a009c91f7b05fcb433073862a1b1a3de0345bffe
[linux-2.6-block.git] / kernel / time / timekeeping.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  Kernel timekeeping code and accessor functions. Based on code from
4  *  timer.c, moved in commit 8524070b7982.
5  */
6 #include <linux/timekeeper_internal.h>
7 #include <linux/module.h>
8 #include <linux/interrupt.h>
9 #include <linux/percpu.h>
10 #include <linux/init.h>
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/nmi.h>
13 #include <linux/sched.h>
14 #include <linux/sched/loadavg.h>
15 #include <linux/sched/clock.h>
16 #include <linux/syscore_ops.h>
17 #include <linux/clocksource.h>
18 #include <linux/jiffies.h>
19 #include <linux/time.h>
20 #include <linux/timex.h>
21 #include <linux/tick.h>
22 #include <linux/stop_machine.h>
23 #include <linux/pvclock_gtod.h>
24 #include <linux/compiler.h>
25 #include <linux/audit.h>
26 #include <linux/random.h>
27
28 #include "tick-internal.h"
29 #include "ntp_internal.h"
30 #include "timekeeping_internal.h"
31
32 #define TK_CLEAR_NTP            (1 << 0)
33 #define TK_CLOCK_WAS_SET        (1 << 1)
34
35 #define TK_UPDATE_ALL           (TK_CLEAR_NTP | TK_CLOCK_WAS_SET)
36
37 enum timekeeping_adv_mode {
38         /* Update timekeeper when a tick has passed */
39         TK_ADV_TICK,
40
41         /* Update timekeeper on a direct frequency change */
42         TK_ADV_FREQ
43 };
44
45 /*
46  * The most important data for readout fits into a single 64 byte
47  * cache line.
48  */
49 struct tk_data {
50         seqcount_raw_spinlock_t seq;
51         struct timekeeper       timekeeper;
52         struct timekeeper       shadow_timekeeper;
53         raw_spinlock_t          lock;
54 } ____cacheline_aligned;
55
56 static struct tk_data tk_core;
57
58 /* flag for if timekeeping is suspended */
59 int __read_mostly timekeeping_suspended;
60
61 /**
62  * struct tk_fast - NMI safe timekeeper
63  * @seq:        Sequence counter for protecting updates. The lowest bit
64  *              is the index for the tk_read_base array
65  * @base:       tk_read_base array. Access is indexed by the lowest bit of
66  *              @seq.
67  *
68  * See @update_fast_timekeeper() below.
69  */
70 struct tk_fast {
71         seqcount_latch_t        seq;
72         struct tk_read_base     base[2];
73 };
74
75 /* Suspend-time cycles value for halted fast timekeeper. */
76 static u64 cycles_at_suspend;
77
78 static u64 dummy_clock_read(struct clocksource *cs)
79 {
80         if (timekeeping_suspended)
81                 return cycles_at_suspend;
82         return local_clock();
83 }
84
85 static struct clocksource dummy_clock = {
86         .read = dummy_clock_read,
87 };
88
89 /*
90  * Boot time initialization which allows local_clock() to be utilized
91  * during early boot when clocksources are not available. local_clock()
92  * returns nanoseconds already so no conversion is required, hence mult=1
93  * and shift=0. When the first proper clocksource is installed then
94  * the fast time keepers are updated with the correct values.
95  */
96 #define FAST_TK_INIT                                            \
97         {                                                       \
98                 .clock          = &dummy_clock,                 \
99                 .mask           = CLOCKSOURCE_MASK(64),         \
100                 .mult           = 1,                            \
101                 .shift          = 0,                            \
102         }
103
104 static struct tk_fast tk_fast_mono ____cacheline_aligned = {
105         .seq     = SEQCNT_LATCH_ZERO(tk_fast_mono.seq),
106         .base[0] = FAST_TK_INIT,
107         .base[1] = FAST_TK_INIT,
108 };
109
110 static struct tk_fast tk_fast_raw  ____cacheline_aligned = {
111         .seq     = SEQCNT_LATCH_ZERO(tk_fast_raw.seq),
112         .base[0] = FAST_TK_INIT,
113         .base[1] = FAST_TK_INIT,
114 };
115
116 unsigned long timekeeper_lock_irqsave(void)
117 {
118         unsigned long flags;
119
120         raw_spin_lock_irqsave(&tk_core.lock, flags);
121         return flags;
122 }
123
124 void timekeeper_unlock_irqrestore(unsigned long flags)
125 {
126         raw_spin_unlock_irqrestore(&tk_core.lock, flags);
127 }
128
129 /*
130  * Multigrain timestamps require tracking the latest fine-grained timestamp
131  * that has been issued, and never returning a coarse-grained timestamp that is
132  * earlier than that value.
133  *
134  * mg_floor represents the latest fine-grained time that has been handed out as
135  * a file timestamp on the system. This is tracked as a monotonic ktime_t, and
136  * converted to a realtime clock value on an as-needed basis.
137  *
138  * Maintaining mg_floor ensures the multigrain interfaces never issue a
139  * timestamp earlier than one that has been previously issued.
140  *
141  * The exception to this rule is when there is a backward realtime clock jump. If
142  * such an event occurs, a timestamp can appear to be earlier than a previous one.
143  */
144 static __cacheline_aligned_in_smp atomic64_t mg_floor;
145
146 static inline void tk_normalize_xtime(struct timekeeper *tk)
147 {
148         while (tk->tkr_mono.xtime_nsec >= ((u64)NSEC_PER_SEC << tk->tkr_mono.shift)) {
149                 tk->tkr_mono.xtime_nsec -= (u64)NSEC_PER_SEC << tk->tkr_mono.shift;
150                 tk->xtime_sec++;
151         }
152         while (tk->tkr_raw.xtime_nsec >= ((u64)NSEC_PER_SEC << tk->tkr_raw.shift)) {
153                 tk->tkr_raw.xtime_nsec -= (u64)NSEC_PER_SEC << tk->tkr_raw.shift;
154                 tk->raw_sec++;
155         }
156 }
157
158 static inline struct timespec64 tk_xtime(const struct timekeeper *tk)
159 {
160         struct timespec64 ts;
161
162         ts.tv_sec = tk->xtime_sec;
163         ts.tv_nsec = (long)(tk->tkr_mono.xtime_nsec >> tk->tkr_mono.shift);
164         return ts;
165 }
166
167 static inline struct timespec64 tk_xtime_coarse(const struct timekeeper *tk)
168 {
169         struct timespec64 ts;
170
171         ts.tv_sec = tk->xtime_sec;
172         ts.tv_nsec = tk->coarse_nsec;
173         return ts;
174 }
175
176 /*
177  * Update the nanoseconds part for the coarse time keepers. They can't rely
178  * on xtime_nsec because xtime_nsec could be adjusted by a small negative
179  * amount when the multiplication factor of the clock is adjusted, which
180  * could cause the coarse clocks to go slightly backwards. See
181  * timekeeping_apply_adjustment(). Thus we keep a separate copy for the coarse
182  * clockids which only is updated when the clock has been set or  we have
183  * accumulated time.
184  */
185 static inline void tk_update_coarse_nsecs(struct timekeeper *tk)
186 {
187         tk->coarse_nsec = tk->tkr_mono.xtime_nsec >> tk->tkr_mono.shift;
188 }
189
190 static void tk_set_xtime(struct timekeeper *tk, const struct timespec64 *ts)
191 {
192         tk->xtime_sec = ts->tv_sec;
193         tk->tkr_mono.xtime_nsec = (u64)ts->tv_nsec << tk->tkr_mono.shift;
194         tk_update_coarse_nsecs(tk);
195 }
196
197 static void tk_xtime_add(struct timekeeper *tk, const struct timespec64 *ts)
198 {
199         tk->xtime_sec += ts->tv_sec;
200         tk->tkr_mono.xtime_nsec += (u64)ts->tv_nsec << tk->tkr_mono.shift;
201         tk_normalize_xtime(tk);
202         tk_update_coarse_nsecs(tk);
203 }
204
205 static void tk_set_wall_to_mono(struct timekeeper *tk, struct timespec64 wtm)
206 {
207         struct timespec64 tmp;
208
209         /*
210          * Verify consistency of: offset_real = -wall_to_monotonic
211          * before modifying anything
212          */
213         set_normalized_timespec64(&tmp, -tk->wall_to_monotonic.tv_sec,
214                                         -tk->wall_to_monotonic.tv_nsec);
215         WARN_ON_ONCE(tk->offs_real != timespec64_to_ktime(tmp));
216         tk->wall_to_monotonic = wtm;
217         set_normalized_timespec64(&tmp, -wtm.tv_sec, -wtm.tv_nsec);
218         /* Paired with READ_ONCE() in ktime_mono_to_any() */
219         WRITE_ONCE(tk->offs_real, timespec64_to_ktime(tmp));
220         WRITE_ONCE(tk->offs_tai, ktime_add(tk->offs_real, ktime_set(tk->tai_offset, 0)));
221 }
222
223 static inline void tk_update_sleep_time(struct timekeeper *tk, ktime_t delta)
224 {
225         /* Paired with READ_ONCE() in ktime_mono_to_any() */
226         WRITE_ONCE(tk->offs_boot, ktime_add(tk->offs_boot, delta));
227         /*
228          * Timespec representation for VDSO update to avoid 64bit division
229          * on every update.
230          */
231         tk->monotonic_to_boot = ktime_to_timespec64(tk->offs_boot);
232 }
233
234 /*
235  * tk_clock_read - atomic clocksource read() helper
236  *
237  * This helper is necessary to use in the read paths because, while the
238  * seqcount ensures we don't return a bad value while structures are updated,
239  * it doesn't protect from potential crashes. There is the possibility that
240  * the tkr's clocksource may change between the read reference, and the
241  * clock reference passed to the read function.  This can cause crashes if
242  * the wrong clocksource is passed to the wrong read function.
243  * This isn't necessary to use when holding the tk_core.lock or doing
244  * a read of the fast-timekeeper tkrs (which is protected by its own locking
245  * and update logic).
246  */
247 static inline u64 tk_clock_read(const struct tk_read_base *tkr)
248 {
249         struct clocksource *clock = READ_ONCE(tkr->clock);
250
251         return clock->read(clock);
252 }
253
254 /**
255  * tk_setup_internals - Set up internals to use clocksource clock.
256  *
257  * @tk:         The target timekeeper to setup.
258  * @clock:              Pointer to clocksource.
259  *
260  * Calculates a fixed cycle/nsec interval for a given clocksource/adjustment
261  * pair and interval request.
262  *
263  * Unless you're the timekeeping code, you should not be using this!
264  */
265 static void tk_setup_internals(struct timekeeper *tk, struct clocksource *clock)
266 {
267         u64 interval;
268         u64 tmp, ntpinterval;
269         struct clocksource *old_clock;
270
271         ++tk->cs_was_changed_seq;
272         old_clock = tk->tkr_mono.clock;
273         tk->tkr_mono.clock = clock;
274         tk->tkr_mono.mask = clock->mask;
275         tk->tkr_mono.cycle_last = tk_clock_read(&tk->tkr_mono);
276
277         tk->tkr_raw.clock = clock;
278         tk->tkr_raw.mask = clock->mask;
279         tk->tkr_raw.cycle_last = tk->tkr_mono.cycle_last;
280
281         /* Do the ns -> cycle conversion first, using original mult */
282         tmp = NTP_INTERVAL_LENGTH;
283         tmp <<= clock->shift;
284         ntpinterval = tmp;
285         tmp += clock->mult/2;
286         do_div(tmp, clock->mult);
287         if (tmp == 0)
288                 tmp = 1;
289
290         interval = (u64) tmp;
291         tk->cycle_interval = interval;
292
293         /* Go back from cycles -> shifted ns */
294         tk->xtime_interval = interval * clock->mult;
295         tk->xtime_remainder = ntpinterval - tk->xtime_interval;
296         tk->raw_interval = interval * clock->mult;
297
298          /* if changing clocks, convert xtime_nsec shift units */
299         if (old_clock) {
300                 int shift_change = clock->shift - old_clock->shift;
301                 if (shift_change < 0) {
302                         tk->tkr_mono.xtime_nsec >>= -shift_change;
303                         tk->tkr_raw.xtime_nsec >>= -shift_change;
304                 } else {
305                         tk->tkr_mono.xtime_nsec <<= shift_change;
306                         tk->tkr_raw.xtime_nsec <<= shift_change;
307                 }
308         }
309
310         tk->tkr_mono.shift = clock->shift;
311         tk->tkr_raw.shift = clock->shift;
312
313         tk->ntp_error = 0;
314         tk->ntp_error_shift = NTP_SCALE_SHIFT - clock->shift;
315         tk->ntp_tick = ntpinterval << tk->ntp_error_shift;
316
317         /*
318          * The timekeeper keeps its own mult values for the currently
319          * active clocksource. These value will be adjusted via NTP
320          * to counteract clock drifting.
321          */
322         tk->tkr_mono.mult = clock->mult;
323         tk->tkr_raw.mult = clock->mult;
324         tk->ntp_err_mult = 0;
325         tk->skip_second_overflow = 0;
326 }
327
328 /* Timekeeper helper functions. */
329 static noinline u64 delta_to_ns_safe(const struct tk_read_base *tkr, u64 delta)
330 {
331         return mul_u64_u32_add_u64_shr(delta, tkr->mult, tkr->xtime_nsec, tkr->shift);
332 }
333
334 static inline u64 timekeeping_cycles_to_ns(const struct tk_read_base *tkr, u64 cycles)
335 {
336         /* Calculate the delta since the last update_wall_time() */
337         u64 mask = tkr->mask, delta = (cycles - tkr->cycle_last) & mask;
338
339         /*
340          * This detects both negative motion and the case where the delta
341          * overflows the multiplication with tkr->mult.
342          */
343         if (unlikely(delta > tkr->clock->max_cycles)) {
344                 /*
345                  * Handle clocksource inconsistency between CPUs to prevent
346                  * time from going backwards by checking for the MSB of the
347                  * mask being set in the delta.
348                  */
349                 if (delta & ~(mask >> 1))
350                         return tkr->xtime_nsec >> tkr->shift;
351
352                 return delta_to_ns_safe(tkr, delta);
353         }
354
355         return ((delta * tkr->mult) + tkr->xtime_nsec) >> tkr->shift;
356 }
357
358 static __always_inline u64 timekeeping_get_ns(const struct tk_read_base *tkr)
359 {
360         return timekeeping_cycles_to_ns(tkr, tk_clock_read(tkr));
361 }
362
363 /**
364  * update_fast_timekeeper - Update the fast and NMI safe monotonic timekeeper.
365  * @tkr: Timekeeping readout base from which we take the update
366  * @tkf: Pointer to NMI safe timekeeper
367  *
368  * We want to use this from any context including NMI and tracing /
369  * instrumenting the timekeeping code itself.
370  *
371  * Employ the latch technique; see @write_seqcount_latch.
372  *
373  * So if a NMI hits the update of base[0] then it will use base[1]
374  * which is still consistent. In the worst case this can result is a
375  * slightly wrong timestamp (a few nanoseconds). See
376  * @ktime_get_mono_fast_ns.
377  */
378 static void update_fast_timekeeper(const struct tk_read_base *tkr,
379                                    struct tk_fast *tkf)
380 {
381         struct tk_read_base *base = tkf->base;
382
383         /* Force readers off to base[1] */
384         write_seqcount_latch_begin(&tkf->seq);
385
386         /* Update base[0] */
387         memcpy(base, tkr, sizeof(*base));
388
389         /* Force readers back to base[0] */
390         write_seqcount_latch(&tkf->seq);
391
392         /* Update base[1] */
393         memcpy(base + 1, base, sizeof(*base));
394
395         write_seqcount_latch_end(&tkf->seq);
396 }
397
398 static __always_inline u64 __ktime_get_fast_ns(struct tk_fast *tkf)
399 {
400         struct tk_read_base *tkr;
401         unsigned int seq;
402         u64 now;
403
404         do {
405                 seq = read_seqcount_latch(&tkf->seq);
406                 tkr = tkf->base + (seq & 0x01);
407                 now = ktime_to_ns(tkr->base);
408                 now += timekeeping_get_ns(tkr);
409         } while (read_seqcount_latch_retry(&tkf->seq, seq));
410
411         return now;
412 }
413
414 /**
415  * ktime_get_mono_fast_ns - Fast NMI safe access to clock monotonic
416  *
417  * This timestamp is not guaranteed to be monotonic across an update.
418  * The timestamp is calculated by:
419  *
420  *      now = base_mono + clock_delta * slope
421  *
422  * So if the update lowers the slope, readers who are forced to the
423  * not yet updated second array are still using the old steeper slope.
424  *
425  * tmono
426  * ^
427  * |    o  n
428  * |   o n
429  * |  u
430  * | o
431  * |o
432  * |12345678---> reader order
433  *
434  * o = old slope
435  * u = update
436  * n = new slope
437  *
438  * So reader 6 will observe time going backwards versus reader 5.
439  *
440  * While other CPUs are likely to be able to observe that, the only way
441  * for a CPU local observation is when an NMI hits in the middle of
442  * the update. Timestamps taken from that NMI context might be ahead
443  * of the following timestamps. Callers need to be aware of that and
444  * deal with it.
445  */
446 u64 notrace ktime_get_mono_fast_ns(void)
447 {
448         return __ktime_get_fast_ns(&tk_fast_mono);
449 }
450 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_mono_fast_ns);
451
452 /**
453  * ktime_get_raw_fast_ns - Fast NMI safe access to clock monotonic raw
454  *
455  * Contrary to ktime_get_mono_fast_ns() this is always correct because the
456  * conversion factor is not affected by NTP/PTP correction.
457  */
458 u64 notrace ktime_get_raw_fast_ns(void)
459 {
460         return __ktime_get_fast_ns(&tk_fast_raw);
461 }
462 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_raw_fast_ns);
463
464 /**
465  * ktime_get_boot_fast_ns - NMI safe and fast access to boot clock.
466  *
467  * To keep it NMI safe since we're accessing from tracing, we're not using a
468  * separate timekeeper with updates to monotonic clock and boot offset
469  * protected with seqcounts. This has the following minor side effects:
470  *
471  * (1) Its possible that a timestamp be taken after the boot offset is updated
472  * but before the timekeeper is updated. If this happens, the new boot offset
473  * is added to the old timekeeping making the clock appear to update slightly
474  * earlier:
475  *    CPU 0                                        CPU 1
476  *    timekeeping_inject_sleeptime64()
477  *    __timekeeping_inject_sleeptime(tk, delta);
478  *                                                 timestamp();
479  *    timekeeping_update_staged(tkd, TK_CLEAR_NTP...);
480  *
481  * (2) On 32-bit systems, the 64-bit boot offset (tk->offs_boot) may be
482  * partially updated.  Since the tk->offs_boot update is a rare event, this
483  * should be a rare occurrence which postprocessing should be able to handle.
484  *
485  * The caveats vs. timestamp ordering as documented for ktime_get_mono_fast_ns()
486  * apply as well.
487  */
488 u64 notrace ktime_get_boot_fast_ns(void)
489 {
490         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
491
492         return (ktime_get_mono_fast_ns() + ktime_to_ns(data_race(tk->offs_boot)));
493 }
494 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_boot_fast_ns);
495
496 /**
497  * ktime_get_tai_fast_ns - NMI safe and fast access to tai clock.
498  *
499  * The same limitations as described for ktime_get_boot_fast_ns() apply. The
500  * mono time and the TAI offset are not read atomically which may yield wrong
501  * readouts. However, an update of the TAI offset is an rare event e.g., caused
502  * by settime or adjtimex with an offset. The user of this function has to deal
503  * with the possibility of wrong timestamps in post processing.
504  */
505 u64 notrace ktime_get_tai_fast_ns(void)
506 {
507         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
508
509         return (ktime_get_mono_fast_ns() + ktime_to_ns(data_race(tk->offs_tai)));
510 }
511 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_tai_fast_ns);
512
513 /**
514  * ktime_get_real_fast_ns: - NMI safe and fast access to clock realtime.
515  *
516  * See ktime_get_mono_fast_ns() for documentation of the time stamp ordering.
517  */
518 u64 ktime_get_real_fast_ns(void)
519 {
520         struct tk_fast *tkf = &tk_fast_mono;
521         struct tk_read_base *tkr;
522         u64 baser, delta;
523         unsigned int seq;
524
525         do {
526                 seq = raw_read_seqcount_latch(&tkf->seq);
527                 tkr = tkf->base + (seq & 0x01);
528                 baser = ktime_to_ns(tkr->base_real);
529                 delta = timekeeping_get_ns(tkr);
530         } while (raw_read_seqcount_latch_retry(&tkf->seq, seq));
531
532         return baser + delta;
533 }
534 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real_fast_ns);
535
536 /**
537  * halt_fast_timekeeper - Prevent fast timekeeper from accessing clocksource.
538  * @tk: Timekeeper to snapshot.
539  *
540  * It generally is unsafe to access the clocksource after timekeeping has been
541  * suspended, so take a snapshot of the readout base of @tk and use it as the
542  * fast timekeeper's readout base while suspended.  It will return the same
543  * number of cycles every time until timekeeping is resumed at which time the
544  * proper readout base for the fast timekeeper will be restored automatically.
545  */
546 static void halt_fast_timekeeper(const struct timekeeper *tk)
547 {
548         static struct tk_read_base tkr_dummy;
549         const struct tk_read_base *tkr = &tk->tkr_mono;
550
551         memcpy(&tkr_dummy, tkr, sizeof(tkr_dummy));
552         cycles_at_suspend = tk_clock_read(tkr);
553         tkr_dummy.clock = &dummy_clock;
554         tkr_dummy.base_real = tkr->base + tk->offs_real;
555         update_fast_timekeeper(&tkr_dummy, &tk_fast_mono);
556
557         tkr = &tk->tkr_raw;
558         memcpy(&tkr_dummy, tkr, sizeof(tkr_dummy));
559         tkr_dummy.clock = &dummy_clock;
560         update_fast_timekeeper(&tkr_dummy, &tk_fast_raw);
561 }
562
563 static RAW_NOTIFIER_HEAD(pvclock_gtod_chain);
564
565 static void update_pvclock_gtod(struct timekeeper *tk, bool was_set)
566 {
567         raw_notifier_call_chain(&pvclock_gtod_chain, was_set, tk);
568 }
569
570 /**
571  * pvclock_gtod_register_notifier - register a pvclock timedata update listener
572  * @nb: Pointer to the notifier block to register
573  */
574 int pvclock_gtod_register_notifier(struct notifier_block *nb)
575 {
576         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
577         int ret;
578
579         guard(raw_spinlock_irqsave)(&tk_core.lock);
580         ret = raw_notifier_chain_register(&pvclock_gtod_chain, nb);
581         update_pvclock_gtod(tk, true);
582
583         return ret;
584 }
585 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_register_notifier);
586
587 /**
588  * pvclock_gtod_unregister_notifier - unregister a pvclock
589  * timedata update listener
590  * @nb: Pointer to the notifier block to unregister
591  */
592 int pvclock_gtod_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
593 {
594         guard(raw_spinlock_irqsave)(&tk_core.lock);
595         return raw_notifier_chain_unregister(&pvclock_gtod_chain, nb);
596 }
597 EXPORT_SYMBOL_GPL(pvclock_gtod_unregister_notifier);
598
599 /*
600  * tk_update_leap_state - helper to update the next_leap_ktime
601  */
602 static inline void tk_update_leap_state(struct timekeeper *tk)
603 {
604         tk->next_leap_ktime = ntp_get_next_leap();
605         if (tk->next_leap_ktime != KTIME_MAX)
606                 /* Convert to monotonic time */
607                 tk->next_leap_ktime = ktime_sub(tk->next_leap_ktime, tk->offs_real);
608 }
609
610 /*
611  * Leap state update for both shadow and the real timekeeper
612  * Separate to spare a full memcpy() of the timekeeper.
613  */
614 static void tk_update_leap_state_all(struct tk_data *tkd)
615 {
616         write_seqcount_begin(&tkd->seq);
617         tk_update_leap_state(&tkd->shadow_timekeeper);
618         tkd->timekeeper.next_leap_ktime = tkd->shadow_timekeeper.next_leap_ktime;
619         write_seqcount_end(&tkd->seq);
620 }
621
622 /*
623  * Update the ktime_t based scalar nsec members of the timekeeper
624  */
625 static inline void tk_update_ktime_data(struct timekeeper *tk)
626 {
627         u64 seconds;
628         u32 nsec;
629
630         /*
631          * The xtime based monotonic readout is:
632          *      nsec = (xtime_sec + wtm_sec) * 1e9 + wtm_nsec + now();
633          * The ktime based monotonic readout is:
634          *      nsec = base_mono + now();
635          * ==> base_mono = (xtime_sec + wtm_sec) * 1e9 + wtm_nsec
636          */
637         seconds = (u64)(tk->xtime_sec + tk->wall_to_monotonic.tv_sec);
638         nsec = (u32) tk->wall_to_monotonic.tv_nsec;
639         tk->tkr_mono.base = ns_to_ktime(seconds * NSEC_PER_SEC + nsec);
640
641         /*
642          * The sum of the nanoseconds portions of xtime and
643          * wall_to_monotonic can be greater/equal one second. Take
644          * this into account before updating tk->ktime_sec.
645          */
646         nsec += (u32)(tk->tkr_mono.xtime_nsec >> tk->tkr_mono.shift);
647         if (nsec >= NSEC_PER_SEC)
648                 seconds++;
649         tk->ktime_sec = seconds;
650
651         /* Update the monotonic raw base */
652         tk->tkr_raw.base = ns_to_ktime(tk->raw_sec * NSEC_PER_SEC);
653 }
654
655 /*
656  * Restore the shadow timekeeper from the real timekeeper.
657  */
658 static void timekeeping_restore_shadow(struct tk_data *tkd)
659 {
660         lockdep_assert_held(&tkd->lock);
661         memcpy(&tkd->shadow_timekeeper, &tkd->timekeeper, sizeof(tkd->timekeeper));
662 }
663
664 static void timekeeping_update_from_shadow(struct tk_data *tkd, unsigned int action)
665 {
666         struct timekeeper *tk = &tk_core.shadow_timekeeper;
667
668         lockdep_assert_held(&tkd->lock);
669
670         /*
671          * Block out readers before running the updates below because that
672          * updates VDSO and other time related infrastructure. Not blocking
673          * the readers might let a reader see time going backwards when
674          * reading from the VDSO after the VDSO update and then reading in
675          * the kernel from the timekeeper before that got updated.
676          */
677         write_seqcount_begin(&tkd->seq);
678
679         if (action & TK_CLEAR_NTP) {
680                 tk->ntp_error = 0;
681                 ntp_clear();
682         }
683
684         tk_update_leap_state(tk);
685         tk_update_ktime_data(tk);
686
687         update_vsyscall(tk);
688         update_pvclock_gtod(tk, action & TK_CLOCK_WAS_SET);
689
690         tk->tkr_mono.base_real = tk->tkr_mono.base + tk->offs_real;
691         update_fast_timekeeper(&tk->tkr_mono, &tk_fast_mono);
692         update_fast_timekeeper(&tk->tkr_raw,  &tk_fast_raw);
693
694         if (action & TK_CLOCK_WAS_SET)
695                 tk->clock_was_set_seq++;
696
697         /*
698          * Update the real timekeeper.
699          *
700          * We could avoid this memcpy() by switching pointers, but that has
701          * the downside that the reader side does not longer benefit from
702          * the cacheline optimized data layout of the timekeeper and requires
703          * another indirection.
704          */
705         memcpy(&tkd->timekeeper, tk, sizeof(*tk));
706         write_seqcount_end(&tkd->seq);
707 }
708
709 /**
710  * timekeeping_forward_now - update clock to the current time
711  * @tk:         Pointer to the timekeeper to update
712  *
713  * Forward the current clock to update its state since the last call to
714  * update_wall_time(). This is useful before significant clock changes,
715  * as it avoids having to deal with this time offset explicitly.
716  */
717 static void timekeeping_forward_now(struct timekeeper *tk)
718 {
719         u64 cycle_now, delta;
720
721         cycle_now = tk_clock_read(&tk->tkr_mono);
722         delta = clocksource_delta(cycle_now, tk->tkr_mono.cycle_last, tk->tkr_mono.mask,
723                                   tk->tkr_mono.clock->max_raw_delta);
724         tk->tkr_mono.cycle_last = cycle_now;
725         tk->tkr_raw.cycle_last  = cycle_now;
726
727         while (delta > 0) {
728                 u64 max = tk->tkr_mono.clock->max_cycles;
729                 u64 incr = delta < max ? delta : max;
730
731                 tk->tkr_mono.xtime_nsec += incr * tk->tkr_mono.mult;
732                 tk->tkr_raw.xtime_nsec += incr * tk->tkr_raw.mult;
733                 tk_normalize_xtime(tk);
734                 delta -= incr;
735         }
736         tk_update_coarse_nsecs(tk);
737 }
738
739 /**
740  * ktime_get_real_ts64 - Returns the time of day in a timespec64.
741  * @ts:         pointer to the timespec to be set
742  *
743  * Returns the time of day in a timespec64 (WARN if suspended).
744  */
745 void ktime_get_real_ts64(struct timespec64 *ts)
746 {
747         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
748         unsigned int seq;
749         u64 nsecs;
750
751         WARN_ON(timekeeping_suspended);
752
753         do {
754                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
755
756                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
757                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_mono);
758
759         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
760
761         ts->tv_nsec = 0;
762         timespec64_add_ns(ts, nsecs);
763 }
764 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_real_ts64);
765
766 ktime_t ktime_get(void)
767 {
768         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
769         unsigned int seq;
770         ktime_t base;
771         u64 nsecs;
772
773         WARN_ON(timekeeping_suspended);
774
775         do {
776                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
777                 base = tk->tkr_mono.base;
778                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_mono);
779
780         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
781
782         return ktime_add_ns(base, nsecs);
783 }
784 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
785
786 u32 ktime_get_resolution_ns(void)
787 {
788         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
789         unsigned int seq;
790         u32 nsecs;
791
792         WARN_ON(timekeeping_suspended);
793
794         do {
795                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
796                 nsecs = tk->tkr_mono.mult >> tk->tkr_mono.shift;
797         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
798
799         return nsecs;
800 }
801 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_resolution_ns);
802
803 static ktime_t *offsets[TK_OFFS_MAX] = {
804         [TK_OFFS_REAL]  = &tk_core.timekeeper.offs_real,
805         [TK_OFFS_BOOT]  = &tk_core.timekeeper.offs_boot,
806         [TK_OFFS_TAI]   = &tk_core.timekeeper.offs_tai,
807 };
808
809 ktime_t ktime_get_with_offset(enum tk_offsets offs)
810 {
811         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
812         unsigned int seq;
813         ktime_t base, *offset = offsets[offs];
814         u64 nsecs;
815
816         WARN_ON(timekeeping_suspended);
817
818         do {
819                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
820                 base = ktime_add(tk->tkr_mono.base, *offset);
821                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_mono);
822
823         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
824
825         return ktime_add_ns(base, nsecs);
826
827 }
828 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_with_offset);
829
830 ktime_t ktime_get_coarse_with_offset(enum tk_offsets offs)
831 {
832         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
833         ktime_t base, *offset = offsets[offs];
834         unsigned int seq;
835         u64 nsecs;
836
837         WARN_ON(timekeeping_suspended);
838
839         do {
840                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
841                 base = ktime_add(tk->tkr_mono.base, *offset);
842                 nsecs = tk->coarse_nsec;
843
844         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
845
846         return ktime_add_ns(base, nsecs);
847 }
848 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_coarse_with_offset);
849
850 /**
851  * ktime_mono_to_any() - convert monotonic time to any other time
852  * @tmono:      time to convert.
853  * @offs:       which offset to use
854  */
855 ktime_t ktime_mono_to_any(ktime_t tmono, enum tk_offsets offs)
856 {
857         ktime_t *offset = offsets[offs];
858         unsigned int seq;
859         ktime_t tconv;
860
861         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT)) {
862                 /*
863                  * Paired with WRITE_ONCE()s in tk_set_wall_to_mono() and
864                  * tk_update_sleep_time().
865                  */
866                 return ktime_add(tmono, READ_ONCE(*offset));
867         }
868
869         do {
870                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
871                 tconv = ktime_add(tmono, *offset);
872         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
873
874         return tconv;
875 }
876 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_mono_to_any);
877
878 /**
879  * ktime_get_raw - Returns the raw monotonic time in ktime_t format
880  */
881 ktime_t ktime_get_raw(void)
882 {
883         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
884         unsigned int seq;
885         ktime_t base;
886         u64 nsecs;
887
888         do {
889                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
890                 base = tk->tkr_raw.base;
891                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_raw);
892
893         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
894
895         return ktime_add_ns(base, nsecs);
896 }
897 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_raw);
898
899 /**
900  * ktime_get_ts64 - get the monotonic clock in timespec64 format
901  * @ts:         pointer to timespec variable
902  *
903  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
904  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
905  * in normalized timespec64 format in the variable pointed to by @ts.
906  */
907 void ktime_get_ts64(struct timespec64 *ts)
908 {
909         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
910         struct timespec64 tomono;
911         unsigned int seq;
912         u64 nsec;
913
914         WARN_ON(timekeeping_suspended);
915
916         do {
917                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
918                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
919                 nsec = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_mono);
920                 tomono = tk->wall_to_monotonic;
921
922         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
923
924         ts->tv_sec += tomono.tv_sec;
925         ts->tv_nsec = 0;
926         timespec64_add_ns(ts, nsec + tomono.tv_nsec);
927 }
928 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts64);
929
930 /**
931  * ktime_get_seconds - Get the seconds portion of CLOCK_MONOTONIC
932  *
933  * Returns the seconds portion of CLOCK_MONOTONIC with a single non
934  * serialized read. tk->ktime_sec is of type 'unsigned long' so this
935  * works on both 32 and 64 bit systems. On 32 bit systems the readout
936  * covers ~136 years of uptime which should be enough to prevent
937  * premature wrap arounds.
938  */
939 time64_t ktime_get_seconds(void)
940 {
941         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
942
943         WARN_ON(timekeeping_suspended);
944         return tk->ktime_sec;
945 }
946 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_seconds);
947
948 /**
949  * ktime_get_real_seconds - Get the seconds portion of CLOCK_REALTIME
950  *
951  * Returns the wall clock seconds since 1970.
952  *
953  * For 64bit systems the fast access to tk->xtime_sec is preserved. On
954  * 32bit systems the access must be protected with the sequence
955  * counter to provide "atomic" access to the 64bit tk->xtime_sec
956  * value.
957  */
958 time64_t ktime_get_real_seconds(void)
959 {
960         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
961         time64_t seconds;
962         unsigned int seq;
963
964         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
965                 return tk->xtime_sec;
966
967         do {
968                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
969                 seconds = tk->xtime_sec;
970
971         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
972
973         return seconds;
974 }
975 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real_seconds);
976
977 /**
978  * __ktime_get_real_seconds - The same as ktime_get_real_seconds
979  * but without the sequence counter protect. This internal function
980  * is called just when timekeeping lock is already held.
981  */
982 noinstr time64_t __ktime_get_real_seconds(void)
983 {
984         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
985
986         return tk->xtime_sec;
987 }
988
989 /**
990  * ktime_get_snapshot - snapshots the realtime/monotonic raw clocks with counter
991  * @systime_snapshot:   pointer to struct receiving the system time snapshot
992  */
993 void ktime_get_snapshot(struct system_time_snapshot *systime_snapshot)
994 {
995         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
996         unsigned int seq;
997         ktime_t base_raw;
998         ktime_t base_real;
999         ktime_t base_boot;
1000         u64 nsec_raw;
1001         u64 nsec_real;
1002         u64 now;
1003
1004         WARN_ON_ONCE(timekeeping_suspended);
1005
1006         do {
1007                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1008                 now = tk_clock_read(&tk->tkr_mono);
1009                 systime_snapshot->cs_id = tk->tkr_mono.clock->id;
1010                 systime_snapshot->cs_was_changed_seq = tk->cs_was_changed_seq;
1011                 systime_snapshot->clock_was_set_seq = tk->clock_was_set_seq;
1012                 base_real = ktime_add(tk->tkr_mono.base,
1013                                       tk_core.timekeeper.offs_real);
1014                 base_boot = ktime_add(tk->tkr_mono.base,
1015                                       tk_core.timekeeper.offs_boot);
1016                 base_raw = tk->tkr_raw.base;
1017                 nsec_real = timekeeping_cycles_to_ns(&tk->tkr_mono, now);
1018                 nsec_raw  = timekeeping_cycles_to_ns(&tk->tkr_raw, now);
1019         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1020
1021         systime_snapshot->cycles = now;
1022         systime_snapshot->real = ktime_add_ns(base_real, nsec_real);
1023         systime_snapshot->boot = ktime_add_ns(base_boot, nsec_real);
1024         systime_snapshot->raw = ktime_add_ns(base_raw, nsec_raw);
1025 }
1026 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_snapshot);
1027
1028 /* Scale base by mult/div checking for overflow */
1029 static int scale64_check_overflow(u64 mult, u64 div, u64 *base)
1030 {
1031         u64 tmp, rem;
1032
1033         tmp = div64_u64_rem(*base, div, &rem);
1034
1035         if (((int)sizeof(u64)*8 - fls64(mult) < fls64(tmp)) ||
1036             ((int)sizeof(u64)*8 - fls64(mult) < fls64(rem)))
1037                 return -EOVERFLOW;
1038         tmp *= mult;
1039
1040         rem = div64_u64(rem * mult, div);
1041         *base = tmp + rem;
1042         return 0;
1043 }
1044
1045 /**
1046  * adjust_historical_crosststamp - adjust crosstimestamp previous to current interval
1047  * @history:                    Snapshot representing start of history
1048  * @partial_history_cycles:     Cycle offset into history (fractional part)
1049  * @total_history_cycles:       Total history length in cycles
1050  * @discontinuity:              True indicates clock was set on history period
1051  * @ts:                         Cross timestamp that should be adjusted using
1052  *      partial/total ratio
1053  *
1054  * Helper function used by get_device_system_crosststamp() to correct the
1055  * crosstimestamp corresponding to the start of the current interval to the
1056  * system counter value (timestamp point) provided by the driver. The
1057  * total_history_* quantities are the total history starting at the provided
1058  * reference point and ending at the start of the current interval. The cycle
1059  * count between the driver timestamp point and the start of the current
1060  * interval is partial_history_cycles.
1061  */
1062 static int adjust_historical_crosststamp(struct system_time_snapshot *history,
1063                                          u64 partial_history_cycles,
1064                                          u64 total_history_cycles,
1065                                          bool discontinuity,
1066                                          struct system_device_crosststamp *ts)
1067 {
1068         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1069         u64 corr_raw, corr_real;
1070         bool interp_forward;
1071         int ret;
1072
1073         if (total_history_cycles == 0 || partial_history_cycles == 0)
1074                 return 0;
1075
1076         /* Interpolate shortest distance from beginning or end of history */
1077         interp_forward = partial_history_cycles > total_history_cycles / 2;
1078         partial_history_cycles = interp_forward ?
1079                 total_history_cycles - partial_history_cycles :
1080                 partial_history_cycles;
1081
1082         /*
1083          * Scale the monotonic raw time delta by:
1084          *      partial_history_cycles / total_history_cycles
1085          */
1086         corr_raw = (u64)ktime_to_ns(
1087                 ktime_sub(ts->sys_monoraw, history->raw));
1088         ret = scale64_check_overflow(partial_history_cycles,
1089                                      total_history_cycles, &corr_raw);
1090         if (ret)
1091                 return ret;
1092
1093         /*
1094          * If there is a discontinuity in the history, scale monotonic raw
1095          *      correction by:
1096          *      mult(real)/mult(raw) yielding the realtime correction
1097          * Otherwise, calculate the realtime correction similar to monotonic
1098          *      raw calculation
1099          */
1100         if (discontinuity) {
1101                 corr_real = mul_u64_u32_div
1102                         (corr_raw, tk->tkr_mono.mult, tk->tkr_raw.mult);
1103         } else {
1104                 corr_real = (u64)ktime_to_ns(
1105                         ktime_sub(ts->sys_realtime, history->real));
1106                 ret = scale64_check_overflow(partial_history_cycles,
1107                                              total_history_cycles, &corr_real);
1108                 if (ret)
1109                         return ret;
1110         }
1111
1112         /* Fixup monotonic raw and real time time values */
1113         if (interp_forward) {
1114                 ts->sys_monoraw = ktime_add_ns(history->raw, corr_raw);
1115                 ts->sys_realtime = ktime_add_ns(history->real, corr_real);
1116         } else {
1117                 ts->sys_monoraw = ktime_sub_ns(ts->sys_monoraw, corr_raw);
1118                 ts->sys_realtime = ktime_sub_ns(ts->sys_realtime, corr_real);
1119         }
1120
1121         return 0;
1122 }
1123
1124 /*
1125  * timestamp_in_interval - true if ts is chronologically in [start, end]
1126  *
1127  * True if ts occurs chronologically at or after start, and before or at end.
1128  */
1129 static bool timestamp_in_interval(u64 start, u64 end, u64 ts)
1130 {
1131         if (ts >= start && ts <= end)
1132                 return true;
1133         if (start > end && (ts >= start || ts <= end))
1134                 return true;
1135         return false;
1136 }
1137
1138 static bool convert_clock(u64 *val, u32 numerator, u32 denominator)
1139 {
1140         u64 rem, res;
1141
1142         if (!numerator || !denominator)
1143                 return false;
1144
1145         res = div64_u64_rem(*val, denominator, &rem) * numerator;
1146         *val = res + div_u64(rem * numerator, denominator);
1147         return true;
1148 }
1149
1150 static bool convert_base_to_cs(struct system_counterval_t *scv)
1151 {
1152         struct clocksource *cs = tk_core.timekeeper.tkr_mono.clock;
1153         struct clocksource_base *base;
1154         u32 num, den;
1155
1156         /* The timestamp was taken from the time keeper clock source */
1157         if (cs->id == scv->cs_id)
1158                 return true;
1159
1160         /*
1161          * Check whether cs_id matches the base clock. Prevent the compiler from
1162          * re-evaluating @base as the clocksource might change concurrently.
1163          */
1164         base = READ_ONCE(cs->base);
1165         if (!base || base->id != scv->cs_id)
1166                 return false;
1167
1168         num = scv->use_nsecs ? cs->freq_khz : base->numerator;
1169         den = scv->use_nsecs ? USEC_PER_SEC : base->denominator;
1170
1171         if (!convert_clock(&scv->cycles, num, den))
1172                 return false;
1173
1174         scv->cycles += base->offset;
1175         return true;
1176 }
1177
1178 static bool convert_cs_to_base(u64 *cycles, enum clocksource_ids base_id)
1179 {
1180         struct clocksource *cs = tk_core.timekeeper.tkr_mono.clock;
1181         struct clocksource_base *base;
1182
1183         /*
1184          * Check whether base_id matches the base clock. Prevent the compiler from
1185          * re-evaluating @base as the clocksource might change concurrently.
1186          */
1187         base = READ_ONCE(cs->base);
1188         if (!base || base->id != base_id)
1189                 return false;
1190
1191         *cycles -= base->offset;
1192         if (!convert_clock(cycles, base->denominator, base->numerator))
1193                 return false;
1194         return true;
1195 }
1196
1197 static bool convert_ns_to_cs(u64 *delta)
1198 {
1199         struct tk_read_base *tkr = &tk_core.timekeeper.tkr_mono;
1200
1201         if (BITS_TO_BYTES(fls64(*delta) + tkr->shift) >= sizeof(*delta))
1202                 return false;
1203
1204         *delta = div_u64((*delta << tkr->shift) - tkr->xtime_nsec, tkr->mult);
1205         return true;
1206 }
1207
1208 /**
1209  * ktime_real_to_base_clock() - Convert CLOCK_REALTIME timestamp to a base clock timestamp
1210  * @treal:      CLOCK_REALTIME timestamp to convert
1211  * @base_id:    base clocksource id
1212  * @cycles:     pointer to store the converted base clock timestamp
1213  *
1214  * Converts a supplied, future realtime clock value to the corresponding base clock value.
1215  *
1216  * Return:  true if the conversion is successful, false otherwise.
1217  */
1218 bool ktime_real_to_base_clock(ktime_t treal, enum clocksource_ids base_id, u64 *cycles)
1219 {
1220         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1221         unsigned int seq;
1222         u64 delta;
1223
1224         do {
1225                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1226                 if ((u64)treal < tk->tkr_mono.base_real)
1227                         return false;
1228                 delta = (u64)treal - tk->tkr_mono.base_real;
1229                 if (!convert_ns_to_cs(&delta))
1230                         return false;
1231                 *cycles = tk->tkr_mono.cycle_last + delta;
1232                 if (!convert_cs_to_base(cycles, base_id))
1233                         return false;
1234         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1235
1236         return true;
1237 }
1238 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_real_to_base_clock);
1239
1240 /**
1241  * get_device_system_crosststamp - Synchronously capture system/device timestamp
1242  * @get_time_fn:        Callback to get simultaneous device time and
1243  *      system counter from the device driver
1244  * @ctx:                Context passed to get_time_fn()
1245  * @history_begin:      Historical reference point used to interpolate system
1246  *      time when counter provided by the driver is before the current interval
1247  * @xtstamp:            Receives simultaneously captured system and device time
1248  *
1249  * Reads a timestamp from a device and correlates it to system time
1250  */
1251 int get_device_system_crosststamp(int (*get_time_fn)
1252                                   (ktime_t *device_time,
1253                                    struct system_counterval_t *sys_counterval,
1254                                    void *ctx),
1255                                   void *ctx,
1256                                   struct system_time_snapshot *history_begin,
1257                                   struct system_device_crosststamp *xtstamp)
1258 {
1259         struct system_counterval_t system_counterval;
1260         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1261         u64 cycles, now, interval_start;
1262         unsigned int clock_was_set_seq = 0;
1263         ktime_t base_real, base_raw;
1264         u64 nsec_real, nsec_raw;
1265         u8 cs_was_changed_seq;
1266         unsigned int seq;
1267         bool do_interp;
1268         int ret;
1269
1270         do {
1271                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1272                 /*
1273                  * Try to synchronously capture device time and a system
1274                  * counter value calling back into the device driver
1275                  */
1276                 ret = get_time_fn(&xtstamp->device, &system_counterval, ctx);
1277                 if (ret)
1278                         return ret;
1279
1280                 /*
1281                  * Verify that the clocksource ID associated with the captured
1282                  * system counter value is the same as for the currently
1283                  * installed timekeeper clocksource
1284                  */
1285                 if (system_counterval.cs_id == CSID_GENERIC ||
1286                     !convert_base_to_cs(&system_counterval))
1287                         return -ENODEV;
1288                 cycles = system_counterval.cycles;
1289
1290                 /*
1291                  * Check whether the system counter value provided by the
1292                  * device driver is on the current timekeeping interval.
1293                  */
1294                 now = tk_clock_read(&tk->tkr_mono);
1295                 interval_start = tk->tkr_mono.cycle_last;
1296                 if (!timestamp_in_interval(interval_start, now, cycles)) {
1297                         clock_was_set_seq = tk->clock_was_set_seq;
1298                         cs_was_changed_seq = tk->cs_was_changed_seq;
1299                         cycles = interval_start;
1300                         do_interp = true;
1301                 } else {
1302                         do_interp = false;
1303                 }
1304
1305                 base_real = ktime_add(tk->tkr_mono.base,
1306                                       tk_core.timekeeper.offs_real);
1307                 base_raw = tk->tkr_raw.base;
1308
1309                 nsec_real = timekeeping_cycles_to_ns(&tk->tkr_mono, cycles);
1310                 nsec_raw = timekeeping_cycles_to_ns(&tk->tkr_raw, cycles);
1311         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1312
1313         xtstamp->sys_realtime = ktime_add_ns(base_real, nsec_real);
1314         xtstamp->sys_monoraw = ktime_add_ns(base_raw, nsec_raw);
1315
1316         /*
1317          * Interpolate if necessary, adjusting back from the start of the
1318          * current interval
1319          */
1320         if (do_interp) {
1321                 u64 partial_history_cycles, total_history_cycles;
1322                 bool discontinuity;
1323
1324                 /*
1325                  * Check that the counter value is not before the provided
1326                  * history reference and that the history doesn't cross a
1327                  * clocksource change
1328                  */
1329                 if (!history_begin ||
1330                     !timestamp_in_interval(history_begin->cycles,
1331                                            cycles, system_counterval.cycles) ||
1332                     history_begin->cs_was_changed_seq != cs_was_changed_seq)
1333                         return -EINVAL;
1334                 partial_history_cycles = cycles - system_counterval.cycles;
1335                 total_history_cycles = cycles - history_begin->cycles;
1336                 discontinuity =
1337                         history_begin->clock_was_set_seq != clock_was_set_seq;
1338
1339                 ret = adjust_historical_crosststamp(history_begin,
1340                                                     partial_history_cycles,
1341                                                     total_history_cycles,
1342                                                     discontinuity, xtstamp);
1343                 if (ret)
1344                         return ret;
1345         }
1346
1347         return 0;
1348 }
1349 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_device_system_crosststamp);
1350
1351 /**
1352  * timekeeping_clocksource_has_base - Check whether the current clocksource
1353  *                                    is based on given a base clock
1354  * @id:         base clocksource ID
1355  *
1356  * Note:        The return value is a snapshot which can become invalid right
1357  *              after the function returns.
1358  *
1359  * Return:      true if the timekeeper clocksource has a base clock with @id,
1360  *              false otherwise
1361  */
1362 bool timekeeping_clocksource_has_base(enum clocksource_ids id)
1363 {
1364         /*
1365          * This is a snapshot, so no point in using the sequence
1366          * count. Just prevent the compiler from re-evaluating @base as the
1367          * clocksource might change concurrently.
1368          */
1369         struct clocksource_base *base = READ_ONCE(tk_core.timekeeper.tkr_mono.clock->base);
1370
1371         return base ? base->id == id : false;
1372 }
1373 EXPORT_SYMBOL_GPL(timekeeping_clocksource_has_base);
1374
1375 /**
1376  * do_settimeofday64 - Sets the time of day.
1377  * @ts:     pointer to the timespec64 variable containing the new time
1378  *
1379  * Sets the time of day to the new time and update NTP and notify hrtimers
1380  */
1381 int do_settimeofday64(const struct timespec64 *ts)
1382 {
1383         struct timespec64 ts_delta, xt;
1384
1385         if (!timespec64_valid_settod(ts))
1386                 return -EINVAL;
1387
1388         scoped_guard (raw_spinlock_irqsave, &tk_core.lock) {
1389                 struct timekeeper *tks = &tk_core.shadow_timekeeper;
1390
1391                 timekeeping_forward_now(tks);
1392
1393                 xt = tk_xtime(tks);
1394                 ts_delta = timespec64_sub(*ts, xt);
1395
1396                 if (timespec64_compare(&tks->wall_to_monotonic, &ts_delta) > 0) {
1397                         timekeeping_restore_shadow(&tk_core);
1398                         return -EINVAL;
1399                 }
1400
1401                 tk_set_wall_to_mono(tks, timespec64_sub(tks->wall_to_monotonic, ts_delta));
1402                 tk_set_xtime(tks, ts);
1403                 timekeeping_update_from_shadow(&tk_core, TK_UPDATE_ALL);
1404         }
1405
1406         /* Signal hrtimers about time change */
1407         clock_was_set(CLOCK_SET_WALL);
1408
1409         audit_tk_injoffset(ts_delta);
1410         add_device_randomness(ts, sizeof(*ts));
1411         return 0;
1412 }
1413 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday64);
1414
1415 /**
1416  * timekeeping_inject_offset - Adds or subtracts from the current time.
1417  * @ts:         Pointer to the timespec variable containing the offset
1418  *
1419  * Adds or subtracts an offset value from the current time.
1420  */
1421 static int timekeeping_inject_offset(const struct timespec64 *ts)
1422 {
1423         if (ts->tv_nsec < 0 || ts->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
1424                 return -EINVAL;
1425
1426         scoped_guard (raw_spinlock_irqsave, &tk_core.lock) {
1427                 struct timekeeper *tks = &tk_core.shadow_timekeeper;
1428                 struct timespec64 tmp;
1429
1430                 timekeeping_forward_now(tks);
1431
1432                 /* Make sure the proposed value is valid */
1433                 tmp = timespec64_add(tk_xtime(tks), *ts);
1434                 if (timespec64_compare(&tks->wall_to_monotonic, ts) > 0 ||
1435                     !timespec64_valid_settod(&tmp)) {
1436                         timekeeping_restore_shadow(&tk_core);
1437                         return -EINVAL;
1438                 }
1439
1440                 tk_xtime_add(tks, ts);
1441                 tk_set_wall_to_mono(tks, timespec64_sub(tks->wall_to_monotonic, *ts));
1442                 timekeeping_update_from_shadow(&tk_core, TK_UPDATE_ALL);
1443         }
1444
1445         /* Signal hrtimers about time change */
1446         clock_was_set(CLOCK_SET_WALL);
1447         return 0;
1448 }
1449
1450 /*
1451  * Indicates if there is an offset between the system clock and the hardware
1452  * clock/persistent clock/rtc.
1453  */
1454 int persistent_clock_is_local;
1455
1456 /*
1457  * Adjust the time obtained from the CMOS to be UTC time instead of
1458  * local time.
1459  *
1460  * This is ugly, but preferable to the alternatives.  Otherwise we
1461  * would either need to write a program to do it in /etc/rc (and risk
1462  * confusion if the program gets run more than once; it would also be
1463  * hard to make the program warp the clock precisely n hours)  or
1464  * compile in the timezone information into the kernel.  Bad, bad....
1465  *
1466  *                                              - TYT, 1992-01-01
1467  *
1468  * The best thing to do is to keep the CMOS clock in universal time (UTC)
1469  * as real UNIX machines always do it. This avoids all headaches about
1470  * daylight saving times and warping kernel clocks.
1471  */
1472 void timekeeping_warp_clock(void)
1473 {
1474         if (sys_tz.tz_minuteswest != 0) {
1475                 struct timespec64 adjust;
1476
1477                 persistent_clock_is_local = 1;
1478                 adjust.tv_sec = sys_tz.tz_minuteswest * 60;
1479                 adjust.tv_nsec = 0;
1480                 timekeeping_inject_offset(&adjust);
1481         }
1482 }
1483
1484 /*
1485  * __timekeeping_set_tai_offset - Sets the TAI offset from UTC and monotonic
1486  */
1487 static void __timekeeping_set_tai_offset(struct timekeeper *tk, s32 tai_offset)
1488 {
1489         tk->tai_offset = tai_offset;
1490         tk->offs_tai = ktime_add(tk->offs_real, ktime_set(tai_offset, 0));
1491 }
1492
1493 /*
1494  * change_clocksource - Swaps clocksources if a new one is available
1495  *
1496  * Accumulates current time interval and initializes new clocksource
1497  */
1498 static int change_clocksource(void *data)
1499 {
1500         struct clocksource *new = data, *old = NULL;
1501
1502         /*
1503          * If the clocksource is in a module, get a module reference.
1504          * Succeeds for built-in code (owner == NULL) as well. Abort if the
1505          * reference can't be acquired.
1506          */
1507         if (!try_module_get(new->owner))
1508                 return 0;
1509
1510         /* Abort if the device can't be enabled */
1511         if (new->enable && new->enable(new) != 0) {
1512                 module_put(new->owner);
1513                 return 0;
1514         }
1515
1516         scoped_guard (raw_spinlock_irqsave, &tk_core.lock) {
1517                 struct timekeeper *tks = &tk_core.shadow_timekeeper;
1518
1519                 timekeeping_forward_now(tks);
1520                 old = tks->tkr_mono.clock;
1521                 tk_setup_internals(tks, new);
1522                 timekeeping_update_from_shadow(&tk_core, TK_UPDATE_ALL);
1523         }
1524
1525         if (old) {
1526                 if (old->disable)
1527                         old->disable(old);
1528                 module_put(old->owner);
1529         }
1530
1531         return 0;
1532 }
1533
1534 /**
1535  * timekeeping_notify - Install a new clock source
1536  * @clock:              pointer to the clock source
1537  *
1538  * This function is called from clocksource.c after a new, better clock
1539  * source has been registered. The caller holds the clocksource_mutex.
1540  */
1541 int timekeeping_notify(struct clocksource *clock)
1542 {
1543         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1544
1545         if (tk->tkr_mono.clock == clock)
1546                 return 0;
1547         stop_machine(change_clocksource, clock, NULL);
1548         tick_clock_notify();
1549         return tk->tkr_mono.clock == clock ? 0 : -1;
1550 }
1551
1552 /**
1553  * ktime_get_raw_ts64 - Returns the raw monotonic time in a timespec
1554  * @ts:         pointer to the timespec64 to be set
1555  *
1556  * Returns the raw monotonic time (completely un-modified by ntp)
1557  */
1558 void ktime_get_raw_ts64(struct timespec64 *ts)
1559 {
1560         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1561         unsigned int seq;
1562         u64 nsecs;
1563
1564         do {
1565                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1566                 ts->tv_sec = tk->raw_sec;
1567                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_raw);
1568
1569         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1570
1571         ts->tv_nsec = 0;
1572         timespec64_add_ns(ts, nsecs);
1573 }
1574 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_raw_ts64);
1575
1576
1577 /**
1578  * timekeeping_valid_for_hres - Check if timekeeping is suitable for hres
1579  */
1580 int timekeeping_valid_for_hres(void)
1581 {
1582         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1583         unsigned int seq;
1584         int ret;
1585
1586         do {
1587                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1588
1589                 ret = tk->tkr_mono.clock->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
1590
1591         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1592
1593         return ret;
1594 }
1595
1596 /**
1597  * timekeeping_max_deferment - Returns max time the clocksource can be deferred
1598  */
1599 u64 timekeeping_max_deferment(void)
1600 {
1601         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
1602         unsigned int seq;
1603         u64 ret;
1604
1605         do {
1606                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
1607
1608                 ret = tk->tkr_mono.clock->max_idle_ns;
1609
1610         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
1611
1612         return ret;
1613 }
1614
1615 /**
1616  * read_persistent_clock64 -  Return time from the persistent clock.
1617  * @ts: Pointer to the storage for the readout value
1618  *
1619  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
1620  * Reads the time from the battery backed persistent clock.
1621  * Returns a timespec with tv_sec=0 and tv_nsec=0 if unsupported.
1622  *
1623  *  XXX - Do be sure to remove it once all arches implement it.
1624  */
1625 void __weak read_persistent_clock64(struct timespec64 *ts)
1626 {
1627         ts->tv_sec = 0;
1628         ts->tv_nsec = 0;
1629 }
1630
1631 /**
1632  * read_persistent_wall_and_boot_offset - Read persistent clock, and also offset
1633  *                                        from the boot.
1634  * @wall_time:    current time as returned by persistent clock
1635  * @boot_offset:  offset that is defined as wall_time - boot_time
1636  *
1637  * Weak dummy function for arches that do not yet support it.
1638  *
1639  * The default function calculates offset based on the current value of
1640  * local_clock(). This way architectures that support sched_clock() but don't
1641  * support dedicated boot time clock will provide the best estimate of the
1642  * boot time.
1643  */
1644 void __weak __init
1645 read_persistent_wall_and_boot_offset(struct timespec64 *wall_time,
1646                                      struct timespec64 *boot_offset)
1647 {
1648         read_persistent_clock64(wall_time);
1649         *boot_offset = ns_to_timespec64(local_clock());
1650 }
1651
1652 static __init void tkd_basic_setup(struct tk_data *tkd)
1653 {
1654         raw_spin_lock_init(&tkd->lock);
1655         seqcount_raw_spinlock_init(&tkd->seq, &tkd->lock);
1656 }
1657
1658 /*
1659  * Flag reflecting whether timekeeping_resume() has injected sleeptime.
1660  *
1661  * The flag starts of false and is only set when a suspend reaches
1662  * timekeeping_suspend(), timekeeping_resume() sets it to false when the
1663  * timekeeper clocksource is not stopping across suspend and has been
1664  * used to update sleep time. If the timekeeper clocksource has stopped
1665  * then the flag stays true and is used by the RTC resume code to decide
1666  * whether sleeptime must be injected and if so the flag gets false then.
1667  *
1668  * If a suspend fails before reaching timekeeping_resume() then the flag
1669  * stays false and prevents erroneous sleeptime injection.
1670  */
1671 static bool suspend_timing_needed;
1672
1673 /* Flag for if there is a persistent clock on this platform */
1674 static bool persistent_clock_exists;
1675
1676 /*
1677  * timekeeping_init - Initializes the clocksource and common timekeeping values
1678  */
1679 void __init timekeeping_init(void)
1680 {
1681         struct timespec64 wall_time, boot_offset, wall_to_mono;
1682         struct timekeeper *tks = &tk_core.shadow_timekeeper;
1683         struct clocksource *clock;
1684
1685         tkd_basic_setup(&tk_core);
1686
1687         read_persistent_wall_and_boot_offset(&wall_time, &boot_offset);
1688         if (timespec64_valid_settod(&wall_time) &&
1689             timespec64_to_ns(&wall_time) > 0) {
1690                 persistent_clock_exists = true;
1691         } else if (timespec64_to_ns(&wall_time) != 0) {
1692                 pr_warn("Persistent clock returned invalid value");
1693                 wall_time = (struct timespec64){0};
1694         }
1695
1696         if (timespec64_compare(&wall_time, &boot_offset) < 0)
1697                 boot_offset = (struct timespec64){0};
1698
1699         /*
1700          * We want set wall_to_mono, so the following is true:
1701          * wall time + wall_to_mono = boot time
1702          */
1703         wall_to_mono = timespec64_sub(boot_offset, wall_time);
1704
1705         guard(raw_spinlock_irqsave)(&tk_core.lock);
1706
1707         ntp_init();
1708
1709         clock = clocksource_default_clock();
1710         if (clock->enable)
1711                 clock->enable(clock);
1712         tk_setup_internals(tks, clock);
1713
1714         tk_set_xtime(tks, &wall_time);
1715         tks->raw_sec = 0;
1716
1717         tk_set_wall_to_mono(tks, wall_to_mono);
1718
1719         timekeeping_update_from_shadow(&tk_core, TK_CLOCK_WAS_SET);
1720 }
1721
1722 /* time in seconds when suspend began for persistent clock */
1723 static struct timespec64 timekeeping_suspend_time;
1724
1725 /**
1726  * __timekeeping_inject_sleeptime - Internal function to add sleep interval
1727  * @tk:         Pointer to the timekeeper to be updated
1728  * @delta:      Pointer to the delta value in timespec64 format
1729  *
1730  * Takes a timespec offset measuring a suspend interval and properly
1731  * adds the sleep offset to the timekeeping variables.
1732  */
1733 static void __timekeeping_inject_sleeptime(struct timekeeper *tk,
1734                                            const struct timespec64 *delta)
1735 {
1736         if (!timespec64_valid_strict(delta)) {
1737                 printk_deferred(KERN_WARNING
1738                                 "__timekeeping_inject_sleeptime: Invalid "
1739                                 "sleep delta value!\n");
1740                 return;
1741         }
1742         tk_xtime_add(tk, delta);
1743         tk_set_wall_to_mono(tk, timespec64_sub(tk->wall_to_monotonic, *delta));
1744         tk_update_sleep_time(tk, timespec64_to_ktime(*delta));
1745         tk_debug_account_sleep_time(delta);
1746 }
1747
1748 #if defined(CONFIG_PM_SLEEP) && defined(CONFIG_RTC_HCTOSYS_DEVICE)
1749 /*
1750  * We have three kinds of time sources to use for sleep time
1751  * injection, the preference order is:
1752  * 1) non-stop clocksource
1753  * 2) persistent clock (ie: RTC accessible when irqs are off)
1754  * 3) RTC
1755  *
1756  * 1) and 2) are used by timekeeping, 3) by RTC subsystem.
1757  * If system has neither 1) nor 2), 3) will be used finally.
1758  *
1759  *
1760  * If timekeeping has injected sleeptime via either 1) or 2),
1761  * 3) becomes needless, so in this case we don't need to call
1762  * rtc_resume(), and this is what timekeeping_rtc_skipresume()
1763  * means.
1764  */
1765 bool timekeeping_rtc_skipresume(void)
1766 {
1767         return !suspend_timing_needed;
1768 }
1769
1770 /*
1771  * 1) can be determined whether to use or not only when doing
1772  * timekeeping_resume() which is invoked after rtc_suspend(),
1773  * so we can't skip rtc_suspend() surely if system has 1).
1774  *
1775  * But if system has 2), 2) will definitely be used, so in this
1776  * case we don't need to call rtc_suspend(), and this is what
1777  * timekeeping_rtc_skipsuspend() means.
1778  */
1779 bool timekeeping_rtc_skipsuspend(void)
1780 {
1781         return persistent_clock_exists;
1782 }
1783
1784 /**
1785  * timekeeping_inject_sleeptime64 - Adds suspend interval to timeekeeping values
1786  * @delta: pointer to a timespec64 delta value
1787  *
1788  * This hook is for architectures that cannot support read_persistent_clock64
1789  * because their RTC/persistent clock is only accessible when irqs are enabled.
1790  * and also don't have an effective nonstop clocksource.
1791  *
1792  * This function should only be called by rtc_resume(), and allows
1793  * a suspend offset to be injected into the timekeeping values.
1794  */
1795 void timekeeping_inject_sleeptime64(const struct timespec64 *delta)
1796 {
1797         scoped_guard(raw_spinlock_irqsave, &tk_core.lock) {
1798                 struct timekeeper *tks = &tk_core.shadow_timekeeper;
1799
1800                 suspend_timing_needed = false;
1801                 timekeeping_forward_now(tks);
1802                 __timekeeping_inject_sleeptime(tks, delta);
1803                 timekeeping_update_from_shadow(&tk_core, TK_UPDATE_ALL);
1804         }
1805
1806         /* Signal hrtimers about time change */
1807         clock_was_set(CLOCK_SET_WALL | CLOCK_SET_BOOT);
1808 }
1809 #endif
1810
1811 /**
1812  * timekeeping_resume - Resumes the generic timekeeping subsystem.
1813  */
1814 void timekeeping_resume(void)
1815 {
1816         struct timekeeper *tks = &tk_core.shadow_timekeeper;
1817         struct clocksource *clock = tks->tkr_mono.clock;
1818         struct timespec64 ts_new, ts_delta;
1819         bool inject_sleeptime = false;
1820         u64 cycle_now, nsec;
1821         unsigned long flags;
1822
1823         read_persistent_clock64(&ts_new);
1824
1825         clockevents_resume();
1826         clocksource_resume();
1827
1828         raw_spin_lock_irqsave(&tk_core.lock, flags);
1829
1830         /*
1831          * After system resumes, we need to calculate the suspended time and
1832          * compensate it for the OS time. There are 3 sources that could be
1833          * used: Nonstop clocksource during suspend, persistent clock and rtc
1834          * device.
1835          *
1836          * One specific platform may have 1 or 2 or all of them, and the
1837          * preference will be:
1838          *      suspend-nonstop clocksource -> persistent clock -> rtc
1839          * The less preferred source will only be tried if there is no better
1840          * usable source. The rtc part is handled separately in rtc core code.
1841          */
1842         cycle_now = tk_clock_read(&tks->tkr_mono);
1843         nsec = clocksource_stop_suspend_timing(clock, cycle_now);
1844         if (nsec > 0) {
1845                 ts_delta = ns_to_timespec64(nsec);
1846                 inject_sleeptime = true;
1847         } else if (timespec64_compare(&ts_new, &timekeeping_suspend_time) > 0) {
1848                 ts_delta = timespec64_sub(ts_new, timekeeping_suspend_time);
1849                 inject_sleeptime = true;
1850         }
1851
1852         if (inject_sleeptime) {
1853                 suspend_timing_needed = false;
1854                 __timekeeping_inject_sleeptime(tks, &ts_delta);
1855         }
1856
1857         /* Re-base the last cycle value */
1858         tks->tkr_mono.cycle_last = cycle_now;
1859         tks->tkr_raw.cycle_last  = cycle_now;
1860
1861         tks->ntp_error = 0;
1862         timekeeping_suspended = 0;
1863         timekeeping_update_from_shadow(&tk_core, TK_CLOCK_WAS_SET);
1864         raw_spin_unlock_irqrestore(&tk_core.lock, flags);
1865
1866         touch_softlockup_watchdog();
1867
1868         /* Resume the clockevent device(s) and hrtimers */
1869         tick_resume();
1870         /* Notify timerfd as resume is equivalent to clock_was_set() */
1871         timerfd_resume();
1872 }
1873
1874 int timekeeping_suspend(void)
1875 {
1876         struct timekeeper *tks = &tk_core.shadow_timekeeper;
1877         struct timespec64 delta, delta_delta;
1878         static struct timespec64 old_delta;
1879         struct clocksource *curr_clock;
1880         unsigned long flags;
1881         u64 cycle_now;
1882
1883         read_persistent_clock64(&timekeeping_suspend_time);
1884
1885         /*
1886          * On some systems the persistent_clock can not be detected at
1887          * timekeeping_init by its return value, so if we see a valid
1888          * value returned, update the persistent_clock_exists flag.
1889          */
1890         if (timekeeping_suspend_time.tv_sec || timekeeping_suspend_time.tv_nsec)
1891                 persistent_clock_exists = true;
1892
1893         suspend_timing_needed = true;
1894
1895         raw_spin_lock_irqsave(&tk_core.lock, flags);
1896         timekeeping_forward_now(tks);
1897         timekeeping_suspended = 1;
1898
1899         /*
1900          * Since we've called forward_now, cycle_last stores the value
1901          * just read from the current clocksource. Save this to potentially
1902          * use in suspend timing.
1903          */
1904         curr_clock = tks->tkr_mono.clock;
1905         cycle_now = tks->tkr_mono.cycle_last;
1906         clocksource_start_suspend_timing(curr_clock, cycle_now);
1907
1908         if (persistent_clock_exists) {
1909                 /*
1910                  * To avoid drift caused by repeated suspend/resumes,
1911                  * which each can add ~1 second drift error,
1912                  * try to compensate so the difference in system time
1913                  * and persistent_clock time stays close to constant.
1914                  */
1915                 delta = timespec64_sub(tk_xtime(tks), timekeeping_suspend_time);
1916                 delta_delta = timespec64_sub(delta, old_delta);
1917                 if (abs(delta_delta.tv_sec) >= 2) {
1918                         /*
1919                          * if delta_delta is too large, assume time correction
1920                          * has occurred and set old_delta to the current delta.
1921                          */
1922                         old_delta = delta;
1923                 } else {
1924                         /* Otherwise try to adjust old_system to compensate */
1925                         timekeeping_suspend_time =
1926                                 timespec64_add(timekeeping_suspend_time, delta_delta);
1927                 }
1928         }
1929
1930         timekeeping_update_from_shadow(&tk_core, 0);
1931         halt_fast_timekeeper(tks);
1932         raw_spin_unlock_irqrestore(&tk_core.lock, flags);
1933
1934         tick_suspend();
1935         clocksource_suspend();
1936         clockevents_suspend();
1937
1938         return 0;
1939 }
1940
1941 /* sysfs resume/suspend bits for timekeeping */
1942 static struct syscore_ops timekeeping_syscore_ops = {
1943         .resume         = timekeeping_resume,
1944         .suspend        = timekeeping_suspend,
1945 };
1946
1947 static int __init timekeeping_init_ops(void)
1948 {
1949         register_syscore_ops(&timekeeping_syscore_ops);
1950         return 0;
1951 }
1952 device_initcall(timekeeping_init_ops);
1953
1954 /*
1955  * Apply a multiplier adjustment to the timekeeper
1956  */
1957 static __always_inline void timekeeping_apply_adjustment(struct timekeeper *tk,
1958                                                          s64 offset,
1959                                                          s32 mult_adj)
1960 {
1961         s64 interval = tk->cycle_interval;
1962
1963         if (mult_adj == 0) {
1964                 return;
1965         } else if (mult_adj == -1) {
1966                 interval = -interval;
1967                 offset = -offset;
1968         } else if (mult_adj != 1) {
1969                 interval *= mult_adj;
1970                 offset *= mult_adj;
1971         }
1972
1973         /*
1974          * So the following can be confusing.
1975          *
1976          * To keep things simple, lets assume mult_adj == 1 for now.
1977          *
1978          * When mult_adj != 1, remember that the interval and offset values
1979          * have been appropriately scaled so the math is the same.
1980          *
1981          * The basic idea here is that we're increasing the multiplier
1982          * by one, this causes the xtime_interval to be incremented by
1983          * one cycle_interval. This is because:
1984          *      xtime_interval = cycle_interval * mult
1985          * So if mult is being incremented by one:
1986          *      xtime_interval = cycle_interval * (mult + 1)
1987          * Its the same as:
1988          *      xtime_interval = (cycle_interval * mult) + cycle_interval
1989          * Which can be shortened to:
1990          *      xtime_interval += cycle_interval
1991          *
1992          * So offset stores the non-accumulated cycles. Thus the current
1993          * time (in shifted nanoseconds) is:
1994          *      now = (offset * adj) + xtime_nsec
1995          * Now, even though we're adjusting the clock frequency, we have
1996          * to keep time consistent. In other words, we can't jump back
1997          * in time, and we also want to avoid jumping forward in time.
1998          *
1999          * So given the same offset value, we need the time to be the same
2000          * both before and after the freq adjustment.
2001          *      now = (offset * adj_1) + xtime_nsec_1
2002          *      now = (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
2003          * So:
2004          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
2005          *              (offset * adj_2) + xtime_nsec_2
2006          * And we know:
2007          *      adj_2 = adj_1 + 1
2008          * So:
2009          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
2010          *              (offset * (adj_1+1)) + xtime_nsec_2
2011          *      (offset * adj_1) + xtime_nsec_1 =
2012          *              (offset * adj_1) + offset + xtime_nsec_2
2013          * Canceling the sides:
2014          *      xtime_nsec_1 = offset + xtime_nsec_2
2015          * Which gives us:
2016          *      xtime_nsec_2 = xtime_nsec_1 - offset
2017          * Which simplifies to:
2018          *      xtime_nsec -= offset
2019          */
2020         if ((mult_adj > 0) && (tk->tkr_mono.mult + mult_adj < mult_adj)) {
2021                 /* NTP adjustment caused clocksource mult overflow */
2022                 WARN_ON_ONCE(1);
2023                 return;
2024         }
2025
2026         tk->tkr_mono.mult += mult_adj;
2027         tk->xtime_interval += interval;
2028         tk->tkr_mono.xtime_nsec -= offset;
2029 }
2030
2031 /*
2032  * Adjust the timekeeper's multiplier to the correct frequency
2033  * and also to reduce the accumulated error value.
2034  */
2035 static void timekeeping_adjust(struct timekeeper *tk, s64 offset)
2036 {
2037         u64 ntp_tl = ntp_tick_length();
2038         u32 mult;
2039
2040         /*
2041          * Determine the multiplier from the current NTP tick length.
2042          * Avoid expensive division when the tick length doesn't change.
2043          */
2044         if (likely(tk->ntp_tick == ntp_tl)) {
2045                 mult = tk->tkr_mono.mult - tk->ntp_err_mult;
2046         } else {
2047                 tk->ntp_tick = ntp_tl;
2048                 mult = div64_u64((tk->ntp_tick >> tk->ntp_error_shift) -
2049                                  tk->xtime_remainder, tk->cycle_interval);
2050         }
2051
2052         /*
2053          * If the clock is behind the NTP time, increase the multiplier by 1
2054          * to catch up with it. If it's ahead and there was a remainder in the
2055          * tick division, the clock will slow down. Otherwise it will stay
2056          * ahead until the tick length changes to a non-divisible value.
2057          */
2058         tk->ntp_err_mult = tk->ntp_error > 0 ? 1 : 0;
2059         mult += tk->ntp_err_mult;
2060
2061         timekeeping_apply_adjustment(tk, offset, mult - tk->tkr_mono.mult);
2062
2063         if (unlikely(tk->tkr_mono.clock->maxadj &&
2064                 (abs(tk->tkr_mono.mult - tk->tkr_mono.clock->mult)
2065                         > tk->tkr_mono.clock->maxadj))) {
2066                 printk_once(KERN_WARNING
2067                         "Adjusting %s more than 11%% (%ld vs %ld)\n",
2068                         tk->tkr_mono.clock->name, (long)tk->tkr_mono.mult,
2069                         (long)tk->tkr_mono.clock->mult + tk->tkr_mono.clock->maxadj);
2070         }
2071
2072         /*
2073          * It may be possible that when we entered this function, xtime_nsec
2074          * was very small.  Further, if we're slightly speeding the clocksource
2075          * in the code above, its possible the required corrective factor to
2076          * xtime_nsec could cause it to underflow.
2077          *
2078          * Now, since we have already accumulated the second and the NTP
2079          * subsystem has been notified via second_overflow(), we need to skip
2080          * the next update.
2081          */
2082         if (unlikely((s64)tk->tkr_mono.xtime_nsec < 0)) {
2083                 tk->tkr_mono.xtime_nsec += (u64)NSEC_PER_SEC <<
2084                                                         tk->tkr_mono.shift;
2085                 tk->xtime_sec--;
2086                 tk->skip_second_overflow = 1;
2087         }
2088 }
2089
2090 /*
2091  * accumulate_nsecs_to_secs - Accumulates nsecs into secs
2092  *
2093  * Helper function that accumulates the nsecs greater than a second
2094  * from the xtime_nsec field to the xtime_secs field.
2095  * It also calls into the NTP code to handle leapsecond processing.
2096  */
2097 static inline unsigned int accumulate_nsecs_to_secs(struct timekeeper *tk)
2098 {
2099         u64 nsecps = (u64)NSEC_PER_SEC << tk->tkr_mono.shift;
2100         unsigned int clock_set = 0;
2101
2102         while (tk->tkr_mono.xtime_nsec >= nsecps) {
2103                 int leap;
2104
2105                 tk->tkr_mono.xtime_nsec -= nsecps;
2106                 tk->xtime_sec++;
2107
2108                 /*
2109                  * Skip NTP update if this second was accumulated before,
2110                  * i.e. xtime_nsec underflowed in timekeeping_adjust()
2111                  */
2112                 if (unlikely(tk->skip_second_overflow)) {
2113                         tk->skip_second_overflow = 0;
2114                         continue;
2115                 }
2116
2117                 /* Figure out if its a leap sec and apply if needed */
2118                 leap = second_overflow(tk->xtime_sec);
2119                 if (unlikely(leap)) {
2120                         struct timespec64 ts;
2121
2122                         tk->xtime_sec += leap;
2123
2124                         ts.tv_sec = leap;
2125                         ts.tv_nsec = 0;
2126                         tk_set_wall_to_mono(tk,
2127                                 timespec64_sub(tk->wall_to_monotonic, ts));
2128
2129                         __timekeeping_set_tai_offset(tk, tk->tai_offset - leap);
2130
2131                         clock_set = TK_CLOCK_WAS_SET;
2132                 }
2133         }
2134         return clock_set;
2135 }
2136
2137 /*
2138  * logarithmic_accumulation - shifted accumulation of cycles
2139  *
2140  * This functions accumulates a shifted interval of cycles into
2141  * a shifted interval nanoseconds. Allows for O(log) accumulation
2142  * loop.
2143  *
2144  * Returns the unconsumed cycles.
2145  */
2146 static u64 logarithmic_accumulation(struct timekeeper *tk, u64 offset,
2147                                     u32 shift, unsigned int *clock_set)
2148 {
2149         u64 interval = tk->cycle_interval << shift;
2150         u64 snsec_per_sec;
2151
2152         /* If the offset is smaller than a shifted interval, do nothing */
2153         if (offset < interval)
2154                 return offset;
2155
2156         /* Accumulate one shifted interval */
2157         offset -= interval;
2158         tk->tkr_mono.cycle_last += interval;
2159         tk->tkr_raw.cycle_last  += interval;
2160
2161         tk->tkr_mono.xtime_nsec += tk->xtime_interval << shift;
2162         *clock_set |= accumulate_nsecs_to_secs(tk);
2163
2164         /* Accumulate raw time */
2165         tk->tkr_raw.xtime_nsec += tk->raw_interval << shift;
2166         snsec_per_sec = (u64)NSEC_PER_SEC << tk->tkr_raw.shift;
2167         while (tk->tkr_raw.xtime_nsec >= snsec_per_sec) {
2168                 tk->tkr_raw.xtime_nsec -= snsec_per_sec;
2169                 tk->raw_sec++;
2170         }
2171
2172         /* Accumulate error between NTP and clock interval */
2173         tk->ntp_error += tk->ntp_tick << shift;
2174         tk->ntp_error -= (tk->xtime_interval + tk->xtime_remainder) <<
2175                                                 (tk->ntp_error_shift + shift);
2176
2177         return offset;
2178 }
2179
2180 /*
2181  * timekeeping_advance - Updates the timekeeper to the current time and
2182  * current NTP tick length
2183  */
2184 static bool timekeeping_advance(enum timekeeping_adv_mode mode)
2185 {
2186         struct timekeeper *tk = &tk_core.shadow_timekeeper;
2187         struct timekeeper *real_tk = &tk_core.timekeeper;
2188         unsigned int clock_set = 0;
2189         int shift = 0, maxshift;
2190         u64 offset, orig_offset;
2191
2192         guard(raw_spinlock_irqsave)(&tk_core.lock);
2193
2194         /* Make sure we're fully resumed: */
2195         if (unlikely(timekeeping_suspended))
2196                 return false;
2197
2198         offset = clocksource_delta(tk_clock_read(&tk->tkr_mono),
2199                                    tk->tkr_mono.cycle_last, tk->tkr_mono.mask,
2200                                    tk->tkr_mono.clock->max_raw_delta);
2201         orig_offset = offset;
2202         /* Check if there's really nothing to do */
2203         if (offset < real_tk->cycle_interval && mode == TK_ADV_TICK)
2204                 return false;
2205
2206         /*
2207          * With NO_HZ we may have to accumulate many cycle_intervals
2208          * (think "ticks") worth of time at once. To do this efficiently,
2209          * we calculate the largest doubling multiple of cycle_intervals
2210          * that is smaller than the offset.  We then accumulate that
2211          * chunk in one go, and then try to consume the next smaller
2212          * doubled multiple.
2213          */
2214         shift = ilog2(offset) - ilog2(tk->cycle_interval);
2215         shift = max(0, shift);
2216         /* Bound shift to one less than what overflows tick_length */
2217         maxshift = (64 - (ilog2(ntp_tick_length())+1)) - 1;
2218         shift = min(shift, maxshift);
2219         while (offset >= tk->cycle_interval) {
2220                 offset = logarithmic_accumulation(tk, offset, shift, &clock_set);
2221                 if (offset < tk->cycle_interval<<shift)
2222                         shift--;
2223         }
2224
2225         /* Adjust the multiplier to correct NTP error */
2226         timekeeping_adjust(tk, offset);
2227
2228         /*
2229          * Finally, make sure that after the rounding
2230          * xtime_nsec isn't larger than NSEC_PER_SEC
2231          */
2232         clock_set |= accumulate_nsecs_to_secs(tk);
2233
2234         /*
2235          * To avoid inconsistencies caused adjtimex TK_ADV_FREQ calls
2236          * making small negative adjustments to the base xtime_nsec
2237          * value, only update the coarse clocks if we accumulated time
2238          */
2239         if (orig_offset != offset)
2240                 tk_update_coarse_nsecs(tk);
2241
2242         timekeeping_update_from_shadow(&tk_core, clock_set);
2243
2244         return !!clock_set;
2245 }
2246
2247 /**
2248  * update_wall_time - Uses the current clocksource to increment the wall time
2249  *
2250  */
2251 void update_wall_time(void)
2252 {
2253         if (timekeeping_advance(TK_ADV_TICK))
2254                 clock_was_set_delayed();
2255 }
2256
2257 /**
2258  * getboottime64 - Return the real time of system boot.
2259  * @ts:         pointer to the timespec64 to be set
2260  *
2261  * Returns the wall-time of boot in a timespec64.
2262  *
2263  * This is based on the wall_to_monotonic offset and the total suspend
2264  * time. Calls to settimeofday will affect the value returned (which
2265  * basically means that however wrong your real time clock is at boot time,
2266  * you get the right time here).
2267  */
2268 void getboottime64(struct timespec64 *ts)
2269 {
2270         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
2271         ktime_t t = ktime_sub(tk->offs_real, tk->offs_boot);
2272
2273         *ts = ktime_to_timespec64(t);
2274 }
2275 EXPORT_SYMBOL_GPL(getboottime64);
2276
2277 void ktime_get_coarse_real_ts64(struct timespec64 *ts)
2278 {
2279         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
2280         unsigned int seq;
2281
2282         do {
2283                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
2284
2285                 *ts = tk_xtime_coarse(tk);
2286         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
2287 }
2288 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_coarse_real_ts64);
2289
2290 /**
2291  * ktime_get_coarse_real_ts64_mg - return latter of coarse grained time or floor
2292  * @ts:         timespec64 to be filled
2293  *
2294  * Fetch the global mg_floor value, convert it to realtime and compare it
2295  * to the current coarse-grained time. Fill @ts with whichever is
2296  * latest. Note that this is a filesystem-specific interface and should be
2297  * avoided outside of that context.
2298  */
2299 void ktime_get_coarse_real_ts64_mg(struct timespec64 *ts)
2300 {
2301         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
2302         u64 floor = atomic64_read(&mg_floor);
2303         ktime_t f_real, offset, coarse;
2304         unsigned int seq;
2305
2306         do {
2307                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
2308                 *ts = tk_xtime_coarse(tk);
2309                 offset = tk_core.timekeeper.offs_real;
2310         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
2311
2312         coarse = timespec64_to_ktime(*ts);
2313         f_real = ktime_add(floor, offset);
2314         if (ktime_after(f_real, coarse))
2315                 *ts = ktime_to_timespec64(f_real);
2316 }
2317
2318 /**
2319  * ktime_get_real_ts64_mg - attempt to update floor value and return result
2320  * @ts:         pointer to the timespec to be set
2321  *
2322  * Get a monotonic fine-grained time value and attempt to swap it into
2323  * mg_floor. If that succeeds then accept the new floor value. If it fails
2324  * then another task raced in during the interim time and updated the
2325  * floor.  Since any update to the floor must be later than the previous
2326  * floor, either outcome is acceptable.
2327  *
2328  * Typically this will be called after calling ktime_get_coarse_real_ts64_mg(),
2329  * and determining that the resulting coarse-grained timestamp did not effect
2330  * a change in ctime. Any more recent floor value would effect a change to
2331  * ctime, so there is no need to retry the atomic64_try_cmpxchg() on failure.
2332  *
2333  * @ts will be filled with the latest floor value, regardless of the outcome of
2334  * the cmpxchg. Note that this is a filesystem specific interface and should be
2335  * avoided outside of that context.
2336  */
2337 void ktime_get_real_ts64_mg(struct timespec64 *ts)
2338 {
2339         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
2340         ktime_t old = atomic64_read(&mg_floor);
2341         ktime_t offset, mono;
2342         unsigned int seq;
2343         u64 nsecs;
2344
2345         do {
2346                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
2347
2348                 ts->tv_sec = tk->xtime_sec;
2349                 mono = tk->tkr_mono.base;
2350                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_mono);
2351                 offset = tk_core.timekeeper.offs_real;
2352         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
2353
2354         mono = ktime_add_ns(mono, nsecs);
2355
2356         /*
2357          * Attempt to update the floor with the new time value. As any
2358          * update must be later then the existing floor, and would effect
2359          * a change to ctime from the perspective of the current task,
2360          * accept the resulting floor value regardless of the outcome of
2361          * the swap.
2362          */
2363         if (atomic64_try_cmpxchg(&mg_floor, &old, mono)) {
2364                 ts->tv_nsec = 0;
2365                 timespec64_add_ns(ts, nsecs);
2366                 timekeeping_inc_mg_floor_swaps();
2367         } else {
2368                 /*
2369                  * Another task changed mg_floor since "old" was fetched.
2370                  * "old" has been updated with the latest value of "mg_floor".
2371                  * That value is newer than the previous floor value, which
2372                  * is enough to effect a change to ctime. Accept it.
2373                  */
2374                 *ts = ktime_to_timespec64(ktime_add(old, offset));
2375         }
2376 }
2377
2378 void ktime_get_coarse_ts64(struct timespec64 *ts)
2379 {
2380         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
2381         struct timespec64 now, mono;
2382         unsigned int seq;
2383
2384         do {
2385                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
2386
2387                 now = tk_xtime_coarse(tk);
2388                 mono = tk->wall_to_monotonic;
2389         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
2390
2391         set_normalized_timespec64(ts, now.tv_sec + mono.tv_sec,
2392                                   now.tv_nsec + mono.tv_nsec);
2393 }
2394 EXPORT_SYMBOL(ktime_get_coarse_ts64);
2395
2396 /*
2397  * Must hold jiffies_lock
2398  */
2399 void do_timer(unsigned long ticks)
2400 {
2401         jiffies_64 += ticks;
2402         calc_global_load();
2403 }
2404
2405 /**
2406  * ktime_get_update_offsets_now - hrtimer helper
2407  * @cwsseq:     pointer to check and store the clock was set sequence number
2408  * @offs_real:  pointer to storage for monotonic -> realtime offset
2409  * @offs_boot:  pointer to storage for monotonic -> boottime offset
2410  * @offs_tai:   pointer to storage for monotonic -> clock tai offset
2411  *
2412  * Returns current monotonic time and updates the offsets if the
2413  * sequence number in @cwsseq and timekeeper.clock_was_set_seq are
2414  * different.
2415  *
2416  * Called from hrtimer_interrupt() or retrigger_next_event()
2417  */
2418 ktime_t ktime_get_update_offsets_now(unsigned int *cwsseq, ktime_t *offs_real,
2419                                      ktime_t *offs_boot, ktime_t *offs_tai)
2420 {
2421         struct timekeeper *tk = &tk_core.timekeeper;
2422         unsigned int seq;
2423         ktime_t base;
2424         u64 nsecs;
2425
2426         do {
2427                 seq = read_seqcount_begin(&tk_core.seq);
2428
2429                 base = tk->tkr_mono.base;
2430                 nsecs = timekeeping_get_ns(&tk->tkr_mono);
2431                 base = ktime_add_ns(base, nsecs);
2432
2433                 if (*cwsseq != tk->clock_was_set_seq) {
2434                         *cwsseq = tk->clock_was_set_seq;
2435                         *offs_real = tk->offs_real;
2436                         *offs_boot = tk->offs_boot;
2437                         *offs_tai = tk->offs_tai;
2438                 }
2439
2440                 /* Handle leapsecond insertion adjustments */
2441                 if (unlikely(base >= tk->next_leap_ktime))
2442                         *offs_real = ktime_sub(tk->offs_real, ktime_set(1, 0));
2443
2444         } while (read_seqcount_retry(&tk_core.seq, seq));
2445
2446         return base;
2447 }
2448
2449 /*
2450  * timekeeping_validate_timex - Ensures the timex is ok for use in do_adjtimex
2451  */
2452 static int timekeeping_validate_timex(const struct __kernel_timex *txc)
2453 {
2454         if (txc->modes & ADJ_ADJTIME) {
2455                 /* singleshot must not be used with any other mode bits */
2456                 if (!(txc->modes & ADJ_OFFSET_SINGLESHOT))
2457                         return -EINVAL;
2458                 if (!(txc->modes & ADJ_OFFSET_READONLY) &&
2459                     !capable(CAP_SYS_TIME))
2460                         return -EPERM;
2461         } else {
2462                 /* In order to modify anything, you gotta be super-user! */
2463                 if (txc->modes && !capable(CAP_SYS_TIME))
2464                         return -EPERM;
2465                 /*
2466                  * if the quartz is off by more than 10% then
2467                  * something is VERY wrong!
2468                  */
2469                 if (txc->modes & ADJ_TICK &&
2470                     (txc->tick <  900000/USER_HZ ||
2471                      txc->tick > 1100000/USER_HZ))
2472                         return -EINVAL;
2473         }
2474
2475         if (txc->modes & ADJ_SETOFFSET) {
2476                 /* In order to inject time, you gotta be super-user! */
2477                 if (!capable(CAP_SYS_TIME))
2478                         return -EPERM;
2479
2480                 /*
2481                  * Validate if a timespec/timeval used to inject a time
2482                  * offset is valid.  Offsets can be positive or negative, so
2483                  * we don't check tv_sec. The value of the timeval/timespec
2484                  * is the sum of its fields,but *NOTE*:
2485                  * The field tv_usec/tv_nsec must always be non-negative and
2486                  * we can't have more nanoseconds/microseconds than a second.
2487                  */
2488                 if (txc->time.tv_usec < 0)
2489                         return -EINVAL;
2490
2491                 if (txc->modes & ADJ_NANO) {
2492                         if (txc->time.tv_usec >= NSEC_PER_SEC)
2493                                 return -EINVAL;
2494                 } else {
2495                         if (txc->time.tv_usec >= USEC_PER_SEC)
2496                                 return -EINVAL;
2497                 }
2498         }
2499
2500         /*
2501          * Check for potential multiplication overflows that can
2502          * only happen on 64-bit systems:
2503          */
2504         if ((txc->modes & ADJ_FREQUENCY) && (BITS_PER_LONG == 64)) {
2505                 if (LLONG_MIN / PPM_SCALE > txc->freq)
2506                         return -EINVAL;
2507                 if (LLONG_MAX / PPM_SCALE < txc->freq)
2508                         return -EINVAL;
2509         }
2510
2511         return 0;
2512 }
2513
2514 /**
2515  * random_get_entropy_fallback - Returns the raw clock source value,
2516  * used by random.c for platforms with no valid random_get_entropy().
2517  */
2518 unsigned long random_get_entropy_fallback(void)
2519 {
2520         struct tk_read_base *tkr = &tk_core.timekeeper.tkr_mono;
2521         struct clocksource *clock = READ_ONCE(tkr->clock);
2522
2523         if (unlikely(timekeeping_suspended || !clock))
2524                 return 0;
2525         return clock->read(clock);
2526 }
2527 EXPORT_SYMBOL_GPL(random_get_entropy_fallback);
2528
2529 /**
2530  * do_adjtimex() - Accessor function to NTP __do_adjtimex function
2531  * @txc:        Pointer to kernel_timex structure containing NTP parameters
2532  */
2533 int do_adjtimex(struct __kernel_timex *txc)
2534 {
2535         struct audit_ntp_data ad;
2536         bool offset_set = false;
2537         bool clock_set = false;
2538         struct timespec64 ts;
2539         int ret;
2540
2541         /* Validate the data before disabling interrupts */
2542         ret = timekeeping_validate_timex(txc);
2543         if (ret)
2544                 return ret;
2545         add_device_randomness(txc, sizeof(*txc));
2546
2547         if (txc->modes & ADJ_SETOFFSET) {
2548                 struct timespec64 delta;
2549
2550                 delta.tv_sec  = txc->time.tv_sec;
2551                 delta.tv_nsec = txc->time.tv_usec;
2552                 if (!(txc->modes & ADJ_NANO))
2553                         delta.tv_nsec *= 1000;
2554                 ret = timekeeping_inject_offset(&delta);
2555                 if (ret)
2556                         return ret;
2557
2558                 offset_set = delta.tv_sec != 0;
2559                 audit_tk_injoffset(delta);
2560         }
2561
2562         audit_ntp_init(&ad);
2563
2564         ktime_get_real_ts64(&ts);
2565         add_device_randomness(&ts, sizeof(ts));
2566
2567         scoped_guard (raw_spinlock_irqsave, &tk_core.lock) {
2568                 struct timekeeper *tks = &tk_core.shadow_timekeeper;
2569                 s32 orig_tai, tai;
2570
2571                 orig_tai = tai = tks->tai_offset;
2572                 ret = __do_adjtimex(txc, &ts, &tai, &ad);
2573
2574                 if (tai != orig_tai) {
2575                         __timekeeping_set_tai_offset(tks, tai);
2576                         timekeeping_update_from_shadow(&tk_core, TK_CLOCK_WAS_SET);
2577                         clock_set = true;
2578                 } else {
2579                         tk_update_leap_state_all(&tk_core);
2580                 }
2581         }
2582
2583         audit_ntp_log(&ad);
2584
2585         /* Update the multiplier immediately if frequency was set directly */
2586         if (txc->modes & (ADJ_FREQUENCY | ADJ_TICK))
2587                 clock_set |= timekeeping_advance(TK_ADV_FREQ);
2588
2589         if (clock_set)
2590                 clock_was_set(CLOCK_SET_WALL);
2591
2592         ntp_notify_cmos_timer(offset_set);
2593
2594         return ret;
2595 }
2596
2597 #ifdef CONFIG_NTP_PPS
2598 /**
2599  * hardpps() - Accessor function to NTP __hardpps function
2600  * @phase_ts:   Pointer to timespec64 structure representing phase timestamp
2601  * @raw_ts:     Pointer to timespec64 structure representing raw timestamp
2602  */
2603 void hardpps(const struct timespec64 *phase_ts, const struct timespec64 *raw_ts)
2604 {
2605         guard(raw_spinlock_irqsave)(&tk_core.lock);
2606         __hardpps(phase_ts, raw_ts);
2607 }
2608 EXPORT_SYMBOL(hardpps);
2609 #endif /* CONFIG_NTP_PPS */