arch/ppc64/kernel/time.c

   1 /*
   2  *
   3  * Common time routines among all ppc machines.
   4  *
   5  * Written by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu) to merge
   6  * Paul Mackerras' version and mine for PReP and Pmac.
   7  * MPC8xx/MBX changes by Dan Malek (dmalek@jlc.net).
   8  * Converted for 64-bit by Mike Corrigan (mikejc@us.ibm.com)
   9  *
  10  * First round of bugfixes by Gabriel Paubert (paubert@iram.es)
  11  * to make clock more stable (2.4.0-test5). The only thing
  12  * that this code assumes is that the timebases have been synchronized
  13  * by firmware on SMP and are never stopped (never do sleep
  14  * on SMP then, nap and doze are OK).
  15  *
  16  * Speeded up do_gettimeofday by getting rid of references to
  17  * xtime (which required locks for consistency). (mikejc@us.ibm.com)
  18  *
  19  * TODO (not necessarily in this file):
  20  * - improve precision and reproducibility of timebase frequency
  21  * measurement at boot time. (for iSeries, we calibrate the timebase
  22  * against the Titan chip's clock.)
  23  * - for astronomical applications: add a new function to get
  24  * non ambiguous timestamps even around leap seconds. This needs
  25  * a new timestamp format and a good name.
  26  *
  27  * 1997-09-10  Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
  28  *             "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
  29  *
  30  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
  31  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
  32  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  33  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  34  */
  35
  36 #include <linux/config.h>
  37 #include <linux/errno.h>
  38 #include <linux/module.h>
  39 #include <linux/sched.h>
  40 #include <linux/kernel.h>
  41 #include <linux/param.h>
  42 #include <linux/string.h>
  43 #include <linux/mm.h>
  44 #include <linux/interrupt.h>
  45 #include <linux/timex.h>
  46 #include <linux/kernel_stat.h>
  47 #include <linux/mc146818rtc.h>
  48 #include <linux/time.h>
  49 #include <linux/init.h>
  50 #include <linux/profile.h>
  51 #include <linux/cpu.h>
  52
  53 #include <asm/segment.h>
  54 #include <asm/io.h>
  55 #include <asm/processor.h>
  56 #include <asm/nvram.h>
  57 #include <asm/cache.h>
  58 #include <asm/machdep.h>
  59 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
  60 #include <asm/iSeries/ItLpQueue.h>
  61 #include <asm/iSeries/HvCallXm.h>
  62 #endif
  63 #include <asm/uaccess.h>
  64 #include <asm/time.h>
  65 #include <asm/ppcdebug.h>
  66 #include <asm/prom.h>
  67 #include <asm/sections.h>
  68
  69 void smp_local_timer_interrupt(struct pt_regs *);
  70
  71 u64 jiffies_64 __cacheline_aligned_in_smp = INITIAL_JIFFIES;
  72
  73 EXPORT_SYMBOL(jiffies_64);
  74
  75 /* keep track of when we need to update the rtc */
  76 time_t last_rtc_update;
  77 extern int piranha_simulator;
  78 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
  79 unsigned long iSeries_recal_titan = 0;
  80 unsigned long iSeries_recal_tb = 0;
  81 static unsigned long first_settimeofday = 1;
  82 #endif
  83
  84 #define XSEC_PER_SEC (1024*1024)
  85
  86 unsigned long tb_ticks_per_jiffy;
  87 unsigned long tb_ticks_per_usec = 100; /* sane default */
  88 unsigned long tb_ticks_per_sec;
  89 unsigned long next_xtime_sync_tb;
  90 unsigned long xtime_sync_interval;
  91 unsigned long tb_to_xs;
  92 unsigned      tb_to_us;
  93 unsigned long processor_freq;
  94 spinlock_t rtc_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
  95
  96 unsigned long tb_to_ns_scale;
  97 unsigned long tb_to_ns_shift;
  98
  99 struct gettimeofday_struct do_gtod;
 100
 101 extern unsigned long wall_jiffies;
 102 extern unsigned long lpevent_count;
 103 extern int smp_tb_synchronized;
 104
 105 extern struct timezone sys_tz;
 106
 107 void ppc_adjtimex(void);
 108
 109 static unsigned adjusting_time = 0;
 110
 111 static __inline__ void timer_check_rtc(void)
 112 {
 113         /*
 114          * update the rtc when needed, this should be performed on the
 115          * right fraction of a second. Half or full second ?
 116          * Full second works on mk48t59 clocks, others need testing.
 117          * Note that this update is basically only used through
 118          * the adjtimex system calls. Setting the HW clock in
 119          * any other way is a /dev/rtc and userland business.
 120          * This is still wrong by -0.5/+1.5 jiffies because of the
 121          * timer interrupt resolution and possible delay, but here we
 122          * hit a quantization limit which can only be solved by higher
 123          * resolution timers and decoupling time management from timer
 124          * interrupts. This is also wrong on the clocks
 125          * which require being written at the half second boundary.
 126          * We should have an rtc call that only sets the minutes and
 127          * seconds like on Intel to avoid problems with non UTC clocks.
 128          */
 129         if ( (time_status & STA_UNSYNC) == 0 &&
 130              xtime.tv_sec - last_rtc_update >= 659 &&
 131              abs((xtime.tv_nsec/1000) - (1000000-1000000/HZ)) < 500000/HZ &&
 132              jiffies - wall_jiffies == 1) {
 133             struct rtc_time tm;
 134             to_tm(xtime.tv_sec+1, &tm);
 135             tm.tm_year -= 1900;
 136             tm.tm_mon -= 1;
 137             if (ppc_md.set_rtc_time(&tm) == 0)
 138                 last_rtc_update = xtime.tv_sec+1;
 139             else
 140                 /* Try again one minute later */
 141                 last_rtc_update += 60;
 142         }
 143 }
 144
 145 /* Synchronize xtime with do_gettimeofday */
 146
 147 static __inline__ void timer_sync_xtime( unsigned long cur_tb )
 148 {
 149         struct timeval my_tv;
 150
 151         if ( cur_tb > next_xtime_sync_tb ) {
 152                 next_xtime_sync_tb = cur_tb + xtime_sync_interval;
 153                 do_gettimeofday( &my_tv );
 154                 if ( xtime.tv_sec <= my_tv.tv_sec ) {
 155                         xtime.tv_sec = my_tv.tv_sec;
 156                         xtime.tv_nsec = my_tv.tv_usec * 1000;
 157                 }
 158         }
 159 }
 160
 161 #ifdef CONFIG_SMP
 162 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
 163 {
 164         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
 165
 166         if (in_lock_functions(pc))
 167                 return regs->link;
 168
 169         return pc;
 170 }
 171 EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
 172 #endif
 173
 174 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 175
 176 /*
 177  * This function recalibrates the timebase based on the 49-bit time-of-day
 178  * value in the Titan chip.  The Titan is much more accurate than the value
 179  * returned by the service processor for the timebase frequency.
 180  */
 181
 182 static void iSeries_tb_recal(void)
 183 {
 184         struct div_result divres;
 185         unsigned long titan, tb;
 186         tb = get_tb();
 187         titan = HvCallXm_loadTod();
 188         if ( iSeries_recal_titan ) {
 189                 unsigned long tb_ticks = tb - iSeries_recal_tb;
 190                 unsigned long titan_usec = (titan - iSeries_recal_titan) >> 12;
 191                 unsigned long new_tb_ticks_per_sec   = (tb_ticks * USEC_PER_SEC)/titan_usec;
 192                 unsigned long new_tb_ticks_per_jiffy = (new_tb_ticks_per_sec+(HZ/2))/HZ;
 193                 long tick_diff = new_tb_ticks_per_jiffy - tb_ticks_per_jiffy;
 194                 char sign = '+';
 195                 /* make sure tb_ticks_per_sec and tb_ticks_per_jiffy are consistent */
 196                 new_tb_ticks_per_sec = new_tb_ticks_per_jiffy * HZ;
 197
 198                 if ( tick_diff < 0 ) {
 199                         tick_diff = -tick_diff;
 200                         sign = '-';
 201                 }
 202                 if ( tick_diff ) {
 203                         if ( tick_diff < tb_ticks_per_jiffy/25 ) {
 204                                 printk( "Titan recalibrate: new tb_ticks_per_jiffy = %lu (%c%ld)\n",
 205                                                 new_tb_ticks_per_jiffy, sign, tick_diff );
 206                                 tb_ticks_per_jiffy = new_tb_ticks_per_jiffy;
 207                                 tb_ticks_per_sec   = new_tb_ticks_per_sec;
 208                                 div128_by_32( XSEC_PER_SEC, 0, tb_ticks_per_sec, &divres );
 209                                 do_gtod.tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec;
 210                                 tb_to_xs = divres.result_low;
 211                                 do_gtod.varp->tb_to_xs = tb_to_xs;
 212                                 systemcfg->tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec;
 213                                 systemcfg->tb_to_xs = tb_to_xs;
 214                         }
 215                         else {
 216                                 printk( "Titan recalibrate: FAILED (difference > 4 percent)\n"
 217                                         "                   new tb_ticks_per_jiffy = %lu\n"
 218                                         "                   old tb_ticks_per_jiffy = %lu\n",
 219                                         new_tb_ticks_per_jiffy, tb_ticks_per_jiffy );
 220                         }
 221                 }
 222         }
 223         iSeries_recal_titan = titan;
 224         iSeries_recal_tb = tb;
 225 }
 226 #endif
 227
 228 /*
 229  * For iSeries shared processors, we have to let the hypervisor
 230  * set the hardware decrementer.  We set a virtual decrementer
 231  * in the ItLpPaca and call the hypervisor if the virtual
 232  * decrementer is less than the current value in the hardware
 233  * decrementer. (almost always the new decrementer value will
 234  * be greater than the current hardware decementer so the hypervisor
 235  * call will not be needed)
 236  */
 237
 238 unsigned long tb_last_stamp __cacheline_aligned_in_smp;
 239
 240 /*
 241  * timer_interrupt - gets called when the decrementer overflows,
 242  * with interrupts disabled.
 243  */
 244 int timer_interrupt(struct pt_regs * regs)
 245 {
 246         int next_dec;
 247         unsigned long cur_tb;
 248         struct paca_struct *lpaca = get_paca();
 249         unsigned long cpu = smp_processor_id();
 250
 251         irq_enter();
 252
 253 #ifndef CONFIG_PPC_ISERIES
 254         profile_tick(CPU_PROFILING, regs);
 255 #endif
 256
 257         lpaca->lppaca.xIntDword.xFields.xDecrInt = 0;
 258
 259         while (lpaca->next_jiffy_update_tb <= (cur_tb = get_tb())) {
 260
 261 #ifdef CONFIG_SMP
 262                 /*
 263                  * We cannot disable the decrementer, so in the period
 264                  * between this cpu's being marked offline in cpu_online_map
 265                  * and calling stop-self, it is taking timer interrupts.
 266                  * Avoid calling into the scheduler rebalancing code if this
 267                  * is the case.
 268                  */
 269                 if (!cpu_is_offline(cpu))
 270                         smp_local_timer_interrupt(regs);
 271 #endif
 272                 /*
 273                  * No need to check whether cpu is offline here; boot_cpuid
 274                  * should have been fixed up by now.
 275                  */
 276                 if (cpu == boot_cpuid) {
 277                         write_seqlock(&xtime_lock);
 278                         tb_last_stamp = lpaca->next_jiffy_update_tb;
 279                         do_timer(regs);
 280                         timer_sync_xtime( cur_tb );
 281                         timer_check_rtc();
 282                         write_sequnlock(&xtime_lock);
 283                         if ( adjusting_time && (time_adjust == 0) )
 284                                 ppc_adjtimex();
 285                 }
 286                 lpaca->next_jiffy_update_tb += tb_ticks_per_jiffy;
 287         }
 288
 289         next_dec = lpaca->next_jiffy_update_tb - cur_tb;
 290         if (next_dec > lpaca->default_decr)
 291                 next_dec = lpaca->default_decr;
 292         set_dec(next_dec);
 293
 294 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 295         {
 296                 struct ItLpQueue *lpq = lpaca->lpqueue_ptr;
 297                 if (lpq && ItLpQueue_isLpIntPending(lpq))
 298                         lpevent_count += ItLpQueue_process(lpq, regs);
 299         }
 300 #endif
 301
 302         irq_exit();
 303
 304         return 1;
 305 }
 306
 307 /*
 308  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
 309  *
 310  * Note: mulhdu(a, b) (multiply high double unsigned) returns
 311  * the high 64 bits of a * b, i.e. (a * b) >> 64, where a and b
 312  * are 64-bit unsigned numbers.
 313  */
 314 unsigned long long sched_clock(void)
 315 {
 316         return mulhdu(get_tb(), tb_to_ns_scale) << tb_to_ns_shift;
 317 }
 318
 319 /*
 320  * This version of gettimeofday has microsecond resolution.
 321  */
 322 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
 323 {
 324         unsigned long sec, usec, tb_ticks;
 325         unsigned long xsec, tb_xsec;
 326         struct gettimeofday_vars * temp_varp;
 327         unsigned long temp_tb_to_xs, temp_stamp_xsec;
 328
 329         /* These calculations are faster (gets rid of divides)
 330          * if done in units of 1/2^20 rather than microseconds.
 331          * The conversion to microseconds at the end is done
 332          * without a divide (and in fact, without a multiply) */
 333         tb_ticks = get_tb() - do_gtod.tb_orig_stamp;
 334         temp_varp = do_gtod.varp;
 335         temp_tb_to_xs = temp_varp->tb_to_xs;
 336         temp_stamp_xsec = temp_varp->stamp_xsec;
 337         tb_xsec = mulhdu( tb_ticks, temp_tb_to_xs );
 338         xsec = temp_stamp_xsec + tb_xsec;
 339         sec = xsec / XSEC_PER_SEC;
 340         xsec -= sec * XSEC_PER_SEC;
 341         usec = (xsec * USEC_PER_SEC)/XSEC_PER_SEC;
 342
 343         tv->tv_sec = sec;
 344         tv->tv_usec = usec;
 345 }
 346
 347 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
 348
 349 int do_settimeofday(struct timespec *tv)
 350 {
 351         time_t wtm_sec, new_sec = tv->tv_sec;
 352         long wtm_nsec, new_nsec = tv->tv_nsec;
 353         unsigned long flags;
 354         unsigned long delta_xsec;
 355         long int tb_delta;
 356         unsigned long new_xsec;
 357
 358         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
 359                 return -EINVAL;
 360
 361         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
 362         /* Updating the RTC is not the job of this code. If the time is
 363          * stepped under NTP, the RTC will be update after STA_UNSYNC
 364          * is cleared. Tool like clock/hwclock either copy the RTC
 365          * to the system time, in which case there is no point in writing
 366          * to the RTC again, or write to the RTC but then they don't call
 367          * settimeofday to perform this operation.
 368          */
 369 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 370         if ( first_settimeofday ) {
 371                 iSeries_tb_recal();
 372                 first_settimeofday = 0;
 373         }
 374 #endif
 375         tb_delta = tb_ticks_since(tb_last_stamp);
 376         tb_delta += (jiffies - wall_jiffies) * tb_ticks_per_jiffy;
 377
 378         new_nsec -= tb_delta / tb_ticks_per_usec / 1000;
 379
 380         wtm_sec  = wall_to_monotonic.tv_sec + (xtime.tv_sec - new_sec);
 381         wtm_nsec = wall_to_monotonic.tv_nsec + (xtime.tv_nsec - new_nsec);
 382
 383         set_normalized_timespec(&xtime, new_sec, new_nsec);
 384         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic, wtm_sec, wtm_nsec);
 385
 386         /* In case of a large backwards jump in time with NTP, we want the
 387          * clock to be updated as soon as the PLL is again in lock.
 388          */
 389         last_rtc_update = new_sec - 658;
 390
 391         time_adjust = 0;                /* stop active adjtime() */
 392         time_status |= STA_UNSYNC;
 393         time_maxerror = NTP_PHASE_LIMIT;
 394         time_esterror = NTP_PHASE_LIMIT;
 395
 396         delta_xsec = mulhdu( (tb_last_stamp-do_gtod.tb_orig_stamp), do_gtod.varp->tb_to_xs );
 397         new_xsec = (new_nsec * XSEC_PER_SEC) / NSEC_PER_SEC;
 398         new_xsec += new_sec * XSEC_PER_SEC;
 399         if ( new_xsec > delta_xsec ) {
 400                 do_gtod.varp->stamp_xsec = new_xsec - delta_xsec;
 401                 systemcfg->stamp_xsec = new_xsec - delta_xsec;
 402         }
 403         else {
 404                 /* This is only for the case where the user is setting the time
 405                  * way back to a time such that the boot time would have been
 406                  * before 1970 ... eg. we booted ten days ago, and we are setting
 407                  * the time to Jan 5, 1970 */
 408                 do_gtod.varp->stamp_xsec = new_xsec;
 409                 do_gtod.tb_orig_stamp = tb_last_stamp;
 410                 systemcfg->stamp_xsec = new_xsec;
 411                 systemcfg->tb_orig_stamp = tb_last_stamp;
 412         }
 413
 414         systemcfg->tz_minuteswest = sys_tz.tz_minuteswest;
 415         systemcfg->tz_dsttime = sys_tz.tz_dsttime;
 416
 417         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
 418         clock_was_set();
 419         return 0;
 420 }
 421
 422 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
 423
 424 /*
 425  * This function is a copy of the architecture independent function
 426  * but which calls do_settimeofday rather than setting the xtime
 427  * fields itself.  This way, the fields which are used for
 428  * do_settimeofday get updated too.
 429  */
 430 long ppc64_sys32_stime(int __user * tptr)
 431 {
 432         int value;
 433         struct timespec myTimeval;
 434
 435         if (!capable(CAP_SYS_TIME))
 436                 return -EPERM;
 437
 438         if (get_user(value, tptr))
 439                 return -EFAULT;
 440
 441         myTimeval.tv_sec = value;
 442         myTimeval.tv_nsec = 0;
 443
 444         do_settimeofday(&myTimeval);
 445
 446         return 0;
 447 }
 448
 449 /*
 450  * This function is a copy of the architecture independent function
 451  * but which calls do_settimeofday rather than setting the xtime
 452  * fields itself.  This way, the fields which are used for
 453  * do_settimeofday get updated too.
 454  */
 455 long ppc64_sys_stime(long __user * tptr)
 456 {
 457         long value;
 458         struct timespec myTimeval;
 459
 460         if (!capable(CAP_SYS_TIME))
 461                 return -EPERM;
 462
 463         if (get_user(value, tptr))
 464                 return -EFAULT;
 465
 466         myTimeval.tv_sec = value;
 467         myTimeval.tv_nsec = 0;
 468
 469         do_settimeofday(&myTimeval);
 470
 471         return 0;
 472 }
 473
 474 void __init time_init(void)
 475 {
 476         /* This function is only called on the boot processor */
 477         unsigned long flags;
 478         struct rtc_time tm;
 479         struct div_result res;
 480         unsigned long scale, shift;
 481
 482         ppc_md.calibrate_decr();
 483
 484         /*
 485          * Compute scale factor for sched_clock.
 486          * The calibrate_decr() function has set tb_ticks_per_sec,
 487          * which is the timebase frequency.
 488          * We compute 1e9 * 2^64 / tb_ticks_per_sec and interpret
 489          * the 128-bit result as a 64.64 fixed-point number.
 490          * We then shift that number right until it is less than 1.0,
 491          * giving us the scale factor and shift count to use in
 492          * sched_clock().
 493          */
 494         div128_by_32(1000000000, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
 495         scale = res.result_low;
 496         for (shift = 0; res.result_high != 0; ++shift) {
 497                 scale = (scale >> 1) | (res.result_high << 63);
 498                 res.result_high >>= 1;
 499         }
 500         tb_to_ns_scale = scale;
 501         tb_to_ns_shift = shift;
 502
 503 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 504         if (!piranha_simulator)
 505 #endif
 506                 ppc_md.get_boot_time(&tm);
 507
 508         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
 509         xtime.tv_sec = mktime(tm.tm_year + 1900, tm.tm_mon + 1, tm.tm_mday,
 510                               tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec);
 511         tb_last_stamp = get_tb();
 512         do_gtod.tb_orig_stamp = tb_last_stamp;
 513         do_gtod.varp = &do_gtod.vars[0];
 514         do_gtod.var_idx = 0;
 515         do_gtod.varp->stamp_xsec = xtime.tv_sec * XSEC_PER_SEC;
 516         do_gtod.tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec;
 517         do_gtod.varp->tb_to_xs = tb_to_xs;
 518         do_gtod.tb_to_us = tb_to_us;
 519         systemcfg->tb_orig_stamp = tb_last_stamp;
 520         systemcfg->tb_update_count = 0;
 521         systemcfg->tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec;
 522         systemcfg->stamp_xsec = xtime.tv_sec * XSEC_PER_SEC;
 523         systemcfg->tb_to_xs = tb_to_xs;
 524
 525         xtime_sync_interval = tb_ticks_per_sec - (tb_ticks_per_sec/8);
 526         next_xtime_sync_tb = tb_last_stamp + xtime_sync_interval;
 527
 528         time_freq = 0;
 529
 530         xtime.tv_nsec = 0;
 531         last_rtc_update = xtime.tv_sec;
 532         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic,
 533                                 -xtime.tv_sec, -xtime.tv_nsec);
 534         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
 535
 536         /* Not exact, but the timer interrupt takes care of this */
 537         set_dec(tb_ticks_per_jiffy);
 538 }
 539
 540 /*
 541  * After adjtimex is called, adjust the conversion of tb ticks
 542  * to microseconds to keep do_gettimeofday synchronized
 543  * with ntpd.
 544  *
 545  * Use the time_adjust, time_freq and time_offset computed by adjtimex to
 546  * adjust the frequency.
 547  */
 548
 549 /* #define DEBUG_PPC_ADJTIMEX 1 */
 550
 551 void ppc_adjtimex(void)
 552 {
 553         unsigned long den, new_tb_ticks_per_sec, tb_ticks, old_xsec, new_tb_to_xs, new_xsec, new_stamp_xsec;
 554         unsigned long tb_ticks_per_sec_delta;
 555         long delta_freq, ltemp;
 556         struct div_result divres;
 557         unsigned long flags;
 558         struct gettimeofday_vars * temp_varp;
 559         unsigned temp_idx;
 560         long singleshot_ppm = 0;
 561
 562         /* Compute parts per million frequency adjustment to accomplish the time adjustment
 563            implied by time_offset to be applied over the elapsed time indicated by time_constant.
 564            Use SHIFT_USEC to get it into the same units as time_freq. */
 565         if ( time_offset < 0 ) {
 566                 ltemp = -time_offset;
 567                 ltemp <<= SHIFT_USEC - SHIFT_UPDATE;
 568                 ltemp >>= SHIFT_KG + time_constant;
 569                 ltemp = -ltemp;
 570         }
 571         else {
 572                 ltemp = time_offset;
 573                 ltemp <<= SHIFT_USEC - SHIFT_UPDATE;
 574                 ltemp >>= SHIFT_KG + time_constant;
 575         }
 576
 577         /* If there is a single shot time adjustment in progress */
 578         if ( time_adjust ) {
 579 #ifdef DEBUG_PPC_ADJTIMEX
 580                 printk("ppc_adjtimex: ");
 581                 if ( adjusting_time == 0 )
 582                         printk("starting ");
 583                 printk("single shot time_adjust = %ld\n", time_adjust);
 584 #endif
 585
 586                 adjusting_time = 1;
 587
 588                 /* Compute parts per million frequency adjustment to match time_adjust */
 589                 singleshot_ppm = tickadj * HZ;
 590                 /*
 591                  * The adjustment should be tickadj*HZ to match the code in
 592                  * linux/kernel/timer.c, but experiments show that this is too
 593                  * large. 3/4 of tickadj*HZ seems about right
 594                  */
 595                 singleshot_ppm -= singleshot_ppm / 4;
 596                 /* Use SHIFT_USEC to get it into the same units as time_freq */
 597                 singleshot_ppm <<= SHIFT_USEC;
 598                 if ( time_adjust < 0 )
 599                         singleshot_ppm = -singleshot_ppm;
 600         }
 601         else {
 602 #ifdef DEBUG_PPC_ADJTIMEX
 603                 if ( adjusting_time )
 604                         printk("ppc_adjtimex: ending single shot time_adjust\n");
 605 #endif
 606                 adjusting_time = 0;
 607         }
 608
 609         /* Add up all of the frequency adjustments */
 610         delta_freq = time_freq + ltemp + singleshot_ppm;
 611
 612         /* Compute a new value for tb_ticks_per_sec based on the frequency adjustment */
 613         den = 1000000 * (1 << (SHIFT_USEC - 8));
 614         if ( delta_freq < 0 ) {
 615                 tb_ticks_per_sec_delta = ( tb_ticks_per_sec * ( (-delta_freq) >> (SHIFT_USEC - 8))) / den;
 616                 new_tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec + tb_ticks_per_sec_delta;
 617         }
 618         else {
 619                 tb_ticks_per_sec_delta = ( tb_ticks_per_sec * ( delta_freq >> (SHIFT_USEC - 8))) / den;
 620                 new_tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec - tb_ticks_per_sec_delta;
 621         }
 622
 623 #ifdef DEBUG_PPC_ADJTIMEX
 624         printk("ppc_adjtimex: ltemp = %ld, time_freq = %ld, singleshot_ppm = %ld\n", ltemp, time_freq, singleshot_ppm);
 625         printk("ppc_adjtimex: tb_ticks_per_sec - base = %ld  new = %ld\n", tb_ticks_per_sec, new_tb_ticks_per_sec);
 626 #endif
 627
 628         /* Compute a new value of tb_to_xs (used to convert tb to microseconds and a new value of
 629            stamp_xsec which is the time (in 1/2^20 second units) corresponding to tb_orig_stamp.  This
 630            new value of stamp_xsec compensates for the change in frequency (implied by the new tb_to_xs)
 631            which guarantees that the current time remains the same */
 632         tb_ticks = get_tb() - do_gtod.tb_orig_stamp;
 633         div128_by_32( 1024*1024, 0, new_tb_ticks_per_sec, &divres );
 634         new_tb_to_xs = divres.result_low;
 635         new_xsec = mulhdu( tb_ticks, new_tb_to_xs );
 636
 637         write_seqlock_irqsave( &xtime_lock, flags );
 638         old_xsec = mulhdu( tb_ticks, do_gtod.varp->tb_to_xs );
 639         new_stamp_xsec = do_gtod.varp->stamp_xsec + old_xsec - new_xsec;
 640
 641         /* There are two copies of tb_to_xs and stamp_xsec so that no lock is needed to access and use these
 642            values in do_gettimeofday.  We alternate the copies and as long as a reasonable time elapses between
 643            changes, there will never be inconsistent values.  ntpd has a minimum of one minute between updates */
 644
 645         if (do_gtod.var_idx == 0) {
 646                 temp_varp = &do_gtod.vars[1];
 647                 temp_idx  = 1;
 648         }
 649         else {
 650                 temp_varp = &do_gtod.vars[0];
 651                 temp_idx  = 0;
 652         }
 653         temp_varp->tb_to_xs = new_tb_to_xs;
 654         temp_varp->stamp_xsec = new_stamp_xsec;
 655         mb();
 656         do_gtod.varp = temp_varp;
 657         do_gtod.var_idx = temp_idx;
 658
 659         /*
 660          * tb_update_count is used to allow the problem state gettimeofday code
 661          * to assure itself that it sees a consistent view of the tb_to_xs and
 662          * stamp_xsec variables.  It reads the tb_update_count, then reads
 663          * tb_to_xs and stamp_xsec and then reads tb_update_count again.  If
 664          * the two values of tb_update_count match and are even then the
 665          * tb_to_xs and stamp_xsec values are consistent.  If not, then it
 666          * loops back and reads them again until this criteria is met.
 667          */
 668         ++(systemcfg->tb_update_count);
 669         wmb();
 670         systemcfg->tb_to_xs = new_tb_to_xs;
 671         systemcfg->stamp_xsec = new_stamp_xsec;
 672         wmb();
 673         ++(systemcfg->tb_update_count);
 674
 675         write_sequnlock_irqrestore( &xtime_lock, flags );
 676
 677 }
 678
 679
 680 #define TICK_SIZE tick
 681 #define FEBRUARY        2
 682 #define STARTOFTIME     1970
 683 #define SECDAY          86400L
 684 #define SECYR           (SECDAY * 365)
 685 #define leapyear(year)          ((year) % 4 == 0)
 686 #define days_in_year(a)         (leapyear(a) ? 366 : 365)
 687 #define days_in_month(a)        (month_days[(a) - 1])
 688
 689 static int month_days[12] = {
 690         31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31
 691 };
 692
 693 /*
 694  * This only works for the Gregorian calendar - i.e. after 1752 (in the UK)
 695  */
 696 void GregorianDay(struct rtc_time * tm)
 697 {
 698         int leapsToDate;
 699         int lastYear;
 700         int day;
 701         int MonthOffset[] = { 0, 31, 59, 90, 120, 151, 181, 212, 243, 273, 304, 334 };
 702
 703         lastYear=tm->tm_year-1;
 704
 705         /*
 706          * Number of leap corrections to apply up to end of last year
 707          */
 708         leapsToDate = lastYear/4 - lastYear/100 + lastYear/400;
 709
 710         /*
 711          * This year is a leap year if it is divisible by 4 except when it is
 712          * divisible by 100 unless it is divisible by 400
 713          *
 714          * e.g. 1904 was a leap year, 1900 was not, 1996 is, and 2000 will be
 715          */
 716         if((tm->tm_year%4==0) &&
 717            ((tm->tm_year%100!=0) || (tm->tm_year%400==0)) &&
 718            (tm->tm_mon>2))
 719         {
 720                 /*
 721                  * We are past Feb. 29 in a leap year
 722                  */
 723                 day=1;
 724         }
 725         else
 726         {
 727                 day=0;
 728         }
 729
 730         day += lastYear*365 + leapsToDate + MonthOffset[tm->tm_mon-1] +
 731                    tm->tm_mday;
 732
 733         tm->tm_wday=day%7;
 734 }
 735
 736 void to_tm(int tim, struct rtc_time * tm)
 737 {
 738         register int    i;
 739         register long   hms, day;
 740
 741         day = tim / SECDAY;
 742         hms = tim % SECDAY;
 743
 744         /* Hours, minutes, seconds are easy */
 745         tm->tm_hour = hms / 3600;
 746         tm->tm_min = (hms % 3600) / 60;
 747         tm->tm_sec = (hms % 3600) % 60;
 748
 749         /* Number of years in days */
 750         for (i = STARTOFTIME; day >= days_in_year(i); i++)
 751                 day -= days_in_year(i);
 752         tm->tm_year = i;
 753
 754         /* Number of months in days left */
 755         if (leapyear(tm->tm_year))
 756                 days_in_month(FEBRUARY) = 29;
 757         for (i = 1; day >= days_in_month(i); i++)
 758                 day -= days_in_month(i);
 759         days_in_month(FEBRUARY) = 28;
 760         tm->tm_mon = i;
 761
 762         /* Days are what is left over (+1) from all that. */
 763         tm->tm_mday = day + 1;
 764
 765         /*
 766          * Determine the day of week
 767          */
 768         GregorianDay(tm);
 769 }
 770
 771 /* Auxiliary function to compute scaling factors */
 772 /* Actually the choice of a timebase running at 1/4 the of the bus
 773  * frequency giving resolution of a few tens of nanoseconds is quite nice.
 774  * It makes this computation very precise (27-28 bits typically) which
 775  * is optimistic considering the stability of most processor clock
 776  * oscillators and the precision with which the timebase frequency
 777  * is measured but does not harm.
 778  */
 779 unsigned mulhwu_scale_factor(unsigned inscale, unsigned outscale) {
 780         unsigned mlt=0, tmp, err;
 781         /* No concern for performance, it's done once: use a stupid
 782          * but safe and compact method to find the multiplier.
 783          */
 784
 785         for (tmp = 1U<<31; tmp != 0; tmp >>= 1) {
 786                 if (mulhwu(inscale, mlt|tmp) < outscale) mlt|=tmp;
 787         }
 788
 789         /* We might still be off by 1 for the best approximation.
 790          * A side effect of this is that if outscale is too large
 791          * the returned value will be zero.
 792          * Many corner cases have been checked and seem to work,
 793          * some might have been forgotten in the test however.
 794          */
 795
 796         err = inscale*(mlt+1);
 797         if (err <= inscale/2) mlt++;
 798         return mlt;
 799   }
 800
 801 /*
 802  * Divide a 128-bit dividend by a 32-bit divisor, leaving a 128 bit
 803  * result.
 804  */
 805
 806 void div128_by_32( unsigned long dividend_high, unsigned long dividend_low,
 807                    unsigned divisor, struct div_result *dr )
 808 {
 809         unsigned long a,b,c,d, w,x,y,z, ra,rb,rc;
 810
 811         a = dividend_high >> 32;
 812         b = dividend_high & 0xffffffff;
 813         c = dividend_low >> 32;
 814         d = dividend_low & 0xffffffff;
 815
 816         w = a/divisor;
 817         ra = (a - (w * divisor)) << 32;
 818
 819         x = (ra + b)/divisor;
 820         rb = ((ra + b) - (x * divisor)) << 32;
 821
 822         y = (rb + c)/divisor;
 823         rc = ((rb + b) - (y * divisor)) << 32;
 824
 825         z = (rc + d)/divisor;
 826
 827         dr->result_high = (w << 32) + x;
 828         dr->result_low  = (y << 32) + z;
 829
 830 }
 831