fb0f46fa1ecd0fc09b656e2759ff990372faacb3
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / time / timekeeping.c
1 /*
2  *  linux/kernel/time/timekeeping.c
3  *
4  *  Kernel timekeeping code and accessor functions
5  *
6  *  This code was moved from linux/kernel/timer.c.
7  *  Please see that file for copyright and history logs.
8  *
9  */
10
11 #include <linux/module.h>
12 #include <linux/interrupt.h>
13 #include <linux/percpu.h>
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/mm.h>
16 #include <linux/sysdev.h>
17 #include <linux/clocksource.h>
18 #include <linux/jiffies.h>
19 #include <linux/time.h>
20 #include <linux/tick.h>
21 #include <linux/stop_machine.h>
22
23 /* Structure holding internal timekeeping values. */
24 struct timekeeper {
25         /* Current clocksource used for timekeeping. */
26         struct clocksource *clock;
27         /* The shift value of the current clocksource. */
28         int     shift;
29
30         /* Number of clock cycles in one NTP interval. */
31         cycle_t cycle_interval;
32         /* Number of clock shifted nano seconds in one NTP interval. */
33         u64     xtime_interval;
34         /* Raw nano seconds accumulated per NTP interval. */
35         u32     raw_interval;
36
37         /* Clock shifted nano seconds remainder not stored in xtime.tv_nsec. */
38         u64     xtime_nsec;
39         /* Difference between accumulated time and NTP time in ntp
40          * shifted nano seconds. */
41         s64     ntp_error;
42         /* Shift conversion between clock shifted nano seconds and
43          * ntp shifted nano seconds. */
44         int     ntp_error_shift;
45         /* NTP adjusted clock multiplier */
46         u32     mult;
47 };
48
49 struct timekeeper timekeeper;
50
51 /**
52  * timekeeper_setup_internals - Set up internals to use clocksource clock.
53  *
54  * @clock:              Pointer to clocksource.
55  *
56  * Calculates a fixed cycle/nsec interval for a given clocksource/adjustment
57  * pair and interval request.
58  *
59  * Unless you're the timekeeping code, you should not be using this!
60  */
61 static void timekeeper_setup_internals(struct clocksource *clock)
62 {
63         cycle_t interval;
64         u64 tmp;
65
66         timekeeper.clock = clock;
67         clock->cycle_last = clock->read(clock);
68
69         /* Do the ns -> cycle conversion first, using original mult */
70         tmp = NTP_INTERVAL_LENGTH;
71         tmp <<= clock->shift;
72         tmp += clock->mult/2;
73         do_div(tmp, clock->mult);
74         if (tmp == 0)
75                 tmp = 1;
76
77         interval = (cycle_t) tmp;
78         timekeeper.cycle_interval = interval;
79
80         /* Go back from cycles -> shifted ns */
81         timekeeper.xtime_interval = (u64) interval * clock->mult;
82         timekeeper.raw_interval =
83                 ((u64) interval * clock->mult) >> clock->shift;
84
85         timekeeper.xtime_nsec = 0;
86         timekeeper.shift = clock->shift;
87
88         timekeeper.ntp_error = 0;
89         timekeeper.ntp_error_shift = NTP_SCALE_SHIFT - clock->shift;
90
91         /*
92          * The timekeeper keeps its own mult values for the currently
93          * active clocksource. These value will be adjusted via NTP
94          * to counteract clock drifting.
95          */
96         timekeeper.mult = clock->mult;
97 }
98
99 /* Timekeeper helper functions. */
100 static inline s64 timekeeping_get_ns(void)
101 {
102         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
103         struct clocksource *clock;
104
105         /* read clocksource: */
106         clock = timekeeper.clock;
107         cycle_now = clock->read(clock);
108
109         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
110         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
111
112         /* return delta convert to nanoseconds using ntp adjusted mult. */
113         return clocksource_cyc2ns(cycle_delta, timekeeper.mult,
114                                   timekeeper.shift);
115 }
116
117 static inline s64 timekeeping_get_ns_raw(void)
118 {
119         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
120         struct clocksource *clock;
121
122         /* read clocksource: */
123         clock = timekeeper.clock;
124         cycle_now = clock->read(clock);
125
126         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
127         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
128
129         /* return delta convert to nanoseconds using ntp adjusted mult. */
130         return clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
131 }
132
133 /*
134  * This read-write spinlock protects us from races in SMP while
135  * playing with xtime.
136  */
137 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SEQLOCK(xtime_lock);
138
139
140 /*
141  * The current time
142  * wall_to_monotonic is what we need to add to xtime (or xtime corrected
143  * for sub jiffie times) to get to monotonic time.  Monotonic is pegged
144  * at zero at system boot time, so wall_to_monotonic will be negative,
145  * however, we will ALWAYS keep the tv_nsec part positive so we can use
146  * the usual normalization.
147  *
148  * wall_to_monotonic is moved after resume from suspend for the monotonic
149  * time not to jump. We need to add total_sleep_time to wall_to_monotonic
150  * to get the real boot based time offset.
151  *
152  * - wall_to_monotonic is no longer the boot time, getboottime must be
153  * used instead.
154  */
155 struct timespec xtime __attribute__ ((aligned (16)));
156 struct timespec wall_to_monotonic __attribute__ ((aligned (16)));
157 static struct timespec total_sleep_time;
158
159 /*
160  * The raw monotonic time for the CLOCK_MONOTONIC_RAW posix clock.
161  */
162 struct timespec raw_time;
163
164 /* flag for if timekeeping is suspended */
165 int __read_mostly timekeeping_suspended;
166
167 static struct timespec xtime_cache __attribute__ ((aligned (16)));
168 void update_xtime_cache(u64 nsec)
169 {
170         xtime_cache = xtime;
171         timespec_add_ns(&xtime_cache, nsec);
172 }
173
174 /* must hold xtime_lock */
175 void timekeeping_leap_insert(int leapsecond)
176 {
177         xtime.tv_sec += leapsecond;
178         wall_to_monotonic.tv_sec -= leapsecond;
179         update_vsyscall(&xtime, timekeeper.clock);
180 }
181
182 #ifdef CONFIG_GENERIC_TIME
183
184 /**
185  * timekeeping_forward_now - update clock to the current time
186  *
187  * Forward the current clock to update its state since the last call to
188  * update_wall_time(). This is useful before significant clock changes,
189  * as it avoids having to deal with this time offset explicitly.
190  */
191 static void timekeeping_forward_now(void)
192 {
193         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
194         struct clocksource *clock;
195         s64 nsec;
196
197         clock = timekeeper.clock;
198         cycle_now = clock->read(clock);
199         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
200         clock->cycle_last = cycle_now;
201
202         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, timekeeper.mult,
203                                   timekeeper.shift);
204
205         /* If arch requires, add in gettimeoffset() */
206         nsec += arch_gettimeoffset();
207
208         timespec_add_ns(&xtime, nsec);
209
210         nsec = clocksource_cyc2ns(cycle_delta, clock->mult, clock->shift);
211         timespec_add_ns(&raw_time, nsec);
212 }
213
214 /**
215  * getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec
216  * @ts:         pointer to the timespec to be set
217  *
218  * Returns the time of day in a timespec.
219  */
220 void getnstimeofday(struct timespec *ts)
221 {
222         unsigned long seq;
223         s64 nsecs;
224
225         WARN_ON(timekeeping_suspended);
226
227         do {
228                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
229
230                 *ts = xtime;
231                 nsecs = timekeeping_get_ns();
232
233                 /* If arch requires, add in gettimeoffset() */
234                 nsecs += arch_gettimeoffset();
235
236         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
237
238         timespec_add_ns(ts, nsecs);
239 }
240
241 EXPORT_SYMBOL(getnstimeofday);
242
243 ktime_t ktime_get(void)
244 {
245         unsigned int seq;
246         s64 secs, nsecs;
247
248         WARN_ON(timekeeping_suspended);
249
250         do {
251                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
252                 secs = xtime.tv_sec + wall_to_monotonic.tv_sec;
253                 nsecs = xtime.tv_nsec + wall_to_monotonic.tv_nsec;
254                 nsecs += timekeeping_get_ns();
255
256         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
257         /*
258          * Use ktime_set/ktime_add_ns to create a proper ktime on
259          * 32-bit architectures without CONFIG_KTIME_SCALAR.
260          */
261         return ktime_add_ns(ktime_set(secs, 0), nsecs);
262 }
263 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
264
265 /**
266  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
267  * @ts:         pointer to timespec variable
268  *
269  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
270  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
271  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
272  */
273 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
274 {
275         struct timespec tomono;
276         unsigned int seq;
277         s64 nsecs;
278
279         WARN_ON(timekeeping_suspended);
280
281         do {
282                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
283                 *ts = xtime;
284                 tomono = wall_to_monotonic;
285                 nsecs = timekeeping_get_ns();
286
287         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
288
289         set_normalized_timespec(ts, ts->tv_sec + tomono.tv_sec,
290                                 ts->tv_nsec + tomono.tv_nsec + nsecs);
291 }
292 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
293
294 /**
295  * do_gettimeofday - Returns the time of day in a timeval
296  * @tv:         pointer to the timeval to be set
297  *
298  * NOTE: Users should be converted to using getnstimeofday()
299  */
300 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
301 {
302         struct timespec now;
303
304         getnstimeofday(&now);
305         tv->tv_sec = now.tv_sec;
306         tv->tv_usec = now.tv_nsec/1000;
307 }
308
309 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
310 /**
311  * do_settimeofday - Sets the time of day
312  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the new time
313  *
314  * Sets the time of day to the new time and update NTP and notify hrtimers
315  */
316 int do_settimeofday(struct timespec *tv)
317 {
318         struct timespec ts_delta;
319         unsigned long flags;
320
321         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
322                 return -EINVAL;
323
324         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
325
326         timekeeping_forward_now();
327
328         ts_delta.tv_sec = tv->tv_sec - xtime.tv_sec;
329         ts_delta.tv_nsec = tv->tv_nsec - xtime.tv_nsec;
330         wall_to_monotonic = timespec_sub(wall_to_monotonic, ts_delta);
331
332         xtime = *tv;
333
334         update_xtime_cache(0);
335
336         timekeeper.ntp_error = 0;
337         ntp_clear();
338
339         update_vsyscall(&xtime, timekeeper.clock);
340
341         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
342
343         /* signal hrtimers about time change */
344         clock_was_set();
345
346         return 0;
347 }
348
349 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
350
351 /**
352  * change_clocksource - Swaps clocksources if a new one is available
353  *
354  * Accumulates current time interval and initializes new clocksource
355  */
356 static int change_clocksource(void *data)
357 {
358         struct clocksource *new, *old;
359
360         new = (struct clocksource *) data;
361
362         timekeeping_forward_now();
363         if (!new->enable || new->enable(new) == 0) {
364                 old = timekeeper.clock;
365                 timekeeper_setup_internals(new);
366                 if (old->disable)
367                         old->disable(old);
368         }
369         return 0;
370 }
371
372 /**
373  * timekeeping_notify - Install a new clock source
374  * @clock:              pointer to the clock source
375  *
376  * This function is called from clocksource.c after a new, better clock
377  * source has been registered. The caller holds the clocksource_mutex.
378  */
379 void timekeeping_notify(struct clocksource *clock)
380 {
381         if (timekeeper.clock == clock)
382                 return;
383         stop_machine(change_clocksource, clock, NULL);
384         tick_clock_notify();
385 }
386
387 #else /* GENERIC_TIME */
388
389 static inline void timekeeping_forward_now(void) { }
390
391 /**
392  * ktime_get - get the monotonic time in ktime_t format
393  *
394  * returns the time in ktime_t format
395  */
396 ktime_t ktime_get(void)
397 {
398         struct timespec now;
399
400         ktime_get_ts(&now);
401
402         return timespec_to_ktime(now);
403 }
404 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
405
406 /**
407  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
408  * @ts:         pointer to timespec variable
409  *
410  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
411  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
412  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
413  */
414 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
415 {
416         struct timespec tomono;
417         unsigned long seq;
418
419         do {
420                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
421                 getnstimeofday(ts);
422                 tomono = wall_to_monotonic;
423
424         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
425
426         set_normalized_timespec(ts, ts->tv_sec + tomono.tv_sec,
427                                 ts->tv_nsec + tomono.tv_nsec);
428 }
429 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
430
431 #endif /* !GENERIC_TIME */
432
433 /**
434  * ktime_get_real - get the real (wall-) time in ktime_t format
435  *
436  * returns the time in ktime_t format
437  */
438 ktime_t ktime_get_real(void)
439 {
440         struct timespec now;
441
442         getnstimeofday(&now);
443
444         return timespec_to_ktime(now);
445 }
446 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real);
447
448 /**
449  * getrawmonotonic - Returns the raw monotonic time in a timespec
450  * @ts:         pointer to the timespec to be set
451  *
452  * Returns the raw monotonic time (completely un-modified by ntp)
453  */
454 void getrawmonotonic(struct timespec *ts)
455 {
456         unsigned long seq;
457         s64 nsecs;
458
459         do {
460                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
461                 nsecs = timekeeping_get_ns_raw();
462                 *ts = raw_time;
463
464         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
465
466         timespec_add_ns(ts, nsecs);
467 }
468 EXPORT_SYMBOL(getrawmonotonic);
469
470
471 /**
472  * timekeeping_valid_for_hres - Check if timekeeping is suitable for hres
473  */
474 int timekeeping_valid_for_hres(void)
475 {
476         unsigned long seq;
477         int ret;
478
479         do {
480                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
481
482                 ret = timekeeper.clock->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
483
484         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
485
486         return ret;
487 }
488
489 /**
490  * read_persistent_clock -  Return time from the persistent clock.
491  *
492  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
493  * Reads the time from the battery backed persistent clock.
494  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
495  *
496  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
497  */
498 void __attribute__((weak)) read_persistent_clock(struct timespec *ts)
499 {
500         ts->tv_sec = 0;
501         ts->tv_nsec = 0;
502 }
503
504 /**
505  * read_boot_clock -  Return time of the system start.
506  *
507  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
508  * Function to read the exact time the system has been started.
509  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
510  *
511  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
512  */
513 void __attribute__((weak)) read_boot_clock(struct timespec *ts)
514 {
515         ts->tv_sec = 0;
516         ts->tv_nsec = 0;
517 }
518
519 /*
520  * timekeeping_init - Initializes the clocksource and common timekeeping values
521  */
522 void __init timekeeping_init(void)
523 {
524         struct clocksource *clock;
525         unsigned long flags;
526         struct timespec now, boot;
527
528         read_persistent_clock(&now);
529         read_boot_clock(&boot);
530
531         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
532
533         ntp_init();
534
535         clock = clocksource_default_clock();
536         if (clock->enable)
537                 clock->enable(clock);
538         timekeeper_setup_internals(clock);
539
540         xtime.tv_sec = now.tv_sec;
541         xtime.tv_nsec = now.tv_nsec;
542         raw_time.tv_sec = 0;
543         raw_time.tv_nsec = 0;
544         if (boot.tv_sec == 0 && boot.tv_nsec == 0) {
545                 boot.tv_sec = xtime.tv_sec;
546                 boot.tv_nsec = xtime.tv_nsec;
547         }
548         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
549                                 -boot.tv_sec, -boot.tv_nsec);
550         update_xtime_cache(0);
551         total_sleep_time.tv_sec = 0;
552         total_sleep_time.tv_nsec = 0;
553         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
554 }
555
556 /* time in seconds when suspend began */
557 static struct timespec timekeeping_suspend_time;
558
559 /**
560  * timekeeping_resume - Resumes the generic timekeeping subsystem.
561  * @dev:        unused
562  *
563  * This is for the generic clocksource timekeeping.
564  * xtime/wall_to_monotonic/jiffies/etc are
565  * still managed by arch specific suspend/resume code.
566  */
567 static int timekeeping_resume(struct sys_device *dev)
568 {
569         unsigned long flags;
570         struct timespec ts;
571
572         read_persistent_clock(&ts);
573
574         clocksource_resume();
575
576         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
577
578         if (timespec_compare(&ts, &timekeeping_suspend_time) > 0) {
579                 ts = timespec_sub(ts, timekeeping_suspend_time);
580                 xtime = timespec_add_safe(xtime, ts);
581                 wall_to_monotonic = timespec_sub(wall_to_monotonic, ts);
582                 total_sleep_time = timespec_add_safe(total_sleep_time, ts);
583         }
584         update_xtime_cache(0);
585         /* re-base the last cycle value */
586         timekeeper.clock->cycle_last = timekeeper.clock->read(timekeeper.clock);
587         timekeeper.ntp_error = 0;
588         timekeeping_suspended = 0;
589         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
590
591         touch_softlockup_watchdog();
592
593         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_RESUME, NULL);
594
595         /* Resume hrtimers */
596         hres_timers_resume();
597
598         return 0;
599 }
600
601 static int timekeeping_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
602 {
603         unsigned long flags;
604
605         read_persistent_clock(&timekeeping_suspend_time);
606
607         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
608         timekeeping_forward_now();
609         timekeeping_suspended = 1;
610         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
611
612         clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_SUSPEND, NULL);
613
614         return 0;
615 }
616
617 /* sysfs resume/suspend bits for timekeeping */
618 static struct sysdev_class timekeeping_sysclass = {
619         .name           = "timekeeping",
620         .resume         = timekeeping_resume,
621         .suspend        = timekeeping_suspend,
622 };
623
624 static struct sys_device device_timer = {
625         .id             = 0,
626         .cls            = &timekeeping_sysclass,
627 };
628
629 static int __init timekeeping_init_device(void)
630 {
631         int error = sysdev_class_register(&timekeeping_sysclass);
632         if (!error)
633                 error = sysdev_register(&device_timer);
634         return error;
635 }
636
637 device_initcall(timekeeping_init_device);
638
639 /*
640  * If the error is already larger, we look ahead even further
641  * to compensate for late or lost adjustments.
642  */
643 static __always_inline int timekeeping_bigadjust(s64 error, s64 *interval,
644                                                  s64 *offset)
645 {
646         s64 tick_error, i;
647         u32 look_ahead, adj;
648         s32 error2, mult;
649
650         /*
651          * Use the current error value to determine how much to look ahead.
652          * The larger the error the slower we adjust for it to avoid problems
653          * with losing too many ticks, otherwise we would overadjust and
654          * produce an even larger error.  The smaller the adjustment the
655          * faster we try to adjust for it, as lost ticks can do less harm
656          * here.  This is tuned so that an error of about 1 msec is adjusted
657          * within about 1 sec (or 2^20 nsec in 2^SHIFT_HZ ticks).
658          */
659         error2 = timekeeper.ntp_error >> (NTP_SCALE_SHIFT + 22 - 2 * SHIFT_HZ);
660         error2 = abs(error2);
661         for (look_ahead = 0; error2 > 0; look_ahead++)
662                 error2 >>= 2;
663
664         /*
665          * Now calculate the error in (1 << look_ahead) ticks, but first
666          * remove the single look ahead already included in the error.
667          */
668         tick_error = tick_length >> (timekeeper.ntp_error_shift + 1);
669         tick_error -= timekeeper.xtime_interval >> 1;
670         error = ((error - tick_error) >> look_ahead) + tick_error;
671
672         /* Finally calculate the adjustment shift value.  */
673         i = *interval;
674         mult = 1;
675         if (error < 0) {
676                 error = -error;
677                 *interval = -*interval;
678                 *offset = -*offset;
679                 mult = -1;
680         }
681         for (adj = 0; error > i; adj++)
682                 error >>= 1;
683
684         *interval <<= adj;
685         *offset <<= adj;
686         return mult << adj;
687 }
688
689 /*
690  * Adjust the multiplier to reduce the error value,
691  * this is optimized for the most common adjustments of -1,0,1,
692  * for other values we can do a bit more work.
693  */
694 static void timekeeping_adjust(s64 offset)
695 {
696         s64 error, interval = timekeeper.cycle_interval;
697         int adj;
698
699         error = timekeeper.ntp_error >> (timekeeper.ntp_error_shift - 1);
700         if (error > interval) {
701                 error >>= 2;
702                 if (likely(error <= interval))
703                         adj = 1;
704                 else
705                         adj = timekeeping_bigadjust(error, &interval, &offset);
706         } else if (error < -interval) {
707                 error >>= 2;
708                 if (likely(error >= -interval)) {
709                         adj = -1;
710                         interval = -interval;
711                         offset = -offset;
712                 } else
713                         adj = timekeeping_bigadjust(error, &interval, &offset);
714         } else
715                 return;
716
717         timekeeper.mult += adj;
718         timekeeper.xtime_interval += interval;
719         timekeeper.xtime_nsec -= offset;
720         timekeeper.ntp_error -= (interval - offset) <<
721                                 timekeeper.ntp_error_shift;
722 }
723
724 /**
725  * update_wall_time - Uses the current clocksource to increment the wall time
726  *
727  * Called from the timer interrupt, must hold a write on xtime_lock.
728  */
729 void update_wall_time(void)
730 {
731         struct clocksource *clock;
732         cycle_t offset;
733         u64 nsecs;
734
735         /* Make sure we're fully resumed: */
736         if (unlikely(timekeeping_suspended))
737                 return;
738
739         clock = timekeeper.clock;
740 #ifdef CONFIG_GENERIC_TIME
741         offset = (clock->read(clock) - clock->cycle_last) & clock->mask;
742 #else
743         offset = timekeeper.cycle_interval;
744 #endif
745         timekeeper.xtime_nsec = (s64)xtime.tv_nsec << timekeeper.shift;
746
747         /* normally this loop will run just once, however in the
748          * case of lost or late ticks, it will accumulate correctly.
749          */
750         while (offset >= timekeeper.cycle_interval) {
751                 u64 nsecps = (u64)NSEC_PER_SEC << timekeeper.shift;
752
753                 /* accumulate one interval */
754                 offset -= timekeeper.cycle_interval;
755                 clock->cycle_last += timekeeper.cycle_interval;
756
757                 timekeeper.xtime_nsec += timekeeper.xtime_interval;
758                 if (timekeeper.xtime_nsec >= nsecps) {
759                         timekeeper.xtime_nsec -= nsecps;
760                         xtime.tv_sec++;
761                         second_overflow();
762                 }
763
764                 raw_time.tv_nsec += timekeeper.raw_interval;
765                 if (raw_time.tv_nsec >= NSEC_PER_SEC) {
766                         raw_time.tv_nsec -= NSEC_PER_SEC;
767                         raw_time.tv_sec++;
768                 }
769
770                 /* accumulate error between NTP and clock interval */
771                 timekeeper.ntp_error += tick_length;
772                 timekeeper.ntp_error -= timekeeper.xtime_interval <<
773                                         timekeeper.ntp_error_shift;
774         }
775
776         /* correct the clock when NTP error is too big */
777         timekeeping_adjust(offset);
778
779         /*
780          * Since in the loop above, we accumulate any amount of time
781          * in xtime_nsec over a second into xtime.tv_sec, its possible for
782          * xtime_nsec to be fairly small after the loop. Further, if we're
783          * slightly speeding the clocksource up in timekeeping_adjust(),
784          * its possible the required corrective factor to xtime_nsec could
785          * cause it to underflow.
786          *
787          * Now, we cannot simply roll the accumulated second back, since
788          * the NTP subsystem has been notified via second_overflow. So
789          * instead we push xtime_nsec forward by the amount we underflowed,
790          * and add that amount into the error.
791          *
792          * We'll correct this error next time through this function, when
793          * xtime_nsec is not as small.
794          */
795         if (unlikely((s64)timekeeper.xtime_nsec < 0)) {
796                 s64 neg = -(s64)timekeeper.xtime_nsec;
797                 timekeeper.xtime_nsec = 0;
798                 timekeeper.ntp_error += neg << timekeeper.ntp_error_shift;
799         }
800
801         /* store full nanoseconds into xtime after rounding it up and
802          * add the remainder to the error difference.
803          */
804         xtime.tv_nsec = ((s64) timekeeper.xtime_nsec >> timekeeper.shift) + 1;
805         timekeeper.xtime_nsec -= (s64) xtime.tv_nsec << timekeeper.shift;
806         timekeeper.ntp_error += timekeeper.xtime_nsec <<
807                                 timekeeper.ntp_error_shift;
808
809         nsecs = clocksource_cyc2ns(offset, timekeeper.mult, timekeeper.shift);
810         update_xtime_cache(nsecs);
811
812         /* check to see if there is a new clocksource to use */
813         update_vsyscall(&xtime, timekeeper.clock);
814 }
815
816 /**
817  * getboottime - Return the real time of system boot.
818  * @ts:         pointer to the timespec to be set
819  *
820  * Returns the time of day in a timespec.
821  *
822  * This is based on the wall_to_monotonic offset and the total suspend
823  * time. Calls to settimeofday will affect the value returned (which
824  * basically means that however wrong your real time clock is at boot time,
825  * you get the right time here).
826  */
827 void getboottime(struct timespec *ts)
828 {
829         struct timespec boottime = {
830                 .tv_sec = wall_to_monotonic.tv_sec + total_sleep_time.tv_sec,
831                 .tv_nsec = wall_to_monotonic.tv_nsec + total_sleep_time.tv_nsec
832         };
833
834         set_normalized_timespec(ts, -boottime.tv_sec, -boottime.tv_nsec);
835 }
836
837 /**
838  * monotonic_to_bootbased - Convert the monotonic time to boot based.
839  * @ts:         pointer to the timespec to be converted
840  */
841 void monotonic_to_bootbased(struct timespec *ts)
842 {
843         *ts = timespec_add_safe(*ts, total_sleep_time);
844 }
845
846 unsigned long get_seconds(void)
847 {
848         return xtime_cache.tv_sec;
849 }
850 EXPORT_SYMBOL(get_seconds);
851
852 struct timespec __current_kernel_time(void)
853 {
854         return xtime_cache;
855 }
856
857 struct timespec current_kernel_time(void)
858 {
859         struct timespec now;
860         unsigned long seq;
861
862         do {
863                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
864
865                 now = xtime_cache;
866         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
867
868         return now;
869 }
870 EXPORT_SYMBOL(current_kernel_time);
871
872 struct timespec get_monotonic_coarse(void)
873 {
874         struct timespec now, mono;
875         unsigned long seq;
876
877         do {
878                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
879
880                 now = xtime_cache;
881                 mono = wall_to_monotonic;
882         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
883
884         set_normalized_timespec(&now, now.tv_sec + mono.tv_sec,
885                                 now.tv_nsec + mono.tv_nsec);
886         return now;
887 }