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 #include <linux/device.h>
  27 #include <linux/clocksource.h>
  28 #include <linux/init.h>
  29 #include <linux/module.h>
  30 #include <linux/sched.h> /* for spin_unlock_irq() using preempt_count() m68k */
  31 #include <linux/tick.h>
  32 #include <linux/kthread.h>
  33
  34 #include "tick-internal.h"
  35 #include "timekeeping_internal.h"
  36
  37 /**
  38  * clocks_calc_mult_shift - calculate mult/shift factors for scaled math of clocks
  39  * @mult:       pointer to mult variable
  40  * @shift:      pointer to shift variable
  41  * @from:       frequency to convert from
  42  * @to:         frequency to convert to
  43  * @maxsec:     guaranteed runtime conversion range in seconds
  44  *
  45  * The function evaluates the shift/mult pair for the scaled math
  46  * operations of clocksources and clockevents.
  47  *
  48  * @to and @from are frequency values in HZ. For clock sources @to is
  49  * NSEC_PER_SEC == 1GHz and @from is the counter frequency. For clock
  50  * event @to is the counter frequency and @from is NSEC_PER_SEC.
  51  *
  52  * The @maxsec conversion range argument controls the time frame in
  53  * seconds which must be covered by the runtime conversion with the
  54  * calculated mult and shift factors. This guarantees that no 64bit
  55  * overflow happens when the input value of the conversion is
  56  * multiplied with the calculated mult factor. Larger ranges may
  57  * reduce the conversion accuracy by chosing smaller mult and shift
  58  * factors.
  59  */
  60 void
  61 clocks_calc_mult_shift(u32 *mult, u32 *shift, u32 from, u32 to, u32 maxsec)
  62 {
  63         u64 tmp;
  64         u32 sft, sftacc= 32;
  65
  66         /*
  67          * Calculate the shift factor which is limiting the conversion
  68          * range:
  69          */
  70         tmp = ((u64)maxsec * from) >> 32;
  71         while (tmp) {
  72                 tmp >>=1;
  73                 sftacc--;
  74         }
  75
  76         /*
  77          * Find the conversion shift/mult pair which has the best
  78          * accuracy and fits the maxsec conversion range:
  79          */
  80         for (sft = 32; sft > 0; sft--) {
  81                 tmp = (u64) to << sft;
  82                 tmp += from / 2;
  83                 do_div(tmp, from);
  84                 if ((tmp >> sftacc) == 0)
  85                         break;
  86         }
  87         *mult = tmp;
  88         *shift = sft;
  89 }
  90
  91 /*[Clocksource internal variables]---------
  92  * curr_clocksource:
  93  *      currently selected clocksource.
  94  * clocksource_list:
  95  *      linked list with the registered clocksources
  96  * clocksource_mutex:
  97  *      protects manipulations to curr_clocksource and the clocksource_list
  98  * override_name:
  99  *      Name of the user-specified clocksource.
 100  */
 101 static struct clocksource *curr_clocksource;
 102 static LIST_HEAD(clocksource_list);
 103 static DEFINE_MUTEX(clocksource_mutex);
 104 static char override_name[CS_NAME_LEN];
 105 static int finished_booting;
 106
 107 #ifdef CONFIG_CLOCKSOURCE_WATCHDOG
 108 static void clocksource_watchdog_work(struct work_struct *work);
 109 static void clocksource_select(void);
 110
 111 static LIST_HEAD(watchdog_list);
 112 static struct clocksource *watchdog;
 113 static struct timer_list watchdog_timer;
 114 static DECLARE_WORK(watchdog_work, clocksource_watchdog_work);
 115 static DEFINE_SPINLOCK(watchdog_lock);
 116 static int watchdog_running;
 117 static atomic_t watchdog_reset_pending;
 118
 119 static int clocksource_watchdog_kthread(void *data);
 120 static void __clocksource_change_rating(struct clocksource *cs, int rating);
 121
 122 /*
 123  * Interval: 0.5sec Threshold: 0.0625s
 124  */
 125 #define WATCHDOG_INTERVAL (HZ >> 1)
 126 #define WATCHDOG_THRESHOLD (NSEC_PER_SEC >> 4)
 127
 128 static void clocksource_watchdog_work(struct work_struct *work)
 129 {
 130         /*
 131          * If kthread_run fails the next watchdog scan over the
 132          * watchdog_list will find the unstable clock again.
 133          */
 134         kthread_run(clocksource_watchdog_kthread, NULL, "kwatchdog");
 135 }
 136
 137 static void __clocksource_unstable(struct clocksource *cs)
 138 {
 139         cs->flags &= ~(CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES | CLOCK_SOURCE_WATCHDOG);
 140         cs->flags |= CLOCK_SOURCE_UNSTABLE;
 141         if (finished_booting)
 142                 schedule_work(&watchdog_work);
 143 }
 144
 145 static void clocksource_unstable(struct clocksource *cs, int64_t delta)
 146 {
 147         printk(KERN_WARNING "Clocksource %s unstable (delta = %Ld ns)\n",
 148                cs->name, delta);
 149         __clocksource_unstable(cs);
 150 }
 151
 152 /**
 153  * clocksource_mark_unstable - mark clocksource unstable via watchdog
 154  * @cs:         clocksource to be marked unstable
 155  *
 156  * This function is called instead of clocksource_change_rating from
 157  * cpu hotplug code to avoid a deadlock between the clocksource mutex
 158  * and the cpu hotplug mutex. It defers the update of the clocksource
 159  * to the watchdog thread.
 160  */
 161 void clocksource_mark_unstable(struct clocksource *cs)
 162 {
 163         unsigned long flags;
 164
 165         spin_lock_irqsave(&watchdog_lock, flags);
 166         if (!(cs->flags & CLOCK_SOURCE_UNSTABLE)) {
 167                 if (list_empty(&cs->wd_list))
 168                         list_add(&cs->wd_list, &watchdog_list);
 169                 __clocksource_unstable(cs);
 170         }
 171         spin_unlock_irqrestore(&watchdog_lock, flags);
 172 }
 173
 174 static void clocksource_watchdog(unsigned long data)
 175 {
 176         struct clocksource *cs;
 177         cycle_t csnow, wdnow, delta;
 178         int64_t wd_nsec, cs_nsec;
 179         int next_cpu, reset_pending;
 180
 181         spin_lock(&watchdog_lock);
 182         if (!watchdog_running)
 183                 goto out;
 184
 185         reset_pending = atomic_read(&watchdog_reset_pending);
 186
 187         list_for_each_entry(cs, &watchdog_list, wd_list) {
 188
 189                 /* Clocksource already marked unstable? */
 190                 if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_UNSTABLE) {
 191                         if (finished_booting)
 192                                 schedule_work(&watchdog_work);
 193                         continue;
 194                 }
 195
 196                 local_irq_disable();
 197                 csnow = cs->read(cs);
 198                 wdnow = watchdog->read(watchdog);
 199                 local_irq_enable();
 200
 201                 /* Clocksource initialized ? */
 202                 if (!(cs->flags & CLOCK_SOURCE_WATCHDOG) ||
 203                     atomic_read(&watchdog_reset_pending)) {
 204                         cs->flags |= CLOCK_SOURCE_WATCHDOG;
 205                         cs->wd_last = wdnow;
 206                         cs->cs_last = csnow;
 207                         continue;
 208                 }
 209
 210                 delta = clocksource_delta(wdnow, cs->wd_last, watchdog->mask);
 211                 wd_nsec = clocksource_cyc2ns(delta, watchdog->mult,
 212                                              watchdog->shift);
 213
 214                 delta = clocksource_delta(csnow, cs->cs_last, cs->mask);
 215                 cs_nsec = clocksource_cyc2ns(delta, cs->mult, cs->shift);
 216                 cs->cs_last = csnow;
 217                 cs->wd_last = wdnow;
 218
 219                 if (atomic_read(&watchdog_reset_pending))
 220                         continue;
 221
 222                 /* Check the deviation from the watchdog clocksource. */
 223                 if ((abs(cs_nsec - wd_nsec) > WATCHDOG_THRESHOLD)) {
 224                         clocksource_unstable(cs, cs_nsec - wd_nsec);
 225                         continue;
 226                 }
 227
 228                 if (!(cs->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES) &&
 229                     (cs->flags & CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS) &&
 230                     (watchdog->flags & CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS)) {
 231                         /* Mark it valid for high-res. */
 232                         cs->flags |= CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
 233
 234                         /*
 235                          * clocksource_done_booting() will sort it if
 236                          * finished_booting is not set yet.
 237                          */
 238                         if (!finished_booting)
 239                                 continue;
 240
 241                         /*
 242                          * If this is not the current clocksource let
 243                          * the watchdog thread reselect it. Due to the
 244                          * change to high res this clocksource might
 245                          * be preferred now. If it is the current
 246                          * clocksource let the tick code know about
 247                          * that change.
 248                          */
 249                         if (cs != curr_clocksource) {
 250                                 cs->flags |= CLOCK_SOURCE_RESELECT;
 251                                 schedule_work(&watchdog_work);
 252                         } else {
 253                                 tick_clock_notify();
 254                         }
 255                 }
 256         }
 257
 258         /*
 259          * We only clear the watchdog_reset_pending, when we did a
 260          * full cycle through all clocksources.
 261          */
 262         if (reset_pending)
 263                 atomic_dec(&watchdog_reset_pending);
 264
 265         /*
 266          * Cycle through CPUs to check if the CPUs stay synchronized
 267          * to each other.
 268          */
 269         next_cpu = cpumask_next(raw_smp_processor_id(), cpu_online_mask);
 270         if (next_cpu >= nr_cpu_ids)
 271                 next_cpu = cpumask_first(cpu_online_mask);
 272         watchdog_timer.expires += WATCHDOG_INTERVAL;
 273         add_timer_on(&watchdog_timer, next_cpu);
 274 out:
 275         spin_unlock(&watchdog_lock);
 276 }
 277
 278 static inline void clocksource_start_watchdog(void)
 279 {
 280         if (watchdog_running || !watchdog || list_empty(&watchdog_list))
 281                 return;
 282         init_timer(&watchdog_timer);
 283         watchdog_timer.function = clocksource_watchdog;
 284         watchdog_timer.expires = jiffies + WATCHDOG_INTERVAL;
 285         add_timer_on(&watchdog_timer, cpumask_first(cpu_online_mask));
 286         watchdog_running = 1;
 287 }
 288
 289 static inline void clocksource_stop_watchdog(void)
 290 {
 291         if (!watchdog_running || (watchdog && !list_empty(&watchdog_list)))
 292                 return;
 293         del_timer(&watchdog_timer);
 294         watchdog_running = 0;
 295 }
 296
 297 static inline void clocksource_reset_watchdog(void)
 298 {
 299         struct clocksource *cs;
 300
 301         list_for_each_entry(cs, &watchdog_list, wd_list)
 302                 cs->flags &= ~CLOCK_SOURCE_WATCHDOG;
 303 }
 304
 305 static void clocksource_resume_watchdog(void)
 306 {
 307         atomic_inc(&watchdog_reset_pending);
 308 }
 309
 310 static void clocksource_enqueue_watchdog(struct clocksource *cs)
 311 {
 312         unsigned long flags;
 313
 314         spin_lock_irqsave(&watchdog_lock, flags);
 315         if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY) {
 316                 /* cs is a clocksource to be watched. */
 317                 list_add(&cs->wd_list, &watchdog_list);
 318                 cs->flags &= ~CLOCK_SOURCE_WATCHDOG;
 319         } else {
 320                 /* cs is a watchdog. */
 321                 if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS)
 322                         cs->flags |= CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
 323                 /* Pick the best watchdog. */
 324                 if (!watchdog || cs->rating > watchdog->rating) {
 325                         watchdog = cs;
 326                         /* Reset watchdog cycles */
 327                         clocksource_reset_watchdog();
 328                 }
 329         }
 330         /* Check if the watchdog timer needs to be started. */
 331         clocksource_start_watchdog();
 332         spin_unlock_irqrestore(&watchdog_lock, flags);
 333 }
 334
 335 static void clocksource_dequeue_watchdog(struct clocksource *cs)
 336 {
 337         unsigned long flags;
 338
 339         spin_lock_irqsave(&watchdog_lock, flags);
 340         if (cs != watchdog) {
 341                 if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY) {
 342                         /* cs is a watched clocksource. */
 343                         list_del_init(&cs->wd_list);
 344                         /* Check if the watchdog timer needs to be stopped. */
 345                         clocksource_stop_watchdog();
 346                 }
 347         }
 348         spin_unlock_irqrestore(&watchdog_lock, flags);
 349 }
 350
 351 static int __clocksource_watchdog_kthread(void)
 352 {
 353         struct clocksource *cs, *tmp;
 354         unsigned long flags;
 355         LIST_HEAD(unstable);
 356         int select = 0;
 357
 358         spin_lock_irqsave(&watchdog_lock, flags);
 359         list_for_each_entry_safe(cs, tmp, &watchdog_list, wd_list) {
 360                 if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_UNSTABLE) {
 361                         list_del_init(&cs->wd_list);
 362                         list_add(&cs->wd_list, &unstable);
 363                         select = 1;
 364                 }
 365                 if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_RESELECT) {
 366                         cs->flags &= ~CLOCK_SOURCE_RESELECT;
 367                         select = 1;
 368                 }
 369         }
 370         /* Check if the watchdog timer needs to be stopped. */
 371         clocksource_stop_watchdog();
 372         spin_unlock_irqrestore(&watchdog_lock, flags);
 373
 374         /* Needs to be done outside of watchdog lock */
 375         list_for_each_entry_safe(cs, tmp, &unstable, wd_list) {
 376                 list_del_init(&cs->wd_list);
 377                 __clocksource_change_rating(cs, 0);
 378         }
 379         return select;
 380 }
 381
 382 static int clocksource_watchdog_kthread(void *data)
 383 {
 384         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 385         if (__clocksource_watchdog_kthread())
 386                 clocksource_select();
 387         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 388         return 0;
 389 }
 390
 391 static bool clocksource_is_watchdog(struct clocksource *cs)
 392 {
 393         return cs == watchdog;
 394 }
 395
 396 #else /* CONFIG_CLOCKSOURCE_WATCHDOG */
 397
 398 static void clocksource_enqueue_watchdog(struct clocksource *cs)
 399 {
 400         if (cs->flags & CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS)
 401                 cs->flags |= CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES;
 402 }
 403
 404 static inline void clocksource_dequeue_watchdog(struct clocksource *cs) { }
 405 static inline void clocksource_resume_watchdog(void) { }
 406 static inline int __clocksource_watchdog_kthread(void) { return 0; }
 407 static bool clocksource_is_watchdog(struct clocksource *cs) { return false; }
 408 void clocksource_mark_unstable(struct clocksource *cs) { }
 409
 410 #endif /* CONFIG_CLOCKSOURCE_WATCHDOG */
 411
 412 /**
 413  * clocksource_suspend - suspend the clocksource(s)
 414  */
 415 void clocksource_suspend(void)
 416 {
 417         struct clocksource *cs;
 418
 419         list_for_each_entry_reverse(cs, &clocksource_list, list)
 420                 if (cs->suspend)
 421                         cs->suspend(cs);
 422 }
 423
 424 /**
 425  * clocksource_resume - resume the clocksource(s)
 426  */
 427 void clocksource_resume(void)
 428 {
 429         struct clocksource *cs;
 430
 431         list_for_each_entry(cs, &clocksource_list, list)
 432                 if (cs->resume)
 433                         cs->resume(cs);
 434
 435         clocksource_resume_watchdog();
 436 }
 437
 438 /**
 439  * clocksource_touch_watchdog - Update watchdog
 440  *
 441  * Update the watchdog after exception contexts such as kgdb so as not
 442  * to incorrectly trip the watchdog. This might fail when the kernel
 443  * was stopped in code which holds watchdog_lock.
 444  */
 445 void clocksource_touch_watchdog(void)
 446 {
 447         clocksource_resume_watchdog();
 448 }
 449
 450 /**
 451  * clocksource_max_adjustment- Returns max adjustment amount
 452  * @cs:         Pointer to clocksource
 453  *
 454  */
 455 static u32 clocksource_max_adjustment(struct clocksource *cs)
 456 {
 457         u64 ret;
 458         /*
 459          * We won't try to correct for more than 11% adjustments (110,000 ppm),
 460          */
 461         ret = (u64)cs->mult * 11;
 462         do_div(ret,100);
 463         return (u32)ret;
 464 }
 465
 466 /**
 467  * clocks_calc_max_nsecs - Returns maximum nanoseconds that can be converted
 468  * @mult:       cycle to nanosecond multiplier
 469  * @shift:      cycle to nanosecond divisor (power of two)
 470  * @maxadj:     maximum adjustment value to mult (~11%)
 471  * @mask:       bitmask for two's complement subtraction of non 64 bit counters
 472  * @max_cyc:    maximum cycle value before potential overflow (does not include
 473  *              any safety margin)
 474  *
 475  * NOTE: This function includes a safety margin of 50%, so that bad clock values
 476  * can be detected.
 477  */
 478 u64 clocks_calc_max_nsecs(u32 mult, u32 shift, u32 maxadj, u64 mask, u64 *max_cyc)
 479 {
 480         u64 max_nsecs, max_cycles;
 481
 482         /*
 483          * Calculate the maximum number of cycles that we can pass to the
 484          * cyc2ns() function without overflowing a 64-bit result.
 485          */
 486         max_cycles = ULLONG_MAX;
 487         do_div(max_cycles, mult+maxadj);
 488
 489         /*
 490          * The actual maximum number of cycles we can defer the clocksource is
 491          * determined by the minimum of max_cycles and mask.
 492          * Note: Here we subtract the maxadj to make sure we don't sleep for
 493          * too long if there's a large negative adjustment.
 494          */
 495         max_cycles = min(max_cycles, mask);
 496         max_nsecs = clocksource_cyc2ns(max_cycles, mult - maxadj, shift);
 497
 498         /* return the max_cycles value as well if requested */
 499         if (max_cyc)
 500                 *max_cyc = max_cycles;
 501
 502         /* Return 50% of the actual maximum, so we can detect bad values */
 503         max_nsecs >>= 1;
 504
 505         return max_nsecs;
 506 }
 507
 508 /**
 509  * clocksource_update_max_deferment - Updates the clocksource max_idle_ns & max_cycles
 510  * @cs:         Pointer to clocksource to be updated
 511  *
 512  */
 513 static inline void clocksource_update_max_deferment(struct clocksource *cs)
 514 {
 515         cs->max_idle_ns = clocks_calc_max_nsecs(cs->mult, cs->shift,
 516                                                 cs->maxadj, cs->mask,
 517                                                 &cs->max_cycles);
 518 }
 519
 520 #ifndef CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET
 521
 522 static struct clocksource *clocksource_find_best(bool oneshot, bool skipcur)
 523 {
 524         struct clocksource *cs;
 525
 526         if (!finished_booting || list_empty(&clocksource_list))
 527                 return NULL;
 528
 529         /*
 530          * We pick the clocksource with the highest rating. If oneshot
 531          * mode is active, we pick the highres valid clocksource with
 532          * the best rating.
 533          */
 534         list_for_each_entry(cs, &clocksource_list, list) {
 535                 if (skipcur && cs == curr_clocksource)
 536                         continue;
 537                 if (oneshot && !(cs->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES))
 538                         continue;
 539                 return cs;
 540         }
 541         return NULL;
 542 }
 543
 544 static void __clocksource_select(bool skipcur)
 545 {
 546         bool oneshot = tick_oneshot_mode_active();
 547         struct clocksource *best, *cs;
 548
 549         /* Find the best suitable clocksource */
 550         best = clocksource_find_best(oneshot, skipcur);
 551         if (!best)
 552                 return;
 553
 554         /* Check for the override clocksource. */
 555         list_for_each_entry(cs, &clocksource_list, list) {
 556                 if (skipcur && cs == curr_clocksource)
 557                         continue;
 558                 if (strcmp(cs->name, override_name) != 0)
 559                         continue;
 560                 /*
 561                  * Check to make sure we don't switch to a non-highres
 562                  * capable clocksource if the tick code is in oneshot
 563                  * mode (highres or nohz)
 564                  */
 565                 if (!(cs->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES) && oneshot) {
 566                         /* Override clocksource cannot be used. */
 567                         printk(KERN_WARNING "Override clocksource %s is not "
 568                                "HRT compatible. Cannot switch while in "
 569                                "HRT/NOHZ mode\n", cs->name);
 570                         override_name[0] = 0;
 571                 } else
 572                         /* Override clocksource can be used. */
 573                         best = cs;
 574                 break;
 575         }
 576
 577         if (curr_clocksource != best && !timekeeping_notify(best)) {
 578                 pr_info("Switched to clocksource %s\n", best->name);
 579                 curr_clocksource = best;
 580         }
 581 }
 582
 583 /**
 584  * clocksource_select - Select the best clocksource available
 585  *
 586  * Private function. Must hold clocksource_mutex when called.
 587  *
 588  * Select the clocksource with the best rating, or the clocksource,
 589  * which is selected by userspace override.
 590  */
 591 static void clocksource_select(void)
 592 {
 593         return __clocksource_select(false);
 594 }
 595
 596 static void clocksource_select_fallback(void)
 597 {
 598         return __clocksource_select(true);
 599 }
 600
 601 #else /* !CONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET */
 602
 603 static inline void clocksource_select(void) { }
 604 static inline void clocksource_select_fallback(void) { }
 605
 606 #endif
 607
 608 /*
 609  * clocksource_done_booting - Called near the end of core bootup
 610  *
 611  * Hack to avoid lots of clocksource churn at boot time.
 612  * We use fs_initcall because we want this to start before
 613  * device_initcall but after subsys_initcall.
 614  */
 615 static int __init clocksource_done_booting(void)
 616 {
 617         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 618         curr_clocksource = clocksource_default_clock();
 619         finished_booting = 1;
 620         /*
 621          * Run the watchdog first to eliminate unstable clock sources
 622          */
 623         __clocksource_watchdog_kthread();
 624         clocksource_select();
 625         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 626         return 0;
 627 }
 628 fs_initcall(clocksource_done_booting);
 629
 630 /*
 631  * Enqueue the clocksource sorted by rating
 632  */
 633 static void clocksource_enqueue(struct clocksource *cs)
 634 {
 635         struct list_head *entry = &clocksource_list;
 636         struct clocksource *tmp;
 637
 638         list_for_each_entry(tmp, &clocksource_list, list)
 639                 /* Keep track of the place, where to insert */
 640                 if (tmp->rating >= cs->rating)
 641                         entry = &tmp->list;
 642         list_add(&cs->list, entry);
 643 }
 644
 645 /**
 646  * __clocksource_updatefreq_scale - Used update clocksource with new freq
 647  * @cs:         clocksource to be registered
 648  * @scale:      Scale factor multiplied against freq to get clocksource hz
 649  * @freq:       clocksource frequency (cycles per second) divided by scale
 650  *
 651  * This should only be called from the clocksource->enable() method.
 652  *
 653  * This *SHOULD NOT* be called directly! Please use the
 654  * clocksource_updatefreq_hz() or clocksource_updatefreq_khz helper functions.
 655  */
 656 void __clocksource_updatefreq_scale(struct clocksource *cs, u32 scale, u32 freq)
 657 {
 658         u64 sec;
 659         /*
 660          * Calc the maximum number of seconds which we can run before
 661          * wrapping around. For clocksources which have a mask > 32bit
 662          * we need to limit the max sleep time to have a good
 663          * conversion precision. 10 minutes is still a reasonable
 664          * amount. That results in a shift value of 24 for a
 665          * clocksource with mask >= 40bit and f >= 4GHz. That maps to
 666          * ~ 0.06ppm granularity for NTP.
 667          */
 668         sec = cs->mask;
 669         do_div(sec, freq);
 670         do_div(sec, scale);
 671         if (!sec)
 672                 sec = 1;
 673         else if (sec > 600 && cs->mask > UINT_MAX)
 674                 sec = 600;
 675
 676         clocks_calc_mult_shift(&cs->mult, &cs->shift, freq,
 677                                NSEC_PER_SEC / scale, sec * scale);
 678
 679         /*
 680          * Ensure clocksources that have large 'mult' values don't overflow
 681          * when adjusted.
 682          */
 683         cs->maxadj = clocksource_max_adjustment(cs);
 684         while ((cs->mult + cs->maxadj < cs->mult)
 685                 || (cs->mult - cs->maxadj > cs->mult)) {
 686                 cs->mult >>= 1;
 687                 cs->shift--;
 688                 cs->maxadj = clocksource_max_adjustment(cs);
 689         }
 690
 691         clocksource_update_max_deferment(cs);
 692 }
 693 EXPORT_SYMBOL_GPL(__clocksource_updatefreq_scale);
 694
 695 /**
 696  * __clocksource_register_scale - Used to install new clocksources
 697  * @cs:         clocksource to be registered
 698  * @scale:      Scale factor multiplied against freq to get clocksource hz
 699  * @freq:       clocksource frequency (cycles per second) divided by scale
 700  *
 701  * Returns -EBUSY if registration fails, zero otherwise.
 702  *
 703  * This *SHOULD NOT* be called directly! Please use the
 704  * clocksource_register_hz() or clocksource_register_khz helper functions.
 705  */
 706 int __clocksource_register_scale(struct clocksource *cs, u32 scale, u32 freq)
 707 {
 708
 709         /* Initialize mult/shift and max_idle_ns */
 710         __clocksource_updatefreq_scale(cs, scale, freq);
 711
 712         /* Add clocksource to the clocksource list */
 713         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 714         clocksource_enqueue(cs);
 715         clocksource_enqueue_watchdog(cs);
 716         clocksource_select();
 717         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 718         return 0;
 719 }
 720 EXPORT_SYMBOL_GPL(__clocksource_register_scale);
 721
 722
 723 /**
 724  * clocksource_register - Used to install new clocksources
 725  * @cs:         clocksource to be registered
 726  *
 727  * Returns -EBUSY if registration fails, zero otherwise.
 728  */
 729 int clocksource_register(struct clocksource *cs)
 730 {
 731         /* calculate max adjustment for given mult/shift */
 732         cs->maxadj = clocksource_max_adjustment(cs);
 733         WARN_ONCE(cs->mult + cs->maxadj < cs->mult,
 734                 "Clocksource %s might overflow on 11%% adjustment\n",
 735                 cs->name);
 736
 737         /* Update max idle time permitted for this clocksource */
 738         clocksource_update_max_deferment(cs);
 739
 740         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 741         clocksource_enqueue(cs);
 742         clocksource_enqueue_watchdog(cs);
 743         clocksource_select();
 744         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 745         return 0;
 746 }
 747 EXPORT_SYMBOL(clocksource_register);
 748
 749 static void __clocksource_change_rating(struct clocksource *cs, int rating)
 750 {
 751         list_del(&cs->list);
 752         cs->rating = rating;
 753         clocksource_enqueue(cs);
 754 }
 755
 756 /**
 757  * clocksource_change_rating - Change the rating of a registered clocksource
 758  * @cs:         clocksource to be changed
 759  * @rating:     new rating
 760  */
 761 void clocksource_change_rating(struct clocksource *cs, int rating)
 762 {
 763         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 764         __clocksource_change_rating(cs, rating);
 765         clocksource_select();
 766         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 767 }
 768 EXPORT_SYMBOL(clocksource_change_rating);
 769
 770 /*
 771  * Unbind clocksource @cs. Called with clocksource_mutex held
 772  */
 773 static int clocksource_unbind(struct clocksource *cs)
 774 {
 775         /*
 776          * I really can't convince myself to support this on hardware
 777          * designed by lobotomized monkeys.
 778          */
 779         if (clocksource_is_watchdog(cs))
 780                 return -EBUSY;
 781
 782         if (cs == curr_clocksource) {
 783                 /* Select and try to install a replacement clock source */
 784                 clocksource_select_fallback();
 785                 if (curr_clocksource == cs)
 786                         return -EBUSY;
 787         }
 788         clocksource_dequeue_watchdog(cs);
 789         list_del_init(&cs->list);
 790         return 0;
 791 }
 792
 793 /**
 794  * clocksource_unregister - remove a registered clocksource
 795  * @cs: clocksource to be unregistered
 796  */
 797 int clocksource_unregister(struct clocksource *cs)
 798 {
 799         int ret = 0;
 800
 801         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 802         if (!list_empty(&cs->list))
 803                 ret = clocksource_unbind(cs);
 804         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 805         return ret;
 806 }
 807 EXPORT_SYMBOL(clocksource_unregister);
 808
 809 #ifdef CONFIG_SYSFS
 810 /**
 811  * sysfs_show_current_clocksources - sysfs interface for current clocksource
 812  * @dev:        unused
 813  * @attr:       unused
 814  * @buf:        char buffer to be filled with clocksource list
 815  *
 816  * Provides sysfs interface for listing current clocksource.
 817  */
 818 static ssize_t
 819 sysfs_show_current_clocksources(struct device *dev,
 820                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
 821 {
 822         ssize_t count = 0;
 823
 824         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 825         count = snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s\n", curr_clocksource->name);
 826         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 827
 828         return count;
 829 }
 830
 831 ssize_t sysfs_get_uname(const char *buf, char *dst, size_t cnt)
 832 {
 833         size_t ret = cnt;
 834
 835         /* strings from sysfs write are not 0 terminated! */
 836         if (!cnt || cnt >= CS_NAME_LEN)
 837                 return -EINVAL;
 838
 839         /* strip of \n: */
 840         if (buf[cnt-1] == '\n')
 841                 cnt--;
 842         if (cnt > 0)
 843                 memcpy(dst, buf, cnt);
 844         dst[cnt] = 0;
 845         return ret;
 846 }
 847
 848 /**
 849  * sysfs_override_clocksource - interface for manually overriding clocksource
 850  * @dev:        unused
 851  * @attr:       unused
 852  * @buf:        name of override clocksource
 853  * @count:      length of buffer
 854  *
 855  * Takes input from sysfs interface for manually overriding the default
 856  * clocksource selection.
 857  */
 858 static ssize_t sysfs_override_clocksource(struct device *dev,
 859                                           struct device_attribute *attr,
 860                                           const char *buf, size_t count)
 861 {
 862         ssize_t ret;
 863
 864         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 865
 866         ret = sysfs_get_uname(buf, override_name, count);
 867         if (ret >= 0)
 868                 clocksource_select();
 869
 870         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 871
 872         return ret;
 873 }
 874
 875 /**
 876  * sysfs_unbind_current_clocksource - interface for manually unbinding clocksource
 877  * @dev:        unused
 878  * @attr:       unused
 879  * @buf:        unused
 880  * @count:      length of buffer
 881  *
 882  * Takes input from sysfs interface for manually unbinding a clocksource.
 883  */
 884 static ssize_t sysfs_unbind_clocksource(struct device *dev,
 885                                         struct device_attribute *attr,
 886                                         const char *buf, size_t count)
 887 {
 888         struct clocksource *cs;
 889         char name[CS_NAME_LEN];
 890         ssize_t ret;
 891
 892         ret = sysfs_get_uname(buf, name, count);
 893         if (ret < 0)
 894                 return ret;
 895
 896         ret = -ENODEV;
 897         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 898         list_for_each_entry(cs, &clocksource_list, list) {
 899                 if (strcmp(cs->name, name))
 900                         continue;
 901                 ret = clocksource_unbind(cs);
 902                 break;
 903         }
 904         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 905
 906         return ret ? ret : count;
 907 }
 908
 909 /**
 910  * sysfs_show_available_clocksources - sysfs interface for listing clocksource
 911  * @dev:        unused
 912  * @attr:       unused
 913  * @buf:        char buffer to be filled with clocksource list
 914  *
 915  * Provides sysfs interface for listing registered clocksources
 916  */
 917 static ssize_t
 918 sysfs_show_available_clocksources(struct device *dev,
 919                                   struct device_attribute *attr,
 920                                   char *buf)
 921 {
 922         struct clocksource *src;
 923         ssize_t count = 0;
 924
 925         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 926         list_for_each_entry(src, &clocksource_list, list) {
 927                 /*
 928                  * Don't show non-HRES clocksource if the tick code is
 929                  * in one shot mode (highres=on or nohz=on)
 930                  */
 931                 if (!tick_oneshot_mode_active() ||
 932                     (src->flags & CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES))
 933                         count += snprintf(buf + count,
 934                                   max((ssize_t)PAGE_SIZE - count, (ssize_t)0),
 935                                   "%s ", src->name);
 936         }
 937         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
 938
 939         count += snprintf(buf + count,
 940                           max((ssize_t)PAGE_SIZE - count, (ssize_t)0), "\n");
 941
 942         return count;
 943 }
 944
 945 /*
 946  * Sysfs setup bits:
 947  */
 948 static DEVICE_ATTR(current_clocksource, 0644, sysfs_show_current_clocksources,
 949                    sysfs_override_clocksource);
 950
 951 static DEVICE_ATTR(unbind_clocksource, 0200, NULL, sysfs_unbind_clocksource);
 952
 953 static DEVICE_ATTR(available_clocksource, 0444,
 954                    sysfs_show_available_clocksources, NULL);
 955
 956 static struct bus_type clocksource_subsys = {
 957         .name = "clocksource",
 958         .dev_name = "clocksource",
 959 };
 960
 961 static struct device device_clocksource = {
 962         .id     = 0,
 963         .bus    = &clocksource_subsys,
 964 };
 965
 966 static int __init init_clocksource_sysfs(void)
 967 {
 968         int error = subsys_system_register(&clocksource_subsys, NULL);
 969
 970         if (!error)
 971                 error = device_register(&device_clocksource);
 972         if (!error)
 973                 error = device_create_file(
 974                                 &device_clocksource,
 975                                 &dev_attr_current_clocksource);
 976         if (!error)
 977                 error = device_create_file(&device_clocksource,
 978                                            &dev_attr_unbind_clocksource);
 979         if (!error)
 980                 error = device_create_file(
 981                                 &device_clocksource,
 982                                 &dev_attr_available_clocksource);
 983         return error;
 984 }
 985
 986 device_initcall(init_clocksource_sysfs);
 987 #endif /* CONFIG_SYSFS */
 988
 989 /**
 990  * boot_override_clocksource - boot clock override
 991  * @str:        override name
 992  *
 993  * Takes a clocksource= boot argument and uses it
 994  * as the clocksource override name.
 995  */
 996 static int __init boot_override_clocksource(char* str)
 997 {
 998         mutex_lock(&clocksource_mutex);
 999         if (str)
1000                 strlcpy(override_name, str, sizeof(override_name));
1001         mutex_unlock(&clocksource_mutex);
1002         return 1;
1003 }
1004
1005 __setup("clocksource=", boot_override_clocksource);
1006
1007 /**
1008  * boot_override_clock - Compatibility layer for deprecated boot option
1009  * @str:        override name
1010  *
1011  * DEPRECATED! Takes a clock= boot argument and uses it
1012  * as the clocksource override name
1013  */
1014 static int __init boot_override_clock(char* str)
1015 {
1016         if (!strcmp(str, "pmtmr")) {
1017                 printk("Warning: clock=pmtmr is deprecated. "
1018                         "Use clocksource=acpi_pm.\n");
1019                 return boot_override_clocksource("acpi_pm");
1020         }
1021         printk("Warning! clock= boot option is deprecated. "
1022                 "Use clocksource=xyz\n");
1023         return boot_override_clocksource(str);
1024 }
1025
1026 __setup("clock=", boot_override_clock);