates a the nsecs greater then a second
1236  * from the xtime_nsec field to the xtime_secs field.
1237  * It also calls into the NTP code to handle leapsecond processing.
1238  *
1239  */
1240 static inline void accumulate_nsecs_to_secs(struct timekeeper *tk)
1241 {
1242         u64 nsecps = (u64)NSEC_PER_SEC << tk->shift;
1243
1244         while (tk->xtime_nsec >= nsecps) {
1245                 int leap;
1246
1247                 tk->xtime_nsec -= nsecps;
1248                 tk->xtime_sec++;
1249
1250                 /* Figure out if its a leap sec and apply if needed */
1251                 leap = second_overflow(tk->xtime_sec);
1252                 if (unlikely(leap)) {
1253                         struct timespec ts;
1254
1255                         tk->xtime_sec += leap;
1256
1257                         ts.tv_sec = leap;
1258                         ts.tv_nsec = 0;
1259                         tk_set_wall_to_mono(tk,
1260                                 timespec_sub(tk->wall_to_monotonic, ts));
1261
1262                         __timekeeping_set_tai_offset(tk, tk->tai_offset - leap);
1263
1264                         clock_was_set_delayed();
1265                 }
1266         }
1267 }
1268
1269 /**
1270  * logarithmic_accumulation - shifted accumulation of cycles
1271  *
1272  * This functions accumulates a shifted interval of cycles into
1273  * into a shifted interval nanoseconds. Allows for O(log) accumulation
1274  * loop.
1275  *
1276  * Returns the unconsumed cycles.
1277  */
1278 static cycle_t logarithmic_accumulation(struct timekeeper *tk, cycle_t offset,
1279                                                 u32 shift)
1280 {
1281         cycle_t interval = tk->cycle_interval << shift;
1282         u64 raw_nsecs;
1283
1284         /* If the offset is smaller then a shifted interval, do nothing */
1285         if (offset < interval)
1286                 return offset;
1287
1288         /* Accumulate one shifted interval */
1289         offset -= interval;
1290         tk->cycle_last += interval;
1291
1292         tk->xtime_nsec += tk->xtime_interval << shift;
1293         accumulate_nsecs_to_secs(tk);
1294
1295         /* Accumulate raw time */
1296         raw_nsecs = (u64)tk->raw_interval << shift;
1297         raw_nsecs += tk->raw_time.tv_nsec;
1298         if (raw_nsecs >= NSEC_PER_SEC) {
1299                 u64 raw_secs = raw_nsecs;
1300                 raw_nsecs = do_div(raw_secs, NSEC_PER_SEC);
1301                 tk->raw_time.tv_sec += raw_secs;
1302         }
1303         tk->raw_time.tv_nsec = raw_nsecs;
1304
1305         /* Accumulate error between NTP and clock interval */
1306         tk->ntp_error += ntp_tick_length() << shift;
1307         tk->ntp_error -= (tk->xtime_interval + tk->xtime_remainder) <<
1308                                                 (tk->ntp_error_shift + shift);
1309
1310         return offset;
1311 }
1312
1313 #ifdef CONFIG_GENERIC_TIME_VSYSCALL_OLD
1314 static inline void old_vsyscall_fixup(struct timekeeper *tk)
1315 {
1316         s64 remainder;
1317
1318         /*
1319         * Store only full nanoseconds into xtime_nsec after rounding
1320         * it up and add the remainder to the error difference.
1321         * XXX - This is necessary to avoid small 1ns inconsistnecies caused
1322         * by truncating the remainder in vsyscalls. However, it causes
1323         * additional work to be done in timekeeping_adjust(). Once
1324         * the vsyscall implementations are converted to use xtime_nsec
1325         * (shifted nanoseconds), and CONFIG_GENERIC_TIME_VSYSCALL_OLD
1326         * users are removed, this can be killed.
1327         */
1328         remainder = tk->xtime_nsec & ((1ULL << tk->shift) - 1);
1329         tk->xtime_nsec -= remainder;
1330         tk->xtime_nsec += 1ULL << tk->shift;
1331         tk->ntp_error += remainder << tk->ntp_error_shift;
1332         tk->ntp_error -= (1ULL << tk->shift) << tk->ntp_error_shift;
1333 }
1334 #else
1335 #define old_vsyscall_fixup(tk)
1336 #endif
1337
1338
1339
1340 /**
1341  * update_wall_time - Uses the current clocksource to increment the wall time
1342  *
1343  */
1344 static void update_wall_time(void)
1345 {
1346         struct clocksource *clock;
1347         struct timekeeper *real_tk = &timekeeper;
1348         struct timekeeper *tk = &shadow_timekeeper;
1349         cycle_t offset;
1350         int shift = 0, maxshift;
1351         unsigned long flags;
1352
1353         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1354
1355         /* Make sure we're fully resumed: */
1356         if (unlikely(timekeeping_suspended))
1357                 goto out;
1358
1359         clock = real_tk->clock;
1360
1361 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
1362         offset = real_tk->cycle_interval;
1363 #else
1364         offset = (clock->read(clock) - clock->cycle_last) & clock->mask;
1365 #endif
1366
1367         /* Check if there's really nothing to do */
1368         if (offset < real_tk->cycle_interval)
1369                 goto out;
1370
1371         /*
1372          * With NO_HZ we may have to accumulate many cycle_intervals
1373          * (think "ticks") worth of time at once. To do this efficiently,
1374          * we calculate the largest doubling multiple of cycle_intervals
1375          * that is smaller than the offset.  We then accumulate that
1376          * chunk in one go, and then try to consume the next smaller
1377          * doubled multiple.
1378          */
1379         shift = ilog2(offset) - ilog2(tk->cycle_interval);
1380         shift = max(0, shift);
1381         /* Bound shift to one less than what overflows tick_length */
1382         maxshift = (64 - (ilog2(ntp_tick_length())+1)) - 1;
1383         shift = min(shift, maxshift);
1384         while (offset >= tk->cycle_interval) {
1385                 offset = logarithmic_accumulation(tk, offset, shift);
1386                 if (offset < tk->cycle_interval<<shift)
1387                         shift--;
1388         }
1389
1390         /* correct the clock when NTP error is too big */
1391         timekeeping_adjust(tk, offset);
1392
1393         /*
1394          * XXX This can be killed once everyone converts
1395          * to the new update_vsyscall.
1396          */
1397         old_vsyscall_fixup(tk);
1398
1399         /*
1400          * Finally, make sure that after the rounding
1401          * xtime_nsec isn't larger than NSEC_PER_SEC
1402          */
1403         accumulate_nsecs_to_secs(tk);
1404
1405         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1406         /* Update clock->cycle_last with the new value */
1407         clock->cycle_last = tk->cycle_last;
1408         /*
1409          * Update the real timekeeper.
1410          *
1411          * We could avoid this memcpy by switching pointers, but that
1412          * requires changes to all other timekeeper usage sites as
1413          * well, i.e. move the timekeeper pointer getter into the
1414          * spinlocked/seqcount protected sections. And we trade this
1415          * memcpy under the timekeeper_seq against one before we start
1416          * updating.
1417          */
1418         memcpy(real_tk, tk, sizeof(*tk));
1419         timekeeping_update(real_tk, false, false);
1420         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1421 out:
1422         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1423 }
1424
1425 /**
1426  * getboottime - Return the real time of system boot.
1427  * @ts:         pointer to the timespec to be set
1428  *
1429  * Returns the wall-time of boot in a timespec.
1430  *
1431  * This is based on the wall_to_monotonic offset and the total suspend
1432  * time. Calls to settimeofday will affect the value returned (which
1433  * basically means that however wrong your real time clock is at boot time,
1434  * you get the right time here).
1435  */
1436 void getboottime(struct timespec *ts)
1437 {
1438         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1439         struct timespec boottime = {
1440                 .tv_sec = tk->wall_to_monotonic.tv_sec +
1441                                 tk->total_sleep_time.tv_sec,
1442                 .tv_nsec = tk->wall_to_monotonic.tv_nsec +
1443                                 tk->total_sleep_time.tv_nsec
1444         };
1445
1446         set_normalized_timespec(ts, -boottime.tv_sec, -boottime.tv_nsec);
1447 }
1448 EXPORT_SYMBOL_GPL(getboottime);
1449
1450 /**
1451  * get_monotonic_boottime - Returns monotonic time since boot
1452  * @ts:         pointer to the timespec to be set
1453  *
1454  * Returns the monotonic time since boot in a timespec.
1455  *
1456  * This is similar to CLOCK_MONTONIC/ktime_get_ts, but also
1457  * includes the time spent in suspend.
1458  */
1459 void get_monotonic_boottime(struct timespec *ts)
1460 {
1461         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1462         struct timespec tomono, sleep;
1463         s64 nsec;
1464         unsigned int seq;
1465
1466         WARN_ON(timekeeping_suspended);
1467
1468         do {
1469                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1470                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
1471                 nsec = timekeeping_get_ns(tk);
1472                 tomono = tk->wall_to_monotonic;
1473                 sleep = tk->total_sleep_time;
1474
1475         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1476
1477         ts->tv_sec += tomono.tv_sec + sleep.tv_sec;
1478         ts->tv_nsec = 0;
1479         timespec_add_ns(ts, nsec + tomono.tv_nsec + sleep.tv_nsec);
1480 }
1481 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_monotonic_boottime);
1482
1483 /**
1484  * ktime_get_boottime - Returns monotonic time since boot in a ktime
1485  *
1486  * Returns the monotonic time since boot in a ktime
1487  *
1488  * This is similar to CLOCK_MONTONIC/ktime_get, but also
1489  * includes the time spent in suspend.
1490  */
1491 ktime_t ktime_get_boottime(void)
1492 {
1493         struct timespec ts;
1494
1495         get_monotonic_boottime(&ts);
1496         return timespec_to_ktime(ts);
1497 }
1498 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_boottime);
1499
1500 /**
1501  * monotonic_to_bootbased - Convert the monotonic time to boot based.
1502  * @ts:         pointer to the timespec to be converted
1503  */
1504 void monotonic_to_bootbased(struct timespec *ts)
1505 {
1506         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1507
1508         *ts = timespec_add(*ts, tk->total_sleep_time);
1509 }
1510 EXPORT_SYMBOL_GPL(monotonic_to_bootbased);
1511
1512 unsigned long get_seconds(void)
1513 {
1514         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1515
1516         return tk->xtime_sec;
1517 }
1518 EXPORT_SYMBOL(get_seconds);
1519
1520 struct timespec __current_kernel_time(void)
1521 {
1522         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1523
1524         return tk_xtime(tk);
1525 }
1526
1527 struct timespec current_kernel_time(void)
1528 {
1529         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1530         struct timespec now;
1531         unsigned long seq;
1532
1533         do {
1534                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1535
1536                 now = tk_xtime(tk);
1537         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1538
1539         return now;
1540 }
1541 EXPORT_SYMBOL(current_kernel_time);
1542
1543 struct timespec get_monotonic_coarse(void)
1544 {
1545         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1546         struct timespec now, mono;
1547         unsigned long seq;
1548
1549         do {
1550                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1551
1552                 now = tk_xtime(tk);
1553                 mono = tk->wall_to_monotonic;
1554         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1555
1556         set_normalized_timespec(&now, now.tv_sec + mono.tv_sec,
1557                                 now.tv_nsec + mono.tv_nsec);
1558         return now;
1559 }
1560
1561 /*
1562  * Must hold jiffies_lock
1563  */
1564 void do_timer(unsigned long ticks)
1565 {
1566         jiffies_64 += ticks;
1567         update_wall_time();
1568         calc_global_load(ticks);
1569 }
1570
1571 /**
1572  * get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset() - get xtime, wall_to_monotonic,
1573  *    and sleep offsets.
1574  * @xtim:       pointer to timespec to be set with xtime
1575  * @wtom:       pointer to timespec to be set with wall_to_monotonic
1576  * @sleep:      pointer to timespec to be set with time in suspend
1577  */
1578 void get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(struct timespec *xtim,
1579                                 struct timespec *wtom, struct timespec *sleep)
1580 {
1581         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1582         unsigned long seq;
1583
1584         do {
1585                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1586                 *xtim = tk_xtime(tk);
1587                 *wtom = tk->wall_to_monotonic;
1588                 *sleep = tk->total_sleep_time;
1589         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1590 }
1591
1592 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1593 /**
1594  * ktime_get_update_offsets - hrtimer helper
1595  * @offs_real:  pointer to storage for monotonic -> realtime offset
1596  * @offs_boot:  pointer to storage for monotonic -> boottime offset
1597  *
1598  * Returns current monotonic time and updates the offsets
1599  * Called from hrtimer_interupt() or retrigger_next_event()
1600  */
1601 ktime_t ktime_get_update_offsets(ktime_t *offs_real, ktime_t *offs_boot,
1602                                                         ktime_t *offs_tai)
1603 {
1604         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1605         ktime_t now;
1606         unsigned int seq;
1607         u64 secs, nsecs;
1608
1609         do {
1610                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1611
1612                 secs = tk->xtime_sec;
1613                 nsecs = timekeeping_get_ns(tk);
1614
1615                 *offs_real = tk->offs_real;
1616                 *offs_boot = tk->offs_boot;
1617                 *offs_tai = tk->offs_tai;
1618         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1619
1620         now = ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
1621         now = ktime_sub(now, *offs_real);
1622         return now;
1623 }
1624 #endif
1625
1626 /**
1627  * ktime_get_monotonic_offset() - get wall_to_monotonic in ktime_t format
1628  */
1629 ktime_t ktime_get_monotonic_offset(void)
1630 {
1631         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1632         unsigned long seq;
1633         struct timespec wtom;
1634
1635         do {
1636                 seq = read_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1637                 wtom = tk->wall_to_monotonic;
1638         } while (read_seqcount_retry(&timekeeper_seq, seq));
1639
1640         return timespec_to_ktime(wtom);
1641 }
1642 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_monotonic_offset);
1643
1644 /**
1645  * do_adjtimex() - Accessor function to NTP __do_adjtimex function
1646  */
1647 int do_adjtimex(struct timex *txc)
1648 {
1649         struct timekeeper *tk = &timekeeper;
1650         unsigned long flags;
1651         struct timespec ts;
1652         s32 orig_tai, tai;
1653         int ret;
1654
1655         /* Validate the data before disabling interrupts */
1656         ret = ntp_validate_timex(txc);
1657         if (ret)
1658                 return ret;
1659
1660         if (txc->modes & ADJ_SETOFFSET) {
1661                 struct timespec delta;
1662                 delta.tv_sec  = txc->time.tv_sec;
1663                 delta.tv_nsec = txc->time.tv_usec;
1664                 if (!(txc->modes & ADJ_NANO))
1665                         delta.tv_nsec *= 1000;
1666                 ret = timekeeping_inject_offset(&delta);
1667                 if (ret)
1668                         return ret;
1669         }
1670
1671         getnstimeofday(&ts);
1672
1673         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1674         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1675
1676         orig_tai = tai = tk->tai_offset;
1677         ret = __do_adjtimex(txc, &ts, &tai);
1678
1679         if (tai != orig_tai) {
1680                 __timekeeping_set_tai_offset(tk, tai);
1681                 timekeeping_update(tk, false, true);
1682                 clock_was_set_delayed();
1683         }
1684         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1685         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1686
1687         ntp_notify_cmos_timer();
1688
1689         return ret;
1690 }
1691
1692 #ifdef CONFIG_NTP_PPS
1693 /**
1694  * hardpps() - Accessor function to NTP __hardpps function
1695  */
1696 void hardpps(const struct timespec *phase_ts, const struct timespec *raw_ts)
1697 {
1698         unsigned long flags;
1699
1700         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1701         write_seqcount_begin(&timekeeper_seq);
1702
1703         __hardpps(phase_ts, raw_ts);
1704
1705         write_seqcount_end(&timekeeper_seq);
1706         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1707 }
1708 EXPORT_SYMBOL(hardpps);
1709 #endif
1710
1711 /**
1712  * xtime_update() - advances the timekeeping infrastructure
1713  * @ticks:      number of ticks, that have elapsed since the last call.
1714  *
1715  * Must be called with interrupts disabled.
1716  */
1717 void xtime_update(unsigned long ticks)
1718 {
1719         write_seqlock(&jiffies_lock);
1720         do_timer(ticks);
1721         write_sequnlock(&jiffies_lock);
1722 }