kernel/time/timekeeping.c

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