kernel/time/clocksource.c

   1 /*
   2  * linux/kernel/time/clocksource.c
   3  *
   4  * This file contains the functions which manage clocksource drivers.
   5  *
   6  * Copyright (C) 2004, 2005 IBM, John Stultz ([email protected])
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  11  * (at your option) any later version.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * along with this program; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  21  *
  22  * TODO WishList:
  23  *   o Allow clocksource drivers to be unregistered
  24  */
  25
  26 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  27
  28 #include <linux/device.h>
  29 #include <linux/clocksource.h>
  30 #include <linux/init.h>
  31 #include <linux/module.h>
  32 #include <linux/sched.h> /* for spin_unlock_irq() using preempt_count() m68k */
  33 #include <linux/tick.h>
  34 #include <linux/kthread.h>
  35
  36 #include "tick-internal.h"
  37 #include "timekeeping_internal.h"
  38
  39 /**
  40  * clocks_calc_mult_shift - calculate mult/shift factors for scaled math of clocks
  41  * @mult:       pointer to mult variable
  42  * @shift:      pointer to shift variable
  43  * @from:       frequency to convert from
  44  * @to:         frequency to convert to
  45  * @maxsec:     guaranteed runtime conversion range in seconds
  46  *
  47  * The function evaluates the shift/mult pair for the scaled math
  48  * operations of clocksources and clockevents.
  49  *
  50  * @to and @from are frequency values in HZ. For clock sources @to is
  51  * NSEC_PER_SEC == 1GHz and @from is the counter frequency. For clock
  52  * event @to is the counter frequency and @from is NSEC_PER_SEC.
  53  *
  54  * The @maxsec conversion range argument controls the time frame in
  55  * seconds which must be covered by the runtime conversion with the
  56  * calculated mult and shift factors. This guarantees that no 64bit
  57  * overflow happens when the input value of the conversion is
  58  * multiplied with the calculated mult factor. Larger ranges may
  59  * reduce the conversion accuracy by chosing smaller mult and shift
  60  * factors.
  61  */
  62 void
  63 clocks_calc_mult_shift(u32 *mult, u32 *shift, u32 from, u32 to, u32 maxsec)
  64 {
  65         u64 tmp;
  66         u32 sft, sftacc= 32;
  67
  68         /*
  69          * Calculate the shift factor which is limiting the conversion
  70          * range:
  71          */
  72         tmp = ((u64)maxsec * from) >> 32;
  73         while (tmp) {
  74                 tmp >>=1;
  75                 sftacc--;
  76         }
  77
  78         /*
  79          * Find the conversion shift/mult pair which has the best
  80          * accuracy and fits the maxsec conversion range:
  81          */
  82         for (sft = 32; sft > 0; sft--) {
  83                 tmp = (u64) to << sft;
  84                 tmp += from / 2;
  85                 do_div(tmp, from);
  86                 if ((tmp >> sftacc) == 0)
  87                         break;
  88         }
  89         *mult = tmp;
  90         *shift = sft;
  91 }
  92 EXPORT_SYMBOL_GPL(clocks_calc_mult_shift);
  93
  94 /*[Clocksource internal variables]---------
  95  * curr_clocksource:
  96  *      currently selected clocksource.
  97  * clocksource_list:
  98  *      linked list with the registered clocksources
  99  * clocksource_mutex:
 100  *      protects manipulations to curr_clocksource and the clocksource_list
 101  * override_name:
 102  *      Name of the user-specified clocksource.
 103  */
 104 static struct clocksource *curr_clocksource;
 105 static LIST_HEAD(clocksource_list);
 106 static DEFINE_MUTEX(clocksource_mutex);
 107 static char override_name[CS_NAME_LEN];
 108 static int finished_booting;
 109
 110 #ifdef CONFIG_CLOCKSOURCE_WATCHDOG
 111 static void clocksource_watchdog_work(struct work_struct *work);
 112 static void clocksource_select(void);
 113
 114 static LIST_HEAD(watchdog_list);
 115 static struct clocksource *watchdog;
 116 static struct timer_list watchdog_timer;
 117 static DECLARE_WORK(watchdog_work, clocksource_watchdog_work);
 118 static DEFINE_SPINLOCK(watchdog_lock);
 119 static int watchdog_running;
 120 static atomic_t watchdog_reset_pending;
 121
 122 static int clocksource_watchdog_kthread(void *data);
 123 static void __clocksource_change_rating(struct clocksource *cs, int rating);
 124
 125 /*
 126  * Interval: 0.5sec Threshold: 0.0625s
 127  */
 128 #define WATCHDOG_INTERVAL (HZ >> 1)
 129 #define WATCHDOG_THRESHOLD (NSEC_PER_SEC >> 4)
 130
 131 static void clocksource_watchdog_work(struct work_struct *work)
 132 {
 133         /*
 134          * If kthread_run fails the next watchdog scan over the
 135          * watchdog_list will find the unstable clock again.
 136          */
 137         kthread_run(clocksource_watchdog_kthread, NULL, "kwatchdog");
 138 }
 139
 140 static void __clocksource_unstable(struct clocksource *cs)
 141 {
 142         cs->flags &= ~(CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES | CLOCK_SOURCE_WATCHDOG);
 143         cs->flags |= CLOCK_SOURCE_UNSTABLE;
 144
 145         if (cs->mark_unstable)
 146                 cs->mark_unstable(cs);
 147
 148         if (finished_booting)
 149                 schedule_work(&watchdog_work);
 150 }
 151
 152 /**
 153  * clocksource_mark_unstable - mark clocksource unstable via watchdog
 154  * @cs:         clocksource to be marked unstable
 155  *
 156  * This function is called instead of clocksource_change_rating from
 157  * cpu hotplug code to avoid a deadlock between the clocksource mutex
 158  * and the cpu hotplug mutex. It defers the update of the clocksource
 159  * to the watchdog thread.
 160  */
 161 void clocksource_mark_unstable(struct clocksource *cs)
 162 {
 163         unsigned long flags;
 164
 165         spin_lock_irqsave(&watchdog_lock, flags);
 166         if (!(cs->flags & CLOCK_SOURCE_UNSTABLE)) {
 167                 if (list_empty(&cs->wd_list))
 168                         list_add(&cs->wd_list, &watchdog_list);
 169                 __clocksource_unstable(cs);
 170         }
 171         spin_unlock_irqrestore(&watchdog_lock, flags);
 172 }
 173
 174 static void clocksource_watchdog(unsigned long data)
 175 {
 176         struct clocksource *cs;
 177         u64 csnow, wdnow, cslast, wdlast, delta;
 178         int64_t wd_nsec, cs_nsec;
 179         int next_cpu, reset_pending;
 180
 181         spin_lock(&watchdog_lock);
 182         if (!watchdog_running)
 183                 goto out;
 184
 185         reset_pending = atomic_read(&watchdog_reset_pending);
 186
 187         list_for_each_entry(cs, &watchdog_list, wd_list) {
 188
 189                 /* Clocksource already marked unstable? */
 190                 if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_UNSTABLE) {
 191                         if (finished_booting)
 192                                 schedule_work(&watchdog_work);
 193                         continue;
 194                 }
 195
 196                 local_irq_disable();
 197                 csnow = cs->read(cs);
 198                 wdnow = watchdog->read(watchdog);
 199                 local_irq_enable();
 200
 201                 /* Clocksource initialized ? */
 202                 if (!(cs->flags & CLOCK_SOURCE_WATCHDOG) ||
 203                     atomic_read(&watchdog_reset_pending)) {
 204                         cs->flags |= CLOCK_SOURCE_WATCHDOG;
 205                         cs->wd_last = wdnow;
 206                         cs->cs_last = csnow;
 207                         continue;
 208                 }
 209
 210                 delta = clocksource_delta(wdnow, cs->wd_last, watchdog->mask);
 211                 wd_nsec = clocksource_cyc2ns(delta, watchdog->mult,
 212                                              watchdog->shift);
 213
 214                 delta = clocksource_delta(csnow, cs->cs_last, cs->mask);
 215                 cs_nsec = clocksource_cyc2ns(delta, cs->mult, cs->shift);
 216                 wdlast = cs->wd_last; /* save these in case we print them */
 217                 cslast = cs->cs_last;
 218                 cs->cs_last = csnow;
 219                 cs->wd_last = wdnow;
 220
 221                 if (atomic_read(&watchdog_reset_pending))
 222                         continue;
 223
 224                 /* Check the deviation from the watchdog clocksource. */
 225                 if (abs(cs_nsec - wd_nsec) > WATCHDOG_THRESHOLD) {
 226                         pr_warn("timekeeping watchdog on CPU%d: Marking clocksource '%s' as unstable because the skew is too large:\n",
 227                                 smp_processor_id(), cs->name);
 228                         pr_warn("                      '%s' wd_now: %llx wd_last: %llx mask: %llx\n",
 229                                 watchdog->name, wdnow, wdlast, watchdog->mask);
 230                         pr_warn("                      '%s' cs_now: %llx cs_last: %llx mask: %llx\n",
 231                                 cs->name, csnow, cslast, cs->mask);
 232                         __clocksource_unstable(cs);
 233                         continue;
 234                 }
 235
 236                 if (cs == curr_clocksource && cs->tick_stable)
 237                         cs->tick_stable(cs);
 238
 239                 if (!(cs->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES) &&
 240                     (cs->flags & CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS) &&
 241                     (watchdog->flags & CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS)) {
 242                         /* Mark it valid for high-res. */
 243                         cs->flags |= CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
 244
 245                         /*
 246                          * clocksource_done_booting() will sort it if
 247                          * finished_booting is not set yet.
 248                          */
 249                         if (!finished_booting)
 250                                 continue;
 251
 252                         /*
 253                          * If this is not the current clocksource let
 254                          * the watchdog thread reselect it. Due to the
 255                          * change to high res this clocksource might
 256                          * be preferred now. If it is the current
 257                          * clocksource let the tick code know about
 258                          * that change.
 259                          */
 260                         if (cs != curr_clocksource) {
 261                                 cs->flags |= CLOCK_SOURCE_RESELECT;
 262                                 schedule_work(&watchdog_work);
 263                         } else {
 264                                 tick_clock_notify();
 265                         }
 266                 }
 267         }
 268
 269         /*
 270          * We only clear the watchdog_reset_pending, when we did a
 271          * full cycle through all clocksources.
 272          */
 273         if (reset_pending)
 274                 atomic_dec(&watchdog_reset_pending);
 275
 276         /*
 277          * Cycle through CPUs to check if the CPUs stay synchronized
 278          * to each other.
 279          */
 280         next_cpu = cpumask_next(raw_smp_processor_id(), cpu_online_mask);
 281         if (next_cpu >= nr_cpu_ids)
 282                 next_cpu = cpumask_first(cpu_online_mask);
 283         watchdog_timer.expires += WATCHDOG_INTERVAL;
 284         add_timer_on(&watchdog_timer, next_cpu);
 285 out:
 286         spin_unlock(&watchdog_lock);
 287 }
 288
 289 static inline void clocksource_start_watchdog(void)
 290 {
 291         if (watchdog_running || !watchdog || list_empty(&watchdog_list))
 292                 return;
 293         init_timer(&watchdog_timer);
 294         watchdog_timer.function = clocksource_watchdog;
 295         watchdog_timer.expires = jiffies + WATCHDOG_INTERVAL;
 296         add_timer_on(&watchdog_timer, cpumask_first(cpu_online_mask));
 297         watchdog_running = 1;
 298 }
 299
 300 static inline void clocksource_stop_watchdog(void)
 301 {
 302         if (!watchdog_running || (watchdog && !list_empty(&watchdog_list)))
 303                 return;
 304         del_timer(&watchdog_timer);
 305         watchdog_running = 0;
 306 }
 307
 308 static inline void clocksource_reset_watchdog(void)
 309 {
 310         struct clocksource *cs;
 311
 312         list_for_each_entry(cs, &watchdog_list, wd_list)
 313                 cs->flags &= ~CLOCK_SOURCE_WATCHDOG;
 314 }
 315
 316 static void clocksource_resume_watchdog(void)
 317 {
 318         atomic_inc(&watchdog_reset_pending);
 319 }
 320
 321 static void clocksource_enqueue_watchdog(struct clocksource *cs)
 322 {
 323         unsigned long flags;
 324
 325         spin_lock_irqsave(&watchdog_lock, flags);
 326         if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY) {
 327                 /* cs is a clocksource to be watched. */
 328                 list_add(&cs->wd_list, &watchdog_list);
 329                 cs->flags &= ~CLOCK_SOURCE_WATCHDOG;
 330         } else {
 331                 /* cs is a watchdog. */
 332                 if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS)
 333                         cs->flags |= CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
 334         }
 335         spin_unlock_irqrestore(&watchdog_lock, flags);
 336 }
 337
 338 static void clocksource_select_watchdog(bool fallback)
 339 {
 340         struct clocksource *cs, *old_wd;
 341         unsigned long flags;
 342
 343         spin_lock_irqsave(&watchdog_lock, flags);
 344         /* save current watchdog */
 345         old_wd = watchdog;
 346         if (fallback)
 347                 watchdog = NULL;
 348
 349         list_for_each_entry(cs, &clocksource_list, list) {
 350                 /* cs is a clocksource to be watched. */
 351                 if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY)
 352                         continue;
 353
 354                 /* Skip current if we were requested for a fallback. */
 355                 if (fallback && cs == old_wd)
 356                         continue;
 357
 358                 /* Pick the best watchdog. */
 359                 if (!watchdog || cs->rating > watchdog->rating)
 360                         watchdog = cs;
 361         }
 362         /* If we failed to find a fallback restore the old one. */
 363         if (!watchdog)
 364                 watchdog = old_wd;
 365
 366         /* If we changed the watchdog we need to reset cycles. */
 367         if (watchdog != old_wd)
 368                 clocksource_reset_watchdog();
 369
 370         /* Check if the watchdog timer needs to be started. */
 371         clocksource_start_watchdog();
 372         spin_unlock_irqrestore(&watchdog_lock, flags);
 373 }
 374
 375 static void clocksource_dequeue_watchdog(struct clocksource *cs)
 376 {
 377         unsigned long flags;
 378
 379         spin_lock_irqsave(&watchdog_lock, flags);
 380         if (cs != watchdog) {
 381                 if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY) {
 382                         /* cs is a watched clocksource. */
 383                         list_del_init(&cs->wd_list);
 384                         /* Check if the watchdog timer needs to be stopped. */
 385                         clocksource_stop_watchdog();
 386                 }
 387         }
 388         spin_unlock_irqrestore(&watchdog_lock, flags);
 389 }
 390
 391 static int __clocksource_watchdog_kthread(void)
 392 {
 393         struct clocksource *cs, *tmp;
 394         unsigned long flags;
 395         LIST_HEAD(unstable);
 396         int select = 0;
 397
 398         spin_lock_irqsave(&watchdog_lock, flags);
 399         list_for_each_entry_safe(cs, tmp, &watchdog_list, wd_list) {
 400                 if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_UNSTABLE) {
 401                         list_del_init(&cs->wd_list);
 402                         list_add(&cs->wd_list, &unstable);
 403                         select = 1;
 404                 }
 405                 if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_RESELECT) {
 406                         cs->flags &= ~CLOCK_SOURCE_RESELECT;
 407                         select = 1;
 408                 }
 409         }
 410         /* Check if the watchdog timer needs to be stopped. */
 411         clocksource_stop_watchdog();
 412         spin_unlock_irqrestore(&watchdog_lock, flags);
 413
 414         /* Needs to be done outside of watchdog lock */
 415         list_for_each_entry_safe(cs, tmp, &unstable, wd_list) {
 416                 list_del_init(&cs->wd_list);
 417                 __clocksource_change_rating(cs, 0);
 418         }
 419         return select;
 420 }
 421
 422 static int clocksource_watchdog_kthread(void *data)
 423 {
 424         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 425         if (__clocksource_watchdog_kthread())
 426                 clocksource_select();
 427         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 428         return 0;
 429 }
 430
 431 static bool clocksource_is_watchdog(struct clocksource *cs)
 432 {
 433         return cs == watchdog;
 434 }
 435
 436 #else /* CONFIG_CLOCKSOURCE_WATCHDOG */
 437
 438 static void clocksource_enqueue_watchdog(struct clocksource *cs)
 439 {
 440         if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS)
 441                 cs->flags |= CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
 442 }
 443
 444 static void clocksource_select_watchdog(bool fallback) { }
 445 static inline void clocksource_dequeue_watchdog(struct clocksource *cs) { }
 446 static inline void clocksource_resume_watchdog(void) { }
 447 static inline int __clocksource_watchdog_kthread(void) { return 0; }
 448 static bool clocksource_is_watchdog(struct clocksource *cs) { return false; }
 449 void clocksource_mark_unstable(struct clocksource *cs) { }
 450
 451 #endif /* CONFIG_CLOCKSOURCE_WATCHDOG */
 452
 453 /**
 454  * clocksource_suspend - suspend the clocksource(s)
 455  */
 456 void clocksource_suspend(void)
 457 {
 458         struct clocksource *cs;
 459
 460         list_for_each_entry_reverse(cs, &clocksource_list, list)
 461                 if (cs->suspend)
 462                         cs->suspend(cs);
 463 }
 464
 465 /**
 466  * clocksource_resume - resume the clocksource(s)
 467  */
 468 void clocksource_resume(void)
 469 {
 470         struct clocksource *cs;
 471
 472         list_for_each_entry(cs, &clocksource_list, list)
 473                 if (cs->resume)
 474                         cs->resume(cs);
 475
 476         clocksource_resume_watchdog();
 477 }
 478
 479 /**
 480  * clocksource_touch_watchdog - Update watchdog
 481  *
 482  * Update the watchdog after exception contexts such as kgdb so as not
 483  * to incorrectly trip the watchdog. This might fail when the kernel
 484  * was stopped in code which holds watchdog_lock.
 485  */
 486 void clocksource_touch_watchdog(void)
 487 {
 488         clocksource_resume_watchdog();
 489 }
 490
 491 /**
 492  * clocksource_max_adjustment- Returns max adjustment amount
 493  * @cs:         Pointer to clocksource
 494  *
 495  */
 496 static u32 clocksource_max_adjustment(struct clocksource *cs)
 497 {
 498         u64 ret;
 499         /*
 500          * We won't try to correct for more than 11% adjustments (110,000 ppm),
 501          */
 502         ret = (u64)cs->mult * 11;
 503         do_div(ret,100);
 504         return (u32)ret;
 505 }
 506
 507 /**
 508  * clocks_calc_max_nsecs - Returns maximum nanoseconds that can be converted
 509  * @mult:       cycle to nanosecond multiplier
 510  * @shift:      cycle to nanosecond divisor (power of two)
 511  * @maxadj:     maximum adjustment value to mult (~11%)
 512  * @mask:       bitmask for two's complement subtraction of non 64 bit counters
 513  * @max_cyc:    maximum cycle value before potential overflow (does not include
 514  *              any safety margin)
 515  *
 516  * NOTE: This function includes a safety margin of 50%, in other words, we
 517  * return half the number of nanoseconds the hardware counter can technically
 518  * cover. This is done so that we can potentially detect problems caused by
 519  * delayed timers or bad hardware, which might result in time intervals that
 520  * are larger than what the math used can handle without overflows.
 521  */
 522 u64 clocks_calc_max_nsecs(u32 mult, u32 shift, u32 maxadj, u64 mask, u64 *max_cyc)
 523 {
 524         u64 max_nsecs, max_cycles;
 525
 526         /*
 527          * Calculate the maximum number of cycles that we can pass to the
 528          * cyc2ns() function without overflowing a 64-bit result.
 529          */
 530         max_cycles = ULLONG_MAX;
 531         do_div(max_cycles, mult+maxadj);
 532
 533         /*
 534          * The actual maximum number of cycles we can defer the clocksource is
 535          * determined by the minimum of max_cycles and mask.
 536          * Note: Here we subtract the maxadj to make sure we don't sleep for
 537          * too long if there's a large negative adjustment.
 538          */
 539         max_cycles = min(max_cycles, mask);
 540         max_nsecs = clocksource_cyc2ns(max_cycles, mult - maxadj, shift);
 541
 542         /* return the max_cycles value as well if requested */
 543         if (max_cyc)
 544                 *max_cyc = max_cycles;
 545
 546         /* Return 50% of the actual maximum, so we can detect bad values */
 547         max_nsecs >>= 1;
 548
 549         return max_nsecs;
 550 }
 551
 552 /**
 553  * clocksource_update_max_deferment - Updates the clocksource max_idle_ns & max_cycles
 554  * @cs:         Pointer to clocksource to be updated
 555  *
 556  */
 557 static inline void clocksource_update_max_deferment(struct clocksource *cs)
 558 {
 559         cs->max_idle_ns = clocks_calc_max_nsecs(cs->mult, cs->shift,
 560                                                 cs->maxadj, cs->mask,
 561                                                 &cs->max_cycles);
 562 }
 563
 564 #ifndef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
 565
 566 static struct clocksource *clocksource_find_best(bool oneshot, bool skipcur)
 567 {
 568         struct clocksource *cs;
 569
 570         if (!finished_booting || list_empty(&clocksource_list))
 571                 return NULL;
 572
 573         /*
 574          * We pick the clocksource with the highest rating. If oneshot
 575          * mode is active, we pick the highres valid clocksource with
 576          * the best rating.
 577          */
 578         list_for_each_entry(cs, &clocksource_list, list) {
 579                 if (skipcur && cs == curr_clocksource)
 580                         continue;
 581                 if (oneshot && !(cs->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES))
 582                         continue;
 583                 return cs;
 584         }
 585         return NULL;
 586 }
 587
 588 static void __clocksource_select(bool skipcur)
 589 {
 590         bool oneshot = tick_oneshot_mode_active();
 591         struct clocksource *best, *cs;
 592
 593         /* Find the best suitable clocksource */
 594         best = clocksource_find_best(oneshot, skipcur);
 595         if (!best)
 596                 return;
 597
 598         /* Check for the override clocksource. */
 599         list_for_each_entry(cs, &clocksource_list, list) {
 600                 if (skipcur && cs == curr_clocksource)
 601                         continue;
 602                 if (strcmp(cs->name, override_name) != 0)
 603                         continue;
 604                 /*
 605                  * Check to make sure we don't switch to a non-highres
 606                  * capable clocksource if the tick code is in oneshot
 607                  * mode (highres or nohz)
 608                  */
 609                 if (!(cs->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES) && oneshot) {
 610                         /* Override clocksource cannot be used. */
 611                         if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_UNSTABLE) {
 612                                 pr_warn("Override clocksource %s is unstable and not HRT compatible - cannot switch while in HRT/NOHZ mode\n",
 613                                         cs->name);
 614                                 override_name[0] = 0;
 615                         } else {
 616                                 /*
 617                                  * The override cannot be currently verified.
 618                                  * Deferring to let the watchdog check.
 619                                  */
 620                                 pr_info("Override clocksource %s is not currently HRT compatible - deferring\n",
 621                                         cs->name);
 622                         }
 623                 } else
 624                         /* Override clocksource can be used. */
 625                         best = cs;
 626                 break;
 627         }
 628
 629         if (curr_clocksource != best && !timekeeping_notify(best)) {
 630                 pr_info("Switched to clocksource %s\n", best->name);
 631                 curr_clocksource = best;
 632         }
 633 }
 634
 635 /**
 636  * clocksource_select - Select the best clocksource available
 637  *
 638  * Private function. Must hold clocksource_mutex when called.
 639  *
 640  * Select the clocksource with the best rating, or the clocksource,
 641  * which is selected by userspace override.
 642  */
 643 static void clocksource_select(void)
 644 {
 645         __clocksource_select(false);
 646 }
 647
 648 static void clocksource_select_fallback(void)
 649 {
 650         __clocksource_select(true);
 651 }
 652
 653 #else /* !CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET */
 654 static inline void clocksource_select(void) { }
 655 static inline void clocksource_select_fallback(void) { }
 656
 657 #endif
 658
 659 /*
 660  * clocksource_done_booting - Called near the end of core bootup
 661  *
 662  * Hack to avoid lots of clocksource churn at boot time.
 663  * We use fs_initcall because we want this to start before
 664  * device_initcall but after subsys_initcall.
 665  */
 666 static int __init clocksource_done_booting(void)
 667 {
 668         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 669         curr_clocksource = clocksource_default_clock();
 670         finished_booting = 1;
 671         /*
 672          * Run the watchdog first to eliminate unstable clock sources
 673          */
 674         __clocksource_watchdog_kthread();
 675         clocksource_select();
 676         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 677         return 0;
 678 }
 679 fs_initcall(clocksource_done_booting);
 680
 681 /*
 682  * Enqueue the clocksource sorted by rating
 683  */
 684 static void clocksource_enqueue(struct clocksource *cs)
 685 {
 686         struct list_head *entry = &clocksource_list;
 687         struct clocksource *tmp;
 688
 689         list_for_each_entry(tmp, &clocksource_list, list) {
 690                 /* Keep track of the place, where to insert */
 691                 if (tmp->rating < cs->rating)
 692                         break;
 693                 entry = &tmp->list;
 694         }
 695         list_add(&cs->list, entry);
 696 }
 697
 698 /**
 699  * __clocksource_update_freq_scale - Used update clocksource with new freq
 700  * @cs:         clocksource to be registered
 701  * @scale:      Scale factor multiplied against freq to get clocksource hz
 702  * @freq:       clocksource frequency (cycles per second) divided by scale
 703  *
 704  * This should only be called from the clocksource->enable() method.
 705  *
 706  * This *SHOULD NOT* be called directly! Please use the
 707  * __clocksource_update_freq_hz() or __clocksource_update_freq_khz() helper
 708  * functions.
 709  */
 710 void __clocksource_update_freq_scale(struct clocksource *cs, u32 scale, u32 freq)
 711 {
 712         u64 sec;
 713
 714         /*
 715          * Default clocksources are *special* and self-define their mult/shift.
 716          * But, you're not special, so you should specify a freq value.
 717          */
 718         if (freq) {
 719                 /*
 720                  * Calc the maximum number of seconds which we can run before
 721                  * wrapping around. For clocksources which have a mask > 32-bit
 722                  * we need to limit the max sleep time to have a good
 723                  * conversion precision. 10 minutes is still a reasonable
 724                  * amount. That results in a shift value of 24 for a
 725                  * clocksource with mask >= 40-bit and f >= 4GHz. That maps to
 726                  * ~ 0.06ppm granularity for NTP.
 727                  */
 728                 sec = cs->mask;
 729                 do_div(sec, freq);
 730                 do_div(sec, scale);
 731                 if (!sec)
 732                         sec = 1;
 733                 else if (sec > 600 && cs->mask > UINT_MAX)
 734                         sec = 600;
 735
 736                 clocks_calc_mult_shift(&cs->mult, &cs->shift, freq,
 737                                        NSEC_PER_SEC / scale, sec * scale);
 738         }
 739         /*
 740          * Ensure clocksources that have large 'mult' values don't overflow
 741          * when adjusted.
 742          */
 743         cs->maxadj = clocksource_max_adjustment(cs);
 744         while (freq && ((cs->mult + cs->maxadj < cs->mult)
 745                 || (cs->mult - cs->maxadj > cs->mult))) {
 746                 cs->mult >>= 1;
 747                 cs->shift--;
 748                 cs->maxadj = clocksource_max_adjustment(cs);
 749         }
 750
 751         /*
 752          * Only warn for *special* clocksources that self-define
 753          * their mult/shift values and don't specify a freq.
 754          */
 755         WARN_ONCE(cs->mult + cs->maxadj < cs->mult,
 756                 "timekeeping: Clocksource %s might overflow on 11%% adjustment\n",
 757                 cs->name);
 758
 759         clocksource_update_max_deferment(cs);
 760
 761         pr_info("%s: mask: 0x%llx max_cycles: 0x%llx, max_idle_ns: %lld ns\n",
 762                 cs->name, cs->mask, cs->max_cycles, cs->max_idle_ns);
 763 }
 764 EXPORT_SYMBOL_GPL(__clocksource_update_freq_scale);
 765
 766 /**
 767  * __clocksource_register_scale - Used to install new clocksources
 768  * @cs:         clocksource to be registered
 769  * @scale:      Scale factor multiplied against freq to get clocksource hz
 770  * @freq:       clocksource frequency (cycles per second) divided by scale
 771  *
 772  * Returns -EBUSY if registration fails, zero otherwise.
 773  *
 774  * This *SHOULD NOT* be called directly! Please use the
 775  * clocksource_register_hz() or clocksource_register_khz helper functions.
 776  */
 777 int __clocksource_register_scale(struct clocksource *cs, u32 scale, u32 freq)
 778 {
 779
 780         /* Initialize mult/shift and max_idle_ns */
 781         __clocksource_update_freq_scale(cs, scale, freq);
 782
 783         /* Add clocksource to the clocksource list */
 784         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 785         clocksource_enqueue(cs);
 786         clocksource_enqueue_watchdog(cs);
 787         clocksource_select();
 788         clocksource_select_watchdog(false);
 789         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 790         return 0;
 791 }
 792 EXPORT_SYMBOL_GPL(__clocksource_register_scale);
 793
 794 static void __clocksource_change_rating(struct clocksource *cs, int rating)
 795 {
 796         list_del(&cs->list);
 797         cs->rating = rating;
 798         clocksource_enqueue(cs);
 799 }
 800
 801 /**
 802  * clocksource_change_rating - Change the rating of a registered clocksource
 803  * @cs:         clocksource to be changed
 804  * @rating:     new rating
 805  */
 806 void clocksource_change_rating(struct clocksource *cs, int rating)
 807 {
 808         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 809         __clocksource_change_rating(cs, rating);
 810         clocksource_select();
 811         clocksource_select_watchdog(false);
 812         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 813 }
 814 EXPORT_SYMBOL(clocksource_change_rating);
 815
 816 /*
 817  * Unbind clocksource @cs. Called with clocksource_mutex held
 818  */
 819 static int clocksource_unbind(struct clocksource *cs)
 820 {
 821         if (clocksource_is_watchdog(cs)) {
 822                 /* Select and try to install a replacement watchdog. */
 823                 clocksource_select_watchdog(true);
 824                 if (clocksource_is_watchdog(cs))
 825                         return -EBUSY;
 826         }
 827
 828         if (cs == curr_clocksource) {
 829                 /* Select and try to install a replacement clock source */
 830                 clocksource_select_fallback();
 831                 if (curr_clocksource == cs)
 832                         return -EBUSY;
 833         }
 834         clocksource_dequeue_watchdog(cs);
 835         list_del_init(&cs->list);
 836         return 0;
 837 }
 838
 839 /**
 840  * clocksource_unregister - remove a registered clocksource
 841  * @cs: clocksource to be unregistered
 842  */
 843 int clocksource_unregister(struct clocksource *cs)
 844 {
 845         int ret = 0;
 846
 847         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 848         if (!list_empty(&cs->list))
 849                 ret = clocksource_unbind(cs);
 850         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 851         return ret;
 852 }
 853 EXPORT_SYMBOL(clocksource_unregister);
 854
 855 #ifdef CONFIG_SYSFS
 856 /**
 857  * sysfs_show_current_clocksources - sysfs interface for current clocksource
 858  * @dev:        unused
 859  * @attr:       unused
 860  * @buf:        char buffer to be filled with clocksource list
 861  *
 862  * Provides sysfs interface for listing current clocksource.
 863  */
 864 static ssize_t
 865 sysfs_show_current_clocksources(struct device *dev,
 866                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
 867 {
 868         ssize_t count = 0;
 869
 870         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 871         count = snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s\n", curr_clocksource->name);
 872         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 873
 874         return count;
 875 }
 876
 877 ssize_t sysfs_get_uname(const char *buf, char *dst, size_t cnt)
 878 {
 879         size_t ret = cnt;
 880
 881         /* strings from sysfs write are not 0 terminated! */
 882         if (!cnt || cnt >= CS_NAME_LEN)
 883                 return -EINVAL;
 884
 885         /* strip of \n: */
 886         if (buf[cnt-1] == '\n')
 887                 cnt--;
 888         if (cnt > 0)
 889                 memcpy(dst, buf, cnt);
 890         dst[cnt] = 0;
 891         return ret;
 892 }
 893
 894 /**
 895  * sysfs_override_clocksource - interface for manually overriding clocksource
 896  * @dev:        unused
 897  * @attr:       unused
 898  * @buf:        name of override clocksource
 899  * @count:      length of buffer
 900  *
 901  * Takes input from sysfs interface for manually overriding the default
 902  * clocksource selection.
 903  */
 904 static ssize_t sysfs_override_clocksource(struct device *dev,
 905                                           struct device_attribute *attr,
 906                                           const char *buf, size_t count)
 907 {
 908         ssize_t ret;
 909
 910         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 911
 912         ret = sysfs_get_uname(buf, override_name, count);
 913         if (ret >= 0)
 914                 clocksource_select();
 915
 916         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 917
 918         return ret;
 919 }
 920
 921 /**
 922  * sysfs_unbind_current_clocksource - interface for manually unbinding clocksource
 923  * @dev:        unused
 924  * @attr:       unused
 925  * @buf:        unused
 926  * @count:      length of buffer
 927  *
 928  * Takes input from sysfs interface for manually unbinding a clocksource.
 929  */
 930 static ssize_t sysfs_unbind_clocksource(struct device *dev,
 931                                         struct device_attribute *attr,
 932                                         const char *buf, size_t count)
 933 {
 934         struct clocksource *cs;
 935         char name[CS_NAME_LEN];
 936         ssize_t ret;
 937
 938         ret = sysfs_get_uname(buf, name, count);
 939         if (ret < 0)
 940                 return ret;
 941
 942         ret = -ENODEV;
 943         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 944         list_for_each_entry(cs, &clocksource_list, list) {
 945                 if (strcmp(cs->name, name))
 946                         continue;
 947                 ret = clocksource_unbind(cs);
 948                 break;
 949         }
 950         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 951
 952         return ret ? ret : count;
 953 }
 954
 955 /**
 956  * sysfs_show_available_clocksources - sysfs interface for listing clocksource
 957  * @dev:        unused
 958  * @attr:       unused
 959  * @buf:        char buffer to be filled with clocksource list
 960  *
 961  * Provides sysfs interface for listing registered clocksources
 962  */
 963 static ssize_t
 964 sysfs_show_available_clocksources(struct device *dev,
 965                                   struct device_attribute *attr,
 966                                   char *buf)
 967 {
 968         struct clocksource *src;
 969         ssize_t count = 0;
 970
 971         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 972         list_for_each_entry(src, &clocksource_list, list) {
 973                 /*
 974                  * Don't show non-HRES clocksource if the tick code is
 975                  * in one shot mode (highres=on or nohz=on)
 976                  */
 977                 if (!tick_oneshot_mode_active() ||
 978                     (src->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES))
 979                         count += snprintf(buf + count,
 980                                   max((ssize_t)PAGE_SIZE - count, (ssize_t)0),
 981                                   "%s ", src->name);
 982         }
 983         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 984
 985         count += snprintf(buf + count,
 986                           max((ssize_t)PAGE_SIZE - count, (ssize_t)0), "\n");
 987
 988         return count;
 989 }
 990
 991 /*
 992  * Sysfs setup bits:
 993  */
 994 static DEVICE_ATTR(current_clocksource, 0644, sysfs_show_current_clocksources,
 995                    sysfs_override_clocksource);
 996
 997 static DEVICE_ATTR(unbind_clocksource, 0200, NULL, sysfs_unbind_clocksource);
 998
 999 static DEVICE_ATTR(available_clocksource, 0444,
1000                    sysfs_show_available_clocksources, NULL);
1001
1002 static struct bus_type clocksource_subsys = {
1003         .name = "clocksource",
1004         .dev_name = "clocksource",
1005 };
1006
1007 static struct device device_clocksource = {
1008         .id     = 0,
1009         .bus    = &clocksource_subsys,
1010 };
1011
1012 static int __init init_clocksource_sysfs(void)
1013 {
1014         int error = subsys_system_register(&clocksource_subsys, NULL);
1015
1016         if (!error)
1017                 error = device_register(&device_clocksource);
1018         if (!error)
1019                 error = device_create_file(
1020                                 &device_clocksource,
1021                                 &dev_attr_current_clocksource);
1022         if (!error)
1023                 error = device_create_file(&device_clocksource,
1024                                            &dev_attr_unbind_clocksource);
1025         if (!error)
1026                 error = device_create_file(
1027                                 &device_clocksource,
1028                                 &dev_attr_available_clocksource);
1029         return error;
1030 }
1031
1032 device_initcall(init_clocksource_sysfs);
1033 #endif /* CONFIG_SYSFS */
1034
1035 /**
1036  * boot_override_clocksource - boot clock override
1037  * @str:        override name
1038  *
1039  * Takes a clocksource= boot argument and uses it
1040  * as the clocksource override name.
1041  */
1042 static int __init boot_override_clocksource(char* str)
1043 {
1044         mutex_lock(&clocksource_mutex);
1045         if (str)
1046                 strlcpy(override_name, str, sizeof(override_name));
1047         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
1048         return 1;
1049 }
1050
1051 __setup("clocksource=", boot_override_clocksource);
1052
1053 /**
1054  * boot_override_clock - Compatibility layer for deprecated boot option
1055  * @str:        override name
1056  *
1057  * DEPRECATED! Takes a clock= boot argument and uses it
1058  * as the clocksource override name
1059  */
1060 static int __init boot_override_clock(char* str)
1061 {
1062         if (!strcmp(str, "pmtmr")) {
1063                 pr_warn("clock=pmtmr is deprecated - use clocksource=acpi_pm\n");
1064                 return boot_override_clocksource("acpi_pm");
1065         }
1066         pr_warn("clock= boot option is deprecated - use clocksource=xyz\n");
1067         return boot_override_clocksource(str);
1068 }
1069
1070 __setup("clock=", boot_override_clock);