kernel/time/clocksource.c

   1 /*
   2  * linux/kernel/time/clocksource.c
   3  *
   4  * This file contains the functions which manage clocksource drivers.
   5  *
   6  * Copyright (C) 2004, 2005 IBM, John Stultz (johnstul@us.ibm.com)
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  11  * (at your option) any later version.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * along with this program; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  21  *
  22  * TODO WishList:
  23  *   o Allow clocksource drivers to be unregistered
  24  */
  25
  26 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  27
  28 #include <linux/device.h>
  29 #include <linux/clocksource.h>
  30 #include <linux/init.h>
  31 #include <linux/module.h>
  32 #include <linux/sched.h> /* for spin_unlock_irq() using preempt_count() m68k */
  33 #include <linux/tick.h>
  34 #include <linux/kthread.h>
  35
  36 #include "tick-internal.h"
  37 #include "timekeeping_internal.h"
  38
  39 /**
  40  * clocks_calc_mult_shift - calculate mult/shift factors for scaled math of clocks
  41  * @mult:       pointer to mult variable
  42  * @shift:      pointer to shift variable
  43  * @from:       frequency to convert from
  44  * @to:         frequency to convert to
  45  * @maxsec:     guaranteed runtime conversion range in seconds
  46  *
  47  * The function evaluates the shift/mult pair for the scaled math
  48  * operations of clocksources and clockevents.
  49  *
  50  * @to and @from are frequency values in HZ. For clock sources @to is
  51  * NSEC_PER_SEC == 1GHz and @from is the counter frequency. For clock
  52  * event @to is the counter frequency and @from is NSEC_PER_SEC.
  53  *
  54  * The @maxsec conversion range argument controls the time frame in
  55  * seconds which must be covered by the runtime conversion with the
  56  * calculated mult and shift factors. This guarantees that no 64bit
  57  * overflow happens when the input value of the conversion is
  58  * multiplied with the calculated mult factor. Larger ranges may
  59  * reduce the conversion accuracy by chosing smaller mult and shift
  60  * factors.
  61  */
  62 void
  63 clocks_calc_mult_shift(u32 *mult, u32 *shift, u32 from, u32 to, u32 maxsec)
  64 {
  65         u64 tmp;
  66         u32 sft, sftacc= 32;
  67
  68         /*
  69          * Calculate the shift factor which is limiting the conversion
  70          * range:
  71          */
  72         tmp = ((u64)maxsec * from) >> 32;
  73         while (tmp) {
  74                 tmp >>=1;
  75                 sftacc--;
  76         }
  77
  78         /*
  79          * Find the conversion shift/mult pair which has the best
  80          * accuracy and fits the maxsec conversion range:
  81          */
  82         for (sft = 32; sft > 0; sft--) {
  83                 tmp = (u64) to << sft;
  84                 tmp += from / 2;
  85                 do_div(tmp, from);
  86                 if ((tmp >> sftacc) == 0)
  87                         break;
  88         }
  89         *mult = tmp;
  90         *shift = sft;
  91 }
  92 EXPORT_SYMBOL_GPL(clocks_calc_mult_shift);
  93
  94 /*[Clocksource internal variables]---------
  95  * curr_clocksource:
  96  *      currently selected clocksource.
  97  * clocksource_list:
  98  *      linked list with the registered clocksources
  99  * clocksource_mutex:
 100  *      protects manipulations to curr_clocksource and the clocksource_list
 101  * override_name:
 102  *      Name of the user-specified clocksource.
 103  */
 104 static struct clocksource *curr_clocksource;
 105 static LIST_HEAD(clocksource_list);
 106 static DEFINE_MUTEX(clocksource_mutex);
 107 static char override_name[CS_NAME_LEN];
 108 static int finished_booting;
 109
 110 #ifdef CONFIG_CLOCKSOURCE_WATCHDOG
 111 static void clocksource_watchdog_work(struct work_struct *work);
 112 static void clocksource_select(void);
 113
 114 static LIST_HEAD(watchdog_list);
 115 static struct clocksource *watchdog;
 116 static struct timer_list watchdog_timer;
 117 static DECLARE_WORK(watchdog_work, clocksource_watchdog_work);
 118 static DEFINE_SPINLOCK(watchdog_lock);
 119 static int watchdog_running;
 120 static atomic_t watchdog_reset_pending;
 121
 122 static void inline clocksource_watchdog_lock(unsigned long *flags)
 123 {
 124         spin_lock_irqsave(&watchdog_lock, *flags);
 125 }
 126
 127 static void inline clocksource_watchdog_unlock(unsigned long *flags)
 128 {
 129         spin_unlock_irqrestore(&watchdog_lock, *flags);
 130 }
 131
 132 /*
 133  * Interval: 0.5sec Threshold: 0.0625s
 134  */
 135 #define WATCHDOG_INTERVAL (HZ >> 1)
 136 #define WATCHDOG_THRESHOLD (NSEC_PER_SEC >> 4)
 137
 138 static void __clocksource_unstable(struct clocksource *cs)
 139 {
 140         cs->flags &= ~(CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES | CLOCK_SOURCE_WATCHDOG);
 141         cs->flags |= CLOCK_SOURCE_UNSTABLE;
 142
 143         /*
 144          * If the clocksource is registered clocksource_watchdog_work() will
 145          * re-rate and re-select.
 146          */
 147         if (list_empty(&cs->list)) {
 148                 cs->rating = 0;
 149                 return;
 150         }
 151
 152         if (cs->mark_unstable)
 153                 cs->mark_unstable(cs);
 154
 155         /* kick clocksource_watchdog_work() */
 156         if (finished_booting)
 157                 schedule_work(&watchdog_work);
 158 }
 159
 160 /**
 161  * clocksource_mark_unstable - mark clocksource unstable via watchdog
 162  * @cs:         clocksource to be marked unstable
 163  *
 164  * This function is called by the x86 TSC code to mark clocksources as unstable;
 165  * it defers demotion and re-selection to a work.
 166  */
 167 void clocksource_mark_unstable(struct clocksource *cs)
 168 {
 169         unsigned long flags;
 170
 171         spin_lock_irqsave(&watchdog_lock, flags);
 172         if (!(cs->flags & CLOCK_SOURCE_UNSTABLE)) {
 173                 if (!list_empty(&cs->list) && list_empty(&cs->wd_list))
 174                         list_add(&cs->wd_list, &watchdog_list);
 175                 __clocksource_unstable(cs);
 176         }
 177         spin_unlock_irqrestore(&watchdog_lock, flags);
 178 }
 179
 180 static void clocksource_watchdog(struct timer_list *unused)
 181 {
 182         struct clocksource *cs;
 183         u64 csnow, wdnow, cslast, wdlast, delta;
 184         int64_t wd_nsec, cs_nsec;
 185         int next_cpu, reset_pending;
 186
 187         spin_lock(&watchdog_lock);
 188         if (!watchdog_running)
 189                 goto out;
 190
 191         reset_pending = atomic_read(&watchdog_reset_pending);
 192
 193         list_for_each_entry(cs, &watchdog_list, wd_list) {
 194
 195                 /* Clocksource already marked unstable? */
 196                 if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_UNSTABLE) {
 197                         if (finished_booting)
 198                                 schedule_work(&watchdog_work);
 199                         continue;
 200                 }
 201
 202                 local_irq_disable();
 203                 csnow = cs->read(cs);
 204                 wdnow = watchdog->read(watchdog);
 205                 local_irq_enable();
 206
 207                 /* Clocksource initialized ? */
 208                 if (!(cs->flags & CLOCK_SOURCE_WATCHDOG) ||
 209                     atomic_read(&watchdog_reset_pending)) {
 210                         cs->flags |= CLOCK_SOURCE_WATCHDOG;
 211                         cs->wd_last = wdnow;
 212                         cs->cs_last = csnow;
 213                         continue;
 214                 }
 215
 216                 delta = clocksource_delta(wdnow, cs->wd_last, watchdog->mask);
 217                 wd_nsec = clocksource_cyc2ns(delta, watchdog->mult,
 218                                              watchdog->shift);
 219
 220                 delta = clocksource_delta(csnow, cs->cs_last, cs->mask);
 221                 cs_nsec = clocksource_cyc2ns(delta, cs->mult, cs->shift);
 222                 wdlast = cs->wd_last; /* save these in case we print them */
 223                 cslast = cs->cs_last;
 224                 cs->cs_last = csnow;
 225                 cs->wd_last = wdnow;
 226
 227                 if (atomic_read(&watchdog_reset_pending))
 228                         continue;
 229
 230                 /* Check the deviation from the watchdog clocksource. */
 231                 if (abs(cs_nsec - wd_nsec) > WATCHDOG_THRESHOLD) {
 232                         pr_warn("timekeeping watchdog on CPU%d: Marking clocksource '%s' as unstable because the skew is too large:\n",
 233                                 smp_processor_id(), cs->name);
 234                         pr_warn("                      '%s' wd_now: %llx wd_last: %llx mask: %llx\n",
 235                                 watchdog->name, wdnow, wdlast, watchdog->mask);
 236                         pr_warn("                      '%s' cs_now: %llx cs_last: %llx mask: %llx\n",
 237                                 cs->name, csnow, cslast, cs->mask);
 238                         __clocksource_unstable(cs);
 239                         continue;
 240                 }
 241
 242                 if (cs == curr_clocksource && cs->tick_stable)
 243                         cs->tick_stable(cs);
 244
 245                 if (!(cs->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES) &&
 246                     (cs->flags & CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS) &&
 247                     (watchdog->flags & CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS)) {
 248                         /* Mark it valid for high-res. */
 249                         cs->flags |= CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
 250
 251                         /*
 252                          * clocksource_done_booting() will sort it if
 253                          * finished_booting is not set yet.
 254                          */
 255                         if (!finished_booting)
 256                                 continue;
 257
 258                         /*
 259                          * If this is not the current clocksource let
 260                          * the watchdog thread reselect it. Due to the
 261                          * change to high res this clocksource might
 262                          * be preferred now. If it is the current
 263                          * clocksource let the tick code know about
 264                          * that change.
 265                          */
 266                         if (cs != curr_clocksource) {
 267                                 cs->flags |= CLOCK_SOURCE_RESELECT;
 268                                 schedule_work(&watchdog_work);
 269                         } else {
 270                                 tick_clock_notify();
 271                         }
 272                 }
 273         }
 274
 275         /*
 276          * We only clear the watchdog_reset_pending, when we did a
 277          * full cycle through all clocksources.
 278          */
 279         if (reset_pending)
 280                 atomic_dec(&watchdog_reset_pending);
 281
 282         /*
 283          * Cycle through CPUs to check if the CPUs stay synchronized
 284          * to each other.
 285          */
 286         next_cpu = cpumask_next(raw_smp_processor_id(), cpu_online_mask);
 287         if (next_cpu >= nr_cpu_ids)
 288                 next_cpu = cpumask_first(cpu_online_mask);
 289         watchdog_timer.expires += WATCHDOG_INTERVAL;
 290         add_timer_on(&watchdog_timer, next_cpu);
 291 out:
 292         spin_unlock(&watchdog_lock);
 293 }
 294
 295 static inline void clocksource_start_watchdog(void)
 296 {
 297         if (watchdog_running || !watchdog || list_empty(&watchdog_list))
 298                 return;
 299         timer_setup(&watchdog_timer, clocksource_watchdog, 0);
 300         watchdog_timer.expires = jiffies + WATCHDOG_INTERVAL;
 301         add_timer_on(&watchdog_timer, cpumask_first(cpu_online_mask));
 302         watchdog_running = 1;
 303 }
 304
 305 static inline void clocksource_stop_watchdog(void)
 306 {
 307         if (!watchdog_running || (watchdog && !list_empty(&watchdog_list)))
 308                 return;
 309         del_timer(&watchdog_timer);
 310         watchdog_running = 0;
 311 }
 312
 313 static inline void clocksource_reset_watchdog(void)
 314 {
 315         struct clocksource *cs;
 316
 317         list_for_each_entry(cs, &watchdog_list, wd_list)
 318                 cs->flags &= ~CLOCK_SOURCE_WATCHDOG;
 319 }
 320
 321 static void clocksource_resume_watchdog(void)
 322 {
 323         atomic_inc(&watchdog_reset_pending);
 324 }
 325
 326 static void clocksource_enqueue_watchdog(struct clocksource *cs)
 327 {
 328         INIT_LIST_HEAD(&cs->wd_list);
 329
 330         if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY) {
 331                 /* cs is a clocksource to be watched. */
 332                 list_add(&cs->wd_list, &watchdog_list);
 333                 cs->flags &= ~CLOCK_SOURCE_WATCHDOG;
 334         } else {
 335                 /* cs is a watchdog. */
 336                 if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS)
 337                         cs->flags |= CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
 338         }
 339 }
 340
 341 static void clocksource_select_watchdog(bool fallback)
 342 {
 343         struct clocksource *cs, *old_wd;
 344         unsigned long flags;
 345
 346         spin_lock_irqsave(&watchdog_lock, flags);
 347         /* save current watchdog */
 348         old_wd = watchdog;
 349         if (fallback)
 350                 watchdog = NULL;
 351
 352         list_for_each_entry(cs, &clocksource_list, list) {
 353                 /* cs is a clocksource to be watched. */
 354                 if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY)
 355                         continue;
 356
 357                 /* Skip current if we were requested for a fallback. */
 358                 if (fallback && cs == old_wd)
 359                         continue;
 360
 361                 /* Pick the best watchdog. */
 362                 if (!watchdog || cs->rating > watchdog->rating)
 363                         watchdog = cs;
 364         }
 365         /* If we failed to find a fallback restore the old one. */
 366         if (!watchdog)
 367                 watchdog = old_wd;
 368
 369         /* If we changed the watchdog we need to reset cycles. */
 370         if (watchdog != old_wd)
 371                 clocksource_reset_watchdog();
 372
 373         /* Check if the watchdog timer needs to be started. */
 374         clocksource_start_watchdog();
 375         spin_unlock_irqrestore(&watchdog_lock, flags);
 376 }
 377
 378 static void clocksource_dequeue_watchdog(struct clocksource *cs)
 379 {
 380         if (cs != watchdog) {
 381                 if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY) {
 382                         /* cs is a watched clocksource. */
 383                         list_del_init(&cs->wd_list);
 384                         /* Check if the watchdog timer needs to be stopped. */
 385                         clocksource_stop_watchdog();
 386                 }
 387         }
 388 }
 389
 390 static void __clocksource_change_rating(struct clocksource *cs, int rating);
 391
 392 static int __clocksource_watchdog_work(void)
 393 {
 394         struct clocksource *cs, *tmp;
 395         unsigned long flags;
 396         int select = 0;
 397
 398         spin_lock_irqsave(&watchdog_lock, flags);
 399         list_for_each_entry_safe(cs, tmp, &watchdog_list, wd_list) {
 400                 if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_UNSTABLE) {
 401                         list_del_init(&cs->wd_list);
 402                         __clocksource_change_rating(cs, 0);
 403                         select = 1;
 404                 }
 405                 if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_RESELECT) {
 406                         cs->flags &= ~CLOCK_SOURCE_RESELECT;
 407                         select = 1;
 408                 }
 409         }
 410         /* Check if the watchdog timer needs to be stopped. */
 411         clocksource_stop_watchdog();
 412         spin_unlock_irqrestore(&watchdog_lock, flags);
 413
 414         return select;
 415 }
 416
 417 static void clocksource_watchdog_work(struct work_struct *work)
 418 {
 419         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 420         if (__clocksource_watchdog_work())
 421                 clocksource_select();
 422         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 423 }
 424
 425 static bool clocksource_is_watchdog(struct clocksource *cs)
 426 {
 427         return cs == watchdog;
 428 }
 429
 430 #else /* CONFIG_CLOCKSOURCE_WATCHDOG */
 431
 432 static void clocksource_enqueue_watchdog(struct clocksource *cs)
 433 {
 434         if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS)
 435                 cs->flags |= CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
 436 }
 437
 438 static void clocksource_select_watchdog(bool fallback) { }
 439 static inline void clocksource_dequeue_watchdog(struct clocksource *cs) { }
 440 static inline void clocksource_resume_watchdog(void) { }
 441 static inline int __clocksource_watchdog_work(void) { return 0; }
 442 static bool clocksource_is_watchdog(struct clocksource *cs) { return false; }
 443 void clocksource_mark_unstable(struct clocksource *cs) { }
 444
 445 static inline void clocksource_watchdog_lock(unsigned long *flags) { }
 446 static inline void clocksource_watchdog_unlock(unsigned long *flags) { }
 447
 448 #endif /* CONFIG_CLOCKSOURCE_WATCHDOG */
 449
 450 /**
 451  * clocksource_suspend - suspend the clocksource(s)
 452  */
 453 void clocksource_suspend(void)
 454 {
 455         struct clocksource *cs;
 456
 457         list_for_each_entry_reverse(cs, &clocksource_list, list)
 458                 if (cs->suspend)
 459                         cs->suspend(cs);
 460 }
 461
 462 /**
 463  * clocksource_resume - resume the clocksource(s)
 464  */
 465 void clocksource_resume(void)
 466 {
 467         struct clocksource *cs;
 468
 469         list_for_each_entry(cs, &clocksource_list, list)
 470                 if (cs->resume)
 471                         cs->resume(cs);
 472
 473         clocksource_resume_watchdog();
 474 }
 475
 476 /**
 477  * clocksource_touch_watchdog - Update watchdog
 478  *
 479  * Update the watchdog after exception contexts such as kgdb so as not
 480  * to incorrectly trip the watchdog. This might fail when the kernel
 481  * was stopped in code which holds watchdog_lock.
 482  */
 483 void clocksource_touch_watchdog(void)
 484 {
 485         clocksource_resume_watchdog();
 486 }
 487
 488 /**
 489  * clocksource_max_adjustment- Returns max adjustment amount
 490  * @cs:         Pointer to clocksource
 491  *
 492  */
 493 static u32 clocksource_max_adjustment(struct clocksource *cs)
 494 {
 495         u64 ret;
 496         /*
 497          * We won't try to correct for more than 11% adjustments (110,000 ppm),
 498          */
 499         ret = (u64)cs->mult * 11;
 500         do_div(ret,100);
 501         return (u32)ret;
 502 }
 503
 504 /**
 505  * clocks_calc_max_nsecs - Returns maximum nanoseconds that can be converted
 506  * @mult:       cycle to nanosecond multiplier
 507  * @shift:      cycle to nanosecond divisor (power of two)
 508  * @maxadj:     maximum adjustment value to mult (~11%)
 509  * @mask:       bitmask for two's complement subtraction of non 64 bit counters
 510  * @max_cyc:    maximum cycle value before potential overflow (does not include
 511  *              any safety margin)
 512  *
 513  * NOTE: This function includes a safety margin of 50%, in other words, we
 514  * return half the number of nanoseconds the hardware counter can technically
 515  * cover. This is done so that we can potentially detect problems caused by
 516  * delayed timers or bad hardware, which might result in time intervals that
 517  * are larger than what the math used can handle without overflows.
 518  */
 519 u64 clocks_calc_max_nsecs(u32 mult, u32 shift, u32 maxadj, u64 mask, u64 *max_cyc)
 520 {
 521         u64 max_nsecs, max_cycles;
 522
 523         /*
 524          * Calculate the maximum number of cycles that we can pass to the
 525          * cyc2ns() function without overflowing a 64-bit result.
 526          */
 527         max_cycles = ULLONG_MAX;
 528         do_div(max_cycles, mult+maxadj);
 529
 530         /*
 531          * The actual maximum number of cycles we can defer the clocksource is
 532          * determined by the minimum of max_cycles and mask.
 533          * Note: Here we subtract the maxadj to make sure we don't sleep for
 534          * too long if there's a large negative adjustment.
 535          */
 536         max_cycles = min(max_cycles, mask);
 537         max_nsecs = clocksource_cyc2ns(max_cycles, mult - maxadj, shift);
 538
 539         /* return the max_cycles value as well if requested */
 540         if (max_cyc)
 541                 *max_cyc = max_cycles;
 542
 543         /* Return 50% of the actual maximum, so we can detect bad values */
 544         max_nsecs >>= 1;
 545
 546         return max_nsecs;
 547 }
 548
 549 /**
 550  * clocksource_update_max_deferment - Updates the clocksource max_idle_ns & max_cycles
 551  * @cs:         Pointer to clocksource to be updated
 552  *
 553  */
 554 static inline void clocksource_update_max_deferment(struct clocksource *cs)
 555 {
 556         cs->max_idle_ns = clocks_calc_max_nsecs(cs->mult, cs->shift,
 557                                                 cs->maxadj, cs->mask,
 558                                                 &cs->max_cycles);
 559 }
 560
 561 #ifndef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
 562
 563 static struct clocksource *clocksource_find_best(bool oneshot, bool skipcur)
 564 {
 565         struct clocksource *cs;
 566
 567         if (!finished_booting || list_empty(&clocksource_list))
 568                 return NULL;
 569
 570         /*
 571          * We pick the clocksource with the highest rating. If oneshot
 572          * mode is active, we pick the highres valid clocksource with
 573          * the best rating.
 574          */
 575         list_for_each_entry(cs, &clocksource_list, list) {
 576                 if (skipcur && cs == curr_clocksource)
 577                         continue;
 578                 if (oneshot && !(cs->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES))
 579                         continue;
 580                 return cs;
 581         }
 582         return NULL;
 583 }
 584
 585 static void __clocksource_select(bool skipcur)
 586 {
 587         bool oneshot = tick_oneshot_mode_active();
 588         struct clocksource *best, *cs;
 589
 590         /* Find the best suitable clocksource */
 591         best = clocksource_find_best(oneshot, skipcur);
 592         if (!best)
 593                 return;
 594
 595         if (!strlen(override_name))
 596                 goto found;
 597
 598         /* Check for the override clocksource. */
 599         list_for_each_entry(cs, &clocksource_list, list) {
 600                 if (skipcur && cs == curr_clocksource)
 601                         continue;
 602                 if (strcmp(cs->name, override_name) != 0)
 603                         continue;
 604                 /*
 605                  * Check to make sure we don't switch to a non-highres
 606                  * capable clocksource if the tick code is in oneshot
 607                  * mode (highres or nohz)
 608                  */
 609                 if (!(cs->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES) && oneshot) {
 610                         /* Override clocksource cannot be used. */
 611                         if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_UNSTABLE) {
 612                                 pr_warn("Override clocksource %s is unstable and not HRT compatible - cannot switch while in HRT/NOHZ mode\n",
 613                                         cs->name);
 614                                 override_name[0] = 0;
 615                         } else {
 616                                 /*
 617                                  * The override cannot be currently verified.
 618                                  * Deferring to let the watchdog check.
 619                                  */
 620                                 pr_info("Override clocksource %s is not currently HRT compatible - deferring\n",
 621                                         cs->name);
 622                         }
 623                 } else
 624                         /* Override clocksource can be used. */
 625                         best = cs;
 626                 break;
 627         }
 628
 629 found:
 630         if (curr_clocksource != best && !timekeeping_notify(best)) {
 631                 pr_info("Switched to clocksource %s\n", best->name);
 632                 curr_clocksource = best;
 633         }
 634 }
 635
 636 /**
 637  * clocksource_select - Select the best clocksource available
 638  *
 639  * Private function. Must hold clocksource_mutex when called.
 640  *
 641  * Select the clocksource with the best rating, or the clocksource,
 642  * which is selected by userspace override.
 643  */
 644 static void clocksource_select(void)
 645 {
 646         __clocksource_select(false);
 647 }
 648
 649 static void clocksource_select_fallback(void)
 650 {
 651         __clocksource_select(true);
 652 }
 653
 654 #else /* !CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET */
 655 static inline void clocksource_select(void) { }
 656 static inline void clocksource_select_fallback(void) { }
 657
 658 #endif
 659
 660 /*
 661  * clocksource_done_booting - Called near the end of core bootup
 662  *
 663  * Hack to avoid lots of clocksource churn at boot time.
 664  * We use fs_initcall because we want this to start before
 665  * device_initcall but after subsys_initcall.
 666  */
 667 static int __init clocksource_done_booting(void)
 668 {
 669         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 670         curr_clocksource = clocksource_default_clock();
 671         finished_booting = 1;
 672         /*
 673          * Run the watchdog first to eliminate unstable clock sources
 674          */
 675         __clocksource_watchdog_work();
 676         clocksource_select();
 677         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 678         return 0;
 679 }
 680 fs_initcall(clocksource_done_booting);
 681
 682 /*
 683  * Enqueue the clocksource sorted by rating
 684  */
 685 static void clocksource_enqueue(struct clocksource *cs)
 686 {
 687         struct list_head *entry = &clocksource_list;
 688         struct clocksource *tmp;
 689
 690         list_for_each_entry(tmp, &clocksource_list, list) {
 691                 /* Keep track of the place, where to insert */
 692                 if (tmp->rating < cs->rating)
 693                         break;
 694                 entry = &tmp->list;
 695         }
 696         list_add(&cs->list, entry);
 697 }
 698
 699 /**
 700  * __clocksource_update_freq_scale - Used update clocksource with new freq
 701  * @cs:         clocksource to be registered
 702  * @scale:      Scale factor multiplied against freq to get clocksource hz
 703  * @freq:       clocksource frequency (cycles per second) divided by scale
 704  *
 705  * This should only be called from the clocksource->enable() method.
 706  *
 707  * This *SHOULD NOT* be called directly! Please use the
 708  * __clocksource_update_freq_hz() or __clocksource_update_freq_khz() helper
 709  * functions.
 710  */
 711 void __clocksource_update_freq_scale(struct clocksource *cs, u32 scale, u32 freq)
 712 {
 713         u64 sec;
 714
 715         /*
 716          * Default clocksources are *special* and self-define their mult/shift.
 717          * But, you're not special, so you should specify a freq value.
 718          */
 719         if (freq) {
 720                 /*
 721                  * Calc the maximum number of seconds which we can run before
 722                  * wrapping around. For clocksources which have a mask > 32-bit
 723                  * we need to limit the max sleep time to have a good
 724                  * conversion precision. 10 minutes is still a reasonable
 725                  * amount. That results in a shift value of 24 for a
 726                  * clocksource with mask >= 40-bit and f >= 4GHz. That maps to
 727                  * ~ 0.06ppm granularity for NTP.
 728                  */
 729                 sec = cs->mask;
 730                 do_div(sec, freq);
 731                 do_div(sec, scale);
 732                 if (!sec)
 733                         sec = 1;
 734                 else if (sec > 600 && cs->mask > UINT_MAX)
 735                         sec = 600;
 736
 737                 clocks_calc_mult_shift(&cs->mult, &cs->shift, freq,
 738                                        NSEC_PER_SEC / scale, sec * scale);
 739         }
 740         /*
 741          * Ensure clocksources that have large 'mult' values don't overflow
 742          * when adjusted.
 743          */
 744         cs->maxadj = clocksource_max_adjustment(cs);
 745         while (freq && ((cs->mult + cs->maxadj < cs->mult)
 746                 || (cs->mult - cs->maxadj > cs->mult))) {
 747                 cs->mult >>= 1;
 748                 cs->shift--;
 749                 cs->maxadj = clocksource_max_adjustment(cs);
 750         }
 751
 752         /*
 753          * Only warn for *special* clocksources that self-define
 754          * their mult/shift values and don't specify a freq.
 755          */
 756         WARN_ONCE(cs->mult + cs->maxadj < cs->mult,
 757                 "timekeeping: Clocksource %s might overflow on 11%% adjustment\n",
 758                 cs->name);
 759
 760         clocksource_update_max_deferment(cs);
 761
 762         pr_info("%s: mask: 0x%llx max_cycles: 0x%llx, max_idle_ns: %lld ns\n",
 763                 cs->name, cs->mask, cs->max_cycles, cs->max_idle_ns);
 764 }
 765 EXPORT_SYMBOL_GPL(__clocksource_update_freq_scale);
 766
 767 /**
 768  * __clocksource_register_scale - Used to install new clocksources
 769  * @cs:         clocksource to be registered
 770  * @scale:      Scale factor multiplied against freq to get clocksource hz
 771  * @freq:       clocksource frequency (cycles per second) divided by scale
 772  *
 773  * Returns -EBUSY if registration fails, zero otherwise.
 774  *
 775  * This *SHOULD NOT* be called directly! Please use the
 776  * clocksource_register_hz() or clocksource_register_khz helper functions.
 777  */
 778 int __clocksource_register_scale(struct clocksource *cs, u32 scale, u32 freq)
 779 {
 780         unsigned long flags;
 781
 782         /* Initialize mult/shift and max_idle_ns */
 783         __clocksource_update_freq_scale(cs, scale, freq);
 784
 785         /* Add clocksource to the clocksource list */
 786         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 787
 788         clocksource_watchdog_lock(&flags);
 789         clocksource_enqueue(cs);
 790         clocksource_enqueue_watchdog(cs);
 791         clocksource_watchdog_unlock(&flags);
 792
 793         clocksource_select();
 794         clocksource_select_watchdog(false);
 795         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 796         return 0;
 797 }
 798 EXPORT_SYMBOL_GPL(__clocksource_register_scale);
 799
 800 static void __clocksource_change_rating(struct clocksource *cs, int rating)
 801 {
 802         list_del(&cs->list);
 803         cs->rating = rating;
 804         clocksource_enqueue(cs);
 805 }
 806
 807 /**
 808  * clocksource_change_rating - Change the rating of a registered clocksource
 809  * @cs:         clocksource to be changed
 810  * @rating:     new rating
 811  */
 812 void clocksource_change_rating(struct clocksource *cs, int rating)
 813 {
 814         unsigned long flags;
 815
 816         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 817         clocksource_watchdog_lock(&flags);
 818         __clocksource_change_rating(cs, rating);
 819         clocksource_watchdog_unlock(&flags);
 820
 821         clocksource_select();
 822         clocksource_select_watchdog(false);
 823         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 824 }
 825 EXPORT_SYMBOL(clocksource_change_rating);
 826
 827 /*
 828  * Unbind clocksource @cs. Called with clocksource_mutex held
 829  */
 830 static int clocksource_unbind(struct clocksource *cs)
 831 {
 832         unsigned long flags;
 833
 834         if (clocksource_is_watchdog(cs)) {
 835                 /* Select and try to install a replacement watchdog. */
 836                 clocksource_select_watchdog(true);
 837                 if (clocksource_is_watchdog(cs))
 838                         return -EBUSY;
 839         }
 840
 841         if (cs == curr_clocksource) {
 842                 /* Select and try to install a replacement clock source */
 843                 clocksource_select_fallback();
 844                 if (curr_clocksource == cs)
 845                         return -EBUSY;
 846         }
 847
 848         clocksource_watchdog_lock(&flags);
 849         clocksource_dequeue_watchdog(cs);
 850         list_del_init(&cs->list);
 851         clocksource_watchdog_unlock(&flags);
 852
 853         return 0;
 854 }
 855
 856 /**
 857  * clocksource_unregister - remove a registered clocksource
 858  * @cs: clocksource to be unregistered
 859  */
 860 int clocksource_unregister(struct clocksource *cs)
 861 {
 862         int ret = 0;
 863
 864         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 865         if (!list_empty(&cs->list))
 866                 ret = clocksource_unbind(cs);
 867         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 868         return ret;
 869 }
 870 EXPORT_SYMBOL(clocksource_unregister);
 871
 872 #ifdef CONFIG_SYSFS
 873 /**
 874  * current_clocksource_show - sysfs interface for current clocksource
 875  * @dev:        unused
 876  * @attr:       unused
 877  * @buf:        char buffer to be filled with clocksource list
 878  *
 879  * Provides sysfs interface for listing current clocksource.
 880  */
 881 static ssize_t current_clocksource_show(struct device *dev,
 882                                         struct device_attribute *attr,
 883                                         char *buf)
 884 {
 885         ssize_t count = 0;
 886
 887         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 888         count = snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s\n", curr_clocksource->name);
 889         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 890
 891         return count;
 892 }
 893
 894 ssize_t sysfs_get_uname(const char *buf, char *dst, size_t cnt)
 895 {
 896         size_t ret = cnt;
 897
 898         /* strings from sysfs write are not 0 terminated! */
 899         if (!cnt || cnt >= CS_NAME_LEN)
 900                 return -EINVAL;
 901
 902         /* strip of \n: */
 903         if (buf[cnt-1] == '\n')
 904                 cnt--;
 905         if (cnt > 0)
 906                 memcpy(dst, buf, cnt);
 907         dst[cnt] = 0;
 908         return ret;
 909 }
 910
 911 /**
 912  * current_clocksource_store - interface for manually overriding clocksource
 913  * @dev:        unused
 914  * @attr:       unused
 915  * @buf:        name of override clocksource
 916  * @count:      length of buffer
 917  *
 918  * Takes input from sysfs interface for manually overriding the default
 919  * clocksource selection.
 920  */
 921 static ssize_t current_clocksource_store(struct device *dev,
 922                                          struct device_attribute *attr,
 923                                          const char *buf, size_t count)
 924 {
 925         ssize_t ret;
 926
 927         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 928
 929         ret = sysfs_get_uname(buf, override_name, count);
 930         if (ret >= 0)
 931                 clocksource_select();
 932
 933         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 934
 935         return ret;
 936 }
 937 static DEVICE_ATTR_RW(current_clocksource);
 938
 939 /**
 940  * unbind_clocksource_store - interface for manually unbinding clocksource
 941  * @dev:        unused
 942  * @attr:       unused
 943  * @buf:        unused
 944  * @count:      length of buffer
 945  *
 946  * Takes input from sysfs interface for manually unbinding a clocksource.
 947  */
 948 static ssize_t unbind_clocksource_store(struct device *dev,
 949                                         struct device_attribute *attr,
 950                                         const char *buf, size_t count)
 951 {
 952         struct clocksource *cs;
 953         char name[CS_NAME_LEN];
 954         ssize_t ret;
 955
 956         ret = sysfs_get_uname(buf, name, count);
 957         if (ret < 0)
 958                 return ret;
 959
 960         ret = -ENODEV;
 961         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 962         list_for_each_entry(cs, &clocksource_list, list) {
 963                 if (strcmp(cs->name, name))
 964                         continue;
 965                 ret = clocksource_unbind(cs);
 966                 break;
 967         }
 968         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 969
 970         return ret ? ret : count;
 971 }
 972 static DEVICE_ATTR_WO(unbind_clocksource);
 973
 974 /**
 975  * available_clocksource_show - sysfs interface for listing clocksource
 976  * @dev:        unused
 977  * @attr:       unused
 978  * @buf:        char buffer to be filled with clocksource list
 979  *
 980  * Provides sysfs interface for listing registered clocksources
 981  */
 982 static ssize_t available_clocksource_show(struct device *dev,
 983                                           struct device_attribute *attr,
 984                                           char *buf)
 985 {
 986         struct clocksource *src;
 987         ssize_t count = 0;
 988
 989         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 990         list_for_each_entry(src, &clocksource_list, list) {
 991                 /*
 992                  * Don't show non-HRES clocksource if the tick code is
 993                  * in one shot mode (highres=on or nohz=on)
 994                  */
 995                 if (!tick_oneshot_mode_active() ||
 996                     (src->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES))
 997                         count += snprintf(buf + count,
 998                                   max((ssize_t)PAGE_SIZE - count, (ssize_t)0),
 999                                   "%s ", src->name);
1000         }
1001         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
1002
1003         count += snprintf(buf + count,
1004                           max((ssize_t)PAGE_SIZE - count, (ssize_t)0), "\n");
1005
1006         return count;
1007 }
1008 static DEVICE_ATTR_RO(available_clocksource);
1009
1010 static struct attribute *clocksource_attrs[] = {
1011         &dev_attr_current_clocksource.attr,
1012         &dev_attr_unbind_clocksource.attr,
1013         &dev_attr_available_clocksource.attr,
1014         NULL
1015 };
1016 ATTRIBUTE_GROUPS(clocksource);
1017
1018 static struct bus_type clocksource_subsys = {
1019         .name = "clocksource",
1020         .dev_name = "clocksource",
1021 };
1022
1023 static struct device device_clocksource = {
1024         .id     = 0,
1025         .bus    = &clocksource_subsys,
1026         .groups = clocksource_groups,
1027 };
1028
1029 static int __init init_clocksource_sysfs(void)
1030 {
1031         int error = subsys_system_register(&clocksource_subsys, NULL);
1032
1033         if (!error)
1034                 error = device_register(&device_clocksource);
1035
1036         return error;
1037 }
1038
1039 device_initcall(init_clocksource_sysfs);
1040 #endif /* CONFIG_SYSFS */
1041
1042 /**
1043  * boot_override_clocksource - boot clock override
1044  * @str:        override name
1045  *
1046  * Takes a clocksource= boot argument and uses it
1047  * as the clocksource override name.
1048  */
1049 static int __init boot_override_clocksource(char* str)
1050 {
1051         mutex_lock(&clocksource_mutex);
1052         if (str)
1053                 strlcpy(override_name, str, sizeof(override_name));
1054         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
1055         return 1;
1056 }
1057
1058 __setup("clocksource=", boot_override_clocksource);
1059
1060 /**
1061  * boot_override_clock - Compatibility layer for deprecated boot option
1062  * @str:        override name
1063  *
1064  * DEPRECATED! Takes a clock= boot argument and uses it
1065  * as the clocksource override name
1066  */
1067 static int __init boot_override_clock(char* str)
1068 {
1069         if (!strcmp(str, "pmtmr")) {
1070                 pr_warn("clock=pmtmr is deprecated - use clocksource=acpi_pm\n");
1071                 return boot_override_clocksource("acpi_pm");
1072         }
1073         pr_warn("clock= boot option is deprecated - use clocksource=xyz\n");
1074         return boot_override_clocksource(str);
1075 }
1076
1077 __setup("clock=", boot_override_clock);