]> Git Repo - J-linux.git/blob - kernel/time/timekeeping.c
Merge tag 'vfs-6.13-rc7.fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/vfs/vfs
[J-linux.git] / kernel / time / timekeeping.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  Kernel timekeeping code and accessor functions. Based on code from
4  *  timer.c, moved in commit 8524070b7982.
5  */
6 #include <linux/timekeeper_internal.h>
7 #include <linux/module.h>
8 #include <linux/interrupt.h>
9 #include <linux/percpu.h>
10 #include <linux/init.h>
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/nmi.h>
13 #include <linux/sched.h>
14 #include <linux/sched/loadavg.h>
15 #include <linux/sched/clock.h>
16 #include <linux/syscore_ops.h>
17 #include <linux/clocksource.h>
18 #include <linux/jiffies.h>
19 #include <linux/time.h>
20 #include <linux/timex.h>
21 #include <linux/tick.h>
22 #include <linux/stop_machine.h>
23 #include <linux/pvclock_gtod.h>
24 #include <linux/compiler.h>
25 #include <linux/audit.h>
26 #include <linux/random.h>
27
28 #include "tick-internal.h"
29 #include "ntp_internal.h"
30 #include "timekeeping_internal.h"
31
32 #define TK_CLEAR_NTP            (1 << 0)
33 #define TK_CLOCK_WAS_SET        (1 << 1)
34
35 #define TK_UPDATE_ALL           (TK_CLEAR_NTP | TK_CLOCK_WAS_SET)
36
37 enum timekeeping_adv_mode {
38         /* Update timekeeper when a tick has passed */
39         TK_ADV_TICK,
40
41         /* Update timekeeper on a direct frequency change */
42         TK_ADV_FREQ
43 };
44
45 /*
46  * The most important data for readout fits into a single 64 byte
47  * cache line.
48  */
49 struct tk_data {
50         seqcount_raw_spinlock_t seq;
51         struct timekeeper       timekeeper;
52         struct timekeeper       shadow_timekeeper;
53         raw_spinlock_t          lock;
54 } ____cacheline_aligned;
55
56 static struct tk_data tk_core;
57
58 /* flag for if timekeeping is suspended */
59 int __read_mostly timekeeping_suspended;
60
61 /**
62  * struct tk_fast - NMI safe timekeeper
63  * @seq:        Sequence counter for protecting updates. The lowest bit
64  *              is the index for the tk_read_base array
65  * @base:       tk_read_base array. Access is indexed by the lowest bit of
66  *              @seq.
67  *
68  * See @update_fast_timekeeper() below.
69  */
70 struct tk_fast {
71         seqcount_latch_t        seq;
72         struct tk_read_base     base[2];
73 };
74
75 /* Suspend-time cycles value for halted fast timekeeper. */
76 static u64 cycles_at_suspend;
77
78 static u64 dummy_clock_read(struct clocksource *cs)
79 {
80         if (timekeeping_suspended)
81                 return cycles_at_suspend;
82         return local_clock();
83 }
84
85 static struct clocksource dummy_clock = {
86         .read = dummy_clock_read,
87 };
88
89 /*
90  * Boot time initialization which allows local_clock() to be utilized
91  * during early boot when clocksources are not available. local_clock()
92  * returns nanoseconds already so no conversion is required, hence mult=1
93  * and shift=0. When the first proper clocksource is installed then
94  * the fast time keepers are updated with the correct values.
95  */
96 #define FAST_TK_INIT                                            \
97         {                                                       \
98                 .clock          = &dummy_clock,                 \
99                 .mask           = CLOCKSOURCE_MASK(64),         \
100                 .mult           = 1,                            \
101                 .shift          = 0,                            \
102         }
103
104 static struct tk_fast tk_fast_mono ____cacheline_aligned = {
105         .seq     = SEQCNT_LATCH_ZERO(tk_fast_mono.seq),
106         .base[0] = FAST_TK_INIT,
107         .base[1] = FAST_TK_INIT,
108 };
109
110 static struct tk_fast tk_fast_raw  ____cacheline_aligned = {
111         .seq     = SEQCNT_LATCH_ZERO(tk_fast_raw.seq),
112         .base[0] = FAST_TK_INIT,
113         .base[1] = FAST_TK_INIT,
114 };
115
116 unsigned long timekeeper_lock_irqsave(void)
117 {
118         unsigned long flags;
119
120         raw_spin_lock_irqsave(&tk_core.lock, flags);
121         return flags;
122 }
123
124 void timekeeper_unlock_irqrestore(unsigned long flags)
125 {
126         raw_spin_unlock_irqrestore(&tk_core.lock, flags);
127 }
128
129 /*
130  * Multigrain timestamps require tracking the latest fine-grained timestamp
131  * that has been issued, and never returning a coarse-grained timestamp that is
132  * earlier than that value.
133  *
134  * mg_floor represents the latest fine-grained time that has been handed out as
135  * a file timestamp on the system. This is tracked as a monotonic ktime_t, and
136  * converted to a realtime clock value on an as-needed basis.
137  *
138  * Maintaining mg_floor ensures the multigrain interfaces never issue a
139  * timestamp earlier than one that has been previously issued.
140  *
141  * The exception to this rule is when there is a backward realtime clock jump. If
142  * such an event occurs, a timestamp can appear to be earlier than a previous one.
143  */
144 static __cacheline_aligned_in_smp atomic64_t mg_floor;
145
146 static inline void tk_normalize_xtime(struct timekeeper *tk)
147 {
148         while (tk->tkr_mono.xtime_nsec >= ((u64)NSEC_PER_SEC << tk->tkr_mono.shift)) {
149                 tk->tkr_mono.xtime_nsec -= (u64)NSEC_PER_SEC << tk->tkr_mono.shift;
150                 tk->xtime_sec++;
151         }
152         while (tk->tkr_raw.xtime_nsec >= ((u64)NSEC_PER_SEC << tk->tkr_raw.shift)) {
153                 tk->tkr_raw.xtime_nsec -= (u64)NSEC_PER_SEC << tk->tkr_raw.shift;
154                 tk->raw_sec++;
155         }
156 }
157
158 static inline struct timespec64 tk_xtime(const struct timekeeper *tk)
159 {
160         struct timespec64 ts;
161
162         ts.tv_sec = tk->xtime_sec;
163         ts.tv_nsec = (long)(tk->tkr_mono.xtime_nsec >> tk->tkr_mono.shift);
164         return ts;
165 }
166
167 static void tk_set_xtime(struct timekeeper *tk, const struct timespec64 *ts)
168 {
169         tk->xtime_sec = ts->tv_sec;
170         tk->tkr_mono.xtime_nsec = (u64)ts->tv_nsec << tk->tkr_mono.shift;
171 }
172
173 static void tk_xtime_add(struct timekeeper *tk, const struct timespec64 *ts)
174 {
175         tk->xtime_sec += ts->tv_sec;
176         tk->tkr_mono.xtime_nsec += (u64)ts->tv_nsec << tk->tkr_mono.shift;
177         tk_normalize_xtime(tk);
178 }
179
180 static void tk_set_wall_to_mono(struct timekeeper *tk, struct timespec64 wtm)
181 {
182         struct timespec64 tmp;
183
184         /*
185          * Verify consistency of: offset_real = -wall_to_monotonic
186          * before modifying anything
187          */
188         set_normalized_timespec64(&tmp, -tk->wall_to_monotonic.tv_sec,
189                                         -tk->wall_to_monotonic.tv_nsec);
190         WARN_ON_ONCE(tk->offs_real != timespec64_to_ktime(tmp));
191         tk->wall_to_monotonic = wtm;
192         set_normalized_timespec64(&tmp, -wtm.tv_sec, -wtm.tv_nsec);
193         /* Paired with READ_ONCE() in ktime_mono_to_any() */
194         WRITE_ONCE(tk->offs_real, timespec64_to_ktime(tmp));
195         WRITE_ONCE(tk->offs_tai, ktime_add(tk->offs_real, ktime_set(tk->tai_offset, 0)));
196 }
197
198 static inline void tk_update_sleep_time(struct timekeeper *tk, ktime_t delta)
199 {
200         /* Paired with READ_ONCE() in ktime_mono_to_any() */
201         WRITE_ONCE(tk->offs_boot, ktime_add(tk->offs_boot, delta));
202         /*
203          * Timespec representation for VDSO update to avoid 64bit division
204          * on every update.
205          */
206         tk->monotonic_to_boot = ktime_to_timespec64(tk->offs_boot);
207 }
208
209 /*
210  * tk_clock_read - atomic clocksource read() helper
211  *
212  * This helper is necessary to use in the read paths because, while the
213  * seqcount ensures we don't return a bad value while structures are updated,
214  * it doesn't protect from potential crashes. There is the possibility that
215  * the tkr's clocksource may change between the read reference, and the
216  * clock reference passed to the read function.  This can cause crashes if
217  * the wrong clocksource is passed to the wrong read function.
218  * This isn't necessary to use when holding the tk_core.lock or doing
219  * a read of the fast-timekeeper tkrs (which is protected by its own locking
220  * and update logic).
221  */
222 static inline u64 tk_clock_read(const struct tk_read_base *tkr)
223 {
224         struct clocksource *clock = READ_ONCE(tkr->clock);
225
226         return clock->read(clock);
227 }
228
229 /**
230  * tk_setup_internals - Set up internals to use clocksource clock.
231  *
232  * @tk:         The target timekeeper to setup.
233  * @clock:              Pointer to clocksource.
234  *
235  * Calculates a fixed cycle/nsec interval for a given clocksource/adjustment
236  * pair and interval request.
237  *
238  * Unless you're the timekeeping code, you should not be using this!
239  */
240 static void tk_setup_internals(struct timekeeper *tk, struct clocksource *clock)
241 {
242         u64 interval;
243         u64 tmp, ntpinterval;
244         struct clocksource *old_clock;
245
246         ++tk->cs_was_changed_seq;
247         old_clock = tk->tkr_mono.clock;
248         tk->tkr_mono.clock = clock;
249         tk->tkr_mono.mask = clock->mask;
250         tk->tkr_mono.cycle_last = tk_clock_read(&tk->tkr_mono);
251
252         tk->tkr_raw.clock = clock;
253         tk->tkr_raw.mask = clock->mask;
254         tk->tkr_raw.cycle_last = tk->tkr_mono.cycle_last;
255
256         /* Do the ns -> cycle conversion first, using original mult */
257         tmp = NTP_INTERVAL_LENGTH;
258         tmp <<= clock->shift;
259         ntpinterval = tmp;
260         tmp += clock->mult/2;
261         do_div(tmp, clock->mult);
262         if (tmp == 0)
263                 tmp = 1;
264
265         interval = (u64) tmp;
266         tk->cycle_interval = interval;
267
268         /* Go back from cycles -> shifted ns */
269         tk->xtime_interval = interval * clock->mult;
270         tk->xtime_remainder = ntpinterval - tk->xtime_interval;
271         tk->raw_interval = interval * clock->mult;
272
273          /* if changing clocks, convert xtime_nsec shift units */
274         if (old_clock) {
275                 int shift_change = clock->shift - old_clock->shift;
276                 if (shift_change < 0) {
277                         tk->tkr_mono.xtime_nsec >>= -shift_change;
278                         tk->tkr_raw.xtime_nsec >>= -shift_change;
279                 } else {
280                         tk->tkr_mono.xtime_nsec <<= shift_change;
281                         tk->tkr_raw.xtime_nsec <<= shift_change;
282                 }
283         }
284
285         tk->tkr_mono.shift = clock->shift;
286         tk->tkr_raw.shift = clock->shift;
287
288         tk->ntp_error = 0;
289         tk->ntp_error_shift = NTP_SCALE_SHIFT - clock->shift;
290         tk->ntp_tick = ntpinterval << tk->ntp_error_shift;
291
292         /*
293          * The timekeeper keeps its own mult values for the currently
294          * active clocksource. These value will be adjusted via NTP
295          * to counteract clock drifting.
296          */
297         tk->tkr_mono.mult = clock->mult;
298         tk->tkr_raw.mult = clock->mult;
299         tk->ntp_err_mult = 0;
300         tk->skip_second_overflow = 0;
301 }
302
303 /* Timekeeper helper functions. */
304 static noinline u64 delta_to_ns_safe(const struct tk_read_base *tkr, u64 delta)
305 {
306         return mul_u64_u32_add_u64_shr(delta, tkr->mult, tkr->xtime_nsec, tkr->shift);
307 }
308
309 static inline u64 timekeeping_cycles_to_ns(const struct tk_read_base *tkr, u64 cycles)
310 {
311         /* Calculate the delta since the last update_wall_time() */
312         u64 mask = tkr->mask, delta = (cycles - tkr->cycle_last) & mask;
313
314         /*
315          * This detects both negative motion and the case where the delta
316          * overflows the multiplication with tkr->mult.
317          */
318         if (unlikely(delta > tkr->clock->max_cycles)) {
319                 /*
320                  * Handle clocksource inconsistency between CPUs to prevent
321                  * time from going backwards by checking for the MSB of the
322                  * mask being set in the delta.
323                  */
324                 if (delta & ~(mask >> 1))
325                         return tkr->xtime_nsec >> tkr->shift;
326
327                 return delta_to_ns_safe(tkr, delta);
328         }
329
330         return ((delta * tkr->mult) + tkr->xtime_nsec) >> tkr->shift;
331 }
332
333 static __always_inline u64 timekeeping_get_ns(const struct tk_read_base *tkr)
334 {
335         return timekeeping_cycles_to_ns(tkr, tk_clock_read(tkr));
336 }
337
338 /**
339  * update_fast_timekeeper - Update the fast and NMI safe monotonic timekeeper.
340  * @tkr: Timekeeping readout base from which we take the update
341  * @tkf: Pointer to NMI safe timekeeper
342  *
343  * We want to use this from any context including NMI and tracing /
344  * instrumenting the timekeeping code itself.
345  *
346  * Employ the latch technique; see @write_seqcount_latch.
347  *
348  * So if a NMI hits the update of base[0] then it will use base[1]
349  * which is still consistent. In the worst case this can result is a
350  * slightly wrong timestamp (a few nanoseconds). See
351  * @ktime_get_mono_fast_ns.
352  */
353 static void update_fast_timekeeper(const struct tk_read_base *tkr,
354                                    struct tk_fast *tkf)
355 {
356         struct tk_read_base *base = tkf->base;
357
358         /* Force readers off to base[1] */
359         write_seqcount_latch_begin(&tkf->seq);
360
361         /* Update base[0] */
362         memcpy(base, tkr, sizeof(*base));
363
364         /* Force readers back to base[0] */
365         write_seqcount_latch(&tkf->seq);
366
367         /* Update base[1] */
368         memcpy(base + 1, base, sizeof(*base));
369
370         write_seqcount_latch_end(&tkf->seq);
371 }
372
373 static __always_inline u64 __ktime_get_fast_ns(struct tk_fast *tkf)
374 {
375         struct tk_read_base *tkr;
376         unsigned int seq;
377         u64 now;
378
379         do {
380                 seq = read_seqcount_latch(&tkf->seq);
381                 tkr = tkf->base + (seq & 0x01);
382                 now = ktime_to_ns(tkr->base);
383                 now += timekeeping_get_ns(tkr);
384         } while (read_seqcount_latch_retry(&tkf->seq, seq));
385
386         return now;
387 }
388
389 /**
390  * ktime_get_mono_fast_ns - Fast NMI safe access to clock monotonic
391  *
392  * This timestamp is not guaranteed to be monotonic across an update.
393  * The timestamp is calculated by:
394  *
395  *      now = base_mono + clock_delta * slope
396  *
397  * So if the update lowers the slope, readers who are forced to the
398  * not yet updated second array are still using the old steeper slope.
399  *
400  * tmono
401  * ^
402  * |    o  n
403  * |   o n
404  * |  u
405  * | o
406  * |o
407  * |12345678---> reader order
408  *
409  * o = old slope
410  * u = update
411  * n = new slope
412  *
413  * So reader 6 will observe time going backwards versus reader 5.
414  *
415  * While other CPUs are likely to be able to observe that, the only way
416  * for a CPU local observation is when an NMI hits in the middle of
417  * the update. Timestamps taken from that NMI context might be ahead
418  * of the following timestamps. Callers need to be aware of that and
419  * deal with it.
420  */
421 u64 notrace ktime_get_mono_fast_ns(void)
422 {
423         return __ktime_get_fast_ns(&tk_fast_mono);
424 }
425 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_mono_fast_ns);
426
427 /**
428  * ktime_get_raw_fast_ns - Fast NMI safe access to clock monotonic raw
429  *
430  * Contrary to ktime_get_mono_fast_ns() this is always correct because the
431  * conversion factor is not affected by NTP/PTP correction.
432  */
433 u64 notrace ktime_get_raw_fast_ns(void)
434 {
435         return __ktime_get_fast_ns(&tk_fast_raw);
436 }
437 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_raw_fast_ns);
438
439 /**
440  * ktime_get_boot_fast_ns - NMI safe and fast access to boot clock.
441  *
442  * To keep it NMI safe since we're accessing from tracing, we're not using a
443  * separate timekeeper with updates to monotonic clock and boot offset
444  * protected with seqcounts. This has the following minor side effects:
445  *
446  * (1) Its possible that a timestamp be taken after the boot offset is updated
447  * but before the timekeeper is updated. If this happens, the new boot offset
448  * is added to the old timekeeping making the clock appear to update slightly
449  * earlier:
450  *    CPU 0                                        CPU 1
451  *    timekeeping_inject_sleeptime64()
452  *    __timekeeping_inject_sleeptime(tk, delta);
453  *                                                 timestamp();
454  *    timekeeping_update_staged(tkd, TK_CLEAR_NTP...);
455  *
456  * (2) On 32-bit systems, the 64-bit boot offset (tk->offs_boot) may be
457  * partially updated.  Since the tk->offs_boot update is a rare event, this
458  * should be a rare occurrence which postprocessing should be able to handle.
459  *
460  * The caveats vs. timestamp ordering as documented for ktime_get_mono_fast_ns()
461  * apply as well.
462  */
463 u64 notrace ktime_get_boot_fast_ns(void)
464 {
465         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
466
467         return (ktime_get_mono_fast_ns() + ktime_to_ns(data_race(tk->offs_boot)));
468 }
469 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_boot_fast_ns);
470
471 /**
472  * ktime_get_tai_fast_ns - NMI safe and fast access to tai clock.
473  *
474  * The same limitations as described for ktime_get_boot_fast_ns() apply. The
475  * mono time and the TAI offset are not read atomically which may yield wrong
476  * readouts. However, an update of the TAI offset is an rare event e.g., caused
477  * by settime or adjtimex with an offset. The user of this function has to deal
478  * with the possibility of wrong timestamps in post processing.
479  */
480 u64 notrace ktime_get_tai_fast_ns(void)
481 {
482         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
483
484         return (ktime_get_mono_fast_ns() + ktime_to_ns(data_race(tk->offs_tai)));
485 }
486 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_tai_fast_ns);
487
488 static __always_inline u64 __ktime_get_real_fast(struct tk_fast *tkf, u64 *mono)
489 {
490         struct tk_read_base *tkr;
491         u64 basem, baser, delta;
492         unsigned int seq;
493
494         do {
495                 seq = raw_read_seqcount_latch(&tkf->seq);
496                 tkr = tkf->base + (seq & 0x01);
497                 basem = ktime_to_ns(tkr->base);
498                 baser = ktime_to_ns(tkr->base_real);
499                 delta = timekeeping_get_ns(tkr);
500         } while (raw_read_seqcount_latch_retry(&tkf->seq, seq));
501
502         if (mono)
503                 *mono = basem + delta;
504         return baser + delta;
505 }
506
507 /**
508  * ktime_get_real_fast_ns: - NMI safe and fast access to clock realtime.
509  *
510  * See ktime_get_mono_fast_ns() for documentation of the time stamp ordering.
511  */
512 u64 ktime_get_real_fast_ns(void)
513 {
514         return __ktime_get_real_fast(&tk_fast_mono, NULL);
515 }
516 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real_fast_ns);
517
518 /**
519  * ktime_get_fast_timestamps: - NMI safe timestamps
520  * @snapshot:   Pointer to timestamp storage
521  *
522  * Stores clock monotonic, boottime and realtime timestamps.
523  *
524  * Boot time is a racy access on 32bit systems if the sleep time injection
525  * happens late during resume and not in timekeeping_resume(). That could
526  * be avoided by expanding struct tk_read_base with boot offset for 32bit
527  * and adding more overhead to the update. As this is a hard to observe
528  * once per resume event which can be filtered with reasonable effort using
529  * the accurate mono/real timestamps, it's probably not worth the trouble.
530  *
531  * Aside of that it might be possible on 32 and 64 bit to observe the
532  * following when the sleep time injection happens late:
533  *
534  * CPU 0                                CPU 1
535  * timekeeping_resume()
536  * ktime_get_fast_timestamps()
537  *      mono, real = __ktime_get_real_fast()
538  *                                      inject_sleep_time()
539  *                                         update boot offset
540  *      boot = mono + bootoffset;
541  *
542  * That means that boot time already has the sleep time adjustment, but
543  * real time does not. On the next readout both are in sync again.
544  *
545  * Preventing this for 64bit is not really feasible without destroying the
546  * careful cache layout of the timekeeper because the sequence count and
547  * struct tk_read_base would then need two cache lines instead of one.
548  *
549  * Access to the time keeper clock source is disabled across the innermost
550  * steps of suspend/resume. The accessors still work, but the timestamps
551  * are frozen until time keeping is resumed which happens very early.
552  *
553  * For regular suspend/resume there is no observable difference vs. sched
554  * clock, but it might affect some of the nasty low level debug printks.
555  *
556  * OTOH, access to sched clock is not guaranteed across suspend/resume on
557  * all systems either so it depends on the hardware in use.
558  *
559  * If that turns out to be a real problem then this could be mitigated by
560  * using sched clock in a similar way as during early boot. But it's not as
561  * trivial as on early boot because it needs some careful protection
562  * against the clock monotonic timestamp jumping backwards on resume.
563  */
564 void ktime_get_fast_timestamps(struct ktime_timestamps *snapshot)
565 {
566         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
567
568         snapshot->real = __ktime_get_real_fast(&tk_fast_mono, &snapshot->mono);
569         snapshot->boot = snapshot->mono + ktime_to_ns(data_race(tk->offs_boot));
570 }
571
572 /**
573  * halt_fast_timekeeper - Prevent fast timekeeper from accessing clocksource.
574  * @tk: Timekeeper to snapshot.
575  *
576  * It generally is unsafe to access the clocksource after timekeeping has been
577  * suspended, so take a snapshot of the readout base of @tk and use it as the
578  * fast timekeeper's readout base while suspended.  It will return the same
579  * number of cycles every time until timekeeping is resumed at which time the
580  * proper readout base for the fast timekeeper will be restored automatically.
581  */
582 static void halt_fast_timekeeper(const struct timekeeper *tk)
583 {
584         static struct tk_read_base tkr_dummy;
585         const struct tk_read_base *tkr = &tk->tkr_mono;
586
587         memcpy(&tkr_dummy, tkr, sizeof(tkr_dummy));
588         cycles_at_suspend = tk_clock_read(tkr);
589         tkr_dummy.clock = &dummy_clock;
590         tkr_dummy.base_real = tkr->base + tk->offs_real;
591         update_fast_timekeeper(&tkr_dummy, &tk_fast_mono);
592
593         tkr = &tk->tkr_raw;
594         memcpy(&tkr_dummy, tkr, sizeof(tkr_dummy));
595         tkr_dummy.clock = &dummy_clock;
596         update_fast_timekeeper(&tkr_dummy, &tk_fast_raw);
597 }
598
599 static RAW_NOTIFIER_HEAD(pvclock_gtod_chain);
600
601 static void update_pvclock_gtod(struct timekeeper *tk, bool was_set)
602 {
603         raw_notifier_call_chain(&pvclock_gtod_chain, was_set, tk);
604 }
605
606 /**
607  * pvclock_gtod_register_notifier - register a pvclock timedata update listener
608  * @nb: Pointer to the notifier block to register
609  */
610 int pvclock_gtod_register_notifier(struct notifier_block *nb)
611 {
612         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
613         int ret;
614
615         guard(raw_spinlock_irqsave)(&tk_core.lock);
616         ret = raw_notifier_chain_register(&pvclock_gtod_chain, nb);
617         update_pvclock_gtod(tk, true);
618
619         return ret;
620 }
621 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_register_notifier);
622
623 /**
624  * pvclock_gtod_unregister_notifier - unregister a pvclock
625  * timedata update listener
626  * @nb: Pointer to the notifier block to unregister
627  */
628 int pvclock_gtod_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
629 {
630         guard(raw_spinlock_irqsave)(&tk_core.lock);
631         return raw_notifier_chain_unregister(&pvclock_gtod_chain, nb);
632 }
633 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_unregister_notifier);
634
635 /*
636  * tk_update_leap_state - helper to update the next_leap_ktime
637  */
638 static inline void tk_update_leap_state(struct timekeeper *tk)
639 {
640         tk->next_leap_ktime = ntp_get_next_leap();
641         if (tk->next_leap_ktime != KTIME_MAX)
642                 /* Convert to monotonic time */
643                 tk->next_leap_ktime = ktime_sub(tk->next_leap_ktime, tk->offs_real);
644 }
645
646 /*
647  * Leap state update for both shadow and the real timekeeper
648  * Separate to spare a full memcpy() of the timekeeper.
649  */
650 static void tk_update_leap_state_all(struct tk_data *tkd)
651 {
652         write_seqcount_begin(&tkd->seq);
653         tk_update_leap_state(&tkd->shadow_timekeeper);
654         tkd->timekeeper.next_leap_ktime = tkd->shadow_timekeeper.next_leap_ktime;
655         write_seqcount_end(&tkd->seq);
656 }
657
658 /*
659  * Update the ktime_t based scalar nsec members of the timekeeper
660  */
661 static inline void tk_update_ktime_data(struct timekeeper *tk)
662 {
663         u64 seconds;
664         u32 nsec;
665
666         /*
667          * The xtime based monotonic readout is:
668          *      nsec = (xtime_sec + wtm_sec) * 1e9 + wtm_nsec + now();
669          * The ktime based monotonic readout is:
670          *      nsec = base_mono + now();
671          * ==> base_mono = (xtime_sec + wtm_sec) * 1e9 + wtm_nsec
672          */
673         seconds = (u64)(tk->xtime_sec + tk->wall_to_monotonic.tv_sec);
674         nsec = (u32) tk->wall_to_monotonic.tv_nsec;
675         tk->tkr_mono.base = ns_to_ktime(seconds * NSEC_PER_SEC + nsec);
676
677         /*
678          * The sum of the nanoseconds portions of xtime and
679          * wall_to_monotonic can be greater/equal one second. Take
680          * this into account before updating tk->ktime_sec.
681          */
682         nsec += (u32)(tk->tkr_mono.xtime_nsec >> tk->tkr_mono.shift);
683         if (nsec >= NSEC_PER_SEC)
684                 seconds++;
685         tk->ktime_sec = seconds;
686
687         /* Update the monotonic raw base */
688         tk->tkr_raw.base = ns_to_ktime(tk->raw_sec * NSEC_PER_SEC);
689 }
690
691 /*
692  * Restore the shadow timekeeper from the real timekeeper.
693  */
694 static void timekeeping_restore_shadow(struct tk_data *tkd)
695 {
696         lockdep_assert_held(&tkd->lock);
697         memcpy(&tkd->shadow_timekeeper, &tkd->timekeeper, sizeof(tkd->timekeeper));
698 }
699
700 static void timekeeping_update_from_shadow(struct tk_data *tkd, unsigned int action)
701 {
702         struct timekeeper *tk = &tk_core.shadow_timekeeper;
703
704         lockdep_assert_held(&tkd->lock);
705
706         /*
707          * Block out readers before running the updates below because that
708          * updates VDSO and other time related infrastructure. Not blocking
709          * the readers might let a reader see time going backwards when
710          * reading from the VDSO after the VDSO update and then reading in
711          * the kernel from the timekeeper before that got updated.
712          */
713         write_seqcount_begin(&tkd->seq);
714
715         if (action & TK_CLEAR_NTP) {
716                 tk->ntp_error = 0;
717                 ntp_clear();
718         }
719
720         tk_update_leap_state(tk);
721         tk_update_ktime_data(tk);
722
723         update_vsyscall(tk);
724         update_pvclock_gtod(tk, action & TK_CLOCK_WAS_SET);
725
726         tk->tkr_mono.base_real = tk->tkr_mono.base + tk->offs_real;
727         update_fast_timekeeper(&tk->tkr_mono, &tk_fast_mono);
728         update_fast_timekeeper(&tk->tkr_raw,  &tk_fast_raw);
729
730         if (action & TK_CLOCK_WAS_SET)
731                 tk->clock_was_set_seq++;
732
733         /*
734          * Update the real timekeeper.
735          *
736          * We could avoid this memcpy() by switching pointers, but that has
737          * the downside that the reader side does not longer benefit from
738          * the cacheline optimized data layout of the timekeeper and requires
739          * another indirection.
740          */
741         memcpy(&tkd->timekeeper, tk, sizeof(*tk));
742         write_seqcount_end(&tkd->seq);
743 }
744
745 /**
746  * timekeeping_forward_now - update clock to the current time
747  * @tk:         Pointer to the timekeeper to update
748  *
749  * Forward the current clock to update its state since the last call to
750  * update_wall_time(). This is useful before significant clock changes,
751  * as it avoids having to deal with this time offset explicitly.
752  */
753 static void timekeeping_forward_now(struct timekeeper *tk)
754 {
755         u64 cycle_now, delta;
756
757         cycle_now = tk_clock_read(&tk->tkr_mono);
758         delta = clocksource_delta(cycle_now, tk->tkr_mono.cycle_last, tk->tkr_mono.mask,
759                                   tk->tkr_mono.clock->max_raw_delta);
760         tk->tkr_mono.cycle_last = cycle_now;
761         tk->tkr_raw.cycle_last  = cycle_now;
762
763         while (delta > 0) {
764                 u64 max = tk->tkr_mono.clock->max_cycles;
765                 u64 incr = delta < max ? delta : max;
766
767                 tk->tkr_mono.xtime_nsec += incr * tk->tkr_mono.mult;
768                 tk->tkr_raw.xtime_nsec += incr * tk->tkr_raw.mult;
769                 tk_normalize_xtime(tk);
770                 delta -= incr;
771         }
772 }
773
774 /**
775  * ktime_get_real_ts64 - Returns the time of day in a timespec64.
776  * @ts:         pointer to the timespec to be set
777  *
778  * Returns the time of day in a timespec64 (WARN if suspended).
779  */
780 void ktime_get_real_ts64(struct timespec64 *ts)
781 {
782         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
783         unsigned int seq;
784         u64 nsecs;
785
786         WARN_ON(timekeeping_suspended);
787
788         do {
789                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
790
791                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
792                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_mono);
793
794         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
795
796         ts->tv_nsec = 0;
797         timespec64_add_ns(ts, nsecs);
798 }
799 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_real_ts64);
800
801 ktime_t ktime_get(void)
802 {
803         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
804         unsigned int seq;
805         ktime_t base;
806         u64 nsecs;
807
808         WARN_ON(timekeeping_suspended);
809
810         do {
811                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
812                 base = tk->tkr_mono.base;
813                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_mono);
814
815         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
816
817         return ktime_add_ns(base, nsecs);
818 }
819 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
820
821 u32 ktime_get_resolution_ns(void)
822 {
823         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
824         unsigned int seq;
825         u32 nsecs;
826
827         WARN_ON(timekeeping_suspended);
828
829         do {
830                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
831                 nsecs = tk->tkr_mono.mult >> tk->tkr_mono.shift;
832         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
833
834         return nsecs;
835 }
836 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_resolution_ns);
837
838 static ktime_t *offsets[TK_OFFS_MAX] = {
839         [TK_OFFS_REAL]  = &tk_core.timekeeper.offs_real,
840         [TK_OFFS_BOOT]  = &tk_core.timekeeper.offs_boot,
841         [TK_OFFS_TAI]   = &tk_core.timekeeper.offs_tai,
842 };
843
844 ktime_t ktime_get_with_offset(enum tk_offsets offs)
845 {
846         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
847         unsigned int seq;
848         ktime_t base, *offset = offsets[offs];
849         u64 nsecs;
850
851         WARN_ON(timekeeping_suspended);
852
853         do {
854                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
855                 base = ktime_add(tk->tkr_mono.base, *offset);
856                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_mono);
857
858         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
859
860         return ktime_add_ns(base, nsecs);
861
862 }
863 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_with_offset);
864
865 ktime_t ktime_get_coarse_with_offset(enum tk_offsets offs)
866 {
867         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
868         unsigned int seq;
869         ktime_t base, *offset = offsets[offs];
870         u64 nsecs;
871
872         WARN_ON(timekeeping_suspended);
873
874         do {
875                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
876                 base = ktime_add(tk->tkr_mono.base, *offset);
877                 nsecs = tk->tkr_mono.xtime_nsec >> tk->tkr_mono.shift;
878
879         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
880
881         return ktime_add_ns(base, nsecs);
882 }
883 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_coarse_with_offset);
884
885 /**
886  * ktime_mono_to_any() - convert monotonic time to any other time
887  * @tmono:      time to convert.
888  * @offs:       which offset to use
889  */
890 ktime_t ktime_mono_to_any(ktime_t tmono, enum tk_offsets offs)
891 {
892         ktime_t *offset = offsets[offs];
893         unsigned int seq;
894         ktime_t tconv;
895
896         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT)) {
897                 /*
898                  * Paired with WRITE_ONCE()s in tk_set_wall_to_mono() and
899                  * tk_update_sleep_time().
900                  */
901                 return ktime_add(tmono, READ_ONCE(*offset));
902         }
903
904         do {
905                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
906                 tconv = ktime_add(tmono, *offset);
907         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
908
909         return tconv;
910 }
911 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_mono_to_any);
912
913 /**
914  * ktime_get_raw - Returns the raw monotonic time in ktime_t format
915  */
916 ktime_t ktime_get_raw(void)
917 {
918         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
919         unsigned int seq;
920         ktime_t base;
921         u64 nsecs;
922
923         do {
924                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
925                 base = tk->tkr_raw.base;
926                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_raw);
927
928         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
929
930         return ktime_add_ns(base, nsecs);
931 }
932 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_raw);
933
934 /**
935  * ktime_get_ts64 - get the monotonic clock in timespec64 format
936  * @ts:         pointer to timespec variable
937  *
938  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
939  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
940  * in normalized timespec64 format in the variable pointed to by @ts.
941  */
942 void ktime_get_ts64(struct timespec64 *ts)
943 {
944         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
945         struct timespec64 tomono;
946         unsigned int seq;
947         u64 nsec;
948
949         WARN_ON(timekeeping_suspended);
950
951         do {
952                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
953                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
954                 nsec = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_mono);
955                 tomono = tk->wall_to_monotonic;
956
957         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
958
959         ts->tv_sec += tomono.tv_sec;
960         ts->tv_nsec = 0;
961         timespec64_add_ns(ts, nsec + tomono.tv_nsec);
962 }
963 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts64);
964
965 /**
966  * ktime_get_seconds - Get the seconds portion of CLOCK_MONOTONIC
967  *
968  * Returns the seconds portion of CLOCK_MONOTONIC with a single non
969  * serialized read. tk->ktime_sec is of type 'unsigned long' so this
970  * works on both 32 and 64 bit systems. On 32 bit systems the readout
971  * covers ~136 years of uptime which should be enough to prevent
972  * premature wrap arounds.
973  */
974 time64_t ktime_get_seconds(void)
975 {
976         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
977
978         WARN_ON(timekeeping_suspended);
979         return tk->ktime_sec;
980 }
981 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_seconds);
982
983 /**
984  * ktime_get_real_seconds - Get the seconds portion of CLOCK_REALTIME
985  *
986  * Returns the wall clock seconds since 1970.
987  *
988  * For 64bit systems the fast access to tk->xtime_sec is preserved. On
989  * 32bit systems the access must be protected with the sequence
990  * counter to provide "atomic" access to the 64bit tk->xtime_sec
991  * value.
992  */
993 time64_t ktime_get_real_seconds(void)
994 {
995         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
996         time64_t seconds;
997         unsigned int seq;
998
999         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
1000                 return tk->xtime_sec;
1001
1002         do {
1003                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1004                 seconds = tk->xtime_sec;
1005
1006         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1007
1008         return seconds;
1009 }
1010 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real_seconds);
1011
1012 /**
1013  * __ktime_get_real_seconds - The same as ktime_get_real_seconds
1014  * but without the sequence counter protect. This internal function
1015  * is called just when timekeeping lock is already held.
1016  */
1017 noinstr time64_t __ktime_get_real_seconds(void)
1018 {
1019         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1020
1021         return tk->xtime_sec;
1022 }
1023
1024 /**
1025  * ktime_get_snapshot - snapshots the realtime/monotonic raw clocks with counter
1026  * @systime_snapshot:   pointer to struct receiving the system time snapshot
1027  */
1028 void ktime_get_snapshot(struct system_time_snapshot *systime_snapshot)
1029 {
1030         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1031         unsigned int seq;
1032         ktime_t base_raw;
1033         ktime_t base_real;
1034         ktime_t base_boot;
1035         u64 nsec_raw;
1036         u64 nsec_real;
1037         u64 now;
1038
1039         WARN_ON_ONCE(timekeeping_suspended);
1040
1041         do {
1042                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1043                 now = tk_clock_read(&tk->tkr_mono);
1044                 systime_snapshot->cs_id = tk->tkr_mono.clock->id;
1045                 systime_snapshot->cs_was_changed_seq = tk->cs_was_changed_seq;
1046                 systime_snapshot->clock_was_set_seq = tk->clock_was_set_seq;
1047                 base_real = ktime_add(tk->tkr_mono.base,
1048                                       tk_core.timekeeper.offs_real);
1049                 base_boot = ktime_add(tk->tkr_mono.base,
1050                                       tk_core.timekeeper.offs_boot);
1051                 base_raw = tk->tkr_raw.base;
1052                 nsec_real = timekeeping_cycles_to_ns(&tk->tkr_mono, now);
1053                 nsec_raw  = timekeeping_cycles_to_ns(&tk->tkr_raw, now);
1054         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1055
1056         systime_snapshot->cycles = now;
1057         systime_snapshot->real = ktime_add_ns(base_real, nsec_real);
1058         systime_snapshot->boot = ktime_add_ns(base_boot, nsec_real);
1059         systime_snapshot->raw = ktime_add_ns(base_raw, nsec_raw);
1060 }
1061 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_snapshot);
1062
1063 /* Scale base by mult/div checking for overflow */
1064 static int scale64_check_overflow(u64 mult, u64 div, u64 *base)
1065 {
1066         u64 tmp, rem;
1067
1068         tmp = div64_u64_rem(*base, div, &rem);
1069
1070         if (((int)sizeof(u64)*8 - fls64(mult) < fls64(tmp)) ||
1071             ((int)sizeof(u64)*8 - fls64(mult) < fls64(rem)))
1072                 return -EOVERFLOW;
1073         tmp *= mult;
1074
1075         rem = div64_u64(rem * mult, div);
1076         *base = tmp + rem;
1077         return 0;
1078 }
1079
1080 /**
1081  * adjust_historical_crosststamp - adjust crosstimestamp previous to current interval
1082  * @history:                    Snapshot representing start of history
1083  * @partial_history_cycles:     Cycle offset into history (fractional part)
1084  * @total_history_cycles:       Total history length in cycles
1085  * @discontinuity:              True indicates clock was set on history period
1086  * @ts:                         Cross timestamp that should be adjusted using
1087  *      partial/total ratio
1088  *
1089  * Helper function used by get_device_system_crosststamp() to correct the
1090  * crosstimestamp corresponding to the start of the current interval to the
1091  * system counter value (timestamp point) provided by the driver. The
1092  * total_history_* quantities are the total history starting at the provided
1093  * reference point and ending at the start of the current interval. The cycle
1094  * count between the driver timestamp point and the start of the current
1095  * interval is partial_history_cycles.
1096  */
1097 static int adjust_historical_crosststamp(struct system_time_snapshot *history,
1098                                          u64 partial_history_cycles,
1099                                          u64 total_history_cycles,
1100                                          bool discontinuity,
1101                                          struct system_device_crosststamp *ts)
1102 {
1103         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1104         u64 corr_raw, corr_real;
1105         bool interp_forward;
1106         int ret;
1107
1108         if (total_history_cycles == 0 || partial_history_cycles == 0)
1109                 return 0;
1110
1111         /* Interpolate shortest distance from beginning or end of history */
1112         interp_forward = partial_history_cycles > total_history_cycles / 2;
1113         partial_history_cycles = interp_forward ?
1114                 total_history_cycles - partial_history_cycles :
1115                 partial_history_cycles;
1116
1117         /*
1118          * Scale the monotonic raw time delta by:
1119          *      partial_history_cycles / total_history_cycles
1120          */
1121         corr_raw = (u64)ktime_to_ns(
1122                 ktime_sub(ts->sys_monoraw, history->raw));
1123         ret = scale64_check_overflow(partial_history_cycles,
1124                                      total_history_cycles, &corr_raw);
1125         if (ret)
1126                 return ret;
1127
1128         /*
1129          * If there is a discontinuity in the history, scale monotonic raw
1130          *      correction by:
1131          *      mult(real)/mult(raw) yielding the realtime correction
1132          * Otherwise, calculate the realtime correction similar to monotonic
1133          *      raw calculation
1134          */
1135         if (discontinuity) {
1136                 corr_real = mul_u64_u32_div
1137                         (corr_raw, tk->tkr_mono.mult, tk->tkr_raw.mult);
1138         } else {
1139                 corr_real = (u64)ktime_to_ns(
1140                         ktime_sub(ts->sys_realtime, history->real));
1141                 ret = scale64_check_overflow(partial_history_cycles,
1142                                              total_history_cycles, &corr_real);
1143                 if (ret)
1144                         return ret;
1145         }
1146
1147         /* Fixup monotonic raw and real time time values */
1148         if (interp_forward) {
1149                 ts->sys_monoraw = ktime_add_ns(history->raw, corr_raw);
1150                 ts->sys_realtime = ktime_add_ns(history->real, corr_real);
1151         } else {
1152                 ts->sys_monoraw = ktime_sub_ns(ts->sys_monoraw, corr_raw);
1153                 ts->sys_realtime = ktime_sub_ns(ts->sys_realtime, corr_real);
1154         }
1155
1156         return 0;
1157 }
1158
1159 /*
1160  * timestamp_in_interval - true if ts is chronologically in [start, end]
1161  *
1162  * True if ts occurs chronologically at or after start, and before or at end.
1163  */
1164 static bool timestamp_in_interval(u64 start, u64 end, u64 ts)
1165 {
1166         if (ts >= start && ts <= end)
1167                 return true;
1168         if (start > end && (ts >= start || ts <= end))
1169                 return true;
1170         return false;
1171 }
1172
1173 static bool convert_clock(u64 *val, u32 numerator, u32 denominator)
1174 {
1175         u64 rem, res;
1176
1177         if (!numerator || !denominator)
1178                 return false;
1179
1180         res = div64_u64_rem(*val, denominator, &rem) * numerator;
1181         *val = res + div_u64(rem * numerator, denominator);
1182         return true;
1183 }
1184
1185 static bool convert_base_to_cs(struct system_counterval_t *scv)
1186 {
1187         struct clocksource *cs = tk_core.timekeeper.tkr_mono.clock;
1188         struct clocksource_base *base;
1189         u32 num, den;
1190
1191         /* The timestamp was taken from the time keeper clock source */
1192         if (cs->id == scv->cs_id)
1193                 return true;
1194
1195         /*
1196          * Check whether cs_id matches the base clock. Prevent the compiler from
1197          * re-evaluating @base as the clocksource might change concurrently.
1198          */
1199         base = READ_ONCE(cs->base);
1200         if (!base || base->id != scv->cs_id)
1201                 return false;
1202
1203         num = scv->use_nsecs ? cs->freq_khz : base->numerator;
1204         den = scv->use_nsecs ? USEC_PER_SEC : base->denominator;
1205
1206         if (!convert_clock(&scv->cycles, num, den))
1207                 return false;
1208
1209         scv->cycles += base->offset;
1210         return true;
1211 }
1212
1213 static bool convert_cs_to_base(u64 *cycles, enum clocksource_ids base_id)
1214 {
1215         struct clocksource *cs = tk_core.timekeeper.tkr_mono.clock;
1216         struct clocksource_base *base;
1217
1218         /*
1219          * Check whether base_id matches the base clock. Prevent the compiler from
1220          * re-evaluating @base as the clocksource might change concurrently.
1221          */
1222         base = READ_ONCE(cs->base);
1223         if (!base || base->id != base_id)
1224                 return false;
1225
1226         *cycles -= base->offset;
1227         if (!convert_clock(cycles, base->denominator, base->numerator))
1228                 return false;
1229         return true;
1230 }
1231
1232 static bool convert_ns_to_cs(u64 *delta)
1233 {
1234         struct tk_read_base *tkr = &tk_core.timekeeper.tkr_mono;
1235
1236         if (BITS_TO_BYTES(fls64(*delta) + tkr->shift) >= sizeof(*delta))
1237                 return false;
1238
1239         *delta = div_u64((*delta << tkr->shift) - tkr->xtime_nsec, tkr->mult);
1240         return true;
1241 }
1242
1243 /**
1244  * ktime_real_to_base_clock() - Convert CLOCK_REALTIME timestamp to a base clock timestamp
1245  * @treal:      CLOCK_REALTIME timestamp to convert
1246  * @base_id:    base clocksource id
1247  * @cycles:     pointer to store the converted base clock timestamp
1248  *
1249  * Converts a supplied, future realtime clock value to the corresponding base clock value.
1250  *
1251  * Return:  true if the conversion is successful, false otherwise.
1252  */
1253 bool ktime_real_to_base_clock(ktime_t treal, enum clocksource_ids base_id, u64 *cycles)
1254 {
1255         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1256         unsigned int seq;
1257         u64 delta;
1258
1259         do {
1260                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1261                 if ((u64)treal < tk->tkr_mono.base_real)
1262                         return false;
1263                 delta = (u64)treal - tk->tkr_mono.base_real;
1264                 if (!convert_ns_to_cs(&delta))
1265                         return false;
1266                 *cycles = tk->tkr_mono.cycle_last + delta;
1267                 if (!convert_cs_to_base(cycles, base_id))
1268                         return false;
1269         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1270
1271         return true;
1272 }
1273 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_real_to_base_clock);
1274
1275 /**
1276  * get_device_system_crosststamp - Synchronously capture system/device timestamp
1277  * @get_time_fn:        Callback to get simultaneous device time and
1278  *      system counter from the device driver
1279  * @ctx:                Context passed to get_time_fn()
1280  * @history_begin:      Historical reference point used to interpolate system
1281  *      time when counter provided by the driver is before the current interval
1282  * @xtstamp:            Receives simultaneously captured system and device time
1283  *
1284  * Reads a timestamp from a device and correlates it to system time
1285  */
1286 int get_device_system_crosststamp(int (*get_time_fn)
1287                                   (ktime_t *device_time,
1288                                    struct system_counterval_t *sys_counterval,
1289                                    void *ctx),
1290                                   void *ctx,
1291                                   struct system_time_snapshot *history_begin,
1292                                   struct system_device_crosststamp *xtstamp)
1293 {
1294         struct system_counterval_t system_counterval;
1295         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1296         u64 cycles, now, interval_start;
1297         unsigned int clock_was_set_seq = 0;
1298         ktime_t base_real, base_raw;
1299         u64 nsec_real, nsec_raw;
1300         u8 cs_was_changed_seq;
1301         unsigned int seq;
1302         bool do_interp;
1303         int ret;
1304
1305         do {
1306                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1307                 /*
1308                  * Try to synchronously capture device time and a system
1309                  * counter value calling back into the device driver
1310                  */
1311                 ret = get_time_fn(&xtstamp->device, &system_counterval, ctx);
1312                 if (ret)
1313                         return ret;
1314
1315                 /*
1316                  * Verify that the clocksource ID associated with the captured
1317                  * system counter value is the same as for the currently
1318                  * installed timekeeper clocksource
1319                  */
1320                 if (system_counterval.cs_id == CSID_GENERIC ||
1321                     !convert_base_to_cs(&system_counterval))
1322                         return -ENODEV;
1323                 cycles = system_counterval.cycles;
1324
1325                 /*
1326                  * Check whether the system counter value provided by the
1327                  * device driver is on the current timekeeping interval.
1328                  */
1329                 now = tk_clock_read(&tk->tkr_mono);
1330                 interval_start = tk->tkr_mono.cycle_last;
1331                 if (!timestamp_in_interval(interval_start, now, cycles)) {
1332                         clock_was_set_seq = tk->clock_was_set_seq;
1333                         cs_was_changed_seq = tk->cs_was_changed_seq;
1334                         cycles = interval_start;
1335                         do_interp = true;
1336                 } else {
1337                         do_interp = false;
1338                 }
1339
1340                 base_real = ktime_add(tk->tkr_mono.base,
1341                                       tk_core.timekeeper.offs_real);
1342                 base_raw = tk->tkr_raw.base;
1343
1344                 nsec_real = timekeeping_cycles_to_ns(&tk->tkr_mono, cycles);
1345                 nsec_raw = timekeeping_cycles_to_ns(&tk->tkr_raw, cycles);
1346         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1347
1348         xtstamp->sys_realtime = ktime_add_ns(base_real, nsec_real);
1349         xtstamp->sys_monoraw = ktime_add_ns(base_raw, nsec_raw);
1350
1351         /*
1352          * Interpolate if necessary, adjusting back from the start of the
1353          * current interval
1354          */
1355         if (do_interp) {
1356                 u64 partial_history_cycles, total_history_cycles;
1357                 bool discontinuity;
1358
1359                 /*
1360                  * Check that the counter value is not before the provided
1361                  * history reference and that the history doesn't cross a
1362                  * clocksource change
1363                  */
1364                 if (!history_begin ||
1365                     !timestamp_in_interval(history_begin->cycles,
1366                                            cycles, system_counterval.cycles) ||
1367                     history_begin->cs_was_changed_seq != cs_was_changed_seq)
1368                         return -EINVAL;
1369                 partial_history_cycles = cycles - system_counterval.cycles;
1370                 total_history_cycles = cycles - history_begin->cycles;
1371                 discontinuity =
1372                         history_begin->clock_was_set_seq != clock_was_set_seq;
1373
1374                 ret = adjust_historical_crosststamp(history_begin,
1375                                                     partial_history_cycles,
1376                                                     total_history_cycles,
1377                                                     discontinuity, xtstamp);
1378                 if (ret)
1379                         return ret;
1380         }
1381
1382         return 0;
1383 }
1384 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_device_system_crosststamp);
1385
1386 /**
1387  * timekeeping_clocksource_has_base - Check whether the current clocksource
1388  *                                    is based on given a base clock
1389  * @id:         base clocksource ID
1390  *
1391  * Note:        The return value is a snapshot which can become invalid right
1392  *              after the function returns.
1393  *
1394  * Return:      true if the timekeeper clocksource has a base clock with @id,
1395  *              false otherwise
1396  */
1397 bool timekeeping_clocksource_has_base(enum clocksource_ids id)
1398 {
1399         /*
1400          * This is a snapshot, so no point in using the sequence
1401          * count. Just prevent the compiler from re-evaluating @base as the
1402          * clocksource might change concurrently.
1403          */
1404         struct clocksource_base *base = READ_ONCE(tk_core.timekeeper.tkr_mono.clock->base);
1405
1406         return base ? base->id == id : false;
1407 }
1408 EXPORT_SYMBOL_GPL(timekeeping_clocksource_has_base);
1409
1410 /**
1411  * do_settimeofday64 - Sets the time of day.
1412  * @ts:     pointer to the timespec64 variable containing the new time
1413  *
1414  * Sets the time of day to the new time and update NTP and notify hrtimers
1415  */
1416 int do_settimeofday64(const struct timespec64 *ts)
1417 {
1418         struct timespec64 ts_delta, xt;
1419
1420         if (!timespec64_valid_settod(ts))
1421                 return -EINVAL;
1422
1423         scoped_guard (raw_spinlock_irqsave, &tk_core.lock) {
1424                 struct timekeeper *tks = &tk_core.shadow_timekeeper;
1425
1426                 timekeeping_forward_now(tks);
1427
1428                 xt = tk_xtime(tks);
1429                 ts_delta = timespec64_sub(*ts, xt);
1430
1431                 if (timespec64_compare(&tks->wall_to_monotonic, &ts_delta) > 0) {
1432                         timekeeping_restore_shadow(&tk_core);
1433                         return -EINVAL;
1434                 }
1435
1436                 tk_set_wall_to_mono(tks, timespec64_sub(tks->wall_to_monotonic, ts_delta));
1437                 tk_set_xtime(tks, ts);
1438                 timekeeping_update_from_shadow(&tk_core, TK_UPDATE_ALL);
1439         }
1440
1441         /* Signal hrtimers about time change */
1442         clock_was_set(CLOCK_SET_WALL);
1443
1444         audit_tk_injoffset(ts_delta);
1445         add_device_randomness(ts, sizeof(*ts));
1446         return 0;
1447 }
1448 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday64);
1449
1450 /**
1451  * timekeeping_inject_offset - Adds or subtracts from the current time.
1452  * @ts:         Pointer to the timespec variable containing the offset
1453  *
1454  * Adds or subtracts an offset value from the current time.
1455  */
1456 static int timekeeping_inject_offset(const struct timespec64 *ts)
1457 {
1458         if (ts->tv_nsec < 0 || ts->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
1459                 return -EINVAL;
1460
1461         scoped_guard (raw_spinlock_irqsave, &tk_core.lock) {
1462                 struct timekeeper *tks = &tk_core.shadow_timekeeper;
1463                 struct timespec64 tmp;
1464
1465                 timekeeping_forward_now(tks);
1466
1467                 /* Make sure the proposed value is valid */
1468                 tmp = timespec64_add(tk_xtime(tks), *ts);
1469                 if (timespec64_compare(&tks->wall_to_monotonic, ts) > 0 ||
1470                     !timespec64_valid_settod(&tmp)) {
1471                         timekeeping_restore_shadow(&tk_core);
1472                         return -EINVAL;
1473                 }
1474
1475                 tk_xtime_add(tks, ts);
1476                 tk_set_wall_to_mono(tks, timespec64_sub(tks->wall_to_monotonic, *ts));
1477                 timekeeping_update_from_shadow(&tk_core, TK_UPDATE_ALL);
1478         }
1479
1480         /* Signal hrtimers about time change */
1481         clock_was_set(CLOCK_SET_WALL);
1482         return 0;
1483 }
1484
1485 /*
1486  * Indicates if there is an offset between the system clock and the hardware
1487  * clock/persistent clock/rtc.
1488  */
1489 int persistent_clock_is_local;
1490
1491 /*
1492  * Adjust the time obtained from the CMOS to be UTC time instead of
1493  * local time.
1494  *
1495  * This is ugly, but preferable to the alternatives.  Otherwise we
1496  * would either need to write a program to do it in /etc/rc (and risk
1497  * confusion if the program gets run more than once; it would also be
1498  * hard to make the program warp the clock precisely n hours)  or
1499  * compile in the timezone information into the kernel.  Bad, bad....
1500  *
1501  *                                              - TYT, 1992-01-01
1502  *
1503  * The best thing to do is to keep the CMOS clock in universal time (UTC)
1504  * as real UNIX machines always do it. This avoids all headaches about
1505  * daylight saving times and warping kernel clocks.
1506  */
1507 void timekeeping_warp_clock(void)
1508 {
1509         if (sys_tz.tz_minuteswest != 0) {
1510                 struct timespec64 adjust;
1511
1512                 persistent_clock_is_local = 1;
1513                 adjust.tv_sec = sys_tz.tz_minuteswest * 60;
1514                 adjust.tv_nsec = 0;
1515                 timekeeping_inject_offset(&adjust);
1516         }
1517 }
1518
1519 /*
1520  * __timekeeping_set_tai_offset - Sets the TAI offset from UTC and monotonic
1521  */
1522 static void __timekeeping_set_tai_offset(struct timekeeper *tk, s32 tai_offset)
1523 {
1524         tk->tai_offset = tai_offset;
1525         tk->offs_tai = ktime_add(tk->offs_real, ktime_set(tai_offset, 0));
1526 }
1527
1528 /*
1529  * change_clocksource - Swaps clocksources if a new one is available
1530  *
1531  * Accumulates current time interval and initializes new clocksource
1532  */
1533 static int change_clocksource(void *data)
1534 {
1535         struct clocksource *new = data, *old = NULL;
1536
1537         /*
1538          * If the clocksource is in a module, get a module reference.
1539          * Succeeds for built-in code (owner == NULL) as well. Abort if the
1540          * reference can't be acquired.
1541          */
1542         if (!try_module_get(new->owner))
1543                 return 0;
1544
1545         /* Abort if the device can't be enabled */
1546         if (new->enable && new->enable(new) != 0) {
1547                 module_put(new->owner);
1548                 return 0;
1549         }
1550
1551         scoped_guard (raw_spinlock_irqsave, &tk_core.lock) {
1552                 struct timekeeper *tks = &tk_core.shadow_timekeeper;
1553
1554                 timekeeping_forward_now(tks);
1555                 old = tks->tkr_mono.clock;
1556                 tk_setup_internals(tks, new);
1557                 timekeeping_update_from_shadow(&tk_core, TK_UPDATE_ALL);
1558         }
1559
1560         if (old) {
1561                 if (old->disable)
1562                         old->disable(old);
1563                 module_put(old->owner);
1564         }
1565
1566         return 0;
1567 }
1568
1569 /**
1570  * timekeeping_notify - Install a new clock source
1571  * @clock:              pointer to the clock source
1572  *
1573  * This function is called from clocksource.c after a new, better clock
1574  * source has been registered. The caller holds the clocksource_mutex.
1575  */
1576 int timekeeping_notify(struct clocksource *clock)
1577 {
1578         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1579
1580         if (tk->tkr_mono.clock == clock)
1581                 return 0;
1582         stop_machine(change_clocksource, clock, NULL);
1583         tick_clock_notify();
1584         return tk->tkr_mono.clock == clock ? 0 : -1;
1585 }
1586
1587 /**
1588  * ktime_get_raw_ts64 - Returns the raw monotonic time in a timespec
1589  * @ts:         pointer to the timespec64 to be set
1590  *
1591  * Returns the raw monotonic time (completely un-modified by ntp)
1592  */
1593 void ktime_get_raw_ts64(struct timespec64 *ts)
1594 {
1595         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1596         unsigned int seq;
1597         u64 nsecs;
1598
1599         do {
1600                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1601                 ts->tv_sec = tk->raw_sec;
1602                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_raw);
1603
1604         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1605
1606         ts->tv_nsec = 0;
1607         timespec64_add_ns(ts, nsecs);
1608 }
1609 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_raw_ts64);
1610
1611
1612 /**
1613  * timekeeping_valid_for_hres - Check if timekeeping is suitable for hres
1614  */
1615 int timekeeping_valid_for_hres(void)
1616 {
1617         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1618         unsigned int seq;
1619         int ret;
1620
1621         do {
1622                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1623
1624                 ret = tk->tkr_mono.clock->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
1625
1626         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1627
1628         return ret;
1629 }
1630
1631 /**
1632  * timekeeping_max_deferment - Returns max time the clocksource can be deferred
1633  */
1634 u64 timekeeping_max_deferment(void)
1635 {
1636         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1637         unsigned int seq;
1638         u64 ret;
1639
1640         do {
1641                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1642
1643                 ret = tk->tkr_mono.clock->max_idle_ns;
1644
1645         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1646
1647         return ret;
1648 }
1649
1650 /**
1651  * read_persistent_clock64 -  Return time from the persistent clock.
1652  * @ts: Pointer to the storage for the readout value
1653  *
1654  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
1655  * Reads the time from the battery backed persistent clock.
1656  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
1657  *
1658  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
1659  */
1660 void __weak read_persistent_clock64(struct timespec64 *ts)
1661 {
1662         ts->tv_sec = 0;
1663         ts->tv_nsec = 0;
1664 }
1665
1666 /**
1667  * read_persistent_wall_and_boot_offset - Read persistent clock, and also offset
1668  *                                        from the boot.
1669  * @wall_time:    current time as returned by persistent clock
1670  * @boot_offset:  offset that is defined as wall_time - boot_time
1671  *
1672  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
1673  *
1674  * The default function calculates offset based on the current value of
1675  * local_clock(). This way architectures that support sched_clock() but don't
1676  * support dedicated boot time clock will provide the best estimate of the
1677  * boot time.
1678  */
1679 void __weak __init
1680 read_persistent_wall_and_boot_offset(struct timespec64 *wall_time,
1681                                      struct timespec64 *boot_offset)
1682 {
1683         read_persistent_clock64(wall_time);
1684         *boot_offset = ns_to_timespec64(local_clock());
1685 }
1686
1687 static __init void tkd_basic_setup(struct tk_data *tkd)
1688 {
1689         raw_spin_lock_init(&tkd->lock);
1690         seqcount_raw_spinlock_init(&tkd->seq, &tkd->lock);
1691 }
1692
1693 /*
1694  * Flag reflecting whether timekeeping_resume() has injected sleeptime.
1695  *
1696  * The flag starts of false and is only set when a suspend reaches
1697  * timekeeping_suspend(), timekeeping_resume() sets it to false when the
1698  * timekeeper clocksource is not stopping across suspend and has been
1699  * used to update sleep time. If the timekeeper clocksource has stopped
1700  * then the flag stays true and is used by the RTC resume code to decide
1701  * whether sleeptime must be injected and if so the flag gets false then.
1702  *
1703  * If a suspend fails before reaching timekeeping_resume() then the flag
1704  * stays false and prevents erroneous sleeptime injection.
1705  */
1706 static bool suspend_timing_needed;
1707
1708 /* Flag for if there is a persistent clock on this platform */
1709 static bool persistent_clock_exists;
1710
1711 /*
1712  * timekeeping_init - Initializes the clocksource and common timekeeping values
1713  */
1714 void __init timekeeping_init(void)
1715 {
1716         struct timespec64 wall_time, boot_offset, wall_to_mono;
1717         struct timekeeper *tks = &tk_core.shadow_timekeeper;
1718         struct clocksource *clock;
1719
1720         tkd_basic_setup(&tk_core);
1721
1722         read_persistent_wall_and_boot_offset(&wall_time, &boot_offset);
1723         if (timespec64_valid_settod(&wall_time) &&
1724             timespec64_to_ns(&wall_time) > 0) {
1725                 persistent_clock_exists = true;
1726         } else if (timespec64_to_ns(&wall_time) != 0) {
1727                 pr_warn("Persistent clock returned invalid value");
1728                 wall_time = (struct timespec64){0};
1729         }
1730
1731         if (timespec64_compare(&wall_time, &boot_offset) < 0)
1732                 boot_offset = (struct timespec64){0};
1733
1734         /*
1735          * We want set wall_to_mono, so the following is true:
1736          * wall time + wall_to_mono = boot time
1737          */
1738         wall_to_mono = timespec64_sub(boot_offset, wall_time);
1739
1740         guard(raw_spinlock_irqsave)(&tk_core.lock);
1741
1742         ntp_init();
1743
1744         clock = clocksource_default_clock();
1745         if (clock->enable)
1746                 clock->enable(clock);
1747         tk_setup_internals(tks, clock);
1748
1749         tk_set_xtime(tks, &wall_time);
1750         tks->raw_sec = 0;
1751
1752         tk_set_wall_to_mono(tks, wall_to_mono);
1753
1754         timekeeping_update_from_shadow(&tk_core, TK_CLOCK_WAS_SET);
1755 }
1756
1757 /* time in seconds when suspend began for persistent clock */
1758 static struct timespec64 timekeeping_suspend_time;
1759
1760 /**
1761  * __timekeeping_inject_sleeptime - Internal function to add sleep interval
1762  * @tk:         Pointer to the timekeeper to be updated
1763  * @delta:      Pointer to the delta value in timespec64 format
1764  *
1765  * Takes a timespec offset measuring a suspend interval and properly
1766  * adds the sleep offset to the timekeeping variables.
1767  */
1768 static void __timekeeping_inject_sleeptime(struct timekeeper *tk,
1769                                            const struct timespec64 *delta)
1770 {
1771         if (!timespec64_valid_strict(delta)) {
1772                 printk_deferred(KERN_WARNING
1773                                 "__timekeeping_inject_sleeptime: Invalid "
1774                                 "sleep delta value!\n");
1775                 return;
1776         }
1777         tk_xtime_add(tk, delta);
1778         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec64_sub(tk->wall_to_monotonic, *delta));
1779         tk_update_sleep_time(tk, timespec64_to_ktime(*delta));
1780         tk_debug_account_sleep_time(delta);
1781 }
1782
1783 #if defined(CONFIG_PM_SLEEP) && defined(CONFIG_RTC_HCTOSYS_DEVICE)
1784 /*
1785  * We have three kinds of time sources to use for sleep time
1786  * injection, the preference order is:
1787  * 1) non-stop clocksource
1788  * 2) persistent clock (ie: RTC accessible when irqs are off)
1789  * 3) RTC
1790  *
1791  * 1) and 2) are used by timekeeping, 3) by RTC subsystem.
1792  * If system has neither 1) nor 2), 3) will be used finally.
1793  *
1794  *
1795  * If timekeeping has injected sleeptime via either 1) or 2),
1796  * 3) becomes needless, so in this case we don't need to call
1797  * rtc_resume(), and this is what timekeeping_rtc_skipresume()
1798  * means.
1799  */
1800 bool timekeeping_rtc_skipresume(void)
1801 {
1802         return !suspend_timing_needed;
1803 }
1804
1805 /*
1806  * 1) can be determined whether to use or not only when doing
1807  * timekeeping_resume() which is invoked after rtc_suspend(),
1808  * so we can't skip rtc_suspend() surely if system has 1).
1809  *
1810  * But if system has 2), 2) will definitely be used, so in this
1811  * case we don't need to call rtc_suspend(), and this is what
1812  * timekeeping_rtc_skipsuspend() means.
1813  */
1814 bool timekeeping_rtc_skipsuspend(void)
1815 {
1816         return persistent_clock_exists;
1817 }
1818
1819 /**
1820  * timekeeping_inject_sleeptime64 - Adds suspend interval to timeekeeping values
1821  * @delta: pointer to a timespec64 delta value
1822  *
1823  * This hook is for architectures that cannot support read_persistent_clock64
1824  * because their RTC/persistent clock is only accessible when irqs are enabled.
1825  * and also don't have an effective nonstop clocksource.
1826  *
1827  * This function should only be called by rtc_resume(), and allows
1828  * a suspend offset to be injected into the timekeeping values.
1829  */
1830 void timekeeping_inject_sleeptime64(const struct timespec64 *delta)
1831 {
1832         scoped_guard(raw_spinlock_irqsave, &tk_core.lock) {
1833                 struct timekeeper *tks = &tk_core.shadow_timekeeper;
1834
1835                 suspend_timing_needed = false;
1836                 timekeeping_forward_now(tks);
1837                 __timekeeping_inject_sleeptime(tks, delta);
1838                 timekeeping_update_from_shadow(&tk_core, TK_UPDATE_ALL);
1839         }
1840
1841         /* Signal hrtimers about time change */
1842         clock_was_set(CLOCK_SET_WALL | CLOCK_SET_BOOT);
1843 }
1844 #endif
1845
1846 /**
1847  * timekeeping_resume - Resumes the generic timekeeping subsystem.
1848  */
1849 void timekeeping_resume(void)
1850 {
1851         struct timekeeper *tks = &tk_core.shadow_timekeeper;
1852         struct clocksource *clock = tks->tkr_mono.clock;
1853         struct timespec64 ts_new, ts_delta;
1854         bool inject_sleeptime = false;
1855         u64 cycle_now, nsec;
1856         unsigned long flags;
1857
1858         read_persistent_clock64(&ts_new);
1859
1860         clockevents_resume();
1861         clocksource_resume();
1862
1863         raw_spin_lock_irqsave(&tk_core.lock, flags);
1864
1865         /*
1866          * After system resumes, we need to calculate the suspended time and
1867          * compensate it for the OS time. There are 3 sources that could be
1868          * used: Nonstop clocksource during suspend, persistent clock and rtc
1869          * device.
1870          *
1871          * One specific platform may have 1 or 2 or all of them, and the
1872          * preference will be:
1873          *      suspend-nonstop clocksource -> persistent clock -> rtc
1874          * The less preferred source will only be tried if there is no better
1875          * usable source. The rtc part is handled separately in rtc core code.
1876          */
1877         cycle_now = tk_clock_read(&tks->tkr_mono);
1878         nsec = clocksource_stop_suspend_timing(clock, cycle_now);
1879         if (nsec > 0) {
1880                 ts_delta = ns_to_timespec64(nsec);
1881                 inject_sleeptime = true;
1882         } else if (timespec64_compare(&ts_new, &timekeeping_suspend_time) > 0) {
1883                 ts_delta = timespec64_sub(ts_new, timekeeping_suspend_time);
1884                 inject_sleeptime = true;
1885         }
1886
1887         if (inject_sleeptime) {
1888                 suspend_timing_needed = false;
1889                 __timekeeping_inject_sleeptime(tks, &ts_delta);
1890         }
1891
1892         /* Re-base the last cycle value */
1893         tks->tkr_mono.cycle_last = cycle_now;
1894         tks->tkr_raw.cycle_last  = cycle_now;
1895
1896         tks->ntp_error = 0;
1897         timekeeping_suspended = 0;
1898         timekeeping_update_from_shadow(&tk_core, TK_CLOCK_WAS_SET);
1899         raw_spin_unlock_irqrestore(&tk_core.lock, flags);
1900
1901         touch_softlockup_watchdog();
1902
1903         /* Resume the clockevent device(s) and hrtimers */
1904         tick_resume();
1905         /* Notify timerfd as resume is equivalent to clock_was_set() */
1906         timerfd_resume();
1907 }
1908
1909 int timekeeping_suspend(void)
1910 {
1911         struct timekeeper *tks = &tk_core.shadow_timekeeper;
1912         struct timespec64 delta, delta_delta;
1913         static struct timespec64 old_delta;
1914         struct clocksource *curr_clock;
1915         unsigned long flags;
1916         u64 cycle_now;
1917
1918         read_persistent_clock64(&timekeeping_suspend_time);
1919
1920         /*
1921          * On some systems the persistent_clock can not be detected at
1922          * timekeeping_init by its return value, so if we see a valid
1923          * value returned, update the persistent_clock_exists flag.
1924          */
1925         if (timekeeping_suspend_time.tv_sec || timekeeping_suspend_time.tv_nsec)
1926                 persistent_clock_exists = true;
1927
1928         suspend_timing_needed = true;
1929
1930         raw_spin_lock_irqsave(&tk_core.lock, flags);
1931         timekeeping_forward_now(tks);
1932         timekeeping_suspended = 1;
1933
1934         /*
1935          * Since we've called forward_now, cycle_last stores the value
1936          * just read from the current clocksource. Save this to potentially
1937          * use in suspend timing.
1938          */
1939         curr_clock = tks->tkr_mono.clock;
1940         cycle_now = tks->tkr_mono.cycle_last;
1941         clocksource_start_suspend_timing(curr_clock, cycle_now);
1942
1943         if (persistent_clock_exists) {
1944                 /*
1945                  * To avoid drift caused by repeated suspend/resumes,
1946                  * which each can add ~1 second drift error,
1947                  * try to compensate so the difference in system time
1948                  * and persistent_clock time stays close to constant.
1949                  */
1950                 delta = timespec64_sub(tk_xtime(tks), timekeeping_suspend_time);
1951                 delta_delta = timespec64_sub(delta, old_delta);
1952                 if (abs(delta_delta.tv_sec) >= 2) {
1953                         /*
1954                          * if delta_delta is too large, assume time correction
1955                          * has occurred and set old_delta to the current delta.
1956                          */
1957                         old_delta = delta;
1958                 } else {
1959                         /* Otherwise try to adjust old_system to compensate */
1960                         timekeeping_suspend_time =
1961                                 timespec64_add(timekeeping_suspend_time, delta_delta);
1962                 }
1963         }
1964
1965         timekeeping_update_from_shadow(&tk_core, 0);
1966         halt_fast_timekeeper(tks);
1967         raw_spin_unlock_irqrestore(&tk_core.lock, flags);
1968
1969         tick_suspend();
1970         clocksource_suspend();
1971         clockevents_suspend();
1972
1973         return 0;
1974 }
1975
1976 /* sysfs resume/suspend bits for timekeeping */
1977 static struct syscore_ops timekeeping_syscore_ops = {
1978         .resume         = timekeeping_resume,
1979         .suspend        = timekeeping_suspend,
1980 };
1981
1982 static int __init timekeeping_init_ops(void)
1983 {
1984         register_syscore_ops(&timekeeping_syscore_ops);
1985         return 0;
1986 }
1987 device_initcall(timekeeping_init_ops);
1988
1989 /*
1990  * Apply a multiplier adjustment to the timekeeper
1991  */
1992 static __always_inline void timekeeping_apply_adjustment(struct timekeeper *tk,
1993                                                          s64 offset,
1994                                                          s32 mult_adj)
1995 {
1996         s64 interval = tk->cycle_interval;
1997
1998         if (mult_adj == 0) {
1999                 return;
2000         } else if (mult_adj == -1) {
2001                 interval = -interval;
2002                 offset = -offset;
2003         } else if (mult_adj != 1) {
2004                 interval *= mult_adj;
2005                 offset *= mult_adj;
2006         }
2007
2008         /*
2009          * So the following can be confusing.
2010          *
2011          * To keep things simple, lets assume mult_adj == 1 for now.
2012          *
2013          * When mult_adj != 1, remember that the interval and offset values
2014          * have been appropriately scaled so the math is the same.
2015          *
2016          * The basic idea here is that we're increasing the multiplier
2017          * by one, this causes the xtime_interval to be incremented by
2018          * one cycle_interval. This is because:
2019          *      xtime_interval = cycle_interval * mult
2020          * So if mult is being incremented by one:
2021          *      xtime_interval = cycle_interval * (mult + 1)
2022          * Its the same as:
2023          *      xtime_interval = (cycle_interval * mult) + cycle_interval
2024          * Which can be shortened to:
2025          *      xtime_interval += cycle_interval
2026          *
2027          * So offset stores the non-accumulated cycles. Thus the current
2028          * time (in shifted nanoseconds) is:
2029          *      now = (offset * adj) + xtime_nsec
2030          * Now, even though we're adjusting the clock frequency, we have
2031          * to keep time consistent. In other words, we can't jump back
2032          * in time, and we also want to avoid jumping forward in time.
2033          *
2034          * So given the same offset value, we need the time to be the same
2035          * both before and after the freq adjustment.
2036          *      now = (offset * adj_1) + xtime_nsec_1
2037          *      now = (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
2038          * So:
2039          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
2040          *              (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
2041          * And we know:
2042          *      adj_2 = adj_1 + 1
2043          * So:
2044          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
2045          *              (offset * (adj_1+1)) + xtime_nsec_2
2046          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
2047          *              (offset * adj_1) + offset + xtime_nsec_2
2048          * Canceling the sides:
2049          *      xtime_nsec_1 = offset + xtime_nsec_2
2050          * Which gives us:
2051          *      xtime_nsec_2 = xtime_nsec_1 - offset
2052          * Which simplifies to:
2053          *      xtime_nsec -= offset
2054          */
2055         if ((mult_adj > 0) && (tk->tkr_mono.mult + mult_adj < mult_adj)) {
2056                 /* NTP adjustment caused clocksource mult overflow */
2057                 WARN_ON_ONCE(1);
2058                 return;
2059         }
2060
2061         tk->tkr_mono.mult += mult_adj;
2062         tk->xtime_interval += interval;
2063         tk->tkr_mono.xtime_nsec -= offset;
2064 }
2065
2066 /*
2067  * Adjust the timekeeper's multiplier to the correct frequency
2068  * and also to reduce the accumulated error value.
2069  */
2070 static void timekeeping_adjust(struct timekeeper *tk, s64 offset)
2071 {
2072         u64 ntp_tl = ntp_tick_length();
2073         u32 mult;
2074
2075         /*
2076          * Determine the multiplier from the current NTP tick length.
2077          * Avoid expensive division when the tick length doesn't change.
2078          */
2079         if (likely(tk->ntp_tick == ntp_tl)) {
2080                 mult = tk->tkr_mono.mult - tk->ntp_err_mult;
2081         } else {
2082                 tk->ntp_tick = ntp_tl;
2083                 mult = div64_u64((tk->ntp_tick >> tk->ntp_error_shift) -
2084                                  tk->xtime_remainder, tk->cycle_interval);
2085         }
2086
2087         /*
2088          * If the clock is behind the NTP time, increase the multiplier by 1
2089          * to catch up with it. If it's ahead and there was a remainder in the
2090          * tick division, the clock will slow down. Otherwise it will stay
2091          * ahead until the tick length changes to a non-divisible value.
2092          */
2093         tk->ntp_err_mult = tk->ntp_error > 0 ? 1 : 0;
2094         mult += tk->ntp_err_mult;
2095
2096         timekeeping_apply_adjustment(tk, offset, mult - tk->tkr_mono.mult);
2097
2098         if (unlikely(tk->tkr_mono.clock->maxadj &&
2099                 (abs(tk->tkr_mono.mult - tk->tkr_mono.clock->mult)
2100                         > tk->tkr_mono.clock->maxadj))) {
2101                 printk_once(KERN_WARNING
2102                         "Adjusting %s more than 11%% (%ld vs %ld)\n",
2103                         tk->tkr_mono.clock->name, (long)tk->tkr_mono.mult,
2104                         (long)tk->tkr_mono.clock->mult + tk->tkr_mono.clock->maxadj);
2105         }
2106
2107         /*
2108          * It may be possible that when we entered this function, xtime_nsec
2109          * was very small.  Further, if we're slightly speeding the clocksource
2110          * in the code above, its possible the required corrective factor to
2111          * xtime_nsec could cause it to underflow.
2112          *
2113          * Now, since we have already accumulated the second and the NTP
2114          * subsystem has been notified via second_overflow(), we need to skip
2115          * the next update.
2116          */
2117         if (unlikely((s64)tk->tkr_mono.xtime_nsec < 0)) {
2118                 tk->tkr_mono.xtime_nsec += (u64)NSEC_PER_SEC <<
2119                                                         tk->tkr_mono.shift;
2120                 tk->xtime_sec--;
2121                 tk->skip_second_overflow = 1;
2122         }
2123 }
2124
2125 /*
2126  * accumulate_nsecs_to_secs - Accumulates nsecs into secs
2127  *
2128  * Helper function that accumulates the nsecs greater than a second
2129  * from the xtime_nsec field to the xtime_secs field.
2130  * It also calls into the NTP code to handle leapsecond processing.
2131  */
2132 static inline unsigned int accumulate_nsecs_to_secs(struct timekeeper *tk)
2133 {
2134         u64 nsecps = (u64)NSEC_PER_SEC << tk->tkr_mono.shift;
2135         unsigned int clock_set = 0;
2136
2137         while (tk->tkr_mono.xtime_nsec >= nsecps) {
2138                 int leap;
2139
2140                 tk->tkr_mono.xtime_nsec -= nsecps;
2141                 tk->xtime_sec++;
2142
2143                 /*
2144                  * Skip NTP update if this second was accumulated before,
2145                  * i.e. xtime_nsec underflowed in timekeeping_adjust()
2146                  */
2147                 if (unlikely(tk->skip_second_overflow)) {
2148                         tk->skip_second_overflow = 0;
2149                         continue;
2150                 }
2151
2152                 /* Figure out if its a leap sec and apply if needed */
2153                 leap = second_overflow(tk->xtime_sec);
2154                 if (unlikely(leap)) {
2155                         struct timespec64 ts;
2156
2157                         tk->xtime_sec += leap;
2158
2159                         ts.tv_sec = leap;
2160                         ts.tv_nsec = 0;
2161                         tk_set_wall_to_mono(tk,
2162                                 timespec64_sub(tk->wall_to_monotonic, ts));
2163
2164                         __timekeeping_set_tai_offset(tk, tk->tai_offset - leap);
2165
2166                         clock_set = TK_CLOCK_WAS_SET;
2167                 }
2168         }
2169         return clock_set;
2170 }
2171
2172 /*
2173  * logarithmic_accumulation - shifted accumulation of cycles
2174  *
2175  * This functions accumulates a shifted interval of cycles into
2176  * a shifted interval nanoseconds. Allows for O(log) accumulation
2177  * loop.
2178  *
2179  * Returns the unconsumed cycles.
2180  */
2181 static u64 logarithmic_accumulation(struct timekeeper *tk, u64 offset,
2182                                     u32 shift, unsigned int *clock_set)
2183 {
2184         u64 interval = tk->cycle_interval << shift;
2185         u64 snsec_per_sec;
2186
2187         /* If the offset is smaller than a shifted interval, do nothing */
2188         if (offset < interval)
2189                 return offset;
2190
2191         /* Accumulate one shifted interval */
2192         offset -= interval;
2193         tk->tkr_mono.cycle_last += interval;
2194         tk->tkr_raw.cycle_last  += interval;
2195
2196         tk->tkr_mono.xtime_nsec += tk->xtime_interval << shift;
2197         *clock_set |= accumulate_nsecs_to_secs(tk);
2198
2199         /* Accumulate raw time */
2200         tk->tkr_raw.xtime_nsec += tk->raw_interval << shift;
2201         snsec_per_sec = (u64)NSEC_PER_SEC << tk->tkr_raw.shift;
2202         while (tk->tkr_raw.xtime_nsec >= snsec_per_sec) {
2203                 tk->tkr_raw.xtime_nsec -= snsec_per_sec;
2204                 tk->raw_sec++;
2205         }
2206
2207         /* Accumulate error between NTP and clock interval */
2208         tk->ntp_error += tk->ntp_tick << shift;
2209         tk->ntp_error -= (tk->xtime_interval + tk->xtime_remainder) <<
2210                                                 (tk->ntp_error_shift + shift);
2211
2212         return offset;
2213 }
2214
2215 /*
2216  * timekeeping_advance - Updates the timekeeper to the current time and
2217  * current NTP tick length
2218  */
2219 static bool timekeeping_advance(enum timekeeping_adv_mode mode)
2220 {
2221         struct timekeeper *tk = &tk_core.shadow_timekeeper;
2222         struct timekeeper *real_tk = &tk_core.timekeeper;
2223         unsigned int clock_set = 0;
2224         int shift = 0, maxshift;
2225         u64 offset;
2226
2227         guard(raw_spinlock_irqsave)(&tk_core.lock);
2228
2229         /* Make sure we're fully resumed: */
2230         if (unlikely(timekeeping_suspended))
2231                 return false;
2232
2233         offset = clocksource_delta(tk_clock_read(&tk->tkr_mono),
2234                                    tk->tkr_mono.cycle_last, tk->tkr_mono.mask,
2235                                    tk->tkr_mono.clock->max_raw_delta);
2236
2237         /* Check if there's really nothing to do */
2238         if (offset < real_tk->cycle_interval && mode == TK_ADV_TICK)
2239                 return false;
2240
2241         /*
2242          * With NO_HZ we may have to accumulate many cycle_intervals
2243          * (think "ticks") worth of time at once. To do this efficiently,
2244          * we calculate the largest doubling multiple of cycle_intervals
2245          * that is smaller than the offset.  We then accumulate that
2246          * chunk in one go, and then try to consume the next smaller
2247          * doubled multiple.
2248          */
2249         shift = ilog2(offset) - ilog2(tk->cycle_interval);
2250         shift = max(0, shift);
2251         /* Bound shift to one less than what overflows tick_length */
2252         maxshift = (64 - (ilog2(ntp_tick_length())+1)) - 1;
2253         shift = min(shift, maxshift);
2254         while (offset >= tk->cycle_interval) {
2255                 offset = logarithmic_accumulation(tk, offset, shift, &clock_set);
2256                 if (offset < tk->cycle_interval<<shift)
2257                         shift--;
2258         }
2259
2260         /* Adjust the multiplier to correct NTP error */
2261         timekeeping_adjust(tk, offset);
2262
2263         /*
2264          * Finally, make sure that after the rounding
2265          * xtime_nsec isn't larger than NSEC_PER_SEC
2266          */
2267         clock_set |= accumulate_nsecs_to_secs(tk);
2268
2269         timekeeping_update_from_shadow(&tk_core, clock_set);
2270
2271         return !!clock_set;
2272 }
2273
2274 /**
2275  * update_wall_time - Uses the current clocksource to increment the wall time
2276  *
2277  */
2278 void update_wall_time(void)
2279 {
2280         if (timekeeping_advance(TK_ADV_TICK))
2281                 clock_was_set_delayed();
2282 }
2283
2284 /**
2285  * getboottime64 - Return the real time of system boot.
2286  * @ts:         pointer to the timespec64 to be set
2287  *
2288  * Returns the wall-time of boot in a timespec64.
2289  *
2290  * This is based on the wall_to_monotonic offset and the total suspend
2291  * time. Calls to settimeofday will affect the value returned (which
2292  * basically means that however wrong your real time clock is at boot time,
2293  * you get the right time here).
2294  */
2295 void getboottime64(struct timespec64 *ts)
2296 {
2297         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
2298         ktime_t t = ktime_sub(tk->offs_real, tk->offs_boot);
2299
2300         *ts = ktime_to_timespec64(t);
2301 }
2302 EXPORT_SYMBOL_GPL(getboottime64);
2303
2304 void ktime_get_coarse_real_ts64(struct timespec64 *ts)
2305 {
2306         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
2307         unsigned int seq;
2308
2309         do {
2310                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
2311
2312                 *ts = tk_xtime(tk);
2313         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
2314 }
2315 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_coarse_real_ts64);
2316
2317 /**
2318  * ktime_get_coarse_real_ts64_mg - return latter of coarse grained time or floor
2319  * @ts:         timespec64 to be filled
2320  *
2321  * Fetch the global mg_floor value, convert it to realtime and compare it
2322  * to the current coarse-grained time. Fill @ts with whichever is
2323  * latest. Note that this is a filesystem-specific interface and should be
2324  * avoided outside of that context.
2325  */
2326 void ktime_get_coarse_real_ts64_mg(struct timespec64 *ts)
2327 {
2328         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
2329         u64 floor = atomic64_read(&mg_floor);
2330         ktime_t f_real, offset, coarse;
2331         unsigned int seq;
2332
2333         do {
2334                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
2335                 *ts = tk_xtime(tk);
2336                 offset = tk_core.timekeeper.offs_real;
2337         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
2338
2339         coarse = timespec64_to_ktime(*ts);
2340         f_real = ktime_add(floor, offset);
2341         if (ktime_after(f_real, coarse))
2342                 *ts = ktime_to_timespec64(f_real);
2343 }
2344
2345 /**
2346  * ktime_get_real_ts64_mg - attempt to update floor value and return result
2347  * @ts:         pointer to the timespec to be set
2348  *
2349  * Get a monotonic fine-grained time value and attempt to swap it into
2350  * mg_floor. If that succeeds then accept the new floor value. If it fails
2351  * then another task raced in during the interim time and updated the
2352  * floor.  Since any update to the floor must be later than the previous
2353  * floor, either outcome is acceptable.
2354  *
2355  * Typically this will be called after calling ktime_get_coarse_real_ts64_mg(),
2356  * and determining that the resulting coarse-grained timestamp did not effect
2357  * a change in ctime. Any more recent floor value would effect a change to
2358  * ctime, so there is no need to retry the atomic64_try_cmpxchg() on failure.
2359  *
2360  * @ts will be filled with the latest floor value, regardless of the outcome of
2361  * the cmpxchg. Note that this is a filesystem specific interface and should be
2362  * avoided outside of that context.
2363  */
2364 void ktime_get_real_ts64_mg(struct timespec64 *ts)
2365 {
2366         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
2367         ktime_t old = atomic64_read(&mg_floor);
2368         ktime_t offset, mono;
2369         unsigned int seq;
2370         u64 nsecs;
2371
2372         do {
2373                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
2374
2375                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
2376                 mono = tk->tkr_mono.base;
2377                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_mono);
2378                 offset = tk_core.timekeeper.offs_real;
2379         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
2380
2381         mono = ktime_add_ns(mono, nsecs);
2382
2383         /*
2384          * Attempt to update the floor with the new time value. As any
2385          * update must be later then the existing floor, and would effect
2386          * a change to ctime from the perspective of the current task,
2387          * accept the resulting floor value regardless of the outcome of
2388          * the swap.
2389          */
2390         if (atomic64_try_cmpxchg(&mg_floor, &old, mono)) {
2391                 ts->tv_nsec = 0;
2392                 timespec64_add_ns(ts, nsecs);
2393                 timekeeping_inc_mg_floor_swaps();
2394         } else {
2395                 /*
2396                  * Another task changed mg_floor since "old" was fetched.
2397                  * "old" has been updated with the latest value of "mg_floor".
2398                  * That value is newer than the previous floor value, which
2399                  * is enough to effect a change to ctime. Accept it.
2400                  */
2401                 *ts = ktime_to_timespec64(ktime_add(old, offset));
2402         }
2403 }
2404
2405 void ktime_get_coarse_ts64(struct timespec64 *ts)
2406 {
2407         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
2408         struct timespec64 now, mono;
2409         unsigned int seq;
2410
2411         do {
2412                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
2413
2414                 now = tk_xtime(tk);
2415                 mono = tk->wall_to_monotonic;
2416         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
2417
2418         set_normalized_timespec64(ts, now.tv_sec + mono.tv_sec,
2419                                 now.tv_nsec + mono.tv_nsec);
2420 }
2421 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_coarse_ts64);
2422
2423 /*
2424  * Must hold jiffies_lock
2425  */
2426 void do_timer(unsigned long ticks)
2427 {
2428         jiffies_64 += ticks;
2429         calc_global_load();
2430 }
2431
2432 /**
2433  * ktime_get_update_offsets_now - hrtimer helper
2434  * @cwsseq:     pointer to check and store the clock was set sequence number
2435  * @offs_real:  pointer to storage for monotonic -> realtime offset
2436  * @offs_boot:  pointer to storage for monotonic -> boottime offset
2437  * @offs_tai:   pointer to storage for monotonic -> clock tai offset
2438  *
2439  * Returns current monotonic time and updates the offsets if the
2440  * sequence number in @cwsseq and timekeeper.clock_was_set_seq are
2441  * different.
2442  *
2443  * Called from hrtimer_interrupt() or retrigger_next_event()
2444  */
2445 ktime_t ktime_get_update_offsets_now(unsigned int *cwsseq, ktime_t *offs_real,
2446                                      ktime_t *offs_boot, ktime_t *offs_tai)
2447 {
2448         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
2449         unsigned int seq;
2450         ktime_t base;
2451         u64 nsecs;
2452
2453         do {
2454                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
2455
2456                 base = tk->tkr_mono.base;
2457                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_mono);
2458                 base = ktime_add_ns(base, nsecs);
2459
2460                 if (*cwsseq != tk->clock_was_set_seq) {
2461                         *cwsseq = tk->clock_was_set_seq;
2462                         *offs_real = tk->offs_real;
2463                         *offs_boot = tk->offs_boot;
2464                         *offs_tai = tk->offs_tai;
2465                 }
2466
2467                 /* Handle leapsecond insertion adjustments */
2468                 if (unlikely(base >= tk->next_leap_ktime))
2469                         *offs_real = ktime_sub(tk->offs_real, ktime_set(1, 0));
2470
2471         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
2472
2473         return base;
2474 }
2475
2476 /*
2477  * timekeeping_validate_timex - Ensures the timex is ok for use in do_adjtimex
2478  */
2479 static int timekeeping_validate_timex(const struct __kernel_timex *txc)
2480 {
2481         if (txc->modes & ADJ_ADJTIME) {
2482                 /* singleshot must not be used with any other mode bits */
2483                 if (!(txc->modes & ADJ_OFFSET_SINGLESHOT))
2484                         return -EINVAL;
2485                 if (!(txc->modes & ADJ_OFFSET_READONLY) &&
2486                     !capable(CAP_SYS_TIME))
2487                         return -EPERM;
2488         } else {
2489                 /* In order to modify anything, you gotta be super-user! */
2490                 if (txc->modes && !capable(CAP_SYS_TIME))
2491                         return -EPERM;
2492                 /*
2493                  * if the quartz is off by more than 10% then
2494                  * something is VERY wrong!
2495                  */
2496                 if (txc->modes & ADJ_TICK &&
2497                     (txc->tick <  900000/USER_HZ ||
2498                      txc->tick > 1100000/USER_HZ))
2499                         return -EINVAL;
2500         }
2501
2502         if (txc->modes & ADJ_SETOFFSET) {
2503                 /* In order to inject time, you gotta be super-user! */
2504                 if (!capable(CAP_SYS_TIME))
2505                         return -EPERM;
2506
2507                 /*
2508                  * Validate if a timespec/timeval used to inject a time
2509                  * offset is valid.  Offsets can be positive or negative, so
2510                  * we don't check tv_sec. The value of the timeval/timespec
2511                  * is the sum of its fields,but *NOTE*:
2512                  * The field tv_usec/tv_nsec must always be non-negative and
2513                  * we can't have more nanoseconds/microseconds than a second.
2514                  */
2515                 if (txc->time.tv_usec < 0)
2516                         return -EINVAL;
2517
2518                 if (txc->modes & ADJ_NANO) {
2519                         if (txc->time.tv_usec >= NSEC_PER_SEC)
2520                                 return -EINVAL;
2521                 } else {
2522                         if (txc->time.tv_usec >= USEC_PER_SEC)
2523                                 return -EINVAL;
2524                 }
2525         }
2526
2527         /*
2528          * Check for potential multiplication overflows that can
2529          * only happen on 64-bit systems:
2530          */
2531         if ((txc->modes & ADJ_FREQUENCY) && (BITS_PER_LONG == 64)) {
2532                 if (LLONG_MIN / PPM_SCALE > txc->freq)
2533                         return -EINVAL;
2534                 if (LLONG_MAX / PPM_SCALE < txc->freq)
2535                         return -EINVAL;
2536         }
2537
2538         return 0;
2539 }
2540
2541 /**
2542  * random_get_entropy_fallback - Returns the raw clock source value,
2543  * used by random.c for platforms with no valid random_get_entropy().
2544  */
2545 unsigned long random_get_entropy_fallback(void)
2546 {
2547         struct tk_read_base *tkr = &tk_core.timekeeper.tkr_mono;
2548         struct clocksource *clock = READ_ONCE(tkr->clock);
2549
2550         if (unlikely(timekeeping_suspended || !clock))
2551                 return 0;
2552         return clock->read(clock);
2553 }
2554 EXPORT_SYMBOL_GPL(random_get_entropy_fallback);
2555
2556 /**
2557  * do_adjtimex() - Accessor function to NTP __do_adjtimex function
2558  * @txc:        Pointer to kernel_timex structure containing NTP parameters
2559  */
2560 int do_adjtimex(struct __kernel_timex *txc)
2561 {
2562         struct audit_ntp_data ad;
2563         bool offset_set = false;
2564         bool clock_set = false;
2565         struct timespec64 ts;
2566         int ret;
2567
2568         /* Validate the data before disabling interrupts */
2569         ret = timekeeping_validate_timex(txc);
2570         if (ret)
2571                 return ret;
2572         add_device_randomness(txc, sizeof(*txc));
2573
2574         if (txc->modes & ADJ_SETOFFSET) {
2575                 struct timespec64 delta;
2576
2577                 delta.tv_sec  = txc->time.tv_sec;
2578                 delta.tv_nsec = txc->time.tv_usec;
2579                 if (!(txc->modes & ADJ_NANO))
2580                         delta.tv_nsec *= 1000;
2581                 ret = timekeeping_inject_offset(&delta);
2582                 if (ret)
2583                         return ret;
2584
2585                 offset_set = delta.tv_sec != 0;
2586                 audit_tk_injoffset(delta);
2587         }
2588
2589         audit_ntp_init(&ad);
2590
2591         ktime_get_real_ts64(&ts);
2592         add_device_randomness(&ts, sizeof(ts));
2593
2594         scoped_guard (raw_spinlock_irqsave, &tk_core.lock) {
2595                 struct timekeeper *tks = &tk_core.shadow_timekeeper;
2596                 s32 orig_tai, tai;
2597
2598                 orig_tai = tai = tks->tai_offset;
2599                 ret = __do_adjtimex(txc, &ts, &tai, &ad);
2600
2601                 if (tai != orig_tai) {
2602                         __timekeeping_set_tai_offset(tks, tai);
2603                         timekeeping_update_from_shadow(&tk_core, TK_CLOCK_WAS_SET);
2604                         clock_set = true;
2605                 } else {
2606                         tk_update_leap_state_all(&tk_core);
2607                 }
2608         }
2609
2610         audit_ntp_log(&ad);
2611
2612         /* Update the multiplier immediately if frequency was set directly */
2613         if (txc->modes & (ADJ_FREQUENCY | ADJ_TICK))
2614                 clock_set |= timekeeping_advance(TK_ADV_FREQ);
2615
2616         if (clock_set)
2617                 clock_was_set(CLOCK_SET_WALL);
2618
2619         ntp_notify_cmos_timer(offset_set);
2620
2621         return ret;
2622 }
2623
2624 #ifdef CONFIG_NTP_PPS
2625 /**
2626  * hardpps() - Accessor function to NTP __hardpps function
2627  * @phase_ts:   Pointer to timespec64 structure representing phase timestamp
2628  * @raw_ts:     Pointer to timespec64 structure representing raw timestamp
2629  */
2630 void hardpps(const struct timespec64 *phase_ts, const struct timespec64 *raw_ts)
2631 {
2632         guard(raw_spinlock_irqsave)(&tk_core.lock);
2633         __hardpps(phase_ts, raw_ts);
2634 }
2635 EXPORT_SYMBOL(hardpps);
2636 #endif /* CONFIG_NTP_PPS */
This page took 0.176053 seconds and 4 git commands to generate.