]> Git Repo - linux.git/blob - kernel/time/timekeeping.c
crypto: akcipher - Drop sign/verify operations
[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_MIRROR               (1 << 1)
34 #define TK_CLOCK_WAS_SET        (1 << 2)
35
36 enum timekeeping_adv_mode {
37         /* Update timekeeper when a tick has passed */
38         TK_ADV_TICK,
39
40         /* Update timekeeper on a direct frequency change */
41         TK_ADV_FREQ
42 };
43
44 DEFINE_RAW_SPINLOCK(timekeeper_lock);
45
46 /*
47  * The most important data for readout fits into a single 64 byte
48  * cache line.
49  */
50 static struct {
51         seqcount_raw_spinlock_t seq;
52         struct timekeeper       timekeeper;
53 } tk_core ____cacheline_aligned = {
54         .seq = SEQCNT_RAW_SPINLOCK_ZERO(tk_core.seq, &timekeeper_lock),
55 };
56
57 static struct timekeeper shadow_timekeeper;
58
59 /* flag for if timekeeping is suspended */
60 int __read_mostly timekeeping_suspended;
61
62 /**
63  * struct tk_fast - NMI safe timekeeper
64  * @seq:        Sequence counter for protecting updates. The lowest bit
65  *              is the index for the tk_read_base array
66  * @base:       tk_read_base array. Access is indexed by the lowest bit of
67  *              @seq.
68  *
69  * See @update_fast_timekeeper() below.
70  */
71 struct tk_fast {
72         seqcount_latch_t        seq;
73         struct tk_read_base     base[2];
74 };
75
76 /* Suspend-time cycles value for halted fast timekeeper. */
77 static u64 cycles_at_suspend;
78
79 static u64 dummy_clock_read(struct clocksource *cs)
80 {
81         if (timekeeping_suspended)
82                 return cycles_at_suspend;
83         return local_clock();
84 }
85
86 static struct clocksource dummy_clock = {
87         .read = dummy_clock_read,
88 };
89
90 /*
91  * Boot time initialization which allows local_clock() to be utilized
92  * during early boot when clocksources are not available. local_clock()
93  * returns nanoseconds already so no conversion is required, hence mult=1
94  * and shift=0. When the first proper clocksource is installed then
95  * the fast time keepers are updated with the correct values.
96  */
97 #define FAST_TK_INIT                                            \
98         {                                                       \
99                 .clock          = &dummy_clock,                 \
100                 .mask           = CLOCKSOURCE_MASK(64),         \
101                 .mult           = 1,                            \
102                 .shift          = 0,                            \
103         }
104
105 static struct tk_fast tk_fast_mono ____cacheline_aligned = {
106         .seq     = SEQCNT_LATCH_ZERO(tk_fast_mono.seq),
107         .base[0] = FAST_TK_INIT,
108         .base[1] = FAST_TK_INIT,
109 };
110
111 static struct tk_fast tk_fast_raw  ____cacheline_aligned = {
112         .seq     = SEQCNT_LATCH_ZERO(tk_fast_raw.seq),
113         .base[0] = FAST_TK_INIT,
114         .base[1] = FAST_TK_INIT,
115 };
116
117 static inline void tk_normalize_xtime(struct timekeeper *tk)
118 {
119         while (tk->tkr_mono.xtime_nsec >= ((u64)NSEC_PER_SEC << tk->tkr_mono.shift)) {
120                 tk->tkr_mono.xtime_nsec -= (u64)NSEC_PER_SEC << tk->tkr_mono.shift;
121                 tk->xtime_sec++;
122         }
123         while (tk->tkr_raw.xtime_nsec >= ((u64)NSEC_PER_SEC << tk->tkr_raw.shift)) {
124                 tk->tkr_raw.xtime_nsec -= (u64)NSEC_PER_SEC << tk->tkr_raw.shift;
125                 tk->raw_sec++;
126         }
127 }
128
129 static inline struct timespec64 tk_xtime(const struct timekeeper *tk)
130 {
131         struct timespec64 ts;
132
133         ts.tv_sec = tk->xtime_sec;
134         ts.tv_nsec = (long)(tk->tkr_mono.xtime_nsec >> tk->tkr_mono.shift);
135         return ts;
136 }
137
138 static void tk_set_xtime(struct timekeeper *tk, const struct timespec64 *ts)
139 {
140         tk->xtime_sec = ts->tv_sec;
141         tk->tkr_mono.xtime_nsec = (u64)ts->tv_nsec << tk->tkr_mono.shift;
142 }
143
144 static void tk_xtime_add(struct timekeeper *tk, const struct timespec64 *ts)
145 {
146         tk->xtime_sec += ts->tv_sec;
147         tk->tkr_mono.xtime_nsec += (u64)ts->tv_nsec << tk->tkr_mono.shift;
148         tk_normalize_xtime(tk);
149 }
150
151 static void tk_set_wall_to_mono(struct timekeeper *tk, struct timespec64 wtm)
152 {
153         struct timespec64 tmp;
154
155         /*
156          * Verify consistency of: offset_real = -wall_to_monotonic
157          * before modifying anything
158          */
159         set_normalized_timespec64(&tmp, -tk->wall_to_monotonic.tv_sec,
160                                         -tk->wall_to_monotonic.tv_nsec);
161         WARN_ON_ONCE(tk->offs_real != timespec64_to_ktime(tmp));
162         tk->wall_to_monotonic = wtm;
163         set_normalized_timespec64(&tmp, -wtm.tv_sec, -wtm.tv_nsec);
164         tk->offs_real = timespec64_to_ktime(tmp);
165         tk->offs_tai = ktime_add(tk->offs_real, ktime_set(tk->tai_offset, 0));
166 }
167
168 static inline void tk_update_sleep_time(struct timekeeper *tk, ktime_t delta)
169 {
170         tk->offs_boot = ktime_add(tk->offs_boot, delta);
171         /*
172          * Timespec representation for VDSO update to avoid 64bit division
173          * on every update.
174          */
175         tk->monotonic_to_boot = ktime_to_timespec64(tk->offs_boot);
176 }
177
178 /*
179  * tk_clock_read - atomic clocksource read() helper
180  *
181  * This helper is necessary to use in the read paths because, while the
182  * seqcount ensures we don't return a bad value while structures are updated,
183  * it doesn't protect from potential crashes. There is the possibility that
184  * the tkr's clocksource may change between the read reference, and the
185  * clock reference passed to the read function.  This can cause crashes if
186  * the wrong clocksource is passed to the wrong read function.
187  * This isn't necessary to use when holding the timekeeper_lock or doing
188  * a read of the fast-timekeeper tkrs (which is protected by its own locking
189  * and update logic).
190  */
191 static inline u64 tk_clock_read(const struct tk_read_base *tkr)
192 {
193         struct clocksource *clock = READ_ONCE(tkr->clock);
194
195         return clock->read(clock);
196 }
197
198 #ifdef CONFIG_DEBUG_TIMEKEEPING
199 #define WARNING_FREQ (HZ*300) /* 5 minute rate-limiting */
200
201 static void timekeeping_check_update(struct timekeeper *tk, u64 offset)
202 {
203
204         u64 max_cycles = tk->tkr_mono.clock->max_cycles;
205         const char *name = tk->tkr_mono.clock->name;
206
207         if (offset > max_cycles) {
208                 printk_deferred("WARNING: timekeeping: Cycle offset (%lld) is larger than allowed by the '%s' clock's max_cycles value (%lld): time overflow danger\n",
209                                 offset, name, max_cycles);
210                 printk_deferred("         timekeeping: Your kernel is sick, but tries to cope by capping time updates\n");
211         } else {
212                 if (offset > (max_cycles >> 1)) {
213                         printk_deferred("INFO: timekeeping: Cycle offset (%lld) is larger than the '%s' clock's 50%% safety margin (%lld)\n",
214                                         offset, name, max_cycles >> 1);
215                         printk_deferred("      timekeeping: Your kernel is still fine, but is feeling a bit nervous\n");
216                 }
217         }
218
219         if (tk->underflow_seen) {
220                 if (jiffies - tk->last_warning > WARNING_FREQ) {
221                         printk_deferred("WARNING: Underflow in clocksource '%s' observed, time update ignored.\n", name);
222                         printk_deferred("         Please report this, consider using a different clocksource, if possible.\n");
223                         printk_deferred("         Your kernel is probably still fine.\n");
224                         tk->last_warning = jiffies;
225                 }
226                 tk->underflow_seen = 0;
227         }
228
229         if (tk->overflow_seen) {
230                 if (jiffies - tk->last_warning > WARNING_FREQ) {
231                         printk_deferred("WARNING: Overflow in clocksource '%s' observed, time update capped.\n", name);
232                         printk_deferred("         Please report this, consider using a different clocksource, if possible.\n");
233                         printk_deferred("         Your kernel is probably still fine.\n");
234                         tk->last_warning = jiffies;
235                 }
236                 tk->overflow_seen = 0;
237         }
238 }
239
240 static inline u64 timekeeping_cycles_to_ns(const struct tk_read_base *tkr, u64 cycles);
241
242 static inline u64 timekeeping_debug_get_ns(const struct tk_read_base *tkr)
243 {
244         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
245         u64 now, last, mask, max, delta;
246         unsigned int seq;
247
248         /*
249          * Since we're called holding a seqcount, the data may shift
250          * under us while we're doing the calculation. This can cause
251          * false positives, since we'd note a problem but throw the
252          * results away. So nest another seqcount here to atomically
253          * grab the points we are checking with.
254          */
255         do {
256                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
257                 now = tk_clock_read(tkr);
258                 last = tkr->cycle_last;
259                 mask = tkr->mask;
260                 max = tkr->clock->max_cycles;
261         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
262
263         delta = clocksource_delta(now, last, mask);
264
265         /*
266          * Try to catch underflows by checking if we are seeing small
267          * mask-relative negative values.
268          */
269         if (unlikely((~delta & mask) < (mask >> 3)))
270                 tk->underflow_seen = 1;
271
272         /* Check for multiplication overflows */
273         if (unlikely(delta > max))
274                 tk->overflow_seen = 1;
275
276         /* timekeeping_cycles_to_ns() handles both under and overflow */
277         return timekeeping_cycles_to_ns(tkr, now);
278 }
279 #else
280 static inline void timekeeping_check_update(struct timekeeper *tk, u64 offset)
281 {
282 }
283 static inline u64 timekeeping_debug_get_ns(const struct tk_read_base *tkr)
284 {
285         BUG();
286 }
287 #endif
288
289 /**
290  * tk_setup_internals - Set up internals to use clocksource clock.
291  *
292  * @tk:         The target timekeeper to setup.
293  * @clock:              Pointer to clocksource.
294  *
295  * Calculates a fixed cycle/nsec interval for a given clocksource/adjustment
296  * pair and interval request.
297  *
298  * Unless you're the timekeeping code, you should not be using this!
299  */
300 static void tk_setup_internals(struct timekeeper *tk, struct clocksource *clock)
301 {
302         u64 interval;
303         u64 tmp, ntpinterval;
304         struct clocksource *old_clock;
305
306         ++tk->cs_was_changed_seq;
307         old_clock = tk->tkr_mono.clock;
308         tk->tkr_mono.clock = clock;
309         tk->tkr_mono.mask = clock->mask;
310         tk->tkr_mono.cycle_last = tk_clock_read(&tk->tkr_mono);
311
312         tk->tkr_raw.clock = clock;
313         tk->tkr_raw.mask = clock->mask;
314         tk->tkr_raw.cycle_last = tk->tkr_mono.cycle_last;
315
316         /* Do the ns -> cycle conversion first, using original mult */
317         tmp = NTP_INTERVAL_LENGTH;
318         tmp <<= clock->shift;
319         ntpinterval = tmp;
320         tmp += clock->mult/2;
321         do_div(tmp, clock->mult);
322         if (tmp == 0)
323                 tmp = 1;
324
325         interval = (u64) tmp;
326         tk->cycle_interval = interval;
327
328         /* Go back from cycles -> shifted ns */
329         tk->xtime_interval = interval * clock->mult;
330         tk->xtime_remainder = ntpinterval - tk->xtime_interval;
331         tk->raw_interval = interval * clock->mult;
332
333          /* if changing clocks, convert xtime_nsec shift units */
334         if (old_clock) {
335                 int shift_change = clock->shift - old_clock->shift;
336                 if (shift_change < 0) {
337                         tk->tkr_mono.xtime_nsec >>= -shift_change;
338                         tk->tkr_raw.xtime_nsec >>= -shift_change;
339                 } else {
340                         tk->tkr_mono.xtime_nsec <<= shift_change;
341                         tk->tkr_raw.xtime_nsec <<= shift_change;
342                 }
343         }
344
345         tk->tkr_mono.shift = clock->shift;
346         tk->tkr_raw.shift = clock->shift;
347
348         tk->ntp_error = 0;
349         tk->ntp_error_shift = NTP_SCALE_SHIFT - clock->shift;
350         tk->ntp_tick = ntpinterval << tk->ntp_error_shift;
351
352         /*
353          * The timekeeper keeps its own mult values for the currently
354          * active clocksource. These value will be adjusted via NTP
355          * to counteract clock drifting.
356          */
357         tk->tkr_mono.mult = clock->mult;
358         tk->tkr_raw.mult = clock->mult;
359         tk->ntp_err_mult = 0;
360         tk->skip_second_overflow = 0;
361 }
362
363 /* Timekeeper helper functions. */
364 static noinline u64 delta_to_ns_safe(const struct tk_read_base *tkr, u64 delta)
365 {
366         return mul_u64_u32_add_u64_shr(delta, tkr->mult, tkr->xtime_nsec, tkr->shift);
367 }
368
369 static inline u64 timekeeping_cycles_to_ns(const struct tk_read_base *tkr, u64 cycles)
370 {
371         /* Calculate the delta since the last update_wall_time() */
372         u64 mask = tkr->mask, delta = (cycles - tkr->cycle_last) & mask;
373
374         /*
375          * This detects both negative motion and the case where the delta
376          * overflows the multiplication with tkr->mult.
377          */
378         if (unlikely(delta > tkr->clock->max_cycles)) {
379                 /*
380                  * Handle clocksource inconsistency between CPUs to prevent
381                  * time from going backwards by checking for the MSB of the
382                  * mask being set in the delta.
383                  */
384                 if (delta & ~(mask >> 1))
385                         return tkr->xtime_nsec >> tkr->shift;
386
387                 return delta_to_ns_safe(tkr, delta);
388         }
389
390         return ((delta * tkr->mult) + tkr->xtime_nsec) >> tkr->shift;
391 }
392
393 static __always_inline u64 __timekeeping_get_ns(const struct tk_read_base *tkr)
394 {
395         return timekeeping_cycles_to_ns(tkr, tk_clock_read(tkr));
396 }
397
398 static inline u64 timekeeping_get_ns(const struct tk_read_base *tkr)
399 {
400         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_TIMEKEEPING))
401                 return timekeeping_debug_get_ns(tkr);
402
403         return __timekeeping_get_ns(tkr);
404 }
405
406 /**
407  * update_fast_timekeeper - Update the fast and NMI safe monotonic timekeeper.
408  * @tkr: Timekeeping readout base from which we take the update
409  * @tkf: Pointer to NMI safe timekeeper
410  *
411  * We want to use this from any context including NMI and tracing /
412  * instrumenting the timekeeping code itself.
413  *
414  * Employ the latch technique; see @raw_write_seqcount_latch.
415  *
416  * So if a NMI hits the update of base[0] then it will use base[1]
417  * which is still consistent. In the worst case this can result is a
418  * slightly wrong timestamp (a few nanoseconds). See
419  * @ktime_get_mono_fast_ns.
420  */
421 static void update_fast_timekeeper(const struct tk_read_base *tkr,
422                                    struct tk_fast *tkf)
423 {
424         struct tk_read_base *base = tkf->base;
425
426         /* Force readers off to base[1] */
427         raw_write_seqcount_latch(&tkf->seq);
428
429         /* Update base[0] */
430         memcpy(base, tkr, sizeof(*base));
431
432         /* Force readers back to base[0] */
433         raw_write_seqcount_latch(&tkf->seq);
434
435         /* Update base[1] */
436         memcpy(base + 1, base, sizeof(*base));
437 }
438
439 static __always_inline u64 __ktime_get_fast_ns(struct tk_fast *tkf)
440 {
441         struct tk_read_base *tkr;
442         unsigned int seq;
443         u64 now;
444
445         do {
446                 seq = raw_read_seqcount_latch(&tkf->seq);
447                 tkr = tkf->base + (seq & 0x01);
448                 now = ktime_to_ns(tkr->base);
449                 now += __timekeeping_get_ns(tkr);
450         } while (raw_read_seqcount_latch_retry(&tkf->seq, seq));
451
452         return now;
453 }
454
455 /**
456  * ktime_get_mono_fast_ns - Fast NMI safe access to clock monotonic
457  *
458  * This timestamp is not guaranteed to be monotonic across an update.
459  * The timestamp is calculated by:
460  *
461  *      now = base_mono + clock_delta * slope
462  *
463  * So if the update lowers the slope, readers who are forced to the
464  * not yet updated second array are still using the old steeper slope.
465  *
466  * tmono
467  * ^
468  * |    o  n
469  * |   o n
470  * |  u
471  * | o
472  * |o
473  * |12345678---> reader order
474  *
475  * o = old slope
476  * u = update
477  * n = new slope
478  *
479  * So reader 6 will observe time going backwards versus reader 5.
480  *
481  * While other CPUs are likely to be able to observe that, the only way
482  * for a CPU local observation is when an NMI hits in the middle of
483  * the update. Timestamps taken from that NMI context might be ahead
484  * of the following timestamps. Callers need to be aware of that and
485  * deal with it.
486  */
487 u64 notrace ktime_get_mono_fast_ns(void)
488 {
489         return __ktime_get_fast_ns(&tk_fast_mono);
490 }
491 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_mono_fast_ns);
492
493 /**
494  * ktime_get_raw_fast_ns - Fast NMI safe access to clock monotonic raw
495  *
496  * Contrary to ktime_get_mono_fast_ns() this is always correct because the
497  * conversion factor is not affected by NTP/PTP correction.
498  */
499 u64 notrace ktime_get_raw_fast_ns(void)
500 {
501         return __ktime_get_fast_ns(&tk_fast_raw);
502 }
503 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_raw_fast_ns);
504
505 /**
506  * ktime_get_boot_fast_ns - NMI safe and fast access to boot clock.
507  *
508  * To keep it NMI safe since we're accessing from tracing, we're not using a
509  * separate timekeeper with updates to monotonic clock and boot offset
510  * protected with seqcounts. This has the following minor side effects:
511  *
512  * (1) Its possible that a timestamp be taken after the boot offset is updated
513  * but before the timekeeper is updated. If this happens, the new boot offset
514  * is added to the old timekeeping making the clock appear to update slightly
515  * earlier:
516  *    CPU 0                                        CPU 1
517  *    timekeeping_inject_sleeptime64()
518  *    __timekeeping_inject_sleeptime(tk, delta);
519  *                                                 timestamp();
520  *    timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP...);
521  *
522  * (2) On 32-bit systems, the 64-bit boot offset (tk->offs_boot) may be
523  * partially updated.  Since the tk->offs_boot update is a rare event, this
524  * should be a rare occurrence which postprocessing should be able to handle.
525  *
526  * The caveats vs. timestamp ordering as documented for ktime_get_mono_fast_ns()
527  * apply as well.
528  */
529 u64 notrace ktime_get_boot_fast_ns(void)
530 {
531         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
532
533         return (ktime_get_mono_fast_ns() + ktime_to_ns(data_race(tk->offs_boot)));
534 }
535 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_boot_fast_ns);
536
537 /**
538  * ktime_get_tai_fast_ns - NMI safe and fast access to tai clock.
539  *
540  * The same limitations as described for ktime_get_boot_fast_ns() apply. The
541  * mono time and the TAI offset are not read atomically which may yield wrong
542  * readouts. However, an update of the TAI offset is an rare event e.g., caused
543  * by settime or adjtimex with an offset. The user of this function has to deal
544  * with the possibility of wrong timestamps in post processing.
545  */
546 u64 notrace ktime_get_tai_fast_ns(void)
547 {
548         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
549
550         return (ktime_get_mono_fast_ns() + ktime_to_ns(data_race(tk->offs_tai)));
551 }
552 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_tai_fast_ns);
553
554 static __always_inline u64 __ktime_get_real_fast(struct tk_fast *tkf, u64 *mono)
555 {
556         struct tk_read_base *tkr;
557         u64 basem, baser, delta;
558         unsigned int seq;
559
560         do {
561                 seq = raw_read_seqcount_latch(&tkf->seq);
562                 tkr = tkf->base + (seq & 0x01);
563                 basem = ktime_to_ns(tkr->base);
564                 baser = ktime_to_ns(tkr->base_real);
565                 delta = __timekeeping_get_ns(tkr);
566         } while (raw_read_seqcount_latch_retry(&tkf->seq, seq));
567
568         if (mono)
569                 *mono = basem + delta;
570         return baser + delta;
571 }
572
573 /**
574  * ktime_get_real_fast_ns: - NMI safe and fast access to clock realtime.
575  *
576  * See ktime_get_mono_fast_ns() for documentation of the time stamp ordering.
577  */
578 u64 ktime_get_real_fast_ns(void)
579 {
580         return __ktime_get_real_fast(&tk_fast_mono, NULL);
581 }
582 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real_fast_ns);
583
584 /**
585  * ktime_get_fast_timestamps: - NMI safe timestamps
586  * @snapshot:   Pointer to timestamp storage
587  *
588  * Stores clock monotonic, boottime and realtime timestamps.
589  *
590  * Boot time is a racy access on 32bit systems if the sleep time injection
591  * happens late during resume and not in timekeeping_resume(). That could
592  * be avoided by expanding struct tk_read_base with boot offset for 32bit
593  * and adding more overhead to the update. As this is a hard to observe
594  * once per resume event which can be filtered with reasonable effort using
595  * the accurate mono/real timestamps, it's probably not worth the trouble.
596  *
597  * Aside of that it might be possible on 32 and 64 bit to observe the
598  * following when the sleep time injection happens late:
599  *
600  * CPU 0                                CPU 1
601  * timekeeping_resume()
602  * ktime_get_fast_timestamps()
603  *      mono, real = __ktime_get_real_fast()
604  *                                      inject_sleep_time()
605  *                                         update boot offset
606  *      boot = mono + bootoffset;
607  *
608  * That means that boot time already has the sleep time adjustment, but
609  * real time does not. On the next readout both are in sync again.
610  *
611  * Preventing this for 64bit is not really feasible without destroying the
612  * careful cache layout of the timekeeper because the sequence count and
613  * struct tk_read_base would then need two cache lines instead of one.
614  *
615  * Access to the time keeper clock source is disabled across the innermost
616  * steps of suspend/resume. The accessors still work, but the timestamps
617  * are frozen until time keeping is resumed which happens very early.
618  *
619  * For regular suspend/resume there is no observable difference vs. sched
620  * clock, but it might affect some of the nasty low level debug printks.
621  *
622  * OTOH, access to sched clock is not guaranteed across suspend/resume on
623  * all systems either so it depends on the hardware in use.
624  *
625  * If that turns out to be a real problem then this could be mitigated by
626  * using sched clock in a similar way as during early boot. But it's not as
627  * trivial as on early boot because it needs some careful protection
628  * against the clock monotonic timestamp jumping backwards on resume.
629  */
630 void ktime_get_fast_timestamps(struct ktime_timestamps *snapshot)
631 {
632         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
633
634         snapshot->real = __ktime_get_real_fast(&tk_fast_mono, &snapshot->mono);
635         snapshot->boot = snapshot->mono + ktime_to_ns(data_race(tk->offs_boot));
636 }
637
638 /**
639  * halt_fast_timekeeper - Prevent fast timekeeper from accessing clocksource.
640  * @tk: Timekeeper to snapshot.
641  *
642  * It generally is unsafe to access the clocksource after timekeeping has been
643  * suspended, so take a snapshot of the readout base of @tk and use it as the
644  * fast timekeeper's readout base while suspended.  It will return the same
645  * number of cycles every time until timekeeping is resumed at which time the
646  * proper readout base for the fast timekeeper will be restored automatically.
647  */
648 static void halt_fast_timekeeper(const struct timekeeper *tk)
649 {
650         static struct tk_read_base tkr_dummy;
651         const struct tk_read_base *tkr = &tk->tkr_mono;
652
653         memcpy(&tkr_dummy, tkr, sizeof(tkr_dummy));
654         cycles_at_suspend = tk_clock_read(tkr);
655         tkr_dummy.clock = &dummy_clock;
656         tkr_dummy.base_real = tkr->base + tk->offs_real;
657         update_fast_timekeeper(&tkr_dummy, &tk_fast_mono);
658
659         tkr = &tk->tkr_raw;
660         memcpy(&tkr_dummy, tkr, sizeof(tkr_dummy));
661         tkr_dummy.clock = &dummy_clock;
662         update_fast_timekeeper(&tkr_dummy, &tk_fast_raw);
663 }
664
665 static RAW_NOTIFIER_HEAD(pvclock_gtod_chain);
666
667 static void update_pvclock_gtod(struct timekeeper *tk, bool was_set)
668 {
669         raw_notifier_call_chain(&pvclock_gtod_chain, was_set, tk);
670 }
671
672 /**
673  * pvclock_gtod_register_notifier - register a pvclock timedata update listener
674  * @nb: Pointer to the notifier block to register
675  */
676 int pvclock_gtod_register_notifier(struct notifier_block *nb)
677 {
678         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
679         unsigned long flags;
680         int ret;
681
682         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
683         ret = raw_notifier_chain_register(&pvclock_gtod_chain, nb);
684         update_pvclock_gtod(tk, true);
685         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
686
687         return ret;
688 }
689 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_register_notifier);
690
691 /**
692  * pvclock_gtod_unregister_notifier - unregister a pvclock
693  * timedata update listener
694  * @nb: Pointer to the notifier block to unregister
695  */
696 int pvclock_gtod_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
697 {
698         unsigned long flags;
699         int ret;
700
701         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
702         ret = raw_notifier_chain_unregister(&pvclock_gtod_chain, nb);
703         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
704
705         return ret;
706 }
707 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_unregister_notifier);
708
709 /*
710  * tk_update_leap_state - helper to update the next_leap_ktime
711  */
712 static inline void tk_update_leap_state(struct timekeeper *tk)
713 {
714         tk->next_leap_ktime = ntp_get_next_leap();
715         if (tk->next_leap_ktime != KTIME_MAX)
716                 /* Convert to monotonic time */
717                 tk->next_leap_ktime = ktime_sub(tk->next_leap_ktime, tk->offs_real);
718 }
719
720 /*
721  * Update the ktime_t based scalar nsec members of the timekeeper
722  */
723 static inline void tk_update_ktime_data(struct timekeeper *tk)
724 {
725         u64 seconds;
726         u32 nsec;
727
728         /*
729          * The xtime based monotonic readout is:
730          *      nsec = (xtime_sec + wtm_sec) * 1e9 + wtm_nsec + now();
731          * The ktime based monotonic readout is:
732          *      nsec = base_mono + now();
733          * ==> base_mono = (xtime_sec + wtm_sec) * 1e9 + wtm_nsec
734          */
735         seconds = (u64)(tk->xtime_sec + tk->wall_to_monotonic.tv_sec);
736         nsec = (u32) tk->wall_to_monotonic.tv_nsec;
737         tk->tkr_mono.base = ns_to_ktime(seconds * NSEC_PER_SEC + nsec);
738
739         /*
740          * The sum of the nanoseconds portions of xtime and
741          * wall_to_monotonic can be greater/equal one second. Take
742          * this into account before updating tk->ktime_sec.
743          */
744         nsec += (u32)(tk->tkr_mono.xtime_nsec >> tk->tkr_mono.shift);
745         if (nsec >= NSEC_PER_SEC)
746                 seconds++;
747         tk->ktime_sec = seconds;
748
749         /* Update the monotonic raw base */
750         tk->tkr_raw.base = ns_to_ktime(tk->raw_sec * NSEC_PER_SEC);
751 }
752
753 /* must hold timekeeper_lock */
754 static void timekeeping_update(struct timekeeper *tk, unsigned int action)
755 {
756         if (action & TK_CLEAR_NTP) {
757                 tk->ntp_error = 0;
758                 ntp_clear();
759         }
760
761         tk_update_leap_state(tk);
762         tk_update_ktime_data(tk);
763
764         update_vsyscall(tk);
765         update_pvclock_gtod(tk, action & TK_CLOCK_WAS_SET);
766
767         tk->tkr_mono.base_real = tk->tkr_mono.base + tk->offs_real;
768         update_fast_timekeeper(&tk->tkr_mono, &tk_fast_mono);
769         update_fast_timekeeper(&tk->tkr_raw,  &tk_fast_raw);
770
771         if (action & TK_CLOCK_WAS_SET)
772                 tk->clock_was_set_seq++;
773         /*
774          * The mirroring of the data to the shadow-timekeeper needs
775          * to happen last here to ensure we don't over-write the
776          * timekeeper structure on the next update with stale data
777          */
778         if (action & TK_MIRROR)
779                 memcpy(&shadow_timekeeper, &tk_core.timekeeper,
780                        sizeof(tk_core.timekeeper));
781 }
782
783 /**
784  * timekeeping_forward_now - update clock to the current time
785  * @tk:         Pointer to the timekeeper to update
786  *
787  * Forward the current clock to update its state since the last call to
788  * update_wall_time(). This is useful before significant clock changes,
789  * as it avoids having to deal with this time offset explicitly.
790  */
791 static void timekeeping_forward_now(struct timekeeper *tk)
792 {
793         u64 cycle_now, delta;
794
795         cycle_now = tk_clock_read(&tk->tkr_mono);
796         delta = clocksource_delta(cycle_now, tk->tkr_mono.cycle_last, tk->tkr_mono.mask);
797         tk->tkr_mono.cycle_last = cycle_now;
798         tk->tkr_raw.cycle_last  = cycle_now;
799
800         while (delta > 0) {
801                 u64 max = tk->tkr_mono.clock->max_cycles;
802                 u64 incr = delta < max ? delta : max;
803
804                 tk->tkr_mono.xtime_nsec += incr * tk->tkr_mono.mult;
805                 tk->tkr_raw.xtime_nsec += incr * tk->tkr_raw.mult;
806                 tk_normalize_xtime(tk);
807                 delta -= incr;
808         }
809 }
810
811 /**
812  * ktime_get_real_ts64 - Returns the time of day in a timespec64.
813  * @ts:         pointer to the timespec to be set
814  *
815  * Returns the time of day in a timespec64 (WARN if suspended).
816  */
817 void ktime_get_real_ts64(struct timespec64 *ts)
818 {
819         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
820         unsigned int seq;
821         u64 nsecs;
822
823         WARN_ON(timekeeping_suspended);
824
825         do {
826                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
827
828                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
829                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_mono);
830
831         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
832
833         ts->tv_nsec = 0;
834         timespec64_add_ns(ts, nsecs);
835 }
836 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_real_ts64);
837
838 ktime_t ktime_get(void)
839 {
840         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
841         unsigned int seq;
842         ktime_t base;
843         u64 nsecs;
844
845         WARN_ON(timekeeping_suspended);
846
847         do {
848                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
849                 base = tk->tkr_mono.base;
850                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_mono);
851
852         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
853
854         return ktime_add_ns(base, nsecs);
855 }
856 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
857
858 u32 ktime_get_resolution_ns(void)
859 {
860         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
861         unsigned int seq;
862         u32 nsecs;
863
864         WARN_ON(timekeeping_suspended);
865
866         do {
867                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
868                 nsecs = tk->tkr_mono.mult >> tk->tkr_mono.shift;
869         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
870
871         return nsecs;
872 }
873 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_resolution_ns);
874
875 static ktime_t *offsets[TK_OFFS_MAX] = {
876         [TK_OFFS_REAL]  = &tk_core.timekeeper.offs_real,
877         [TK_OFFS_BOOT]  = &tk_core.timekeeper.offs_boot,
878         [TK_OFFS_TAI]   = &tk_core.timekeeper.offs_tai,
879 };
880
881 ktime_t ktime_get_with_offset(enum tk_offsets offs)
882 {
883         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
884         unsigned int seq;
885         ktime_t base, *offset = offsets[offs];
886         u64 nsecs;
887
888         WARN_ON(timekeeping_suspended);
889
890         do {
891                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
892                 base = ktime_add(tk->tkr_mono.base, *offset);
893                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_mono);
894
895         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
896
897         return ktime_add_ns(base, nsecs);
898
899 }
900 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_with_offset);
901
902 ktime_t ktime_get_coarse_with_offset(enum tk_offsets offs)
903 {
904         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
905         unsigned int seq;
906         ktime_t base, *offset = offsets[offs];
907         u64 nsecs;
908
909         WARN_ON(timekeeping_suspended);
910
911         do {
912                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
913                 base = ktime_add(tk->tkr_mono.base, *offset);
914                 nsecs = tk->tkr_mono.xtime_nsec >> tk->tkr_mono.shift;
915
916         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
917
918         return ktime_add_ns(base, nsecs);
919 }
920 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_coarse_with_offset);
921
922 /**
923  * ktime_mono_to_any() - convert monotonic time to any other time
924  * @tmono:      time to convert.
925  * @offs:       which offset to use
926  */
927 ktime_t ktime_mono_to_any(ktime_t tmono, enum tk_offsets offs)
928 {
929         ktime_t *offset = offsets[offs];
930         unsigned int seq;
931         ktime_t tconv;
932
933         do {
934                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
935                 tconv = ktime_add(tmono, *offset);
936         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
937
938         return tconv;
939 }
940 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_mono_to_any);
941
942 /**
943  * ktime_get_raw - Returns the raw monotonic time in ktime_t format
944  */
945 ktime_t ktime_get_raw(void)
946 {
947         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
948         unsigned int seq;
949         ktime_t base;
950         u64 nsecs;
951
952         do {
953                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
954                 base = tk->tkr_raw.base;
955                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_raw);
956
957         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
958
959         return ktime_add_ns(base, nsecs);
960 }
961 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_raw);
962
963 /**
964  * ktime_get_ts64 - get the monotonic clock in timespec64 format
965  * @ts:         pointer to timespec variable
966  *
967  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
968  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
969  * in normalized timespec64 format in the variable pointed to by @ts.
970  */
971 void ktime_get_ts64(struct timespec64 *ts)
972 {
973         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
974         struct timespec64 tomono;
975         unsigned int seq;
976         u64 nsec;
977
978         WARN_ON(timekeeping_suspended);
979
980         do {
981                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
982                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
983                 nsec = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_mono);
984                 tomono = tk->wall_to_monotonic;
985
986         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
987
988         ts->tv_sec += tomono.tv_sec;
989         ts->tv_nsec = 0;
990         timespec64_add_ns(ts, nsec + tomono.tv_nsec);
991 }
992 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts64);
993
994 /**
995  * ktime_get_seconds - Get the seconds portion of CLOCK_MONOTONIC
996  *
997  * Returns the seconds portion of CLOCK_MONOTONIC with a single non
998  * serialized read. tk->ktime_sec is of type 'unsigned long' so this
999  * works on both 32 and 64 bit systems. On 32 bit systems the readout
1000  * covers ~136 years of uptime which should be enough to prevent
1001  * premature wrap arounds.
1002  */
1003 time64_t ktime_get_seconds(void)
1004 {
1005         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1006
1007         WARN_ON(timekeeping_suspended);
1008         return tk->ktime_sec;
1009 }
1010 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_seconds);
1011
1012 /**
1013  * ktime_get_real_seconds - Get the seconds portion of CLOCK_REALTIME
1014  *
1015  * Returns the wall clock seconds since 1970.
1016  *
1017  * For 64bit systems the fast access to tk->xtime_sec is preserved. On
1018  * 32bit systems the access must be protected with the sequence
1019  * counter to provide "atomic" access to the 64bit tk->xtime_sec
1020  * value.
1021  */
1022 time64_t ktime_get_real_seconds(void)
1023 {
1024         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1025         time64_t seconds;
1026         unsigned int seq;
1027
1028         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
1029                 return tk->xtime_sec;
1030
1031         do {
1032                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1033                 seconds = tk->xtime_sec;
1034
1035         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1036
1037         return seconds;
1038 }
1039 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real_seconds);
1040
1041 /**
1042  * __ktime_get_real_seconds - The same as ktime_get_real_seconds
1043  * but without the sequence counter protect. This internal function
1044  * is called just when timekeeping lock is already held.
1045  */
1046 noinstr time64_t __ktime_get_real_seconds(void)
1047 {
1048         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1049
1050         return tk->xtime_sec;
1051 }
1052
1053 /**
1054  * ktime_get_snapshot - snapshots the realtime/monotonic raw clocks with counter
1055  * @systime_snapshot:   pointer to struct receiving the system time snapshot
1056  */
1057 void ktime_get_snapshot(struct system_time_snapshot *systime_snapshot)
1058 {
1059         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1060         unsigned int seq;
1061         ktime_t base_raw;
1062         ktime_t base_real;
1063         u64 nsec_raw;
1064         u64 nsec_real;
1065         u64 now;
1066
1067         WARN_ON_ONCE(timekeeping_suspended);
1068
1069         do {
1070                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1071                 now = tk_clock_read(&tk->tkr_mono);
1072                 systime_snapshot->cs_id = tk->tkr_mono.clock->id;
1073                 systime_snapshot->cs_was_changed_seq = tk->cs_was_changed_seq;
1074                 systime_snapshot->clock_was_set_seq = tk->clock_was_set_seq;
1075                 base_real = ktime_add(tk->tkr_mono.base,
1076                                       tk_core.timekeeper.offs_real);
1077                 base_raw = tk->tkr_raw.base;
1078                 nsec_real = timekeeping_cycles_to_ns(&tk->tkr_mono, now);
1079                 nsec_raw  = timekeeping_cycles_to_ns(&tk->tkr_raw, now);
1080         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1081
1082         systime_snapshot->cycles = now;
1083         systime_snapshot->real = ktime_add_ns(base_real, nsec_real);
1084         systime_snapshot->raw = ktime_add_ns(base_raw, nsec_raw);
1085 }
1086 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_snapshot);
1087
1088 /* Scale base by mult/div checking for overflow */
1089 static int scale64_check_overflow(u64 mult, u64 div, u64 *base)
1090 {
1091         u64 tmp, rem;
1092
1093         tmp = div64_u64_rem(*base, div, &rem);
1094
1095         if (((int)sizeof(u64)*8 - fls64(mult) < fls64(tmp)) ||
1096             ((int)sizeof(u64)*8 - fls64(mult) < fls64(rem)))
1097                 return -EOVERFLOW;
1098         tmp *= mult;
1099
1100         rem = div64_u64(rem * mult, div);
1101         *base = tmp + rem;
1102         return 0;
1103 }
1104
1105 /**
1106  * adjust_historical_crosststamp - adjust crosstimestamp previous to current interval
1107  * @history:                    Snapshot representing start of history
1108  * @partial_history_cycles:     Cycle offset into history (fractional part)
1109  * @total_history_cycles:       Total history length in cycles
1110  * @discontinuity:              True indicates clock was set on history period
1111  * @ts:                         Cross timestamp that should be adjusted using
1112  *      partial/total ratio
1113  *
1114  * Helper function used by get_device_system_crosststamp() to correct the
1115  * crosstimestamp corresponding to the start of the current interval to the
1116  * system counter value (timestamp point) provided by the driver. The
1117  * total_history_* quantities are the total history starting at the provided
1118  * reference point and ending at the start of the current interval. The cycle
1119  * count between the driver timestamp point and the start of the current
1120  * interval is partial_history_cycles.
1121  */
1122 static int adjust_historical_crosststamp(struct system_time_snapshot *history,
1123                                          u64 partial_history_cycles,
1124                                          u64 total_history_cycles,
1125                                          bool discontinuity,
1126                                          struct system_device_crosststamp *ts)
1127 {
1128         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1129         u64 corr_raw, corr_real;
1130         bool interp_forward;
1131         int ret;
1132
1133         if (total_history_cycles == 0 || partial_history_cycles == 0)
1134                 return 0;
1135
1136         /* Interpolate shortest distance from beginning or end of history */
1137         interp_forward = partial_history_cycles > total_history_cycles / 2;
1138         partial_history_cycles = interp_forward ?
1139                 total_history_cycles - partial_history_cycles :
1140                 partial_history_cycles;
1141
1142         /*
1143          * Scale the monotonic raw time delta by:
1144          *      partial_history_cycles / total_history_cycles
1145          */
1146         corr_raw = (u64)ktime_to_ns(
1147                 ktime_sub(ts->sys_monoraw, history->raw));
1148         ret = scale64_check_overflow(partial_history_cycles,
1149                                      total_history_cycles, &corr_raw);
1150         if (ret)
1151                 return ret;
1152
1153         /*
1154          * If there is a discontinuity in the history, scale monotonic raw
1155          *      correction by:
1156          *      mult(real)/mult(raw) yielding the realtime correction
1157          * Otherwise, calculate the realtime correction similar to monotonic
1158          *      raw calculation
1159          */
1160         if (discontinuity) {
1161                 corr_real = mul_u64_u32_div
1162                         (corr_raw, tk->tkr_mono.mult, tk->tkr_raw.mult);
1163         } else {
1164                 corr_real = (u64)ktime_to_ns(
1165                         ktime_sub(ts->sys_realtime, history->real));
1166                 ret = scale64_check_overflow(partial_history_cycles,
1167                                              total_history_cycles, &corr_real);
1168                 if (ret)
1169                         return ret;
1170         }
1171
1172         /* Fixup monotonic raw and real time time values */
1173         if (interp_forward) {
1174                 ts->sys_monoraw = ktime_add_ns(history->raw, corr_raw);
1175                 ts->sys_realtime = ktime_add_ns(history->real, corr_real);
1176         } else {
1177                 ts->sys_monoraw = ktime_sub_ns(ts->sys_monoraw, corr_raw);
1178                 ts->sys_realtime = ktime_sub_ns(ts->sys_realtime, corr_real);
1179         }
1180
1181         return 0;
1182 }
1183
1184 /*
1185  * timestamp_in_interval - true if ts is chronologically in [start, end]
1186  *
1187  * True if ts occurs chronologically at or after start, and before or at end.
1188  */
1189 static bool timestamp_in_interval(u64 start, u64 end, u64 ts)
1190 {
1191         if (ts >= start && ts <= end)
1192                 return true;
1193         if (start > end && (ts >= start || ts <= end))
1194                 return true;
1195         return false;
1196 }
1197
1198 static bool convert_clock(u64 *val, u32 numerator, u32 denominator)
1199 {
1200         u64 rem, res;
1201
1202         if (!numerator || !denominator)
1203                 return false;
1204
1205         res = div64_u64_rem(*val, denominator, &rem) * numerator;
1206         *val = res + div_u64(rem * numerator, denominator);
1207         return true;
1208 }
1209
1210 static bool convert_base_to_cs(struct system_counterval_t *scv)
1211 {
1212         struct clocksource *cs = tk_core.timekeeper.tkr_mono.clock;
1213         struct clocksource_base *base;
1214         u32 num, den;
1215
1216         /* The timestamp was taken from the time keeper clock source */
1217         if (cs->id == scv->cs_id)
1218                 return true;
1219
1220         /*
1221          * Check whether cs_id matches the base clock. Prevent the compiler from
1222          * re-evaluating @base as the clocksource might change concurrently.
1223          */
1224         base = READ_ONCE(cs->base);
1225         if (!base || base->id != scv->cs_id)
1226                 return false;
1227
1228         num = scv->use_nsecs ? cs->freq_khz : base->numerator;
1229         den = scv->use_nsecs ? USEC_PER_SEC : base->denominator;
1230
1231         if (!convert_clock(&scv->cycles, num, den))
1232                 return false;
1233
1234         scv->cycles += base->offset;
1235         return true;
1236 }
1237
1238 static bool convert_cs_to_base(u64 *cycles, enum clocksource_ids base_id)
1239 {
1240         struct clocksource *cs = tk_core.timekeeper.tkr_mono.clock;
1241         struct clocksource_base *base;
1242
1243         /*
1244          * Check whether base_id matches the base clock. Prevent the compiler from
1245          * re-evaluating @base as the clocksource might change concurrently.
1246          */
1247         base = READ_ONCE(cs->base);
1248         if (!base || base->id != base_id)
1249                 return false;
1250
1251         *cycles -= base->offset;
1252         if (!convert_clock(cycles, base->denominator, base->numerator))
1253                 return false;
1254         return true;
1255 }
1256
1257 static bool convert_ns_to_cs(u64 *delta)
1258 {
1259         struct tk_read_base *tkr = &tk_core.timekeeper.tkr_mono;
1260
1261         if (BITS_TO_BYTES(fls64(*delta) + tkr->shift) >= sizeof(*delta))
1262                 return false;
1263
1264         *delta = div_u64((*delta << tkr->shift) - tkr->xtime_nsec, tkr->mult);
1265         return true;
1266 }
1267
1268 /**
1269  * ktime_real_to_base_clock() - Convert CLOCK_REALTIME timestamp to a base clock timestamp
1270  * @treal:      CLOCK_REALTIME timestamp to convert
1271  * @base_id:    base clocksource id
1272  * @cycles:     pointer to store the converted base clock timestamp
1273  *
1274  * Converts a supplied, future realtime clock value to the corresponding base clock value.
1275  *
1276  * Return:  true if the conversion is successful, false otherwise.
1277  */
1278 bool ktime_real_to_base_clock(ktime_t treal, enum clocksource_ids base_id, u64 *cycles)
1279 {
1280         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1281         unsigned int seq;
1282         u64 delta;
1283
1284         do {
1285                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1286                 if ((u64)treal < tk->tkr_mono.base_real)
1287                         return false;
1288                 delta = (u64)treal - tk->tkr_mono.base_real;
1289                 if (!convert_ns_to_cs(&delta))
1290                         return false;
1291                 *cycles = tk->tkr_mono.cycle_last + delta;
1292                 if (!convert_cs_to_base(cycles, base_id))
1293                         return false;
1294         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1295
1296         return true;
1297 }
1298 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_real_to_base_clock);
1299
1300 /**
1301  * get_device_system_crosststamp - Synchronously capture system/device timestamp
1302  * @get_time_fn:        Callback to get simultaneous device time and
1303  *      system counter from the device driver
1304  * @ctx:                Context passed to get_time_fn()
1305  * @history_begin:      Historical reference point used to interpolate system
1306  *      time when counter provided by the driver is before the current interval
1307  * @xtstamp:            Receives simultaneously captured system and device time
1308  *
1309  * Reads a timestamp from a device and correlates it to system time
1310  */
1311 int get_device_system_crosststamp(int (*get_time_fn)
1312                                   (ktime_t *device_time,
1313                                    struct system_counterval_t *sys_counterval,
1314                                    void *ctx),
1315                                   void *ctx,
1316                                   struct system_time_snapshot *history_begin,
1317                                   struct system_device_crosststamp *xtstamp)
1318 {
1319         struct system_counterval_t system_counterval;
1320         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1321         u64 cycles, now, interval_start;
1322         unsigned int clock_was_set_seq = 0;
1323         ktime_t base_real, base_raw;
1324         u64 nsec_real, nsec_raw;
1325         u8 cs_was_changed_seq;
1326         unsigned int seq;
1327         bool do_interp;
1328         int ret;
1329
1330         do {
1331                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1332                 /*
1333                  * Try to synchronously capture device time and a system
1334                  * counter value calling back into the device driver
1335                  */
1336                 ret = get_time_fn(&xtstamp->device, &system_counterval, ctx);
1337                 if (ret)
1338                         return ret;
1339
1340                 /*
1341                  * Verify that the clocksource ID associated with the captured
1342                  * system counter value is the same as for the currently
1343                  * installed timekeeper clocksource
1344                  */
1345                 if (system_counterval.cs_id == CSID_GENERIC ||
1346                     !convert_base_to_cs(&system_counterval))
1347                         return -ENODEV;
1348                 cycles = system_counterval.cycles;
1349
1350                 /*
1351                  * Check whether the system counter value provided by the
1352                  * device driver is on the current timekeeping interval.
1353                  */
1354                 now = tk_clock_read(&tk->tkr_mono);
1355                 interval_start = tk->tkr_mono.cycle_last;
1356                 if (!timestamp_in_interval(interval_start, now, cycles)) {
1357                         clock_was_set_seq = tk->clock_was_set_seq;
1358                         cs_was_changed_seq = tk->cs_was_changed_seq;
1359                         cycles = interval_start;
1360                         do_interp = true;
1361                 } else {
1362                         do_interp = false;
1363                 }
1364
1365                 base_real = ktime_add(tk->tkr_mono.base,
1366                                       tk_core.timekeeper.offs_real);
1367                 base_raw = tk->tkr_raw.base;
1368
1369                 nsec_real = timekeeping_cycles_to_ns(&tk->tkr_mono, cycles);
1370                 nsec_raw = timekeeping_cycles_to_ns(&tk->tkr_raw, cycles);
1371         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1372
1373         xtstamp->sys_realtime = ktime_add_ns(base_real, nsec_real);
1374         xtstamp->sys_monoraw = ktime_add_ns(base_raw, nsec_raw);
1375
1376         /*
1377          * Interpolate if necessary, adjusting back from the start of the
1378          * current interval
1379          */
1380         if (do_interp) {
1381                 u64 partial_history_cycles, total_history_cycles;
1382                 bool discontinuity;
1383
1384                 /*
1385                  * Check that the counter value is not before the provided
1386                  * history reference and that the history doesn't cross a
1387                  * clocksource change
1388                  */
1389                 if (!history_begin ||
1390                     !timestamp_in_interval(history_begin->cycles,
1391                                            cycles, system_counterval.cycles) ||
1392                     history_begin->cs_was_changed_seq != cs_was_changed_seq)
1393                         return -EINVAL;
1394                 partial_history_cycles = cycles - system_counterval.cycles;
1395                 total_history_cycles = cycles - history_begin->cycles;
1396                 discontinuity =
1397                         history_begin->clock_was_set_seq != clock_was_set_seq;
1398
1399                 ret = adjust_historical_crosststamp(history_begin,
1400                                                     partial_history_cycles,
1401                                                     total_history_cycles,
1402                                                     discontinuity, xtstamp);
1403                 if (ret)
1404                         return ret;
1405         }
1406
1407         return 0;
1408 }
1409 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_device_system_crosststamp);
1410
1411 /**
1412  * timekeeping_clocksource_has_base - Check whether the current clocksource
1413  *                                    is based on given a base clock
1414  * @id:         base clocksource ID
1415  *
1416  * Note:        The return value is a snapshot which can become invalid right
1417  *              after the function returns.
1418  *
1419  * Return:      true if the timekeeper clocksource has a base clock with @id,
1420  *              false otherwise
1421  */
1422 bool timekeeping_clocksource_has_base(enum clocksource_ids id)
1423 {
1424         /*
1425          * This is a snapshot, so no point in using the sequence
1426          * count. Just prevent the compiler from re-evaluating @base as the
1427          * clocksource might change concurrently.
1428          */
1429         struct clocksource_base *base = READ_ONCE(tk_core.timekeeper.tkr_mono.clock->base);
1430
1431         return base ? base->id == id : false;
1432 }
1433 EXPORT_SYMBOL_GPL(timekeeping_clocksource_has_base);
1434
1435 /**
1436  * do_settimeofday64 - Sets the time of day.
1437  * @ts:     pointer to the timespec64 variable containing the new time
1438  *
1439  * Sets the time of day to the new time and update NTP and notify hrtimers
1440  */
1441 int do_settimeofday64(const struct timespec64 *ts)
1442 {
1443         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1444         struct timespec64 ts_delta, xt;
1445         unsigned long flags;
1446         int ret = 0;
1447
1448         if (!timespec64_valid_settod(ts))
1449                 return -EINVAL;
1450
1451         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1452         write_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1453
1454         timekeeping_forward_now(tk);
1455
1456         xt = tk_xtime(tk);
1457         ts_delta = timespec64_sub(*ts, xt);
1458
1459         if (timespec64_compare(&tk->wall_to_monotonic, &ts_delta) > 0) {
1460                 ret = -EINVAL;
1461                 goto out;
1462         }
1463
1464         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec64_sub(tk->wall_to_monotonic, ts_delta));
1465
1466         tk_set_xtime(tk, ts);
1467 out:
1468         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
1469
1470         write_seqcount_end(&tk_core.seq);
1471         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1472
1473         /* Signal hrtimers about time change */
1474         clock_was_set(CLOCK_SET_WALL);
1475
1476         if (!ret) {
1477                 audit_tk_injoffset(ts_delta);
1478                 add_device_randomness(ts, sizeof(*ts));
1479         }
1480
1481         return ret;
1482 }
1483 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday64);
1484
1485 /**
1486  * timekeeping_inject_offset - Adds or subtracts from the current time.
1487  * @ts:         Pointer to the timespec variable containing the offset
1488  *
1489  * Adds or subtracts an offset value from the current time.
1490  */
1491 static int timekeeping_inject_offset(const struct timespec64 *ts)
1492 {
1493         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1494         unsigned long flags;
1495         struct timespec64 tmp;
1496         int ret = 0;
1497
1498         if (ts->tv_nsec < 0 || ts->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
1499                 return -EINVAL;
1500
1501         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1502         write_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1503
1504         timekeeping_forward_now(tk);
1505
1506         /* Make sure the proposed value is valid */
1507         tmp = timespec64_add(tk_xtime(tk), *ts);
1508         if (timespec64_compare(&tk->wall_to_monotonic, ts) > 0 ||
1509             !timespec64_valid_settod(&tmp)) {
1510                 ret = -EINVAL;
1511                 goto error;
1512         }
1513
1514         tk_xtime_add(tk, ts);
1515         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec64_sub(tk->wall_to_monotonic, *ts));
1516
1517 error: /* even if we error out, we forwarded the time, so call update */
1518         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
1519
1520         write_seqcount_end(&tk_core.seq);
1521         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1522
1523         /* Signal hrtimers about time change */
1524         clock_was_set(CLOCK_SET_WALL);
1525
1526         return ret;
1527 }
1528
1529 /*
1530  * Indicates if there is an offset between the system clock and the hardware
1531  * clock/persistent clock/rtc.
1532  */
1533 int persistent_clock_is_local;
1534
1535 /*
1536  * Adjust the time obtained from the CMOS to be UTC time instead of
1537  * local time.
1538  *
1539  * This is ugly, but preferable to the alternatives.  Otherwise we
1540  * would either need to write a program to do it in /etc/rc (and risk
1541  * confusion if the program gets run more than once; it would also be
1542  * hard to make the program warp the clock precisely n hours)  or
1543  * compile in the timezone information into the kernel.  Bad, bad....
1544  *
1545  *                                              - TYT, 1992-01-01
1546  *
1547  * The best thing to do is to keep the CMOS clock in universal time (UTC)
1548  * as real UNIX machines always do it. This avoids all headaches about
1549  * daylight saving times and warping kernel clocks.
1550  */
1551 void timekeeping_warp_clock(void)
1552 {
1553         if (sys_tz.tz_minuteswest != 0) {
1554                 struct timespec64 adjust;
1555
1556                 persistent_clock_is_local = 1;
1557                 adjust.tv_sec = sys_tz.tz_minuteswest * 60;
1558                 adjust.tv_nsec = 0;
1559                 timekeeping_inject_offset(&adjust);
1560         }
1561 }
1562
1563 /*
1564  * __timekeeping_set_tai_offset - Sets the TAI offset from UTC and monotonic
1565  */
1566 static void __timekeeping_set_tai_offset(struct timekeeper *tk, s32 tai_offset)
1567 {
1568         tk->tai_offset = tai_offset;
1569         tk->offs_tai = ktime_add(tk->offs_real, ktime_set(tai_offset, 0));
1570 }
1571
1572 /*
1573  * change_clocksource - Swaps clocksources if a new one is available
1574  *
1575  * Accumulates current time interval and initializes new clocksource
1576  */
1577 static int change_clocksource(void *data)
1578 {
1579         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1580         struct clocksource *new, *old = NULL;
1581         unsigned long flags;
1582         bool change = false;
1583
1584         new = (struct clocksource *) data;
1585
1586         /*
1587          * If the cs is in module, get a module reference. Succeeds
1588          * for built-in code (owner == NULL) as well.
1589          */
1590         if (try_module_get(new->owner)) {
1591                 if (!new->enable || new->enable(new) == 0)
1592                         change = true;
1593                 else
1594                         module_put(new->owner);
1595         }
1596
1597         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1598         write_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1599
1600         timekeeping_forward_now(tk);
1601
1602         if (change) {
1603                 old = tk->tkr_mono.clock;
1604                 tk_setup_internals(tk, new);
1605         }
1606
1607         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
1608
1609         write_seqcount_end(&tk_core.seq);
1610         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1611
1612         if (old) {
1613                 if (old->disable)
1614                         old->disable(old);
1615
1616                 module_put(old->owner);
1617         }
1618
1619         return 0;
1620 }
1621
1622 /**
1623  * timekeeping_notify - Install a new clock source
1624  * @clock:              pointer to the clock source
1625  *
1626  * This function is called from clocksource.c after a new, better clock
1627  * source has been registered. The caller holds the clocksource_mutex.
1628  */
1629 int timekeeping_notify(struct clocksource *clock)
1630 {
1631         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1632
1633         if (tk->tkr_mono.clock == clock)
1634                 return 0;
1635         stop_machine(change_clocksource, clock, NULL);
1636         tick_clock_notify();
1637         return tk->tkr_mono.clock == clock ? 0 : -1;
1638 }
1639
1640 /**
1641  * ktime_get_raw_ts64 - Returns the raw monotonic time in a timespec
1642  * @ts:         pointer to the timespec64 to be set
1643  *
1644  * Returns the raw monotonic time (completely un-modified by ntp)
1645  */
1646 void ktime_get_raw_ts64(struct timespec64 *ts)
1647 {
1648         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1649         unsigned int seq;
1650         u64 nsecs;
1651
1652         do {
1653                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1654                 ts->tv_sec = tk->raw_sec;
1655                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_raw);
1656
1657         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1658
1659         ts->tv_nsec = 0;
1660         timespec64_add_ns(ts, nsecs);
1661 }
1662 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_raw_ts64);
1663
1664
1665 /**
1666  * timekeeping_valid_for_hres - Check if timekeeping is suitable for hres
1667  */
1668 int timekeeping_valid_for_hres(void)
1669 {
1670         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1671         unsigned int seq;
1672         int ret;
1673
1674         do {
1675                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1676
1677                 ret = tk->tkr_mono.clock->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
1678
1679         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1680
1681         return ret;
1682 }
1683
1684 /**
1685  * timekeeping_max_deferment - Returns max time the clocksource can be deferred
1686  */
1687 u64 timekeeping_max_deferment(void)
1688 {
1689         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1690         unsigned int seq;
1691         u64 ret;
1692
1693         do {
1694                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1695
1696                 ret = tk->tkr_mono.clock->max_idle_ns;
1697
1698         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1699
1700         return ret;
1701 }
1702
1703 /**
1704  * read_persistent_clock64 -  Return time from the persistent clock.
1705  * @ts: Pointer to the storage for the readout value
1706  *
1707  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
1708  * Reads the time from the battery backed persistent clock.
1709  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
1710  *
1711  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
1712  */
1713 void __weak read_persistent_clock64(struct timespec64 *ts)
1714 {
1715         ts->tv_sec = 0;
1716         ts->tv_nsec = 0;
1717 }
1718
1719 /**
1720  * read_persistent_wall_and_boot_offset - Read persistent clock, and also offset
1721  *                                        from the boot.
1722  * @wall_time:    current time as returned by persistent clock
1723  * @boot_offset:  offset that is defined as wall_time - boot_time
1724  *
1725  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
1726  *
1727  * The default function calculates offset based on the current value of
1728  * local_clock(). This way architectures that support sched_clock() but don't
1729  * support dedicated boot time clock will provide the best estimate of the
1730  * boot time.
1731  */
1732 void __weak __init
1733 read_persistent_wall_and_boot_offset(struct timespec64 *wall_time,
1734                                      struct timespec64 *boot_offset)
1735 {
1736         read_persistent_clock64(wall_time);
1737         *boot_offset = ns_to_timespec64(local_clock());
1738 }
1739
1740 /*
1741  * Flag reflecting whether timekeeping_resume() has injected sleeptime.
1742  *
1743  * The flag starts of false and is only set when a suspend reaches
1744  * timekeeping_suspend(), timekeeping_resume() sets it to false when the
1745  * timekeeper clocksource is not stopping across suspend and has been
1746  * used to update sleep time. If the timekeeper clocksource has stopped
1747  * then the flag stays true and is used by the RTC resume code to decide
1748  * whether sleeptime must be injected and if so the flag gets false then.
1749  *
1750  * If a suspend fails before reaching timekeeping_resume() then the flag
1751  * stays false and prevents erroneous sleeptime injection.
1752  */
1753 static bool suspend_timing_needed;
1754
1755 /* Flag for if there is a persistent clock on this platform */
1756 static bool persistent_clock_exists;
1757
1758 /*
1759  * timekeeping_init - Initializes the clocksource and common timekeeping values
1760  */
1761 void __init timekeeping_init(void)
1762 {
1763         struct timespec64 wall_time, boot_offset, wall_to_mono;
1764         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1765         struct clocksource *clock;
1766         unsigned long flags;
1767
1768         read_persistent_wall_and_boot_offset(&wall_time, &boot_offset);
1769         if (timespec64_valid_settod(&wall_time) &&
1770             timespec64_to_ns(&wall_time) > 0) {
1771                 persistent_clock_exists = true;
1772         } else if (timespec64_to_ns(&wall_time) != 0) {
1773                 pr_warn("Persistent clock returned invalid value");
1774                 wall_time = (struct timespec64){0};
1775         }
1776
1777         if (timespec64_compare(&wall_time, &boot_offset) < 0)
1778                 boot_offset = (struct timespec64){0};
1779
1780         /*
1781          * We want set wall_to_mono, so the following is true:
1782          * wall time + wall_to_mono = boot time
1783          */
1784         wall_to_mono = timespec64_sub(boot_offset, wall_time);
1785
1786         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1787         write_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1788         ntp_init();
1789
1790         clock = clocksource_default_clock();
1791         if (clock->enable)
1792                 clock->enable(clock);
1793         tk_setup_internals(tk, clock);
1794
1795         tk_set_xtime(tk, &wall_time);
1796         tk->raw_sec = 0;
1797
1798         tk_set_wall_to_mono(tk, wall_to_mono);
1799
1800         timekeeping_update(tk, TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
1801
1802         write_seqcount_end(&tk_core.seq);
1803         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1804 }
1805
1806 /* time in seconds when suspend began for persistent clock */
1807 static struct timespec64 timekeeping_suspend_time;
1808
1809 /**
1810  * __timekeeping_inject_sleeptime - Internal function to add sleep interval
1811  * @tk:         Pointer to the timekeeper to be updated
1812  * @delta:      Pointer to the delta value in timespec64 format
1813  *
1814  * Takes a timespec offset measuring a suspend interval and properly
1815  * adds the sleep offset to the timekeeping variables.
1816  */
1817 static void __timekeeping_inject_sleeptime(struct timekeeper *tk,
1818                                            const struct timespec64 *delta)
1819 {
1820         if (!timespec64_valid_strict(delta)) {
1821                 printk_deferred(KERN_WARNING
1822                                 "__timekeeping_inject_sleeptime: Invalid "
1823                                 "sleep delta value!\n");
1824                 return;
1825         }
1826         tk_xtime_add(tk, delta);
1827         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec64_sub(tk->wall_to_monotonic, *delta));
1828         tk_update_sleep_time(tk, timespec64_to_ktime(*delta));
1829         tk_debug_account_sleep_time(delta);
1830 }
1831
1832 #if defined(CONFIG_PM_SLEEP) && defined(CONFIG_RTC_HCTOSYS_DEVICE)
1833 /*
1834  * We have three kinds of time sources to use for sleep time
1835  * injection, the preference order is:
1836  * 1) non-stop clocksource
1837  * 2) persistent clock (ie: RTC accessible when irqs are off)
1838  * 3) RTC
1839  *
1840  * 1) and 2) are used by timekeeping, 3) by RTC subsystem.
1841  * If system has neither 1) nor 2), 3) will be used finally.
1842  *
1843  *
1844  * If timekeeping has injected sleeptime via either 1) or 2),
1845  * 3) becomes needless, so in this case we don't need to call
1846  * rtc_resume(), and this is what timekeeping_rtc_skipresume()
1847  * means.
1848  */
1849 bool timekeeping_rtc_skipresume(void)
1850 {
1851         return !suspend_timing_needed;
1852 }
1853
1854 /*
1855  * 1) can be determined whether to use or not only when doing
1856  * timekeeping_resume() which is invoked after rtc_suspend(),
1857  * so we can't skip rtc_suspend() surely if system has 1).
1858  *
1859  * But if system has 2), 2) will definitely be used, so in this
1860  * case we don't need to call rtc_suspend(), and this is what
1861  * timekeeping_rtc_skipsuspend() means.
1862  */
1863 bool timekeeping_rtc_skipsuspend(void)
1864 {
1865         return persistent_clock_exists;
1866 }
1867
1868 /**
1869  * timekeeping_inject_sleeptime64 - Adds suspend interval to timeekeeping values
1870  * @delta: pointer to a timespec64 delta value
1871  *
1872  * This hook is for architectures that cannot support read_persistent_clock64
1873  * because their RTC/persistent clock is only accessible when irqs are enabled.
1874  * and also don't have an effective nonstop clocksource.
1875  *
1876  * This function should only be called by rtc_resume(), and allows
1877  * a suspend offset to be injected into the timekeeping values.
1878  */
1879 void timekeeping_inject_sleeptime64(const struct timespec64 *delta)
1880 {
1881         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1882         unsigned long flags;
1883
1884         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1885         write_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1886
1887         suspend_timing_needed = false;
1888
1889         timekeeping_forward_now(tk);
1890
1891         __timekeeping_inject_sleeptime(tk, delta);
1892
1893         timekeeping_update(tk, TK_CLEAR_NTP | TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
1894
1895         write_seqcount_end(&tk_core.seq);
1896         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1897
1898         /* Signal hrtimers about time change */
1899         clock_was_set(CLOCK_SET_WALL | CLOCK_SET_BOOT);
1900 }
1901 #endif
1902
1903 /**
1904  * timekeeping_resume - Resumes the generic timekeeping subsystem.
1905  */
1906 void timekeeping_resume(void)
1907 {
1908         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1909         struct clocksource *clock = tk->tkr_mono.clock;
1910         unsigned long flags;
1911         struct timespec64 ts_new, ts_delta;
1912         u64 cycle_now, nsec;
1913         bool inject_sleeptime = false;
1914
1915         read_persistent_clock64(&ts_new);
1916
1917         clockevents_resume();
1918         clocksource_resume();
1919
1920         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1921         write_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1922
1923         /*
1924          * After system resumes, we need to calculate the suspended time and
1925          * compensate it for the OS time. There are 3 sources that could be
1926          * used: Nonstop clocksource during suspend, persistent clock and rtc
1927          * device.
1928          *
1929          * One specific platform may have 1 or 2 or all of them, and the
1930          * preference will be:
1931          *      suspend-nonstop clocksource -> persistent clock -> rtc
1932          * The less preferred source will only be tried if there is no better
1933          * usable source. The rtc part is handled separately in rtc core code.
1934          */
1935         cycle_now = tk_clock_read(&tk->tkr_mono);
1936         nsec = clocksource_stop_suspend_timing(clock, cycle_now);
1937         if (nsec > 0) {
1938                 ts_delta = ns_to_timespec64(nsec);
1939                 inject_sleeptime = true;
1940         } else if (timespec64_compare(&ts_new, &timekeeping_suspend_time) > 0) {
1941                 ts_delta = timespec64_sub(ts_new, timekeeping_suspend_time);
1942                 inject_sleeptime = true;
1943         }
1944
1945         if (inject_sleeptime) {
1946                 suspend_timing_needed = false;
1947                 __timekeeping_inject_sleeptime(tk, &ts_delta);
1948         }
1949
1950         /* Re-base the last cycle value */
1951         tk->tkr_mono.cycle_last = cycle_now;
1952         tk->tkr_raw.cycle_last  = cycle_now;
1953
1954         tk->ntp_error = 0;
1955         timekeeping_suspended = 0;
1956         timekeeping_update(tk, TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
1957         write_seqcount_end(&tk_core.seq);
1958         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
1959
1960         touch_softlockup_watchdog();
1961
1962         /* Resume the clockevent device(s) and hrtimers */
1963         tick_resume();
1964         /* Notify timerfd as resume is equivalent to clock_was_set() */
1965         timerfd_resume();
1966 }
1967
1968 int timekeeping_suspend(void)
1969 {
1970         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1971         unsigned long flags;
1972         struct timespec64               delta, delta_delta;
1973         static struct timespec64        old_delta;
1974         struct clocksource *curr_clock;
1975         u64 cycle_now;
1976
1977         read_persistent_clock64(&timekeeping_suspend_time);
1978
1979         /*
1980          * On some systems the persistent_clock can not be detected at
1981          * timekeeping_init by its return value, so if we see a valid
1982          * value returned, update the persistent_clock_exists flag.
1983          */
1984         if (timekeeping_suspend_time.tv_sec || timekeeping_suspend_time.tv_nsec)
1985                 persistent_clock_exists = true;
1986
1987         suspend_timing_needed = true;
1988
1989         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
1990         write_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1991         timekeeping_forward_now(tk);
1992         timekeeping_suspended = 1;
1993
1994         /*
1995          * Since we've called forward_now, cycle_last stores the value
1996          * just read from the current clocksource. Save this to potentially
1997          * use in suspend timing.
1998          */
1999         curr_clock = tk->tkr_mono.clock;
2000         cycle_now = tk->tkr_mono.cycle_last;
2001         clocksource_start_suspend_timing(curr_clock, cycle_now);
2002
2003         if (persistent_clock_exists) {
2004                 /*
2005                  * To avoid drift caused by repeated suspend/resumes,
2006                  * which each can add ~1 second drift error,
2007                  * try to compensate so the difference in system time
2008                  * and persistent_clock time stays close to constant.
2009                  */
2010                 delta = timespec64_sub(tk_xtime(tk), timekeeping_suspend_time);
2011                 delta_delta = timespec64_sub(delta, old_delta);
2012                 if (abs(delta_delta.tv_sec) >= 2) {
2013                         /*
2014                          * if delta_delta is too large, assume time correction
2015                          * has occurred and set old_delta to the current delta.
2016                          */
2017                         old_delta = delta;
2018                 } else {
2019                         /* Otherwise try to adjust old_system to compensate */
2020                         timekeeping_suspend_time =
2021                                 timespec64_add(timekeeping_suspend_time, delta_delta);
2022                 }
2023         }
2024
2025         timekeeping_update(tk, TK_MIRROR);
2026         halt_fast_timekeeper(tk);
2027         write_seqcount_end(&tk_core.seq);
2028         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
2029
2030         tick_suspend();
2031         clocksource_suspend();
2032         clockevents_suspend();
2033
2034         return 0;
2035 }
2036
2037 /* sysfs resume/suspend bits for timekeeping */
2038 static struct syscore_ops timekeeping_syscore_ops = {
2039         .resume         = timekeeping_resume,
2040         .suspend        = timekeeping_suspend,
2041 };
2042
2043 static int __init timekeeping_init_ops(void)
2044 {
2045         register_syscore_ops(&timekeeping_syscore_ops);
2046         return 0;
2047 }
2048 device_initcall(timekeeping_init_ops);
2049
2050 /*
2051  * Apply a multiplier adjustment to the timekeeper
2052  */
2053 static __always_inline void timekeeping_apply_adjustment(struct timekeeper *tk,
2054                                                          s64 offset,
2055                                                          s32 mult_adj)
2056 {
2057         s64 interval = tk->cycle_interval;
2058
2059         if (mult_adj == 0) {
2060                 return;
2061         } else if (mult_adj == -1) {
2062                 interval = -interval;
2063                 offset = -offset;
2064         } else if (mult_adj != 1) {
2065                 interval *= mult_adj;
2066                 offset *= mult_adj;
2067         }
2068
2069         /*
2070          * So the following can be confusing.
2071          *
2072          * To keep things simple, lets assume mult_adj == 1 for now.
2073          *
2074          * When mult_adj != 1, remember that the interval and offset values
2075          * have been appropriately scaled so the math is the same.
2076          *
2077          * The basic idea here is that we're increasing the multiplier
2078          * by one, this causes the xtime_interval to be incremented by
2079          * one cycle_interval. This is because:
2080          *      xtime_interval = cycle_interval * mult
2081          * So if mult is being incremented by one:
2082          *      xtime_interval = cycle_interval * (mult + 1)
2083          * Its the same as:
2084          *      xtime_interval = (cycle_interval * mult) + cycle_interval
2085          * Which can be shortened to:
2086          *      xtime_interval += cycle_interval
2087          *
2088          * So offset stores the non-accumulated cycles. Thus the current
2089          * time (in shifted nanoseconds) is:
2090          *      now = (offset * adj) + xtime_nsec
2091          * Now, even though we're adjusting the clock frequency, we have
2092          * to keep time consistent. In other words, we can't jump back
2093          * in time, and we also want to avoid jumping forward in time.
2094          *
2095          * So given the same offset value, we need the time to be the same
2096          * both before and after the freq adjustment.
2097          *      now = (offset * adj_1) + xtime_nsec_1
2098          *      now = (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
2099          * So:
2100          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
2101          *              (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
2102          * And we know:
2103          *      adj_2 = adj_1 + 1
2104          * So:
2105          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
2106          *              (offset * (adj_1+1)) + xtime_nsec_2
2107          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
2108          *              (offset * adj_1) + offset + xtime_nsec_2
2109          * Canceling the sides:
2110          *      xtime_nsec_1 = offset + xtime_nsec_2
2111          * Which gives us:
2112          *      xtime_nsec_2 = xtime_nsec_1 - offset
2113          * Which simplifies to:
2114          *      xtime_nsec -= offset
2115          */
2116         if ((mult_adj > 0) && (tk->tkr_mono.mult + mult_adj < mult_adj)) {
2117                 /* NTP adjustment caused clocksource mult overflow */
2118                 WARN_ON_ONCE(1);
2119                 return;
2120         }
2121
2122         tk->tkr_mono.mult += mult_adj;
2123         tk->xtime_interval += interval;
2124         tk->tkr_mono.xtime_nsec -= offset;
2125 }
2126
2127 /*
2128  * Adjust the timekeeper's multiplier to the correct frequency
2129  * and also to reduce the accumulated error value.
2130  */
2131 static void timekeeping_adjust(struct timekeeper *tk, s64 offset)
2132 {
2133         u32 mult;
2134
2135         /*
2136          * Determine the multiplier from the current NTP tick length.
2137          * Avoid expensive division when the tick length doesn't change.
2138          */
2139         if (likely(tk->ntp_tick == ntp_tick_length())) {
2140                 mult = tk->tkr_mono.mult - tk->ntp_err_mult;
2141         } else {
2142                 tk->ntp_tick = ntp_tick_length();
2143                 mult = div64_u64((tk->ntp_tick >> tk->ntp_error_shift) -
2144                                  tk->xtime_remainder, tk->cycle_interval);
2145         }
2146
2147         /*
2148          * If the clock is behind the NTP time, increase the multiplier by 1
2149          * to catch up with it. If it's ahead and there was a remainder in the
2150          * tick division, the clock will slow down. Otherwise it will stay
2151          * ahead until the tick length changes to a non-divisible value.
2152          */
2153         tk->ntp_err_mult = tk->ntp_error > 0 ? 1 : 0;
2154         mult += tk->ntp_err_mult;
2155
2156         timekeeping_apply_adjustment(tk, offset, mult - tk->tkr_mono.mult);
2157
2158         if (unlikely(tk->tkr_mono.clock->maxadj &&
2159                 (abs(tk->tkr_mono.mult - tk->tkr_mono.clock->mult)
2160                         > tk->tkr_mono.clock->maxadj))) {
2161                 printk_once(KERN_WARNING
2162                         "Adjusting %s more than 11%% (%ld vs %ld)\n",
2163                         tk->tkr_mono.clock->name, (long)tk->tkr_mono.mult,
2164                         (long)tk->tkr_mono.clock->mult + tk->tkr_mono.clock->maxadj);
2165         }
2166
2167         /*
2168          * It may be possible that when we entered this function, xtime_nsec
2169          * was very small.  Further, if we're slightly speeding the clocksource
2170          * in the code above, its possible the required corrective factor to
2171          * xtime_nsec could cause it to underflow.
2172          *
2173          * Now, since we have already accumulated the second and the NTP
2174          * subsystem has been notified via second_overflow(), we need to skip
2175          * the next update.
2176          */
2177         if (unlikely((s64)tk->tkr_mono.xtime_nsec < 0)) {
2178                 tk->tkr_mono.xtime_nsec += (u64)NSEC_PER_SEC <<
2179                                                         tk->tkr_mono.shift;
2180                 tk->xtime_sec--;
2181                 tk->skip_second_overflow = 1;
2182         }
2183 }
2184
2185 /*
2186  * accumulate_nsecs_to_secs - Accumulates nsecs into secs
2187  *
2188  * Helper function that accumulates the nsecs greater than a second
2189  * from the xtime_nsec field to the xtime_secs field.
2190  * It also calls into the NTP code to handle leapsecond processing.
2191  */
2192 static inline unsigned int accumulate_nsecs_to_secs(struct timekeeper *tk)
2193 {
2194         u64 nsecps = (u64)NSEC_PER_SEC << tk->tkr_mono.shift;
2195         unsigned int clock_set = 0;
2196
2197         while (tk->tkr_mono.xtime_nsec >= nsecps) {
2198                 int leap;
2199
2200                 tk->tkr_mono.xtime_nsec -= nsecps;
2201                 tk->xtime_sec++;
2202
2203                 /*
2204                  * Skip NTP update if this second was accumulated before,
2205                  * i.e. xtime_nsec underflowed in timekeeping_adjust()
2206                  */
2207                 if (unlikely(tk->skip_second_overflow)) {
2208                         tk->skip_second_overflow = 0;
2209                         continue;
2210                 }
2211
2212                 /* Figure out if its a leap sec and apply if needed */
2213                 leap = second_overflow(tk->xtime_sec);
2214                 if (unlikely(leap)) {
2215                         struct timespec64 ts;
2216
2217                         tk->xtime_sec += leap;
2218
2219                         ts.tv_sec = leap;
2220                         ts.tv_nsec = 0;
2221                         tk_set_wall_to_mono(tk,
2222                                 timespec64_sub(tk->wall_to_monotonic, ts));
2223
2224                         __timekeeping_set_tai_offset(tk, tk->tai_offset - leap);
2225
2226                         clock_set = TK_CLOCK_WAS_SET;
2227                 }
2228         }
2229         return clock_set;
2230 }
2231
2232 /*
2233  * logarithmic_accumulation - shifted accumulation of cycles
2234  *
2235  * This functions accumulates a shifted interval of cycles into
2236  * a shifted interval nanoseconds. Allows for O(log) accumulation
2237  * loop.
2238  *
2239  * Returns the unconsumed cycles.
2240  */
2241 static u64 logarithmic_accumulation(struct timekeeper *tk, u64 offset,
2242                                     u32 shift, unsigned int *clock_set)
2243 {
2244         u64 interval = tk->cycle_interval << shift;
2245         u64 snsec_per_sec;
2246
2247         /* If the offset is smaller than a shifted interval, do nothing */
2248         if (offset < interval)
2249                 return offset;
2250
2251         /* Accumulate one shifted interval */
2252         offset -= interval;
2253         tk->tkr_mono.cycle_last += interval;
2254         tk->tkr_raw.cycle_last  += interval;
2255
2256         tk->tkr_mono.xtime_nsec += tk->xtime_interval << shift;
2257         *clock_set |= accumulate_nsecs_to_secs(tk);
2258
2259         /* Accumulate raw time */
2260         tk->tkr_raw.xtime_nsec += tk->raw_interval << shift;
2261         snsec_per_sec = (u64)NSEC_PER_SEC << tk->tkr_raw.shift;
2262         while (tk->tkr_raw.xtime_nsec >= snsec_per_sec) {
2263                 tk->tkr_raw.xtime_nsec -= snsec_per_sec;
2264                 tk->raw_sec++;
2265         }
2266
2267         /* Accumulate error between NTP and clock interval */
2268         tk->ntp_error += tk->ntp_tick << shift;
2269         tk->ntp_error -= (tk->xtime_interval + tk->xtime_remainder) <<
2270                                                 (tk->ntp_error_shift + shift);
2271
2272         return offset;
2273 }
2274
2275 /*
2276  * timekeeping_advance - Updates the timekeeper to the current time and
2277  * current NTP tick length
2278  */
2279 static bool timekeeping_advance(enum timekeeping_adv_mode mode)
2280 {
2281         struct timekeeper *real_tk = &tk_core.timekeeper;
2282         struct timekeeper *tk = &shadow_timekeeper;
2283         u64 offset;
2284         int shift = 0, maxshift;
2285         unsigned int clock_set = 0;
2286         unsigned long flags;
2287
2288         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
2289
2290         /* Make sure we're fully resumed: */
2291         if (unlikely(timekeeping_suspended))
2292                 goto out;
2293
2294         offset = clocksource_delta(tk_clock_read(&tk->tkr_mono),
2295                                    tk->tkr_mono.cycle_last, tk->tkr_mono.mask);
2296
2297         /* Check if there's really nothing to do */
2298         if (offset < real_tk->cycle_interval && mode == TK_ADV_TICK)
2299                 goto out;
2300
2301         /* Do some additional sanity checking */
2302         timekeeping_check_update(tk, offset);
2303
2304         /*
2305          * With NO_HZ we may have to accumulate many cycle_intervals
2306          * (think "ticks") worth of time at once. To do this efficiently,
2307          * we calculate the largest doubling multiple of cycle_intervals
2308          * that is smaller than the offset.  We then accumulate that
2309          * chunk in one go, and then try to consume the next smaller
2310          * doubled multiple.
2311          */
2312         shift = ilog2(offset) - ilog2(tk->cycle_interval);
2313         shift = max(0, shift);
2314         /* Bound shift to one less than what overflows tick_length */
2315         maxshift = (64 - (ilog2(ntp_tick_length())+1)) - 1;
2316         shift = min(shift, maxshift);
2317         while (offset >= tk->cycle_interval) {
2318                 offset = logarithmic_accumulation(tk, offset, shift,
2319                                                         &clock_set);
2320                 if (offset < tk->cycle_interval<<shift)
2321                         shift--;
2322         }
2323
2324         /* Adjust the multiplier to correct NTP error */
2325         timekeeping_adjust(tk, offset);
2326
2327         /*
2328          * Finally, make sure that after the rounding
2329          * xtime_nsec isn't larger than NSEC_PER_SEC
2330          */
2331         clock_set |= accumulate_nsecs_to_secs(tk);
2332
2333         write_seqcount_begin(&tk_core.seq);
2334         /*
2335          * Update the real timekeeper.
2336          *
2337          * We could avoid this memcpy by switching pointers, but that
2338          * requires changes to all other timekeeper usage sites as
2339          * well, i.e. move the timekeeper pointer getter into the
2340          * spinlocked/seqcount protected sections. And we trade this
2341          * memcpy under the tk_core.seq against one before we start
2342          * updating.
2343          */
2344         timekeeping_update(tk, clock_set);
2345         memcpy(real_tk, tk, sizeof(*tk));
2346         /* The memcpy must come last. Do not put anything here! */
2347         write_seqcount_end(&tk_core.seq);
2348 out:
2349         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
2350
2351         return !!clock_set;
2352 }
2353
2354 /**
2355  * update_wall_time - Uses the current clocksource to increment the wall time
2356  *
2357  */
2358 void update_wall_time(void)
2359 {
2360         if (timekeeping_advance(TK_ADV_TICK))
2361                 clock_was_set_delayed();
2362 }
2363
2364 /**
2365  * getboottime64 - Return the real time of system boot.
2366  * @ts:         pointer to the timespec64 to be set
2367  *
2368  * Returns the wall-time of boot in a timespec64.
2369  *
2370  * This is based on the wall_to_monotonic offset and the total suspend
2371  * time. Calls to settimeofday will affect the value returned (which
2372  * basically means that however wrong your real time clock is at boot time,
2373  * you get the right time here).
2374  */
2375 void getboottime64(struct timespec64 *ts)
2376 {
2377         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
2378         ktime_t t = ktime_sub(tk->offs_real, tk->offs_boot);
2379
2380         *ts = ktime_to_timespec64(t);
2381 }
2382 EXPORT_SYMBOL_GPL(getboottime64);
2383
2384 void ktime_get_coarse_real_ts64(struct timespec64 *ts)
2385 {
2386         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
2387         unsigned int seq;
2388
2389         do {
2390                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
2391
2392                 *ts = tk_xtime(tk);
2393         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
2394 }
2395 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_coarse_real_ts64);
2396
2397 void ktime_get_coarse_ts64(struct timespec64 *ts)
2398 {
2399         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
2400         struct timespec64 now, mono;
2401         unsigned int seq;
2402
2403         do {
2404                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
2405
2406                 now = tk_xtime(tk);
2407                 mono = tk->wall_to_monotonic;
2408         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
2409
2410         set_normalized_timespec64(ts, now.tv_sec + mono.tv_sec,
2411                                 now.tv_nsec + mono.tv_nsec);
2412 }
2413 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_coarse_ts64);
2414
2415 /*
2416  * Must hold jiffies_lock
2417  */
2418 void do_timer(unsigned long ticks)
2419 {
2420         jiffies_64 += ticks;
2421         calc_global_load();
2422 }
2423
2424 /**
2425  * ktime_get_update_offsets_now - hrtimer helper
2426  * @cwsseq:     pointer to check and store the clock was set sequence number
2427  * @offs_real:  pointer to storage for monotonic -> realtime offset
2428  * @offs_boot:  pointer to storage for monotonic -> boottime offset
2429  * @offs_tai:   pointer to storage for monotonic -> clock tai offset
2430  *
2431  * Returns current monotonic time and updates the offsets if the
2432  * sequence number in @cwsseq and timekeeper.clock_was_set_seq are
2433  * different.
2434  *
2435  * Called from hrtimer_interrupt() or retrigger_next_event()
2436  */
2437 ktime_t ktime_get_update_offsets_now(unsigned int *cwsseq, ktime_t *offs_real,
2438                                      ktime_t *offs_boot, ktime_t *offs_tai)
2439 {
2440         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
2441         unsigned int seq;
2442         ktime_t base;
2443         u64 nsecs;
2444
2445         do {
2446                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
2447
2448                 base = tk->tkr_mono.base;
2449                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_mono);
2450                 base = ktime_add_ns(base, nsecs);
2451
2452                 if (*cwsseq != tk->clock_was_set_seq) {
2453                         *cwsseq = tk->clock_was_set_seq;
2454                         *offs_real = tk->offs_real;
2455                         *offs_boot = tk->offs_boot;
2456                         *offs_tai = tk->offs_tai;
2457                 }
2458
2459                 /* Handle leapsecond insertion adjustments */
2460                 if (unlikely(base >= tk->next_leap_ktime))
2461                         *offs_real = ktime_sub(tk->offs_real, ktime_set(1, 0));
2462
2463         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
2464
2465         return base;
2466 }
2467
2468 /*
2469  * timekeeping_validate_timex - Ensures the timex is ok for use in do_adjtimex
2470  */
2471 static int timekeeping_validate_timex(const struct __kernel_timex *txc)
2472 {
2473         if (txc->modes & ADJ_ADJTIME) {
2474                 /* singleshot must not be used with any other mode bits */
2475                 if (!(txc->modes & ADJ_OFFSET_SINGLESHOT))
2476                         return -EINVAL;
2477                 if (!(txc->modes & ADJ_OFFSET_READONLY) &&
2478                     !capable(CAP_SYS_TIME))
2479                         return -EPERM;
2480         } else {
2481                 /* In order to modify anything, you gotta be super-user! */
2482                 if (txc->modes && !capable(CAP_SYS_TIME))
2483                         return -EPERM;
2484                 /*
2485                  * if the quartz is off by more than 10% then
2486                  * something is VERY wrong!
2487                  */
2488                 if (txc->modes & ADJ_TICK &&
2489                     (txc->tick <  900000/USER_HZ ||
2490                      txc->tick > 1100000/USER_HZ))
2491                         return -EINVAL;
2492         }
2493
2494         if (txc->modes & ADJ_SETOFFSET) {
2495                 /* In order to inject time, you gotta be super-user! */
2496                 if (!capable(CAP_SYS_TIME))
2497                         return -EPERM;
2498
2499                 /*
2500                  * Validate if a timespec/timeval used to inject a time
2501                  * offset is valid.  Offsets can be positive or negative, so
2502                  * we don't check tv_sec. The value of the timeval/timespec
2503                  * is the sum of its fields,but *NOTE*:
2504                  * The field tv_usec/tv_nsec must always be non-negative and
2505                  * we can't have more nanoseconds/microseconds than a second.
2506                  */
2507                 if (txc->time.tv_usec < 0)
2508                         return -EINVAL;
2509
2510                 if (txc->modes & ADJ_NANO) {
2511                         if (txc->time.tv_usec >= NSEC_PER_SEC)
2512                                 return -EINVAL;
2513                 } else {
2514                         if (txc->time.tv_usec >= USEC_PER_SEC)
2515                                 return -EINVAL;
2516                 }
2517         }
2518
2519         /*
2520          * Check for potential multiplication overflows that can
2521          * only happen on 64-bit systems:
2522          */
2523         if ((txc->modes & ADJ_FREQUENCY) && (BITS_PER_LONG == 64)) {
2524                 if (LLONG_MIN / PPM_SCALE > txc->freq)
2525                         return -EINVAL;
2526                 if (LLONG_MAX / PPM_SCALE < txc->freq)
2527                         return -EINVAL;
2528         }
2529
2530         return 0;
2531 }
2532
2533 /**
2534  * random_get_entropy_fallback - Returns the raw clock source value,
2535  * used by random.c for platforms with no valid random_get_entropy().
2536  */
2537 unsigned long random_get_entropy_fallback(void)
2538 {
2539         struct tk_read_base *tkr = &tk_core.timekeeper.tkr_mono;
2540         struct clocksource *clock = READ_ONCE(tkr->clock);
2541
2542         if (unlikely(timekeeping_suspended || !clock))
2543                 return 0;
2544         return clock->read(clock);
2545 }
2546 EXPORT_SYMBOL_GPL(random_get_entropy_fallback);
2547
2548 /**
2549  * do_adjtimex() - Accessor function to NTP __do_adjtimex function
2550  * @txc:        Pointer to kernel_timex structure containing NTP parameters
2551  */
2552 int do_adjtimex(struct __kernel_timex *txc)
2553 {
2554         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
2555         struct audit_ntp_data ad;
2556         bool offset_set = false;
2557         bool clock_set = false;
2558         struct timespec64 ts;
2559         unsigned long flags;
2560         s32 orig_tai, tai;
2561         int ret;
2562
2563         /* Validate the data before disabling interrupts */
2564         ret = timekeeping_validate_timex(txc);
2565         if (ret)
2566                 return ret;
2567         add_device_randomness(txc, sizeof(*txc));
2568
2569         if (txc->modes & ADJ_SETOFFSET) {
2570                 struct timespec64 delta;
2571                 delta.tv_sec  = txc->time.tv_sec;
2572                 delta.tv_nsec = txc->time.tv_usec;
2573                 if (!(txc->modes & ADJ_NANO))
2574                         delta.tv_nsec *= 1000;
2575                 ret = timekeeping_inject_offset(&delta);
2576                 if (ret)
2577                         return ret;
2578
2579                 offset_set = delta.tv_sec != 0;
2580                 audit_tk_injoffset(delta);
2581         }
2582
2583         audit_ntp_init(&ad);
2584
2585         ktime_get_real_ts64(&ts);
2586         add_device_randomness(&ts, sizeof(ts));
2587
2588         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
2589         write_seqcount_begin(&tk_core.seq);
2590
2591         orig_tai = tai = tk->tai_offset;
2592         ret = __do_adjtimex(txc, &ts, &tai, &ad);
2593
2594         if (tai != orig_tai) {
2595                 __timekeeping_set_tai_offset(tk, tai);
2596                 timekeeping_update(tk, TK_MIRROR | TK_CLOCK_WAS_SET);
2597                 clock_set = true;
2598         }
2599         tk_update_leap_state(tk);
2600
2601         write_seqcount_end(&tk_core.seq);
2602         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
2603
2604         audit_ntp_log(&ad);
2605
2606         /* Update the multiplier immediately if frequency was set directly */
2607         if (txc->modes & (ADJ_FREQUENCY | ADJ_TICK))
2608                 clock_set |= timekeeping_advance(TK_ADV_FREQ);
2609
2610         if (clock_set)
2611                 clock_was_set(CLOCK_SET_WALL);
2612
2613         ntp_notify_cmos_timer(offset_set);
2614
2615         return ret;
2616 }
2617
2618 #ifdef CONFIG_NTP_PPS
2619 /**
2620  * hardpps() - Accessor function to NTP __hardpps function
2621  * @phase_ts:   Pointer to timespec64 structure representing phase timestamp
2622  * @raw_ts:     Pointer to timespec64 structure representing raw timestamp
2623  */
2624 void hardpps(const struct timespec64 *phase_ts, const struct timespec64 *raw_ts)
2625 {
2626         unsigned long flags;
2627
2628         raw_spin_lock_irqsave(&timekeeper_lock, flags);
2629         write_seqcount_begin(&tk_core.seq);
2630
2631         __hardpps(phase_ts, raw_ts);
2632
2633         write_seqcount_end(&tk_core.seq);
2634         raw_spin_unlock_irqrestore(&timekeeper_lock, flags);
2635 }
2636 EXPORT_SYMBOL(hardpps);
2637 #endif /* CONFIG_NTP_PPS */
This page took 0.178452 seconds and 4 git commands to generate.