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/sched.h>
  39 #include <linux/kernel.h>
  40 #include <linux/param.h>
  41 #include <linux/string.h>
  42 #include <linux/mm.h>
  43 #include <linux/interrupt.h>
  44 #include <linux/timex.h>
  45 #include <linux/kernel_stat.h>
  46 #include <linux/mc146818rtc.h>
  47 #include <linux/time.h>
  48 #include <linux/init.h>
  49
  50 #include <asm/naca.h>
  51 #include <asm/segment.h>
  52 #include <asm/io.h>
  53 #include <asm/processor.h>
  54 #include <asm/nvram.h>
  55 #include <asm/cache.h>
  56 #include <asm/machdep.h>
  57 #include <asm/init.h>
  58 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
  59 #include <asm/iSeries/HvCallXm.h>
  60 #endif
  61 #include <asm/uaccess.h>
  62
  63 #include <asm/time.h>
  64 #include <asm/ppcdebug.h>
  65
  66 void smp_local_timer_interrupt(struct pt_regs *);
  67
  68 extern void setup_before_console_init();
  69
  70 /* keep track of when we need to update the rtc */
  71 time_t last_rtc_update;
  72 extern rwlock_t xtime_lock;
  73 extern int piranha_simulator;
  74 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
  75 unsigned long iSeries_recal_titan = 0;
  76 unsigned long iSeries_recal_tb = 0;
  77 static unsigned long first_settimeofday = 1;
  78 #endif
  79
  80 #define XSEC_PER_SEC (1024*1024)
  81 #define USEC_PER_SEC (1000000)
  82
  83 unsigned long tb_ticks_per_jiffy;
  84 unsigned long tb_ticks_per_usec;
  85 unsigned long tb_ticks_per_sec;
  86 unsigned long next_xtime_sync_tb;
  87 unsigned long xtime_sync_interval;
  88 unsigned long tb_to_xs;
  89 unsigned long processor_freq;
  90 spinlock_t rtc_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
  91
  92 extern unsigned long wall_jiffies;
  93 extern unsigned long lpEvent_count;
  94 extern int smp_tb_synchronized;
  95
  96 extern unsigned long prof_cpu_mask;
  97 extern unsigned int * prof_buffer;
  98 extern unsigned long prof_len;
  99 extern unsigned long prof_shift;
 100 extern char _stext;
 101
 102 extern struct timezone sys_tz;
 103
 104 void ppc_adjtimex(void);
 105
 106 static unsigned adjusting_time = 0;
 107
 108 static void ppc_do_profile (unsigned long nip)
 109 {
 110         /*
 111          * Only measure the CPUs specified by /proc/irq/prof_cpu_mask.
 112          * (default is all CPUs.)
 113          */
 114         if (!((1<<smp_processor_id()) & prof_cpu_mask))
 115                 return;
 116
 117         nip -= (unsigned long) &_stext;
 118         nip >>= prof_shift;
 119         /*
 120          * Don't ignore out-of-bounds EIP values silently,
 121          * put them into the last histogram slot, so if
 122          * present, they will show up as a sharp peak.
 123          */
 124         if (nip > prof_len-1)
 125                 nip = prof_len-1;
 126         atomic_inc((atomic_t *)&prof_buffer[nip]);
 127 }
 128
 129
 130 static __inline__ void timer_check_rtc(void)
 131 {
 132         /*
 133          * update the rtc when needed, this should be performed on the
 134          * right fraction of a second. Half or full second ?
 135          * Full second works on mk48t59 clocks, others need testing.
 136          * Note that this update is basically only used through
 137          * the adjtimex system calls. Setting the HW clock in
 138          * any other way is a /dev/rtc and userland business.
 139          * This is still wrong by -0.5/+1.5 jiffies because of the
 140          * timer interrupt resolution and possible delay, but here we
 141          * hit a quantization limit which can only be solved by higher
 142          * resolution timers and decoupling time management from timer
 143          * interrupts. This is also wrong on the clocks
 144          * which require being written at the half second boundary.
 145          * We should have an rtc call that only sets the minutes and
 146          * seconds like on Intel to avoid problems with non UTC clocks.
 147          */
 148         if ( (time_status & STA_UNSYNC) == 0 &&
 149              xtime.tv_sec - last_rtc_update >= 659 &&
 150              abs(xtime.tv_usec - (1000000-1000000/HZ)) < 500000/HZ &&
 151              jiffies - wall_jiffies == 1) {
 152             struct rtc_time tm;
 153             to_tm(xtime.tv_sec+1, &tm);
 154             tm.tm_year -= 1900;
 155             tm.tm_mon -= 1;
 156             if (ppc_md.set_rtc_time(&tm) == 0)
 157                 last_rtc_update = xtime.tv_sec+1;
 158             else
 159                 /* Try again one minute later */
 160                 last_rtc_update += 60;
 161         }
 162 }
 163
 164 /* Synchronize xtime with do_gettimeofday */
 165
 166 static __inline__ void timer_sync_xtime( unsigned long cur_tb )
 167 {
 168         struct timeval my_tv;
 169
 170         if ( cur_tb > next_xtime_sync_tb ) {
 171                 next_xtime_sync_tb = cur_tb + xtime_sync_interval;
 172                 do_gettimeofday( &my_tv );
 173                 if ( xtime.tv_sec <= my_tv.tv_sec ) {
 174                         xtime.tv_sec = my_tv.tv_sec;
 175                         xtime.tv_usec = my_tv.tv_usec;
 176                 }
 177         }
 178 }
 179
 180 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 181
 182 /*
 183  * This function recalibrates the timebase based on the 49-bit time-of-day
 184  * value in the Titan chip.  The Titan is much more accurate than the value
 185  * returned by the service processor for the timebase frequency.
 186  */
 187
 188 static void iSeries_tb_recal(void)
 189 {
 190         struct div_result divres;
 191         unsigned long titan, tb;
 192         tb = get_tb();
 193         titan = HvCallXm_loadTod();
 194         if ( iSeries_recal_titan ) {
 195                 unsigned long tb_ticks = tb - iSeries_recal_tb;
 196                 unsigned long titan_usec = (titan - iSeries_recal_titan) >> 12;
 197                 unsigned long new_tb_ticks_per_sec   = (tb_ticks * USEC_PER_SEC)/titan_usec;
 198                 unsigned long new_tb_ticks_per_jiffy = (new_tb_ticks_per_sec+(HZ/2))/HZ;
 199                 long tick_diff = new_tb_ticks_per_jiffy - tb_ticks_per_jiffy;
 200                 char sign = '+';
 201                 /* make sure tb_ticks_per_sec and tb_ticks_per_jiffy are consistent */
 202                 new_tb_ticks_per_sec = new_tb_ticks_per_jiffy * HZ;
 203
 204                 if ( tick_diff < 0 ) {
 205                         tick_diff = -tick_diff;
 206                         sign = '-';
 207                 }
 208                 if ( tick_diff ) {
 209                         if ( tick_diff < tb_ticks_per_jiffy/25 ) {
 210                                 printk( "Titan recalibrate: new tb_ticks_per_jiffy = %lu (%c%ld)\n",
 211                                                 new_tb_ticks_per_jiffy, sign, tick_diff );
 212                                 tb_ticks_per_jiffy = new_tb_ticks_per_jiffy;
 213                                 tb_ticks_per_sec   = new_tb_ticks_per_sec;
 214                                 div128_by_32( XSEC_PER_SEC, 0, tb_ticks_per_sec, &divres );
 215                                 systemcfg->tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec;
 216                                 tb_to_xs = divres.result_low;
 217                                 systemcfg->tb_to_xs = tb_to_xs;
 218                         }
 219                         else {
 220                                 printk( "Titan recalibrate: FAILED (difference > 4 percent)\n"
 221                                         "                   new tb_ticks_per_jiffy = %lu\n"
 222                                         "                   old tb_ticks_per_jiffy = %lu\n",
 223                                         new_tb_ticks_per_jiffy, tb_ticks_per_jiffy );
 224                         }
 225                 }
 226         }
 227         iSeries_recal_titan = titan;
 228         iSeries_recal_tb = tb;
 229 }
 230 #endif
 231
 232 /*
 233  * For iSeries shared processors, we have to let the hypervisor
 234  * set the hardware decrementer.  We set a virtual decrementer
 235  * in the ItLpPaca and call the hypervisor if the virtual
 236  * decrementer is less than the current value in the hardware
 237  * decrementer. (almost always the new decrementer value will
 238  * be greater than the current hardware decementer so the hypervisor
 239  * call will not be needed)
 240  */
 241
 242 unsigned long tb_last_stamp=0;
 243
 244 /*
 245  * timer_interrupt - gets called when the decrementer overflows,
 246  * with interrupts disabled.
 247  */
 248 int timer_interrupt(struct pt_regs * regs)
 249 {
 250         int next_dec;
 251         unsigned long cur_tb;
 252         struct paca_struct *lpaca = get_paca();
 253         unsigned long cpu = lpaca->xPacaIndex;
 254         struct ItLpQueue * lpq;
 255
 256         irq_enter(cpu);
 257
 258         if ((!user_mode(regs)) && (prof_buffer))
 259                 ppc_do_profile(instruction_pointer(regs));
 260
 261         pmc_timeslice_tick(); /* Hack this in for now */
 262
 263         lpaca->xLpPaca.xIntDword.xFields.xDecrInt = 0;
 264
 265         while (lpaca->next_jiffy_update_tb <= (cur_tb = get_tb())) {
 266
 267 #ifdef CONFIG_SMP
 268                 smp_local_timer_interrupt(regs);
 269 #endif
 270                 if (cpu == 0) {
 271                         write_lock(&xtime_lock);
 272                         tb_last_stamp = lpaca->next_jiffy_update_tb;
 273                         do_timer(regs);
 274                         timer_sync_xtime( cur_tb );
 275                         timer_check_rtc();
 276                         write_unlock(&xtime_lock);
 277                         if ( adjusting_time && (time_adjust == 0) )
 278                                 ppc_adjtimex();
 279                 }
 280                 lpaca->next_jiffy_update_tb += tb_ticks_per_jiffy;
 281         }
 282
 283         next_dec = lpaca->next_jiffy_update_tb - cur_tb;
 284         if (next_dec > lpaca->default_decr)
 285                 next_dec = lpaca->default_decr;
 286         set_dec(next_dec);
 287
 288         lpq = lpaca->lpQueuePtr;
 289         if (lpq && ItLpQueue_isLpIntPending(lpq))
 290                 lpEvent_count += ItLpQueue_process(lpq, regs);
 291
 292         irq_exit(cpu);
 293
 294         if (softirq_pending(cpu))
 295                 do_softirq();
 296
 297         return 1;
 298 }
 299
 300
 301 /*
 302  * This version of gettimeofday has microsecond resolution.
 303  */
 304 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
 305 {
 306         unsigned long sec, usec, tb_ticks;
 307         unsigned long xsec, tb_xsec;
 308         unsigned long temp_tb_to_xs, temp_stamp_xsec;
 309         unsigned long tb_count_1, tb_count_2;
 310         unsigned long always_zero;
 311         struct systemcfg *gtdp;
 312
 313         gtdp = systemcfg;
 314         /*
 315          * The following loop guarantees that we see a consistent view of the
 316          * tb_to_xs and stamp_xsec variables.  These two variables can change
 317          * (eg. when xntpd adjusts the clock frequency) and an inconsistent
 318          * view (one variable changed, the other not) could result in a wildly
 319          * wrong result for do_gettimeofday.
 320          *
 321          * The code which updates these variables (ppc_adjtimex below)
 322          * increments tb_update_count, then updates the two variables and then
 323          * increments tb_update_count again.  This code reads tb_update_count,
 324          * reads the two variables and then reads tb_update_count again.  It
 325          * loops doing this until the two reads of tb_update_count yield the
 326          * same value and that value is even.  This ensures a consistent view
 327          * of the two variables.
 328          *
 329          * The strange looking assembler code below causes the hardware to
 330          * think that reading the two variables is dependent on the first read
 331          * of tb_update_count and that the second reading of tb_update_count is
 332          * dependent on reading the two variables.  This assures ordering
 333          * without the need for a lwsync, which is much more expensive.
 334          */
 335         do {
 336                 tb_ticks = get_tb() - gtdp->tb_orig_stamp;
 337
 338                 tb_count_1 = gtdp->tb_update_count;
 339
 340                 __asm__ __volatile__ (
 341 "               andc    %0,%2,%2\n\
 342                 add     %1,%3,%0\n\
 343 "               : "=&r"(always_zero), "=r"(gtdp)
 344                 : "r"(tb_count_1), "r"(gtdp) );
 345
 346                 temp_tb_to_xs = gtdp->tb_to_xs;
 347                 temp_stamp_xsec = gtdp->stamp_xsec;
 348
 349                 __asm__ __volatile__ (
 350 "               add     %0,%2,%3\n\
 351                 andc    %0,%0,%0\n\
 352                 add     %1,%4,%0\n\
 353 "               : "=&r"(always_zero), "=r"(gtdp)
 354                 : "r"(temp_stamp_xsec), "r"(temp_tb_to_xs), "r"(gtdp) );
 355
 356                 tb_count_2 = gtdp->tb_update_count;
 357
 358         } while ( tb_count_2 - ( tb_count_1 & 0xfffffffffffffffe ) );
 359
 360         /* These calculations are faster (gets rid of divides)
 361          * if done in units of 1/2^20 rather than microseconds.
 362          * The conversion to microseconds at the end is done
 363          * without a divide (and in fact, without a multiply) */
 364         tb_xsec = mulhdu( tb_ticks, temp_tb_to_xs );
 365         xsec = temp_stamp_xsec + tb_xsec;
 366         sec = xsec / XSEC_PER_SEC;
 367         xsec -= sec * XSEC_PER_SEC;
 368         usec = (xsec * USEC_PER_SEC)/XSEC_PER_SEC;
 369
 370         tv->tv_sec = sec;
 371         tv->tv_usec = usec;
 372 }
 373
 374 void do_settimeofday(struct timeval *tv)
 375 {
 376         unsigned long flags;
 377         unsigned long delta_xsec;
 378         long int tb_delta, new_usec, new_sec;
 379         unsigned long new_xsec;
 380
 381         write_lock_irqsave(&xtime_lock, flags);
 382         /* Updating the RTC is not the job of this code. If the time is
 383          * stepped under NTP, the RTC will be update after STA_UNSYNC
 384          * is cleared. Tool like clock/hwclock either copy the RTC
 385          * to the system time, in which case there is no point in writing
 386          * to the RTC again, or write to the RTC but then they don't call
 387          * settimeofday to perform this operation.
 388          */
 389 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 390         if ( first_settimeofday ) {
 391                 iSeries_tb_recal();
 392                 first_settimeofday = 0;
 393         }
 394 #endif
 395         tb_delta = tb_ticks_since(tb_last_stamp);
 396         tb_delta += (jiffies - wall_jiffies) * tb_ticks_per_jiffy;
 397
 398         new_sec = tv->tv_sec;
 399         new_usec = tv->tv_usec - tb_delta / tb_ticks_per_usec;
 400         while (new_usec <0) {
 401                 new_sec--;
 402                 new_usec += USEC_PER_SEC;
 403         }
 404         xtime.tv_usec = new_usec;
 405         xtime.tv_sec = new_sec;
 406
 407         /* In case of a large backwards jump in time with NTP, we want the
 408          * clock to be updated as soon as the PLL is again in lock.
 409          */
 410         last_rtc_update = new_sec - 658;
 411
 412         time_adjust = 0;                /* stop active adjtime() */
 413         time_status |= STA_UNSYNC;
 414         time_maxerror = NTP_PHASE_LIMIT;
 415         time_esterror = NTP_PHASE_LIMIT;
 416
 417         delta_xsec = mulhdu( (tb_last_stamp-systemcfg->tb_orig_stamp), systemcfg->tb_to_xs );
 418         new_xsec = (tv->tv_usec * XSEC_PER_SEC) / USEC_PER_SEC;
 419         new_xsec += tv->tv_sec * XSEC_PER_SEC;
 420         if ( new_xsec > delta_xsec ) {
 421                 systemcfg->stamp_xsec = new_xsec - delta_xsec;
 422         }
 423         else {
 424                 /* This is only for the case where the user is setting the time
 425                  * way back to a time such that the boot time would have been
 426                  * before 1970 ... eg. we booted ten days ago, and we are
 427                  * setting the time to Jan 5, 1970 */
 428                 systemcfg->stamp_xsec = new_xsec;
 429                 systemcfg->tb_orig_stamp = tb_last_stamp;
 430         }
 431
 432         systemcfg->tz_minuteswest = sys_tz.tz_minuteswest;
 433         systemcfg->tz_dsttime = sys_tz.tz_dsttime;
 434
 435         write_unlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
 436 }
 437
 438 /*
 439  * This function is a copy of the architecture independent function
 440  * but which calls do_settimeofday rather than setting the xtime
 441  * fields itself.  This way, the fields which are used for
 442  * do_settimeofday get updated too.
 443  */
 444 long ppc64_sys32_stime(int* tptr)
 445 {
 446         int value;
 447         struct timeval myTimeval;
 448
 449         if (!capable(CAP_SYS_TIME))
 450                 return -EPERM;
 451
 452         if (get_user(value, tptr))
 453                 return -EFAULT;
 454
 455         myTimeval.tv_sec = value;
 456         myTimeval.tv_usec = 0;
 457
 458         do_settimeofday(&myTimeval);
 459
 460         return 0;
 461 }
 462
 463 /*
 464  * This function is a copy of the architecture independent function
 465  * but which calls do_settimeofday rather than setting the xtime
 466  * fields itself.  This way, the fields which are used for
 467  * do_settimeofday get updated too.
 468  */
 469 long ppc64_sys_stime(long* tptr)
 470 {
 471         long value;
 472         struct timeval myTimeval;
 473
 474         if (!capable(CAP_SYS_TIME))
 475                 return -EPERM;
 476
 477         if (get_user(value, tptr))
 478                 return -EFAULT;
 479
 480         myTimeval.tv_sec = value;
 481         myTimeval.tv_usec = 0;
 482
 483         do_settimeofday(&myTimeval);
 484
 485         return 0;
 486 }
 487
 488 void __init time_init(void)
 489 {
 490         /* This function is only called on the boot processor */
 491         unsigned long flags;
 492         struct rtc_time tm;
 493
 494         ppc_md.calibrate_decr();
 495
 496         if ( ! piranha_simulator ) {
 497                 ppc_md.get_boot_time(&tm);
 498         }
 499         write_lock_irqsave(&xtime_lock, flags);
 500         xtime.tv_sec = mktime(tm.tm_year + 1900, tm.tm_mon + 1, tm.tm_mday,
 501                               tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec);
 502         tb_last_stamp = get_tb();
 503         systemcfg->tb_orig_stamp = tb_last_stamp;
 504         systemcfg->tb_update_count = 0;
 505         systemcfg->tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec;
 506         systemcfg->stamp_xsec = xtime.tv_sec * XSEC_PER_SEC;
 507         systemcfg->tb_to_xs = tb_to_xs;
 508
 509         xtime_sync_interval = tb_ticks_per_sec - (tb_ticks_per_sec/8);
 510         next_xtime_sync_tb = tb_last_stamp + xtime_sync_interval;
 511
 512         time_freq = 0;
 513
 514         xtime.tv_usec = 0;
 515         last_rtc_update = xtime.tv_sec;
 516         write_unlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
 517
 518         /* Not exact, but the timer interrupt takes care of this */
 519         set_dec(tb_ticks_per_jiffy);
 520
 521         /* This horrible hack gives setup a hook just before console_init */
 522         setup_before_console_init();
 523 }
 524
 525 /*
 526  * After adjtimex is called, adjust the conversion of tb ticks
 527  * to microseconds to keep do_gettimeofday synchronized
 528  * with ntpd.
 529  *
 530  * Use the time_adjust, time_freq and time_offset computed by adjtimex to
 531  * adjust the frequency.
 532  */
 533
 534 /* #define DEBUG_PPC_ADJTIMEX 1 */
 535
 536 void ppc_adjtimex(void)
 537 {
 538         unsigned long den, new_tb_ticks_per_sec, tb_ticks, old_xsec, new_tb_to_xs, new_xsec, new_stamp_xsec;
 539         unsigned long tb_ticks_per_sec_delta;
 540         long delta_freq, ltemp;
 541         struct div_result divres;
 542         unsigned long flags;
 543         long singleshot_ppm = 0;
 544
 545         /* Compute parts per million frequency adjustment to accomplish the time adjustment
 546            implied by time_offset to be applied over the elapsed time indicated by time_constant.
 547            Use SHIFT_USEC to get it into the same units as time_freq. */
 548         if ( time_offset < 0 ) {
 549                 ltemp = -time_offset;
 550                 ltemp <<= SHIFT_USEC - SHIFT_UPDATE;
 551                 ltemp >>= SHIFT_KG + time_constant;
 552                 ltemp = -ltemp;
 553         }
 554         else {
 555                 ltemp = time_offset;
 556                 ltemp <<= SHIFT_USEC - SHIFT_UPDATE;
 557                 ltemp >>= SHIFT_KG + time_constant;
 558         }
 559
 560         /* If there is a single shot time adjustment in progress */
 561         if ( time_adjust ) {
 562 #ifdef DEBUG_PPC_ADJTIMEX
 563                 printk("ppc_adjtimex: ");
 564                 if ( adjusting_time == 0 )
 565                         printk("starting ");
 566                 printk("single shot time_adjust = %ld\n", time_adjust);
 567 #endif
 568
 569                 adjusting_time = 1;
 570
 571                 /* Compute parts per million frequency adjustment to match time_adjust */
 572                 singleshot_ppm = tickadj * HZ;
 573                 /*
 574                  * The adjustment should be tickadj*HZ to match the code in
 575                  * linux/kernel/timer.c, but experiments show that this is too
 576                  * large. 3/4 of tickadj*HZ seems about right
 577                  */
 578                 singleshot_ppm -= singleshot_ppm / 4;
 579                 /* Use SHIFT_USEC to get it into the same units as time_freq */
 580                 singleshot_ppm <<= SHIFT_USEC;
 581                 if ( time_adjust < 0 )
 582                         singleshot_ppm = -singleshot_ppm;
 583         }
 584         else {
 585 #ifdef DEBUG_PPC_ADJTIMEX
 586                 if ( adjusting_time )
 587                         printk("ppc_adjtimex: ending single shot time_adjust\n");
 588 #endif
 589                 adjusting_time = 0;
 590         }
 591
 592         /* Add up all of the frequency adjustments */
 593         delta_freq = time_freq + ltemp + singleshot_ppm;
 594
 595         /* Compute a new value for tb_ticks_per_sec based on the frequency adjustment */
 596         den = 1000000 * (1 << (SHIFT_USEC - 8));
 597         if ( delta_freq < 0 ) {
 598                 tb_ticks_per_sec_delta = ( tb_ticks_per_sec * ( (-delta_freq) >> (SHIFT_USEC - 8))) / den;
 599                 new_tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec + tb_ticks_per_sec_delta;
 600         }
 601         else {
 602                 tb_ticks_per_sec_delta = ( tb_ticks_per_sec * ( delta_freq >> (SHIFT_USEC - 8))) / den;
 603                 new_tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec - tb_ticks_per_sec_delta;
 604         }
 605
 606 #ifdef DEBUG_PPC_ADJTIMEX
 607         printk("ppc_adjtimex: ltemp = %ld, time_freq = %ld, singleshot_ppm = %ld\n", ltemp, time_freq, singleshot_ppm);
 608         printk("ppc_adjtimex: tb_ticks_per_sec - base = %ld  new = %ld\n", tb_ticks_per_sec, new_tb_ticks_per_sec);
 609 #endif
 610
 611         /*
 612          * Compute a new value of tb_to_xs (used to convert tb to microseconds
 613          * and a new value of stamp_xsec which is the time (in 1/2^20 second
 614          * units) corresponding to tb_orig_stamp.  This new value of stamp_xsec
 615          * compensates for the change in frequency (implied by the new
 616          * tb_to_xs) and so guarantees that the current time remains the same
 617          *
 618          */
 619         tb_ticks = get_tb() - systemcfg->tb_orig_stamp;
 620         div128_by_32( 1024*1024, 0, new_tb_ticks_per_sec, &divres );
 621         new_tb_to_xs = divres.result_low;
 622         new_xsec = mulhdu( tb_ticks, new_tb_to_xs );
 623
 624         write_lock_irqsave( &xtime_lock, flags );
 625         old_xsec = mulhdu( tb_ticks, systemcfg->tb_to_xs );
 626         new_stamp_xsec = systemcfg->stamp_xsec + old_xsec - new_xsec;
 627
 628         /*
 629          * tb_update_count is used to allow the problem state gettimeofday code
 630          * to assure itself that it sees a consistent view of the tb_to_xs and
 631          * stamp_xsec variables.  It reads the tb_update_count, then reads
 632          * tb_to_xs and stamp_xsec and then reads tb_update_count again.  If
 633          * the two values of tb_update_count match and are even then the
 634          * tb_to_xs and stamp_xsec values are consistent.  If not, then it
 635          * loops back and reads them again until this criteria is met.
 636          */
 637         ++(systemcfg->tb_update_count);
 638         wmb();
 639         systemcfg->tb_to_xs = new_tb_to_xs;
 640         systemcfg->stamp_xsec = new_stamp_xsec;
 641         wmb();
 642         ++(systemcfg->tb_update_count);
 643
 644         write_unlock_irqrestore( &xtime_lock, flags );
 645
 646 }
 647
 648
 649 #define TICK_SIZE tick
 650 #define FEBRUARY        2
 651 #define STARTOFTIME     1970
 652 #define SECDAY          86400L
 653 #define SECYR           (SECDAY * 365)
 654 #define leapyear(year)          ((year) % 4 == 0)
 655 #define days_in_year(a)         (leapyear(a) ? 366 : 365)
 656 #define days_in_month(a)        (month_days[(a) - 1])
 657
 658 static int month_days[12] = {
 659         31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31
 660 };
 661
 662 /*
 663  * This only works for the Gregorian calendar - i.e. after 1752 (in the UK)
 664  */
 665 void GregorianDay(struct rtc_time * tm)
 666 {
 667         int leapsToDate;
 668         int lastYear;
 669         int day;
 670         int MonthOffset[] = { 0, 31, 59, 90, 120, 151, 181, 212, 243, 273, 304, 334 };
 671
 672         lastYear=tm->tm_year-1;
 673
 674         /*
 675          * Number of leap corrections to apply up to end of last year
 676          */
 677         leapsToDate = lastYear/4 - lastYear/100 + lastYear/400;
 678
 679         /*
 680          * This year is a leap year if it is divisible by 4 except when it is
 681          * divisible by 100 unless it is divisible by 400
 682          *
 683          * e.g. 1904 was a leap year, 1900 was not, 1996 is, and 2000 will be
 684          */
 685         if((tm->tm_year%4==0) &&
 686            ((tm->tm_year%100!=0) || (tm->tm_year%400==0)) &&
 687            (tm->tm_mon>2))
 688         {
 689                 /*
 690                  * We are past Feb. 29 in a leap year
 691                  */
 692                 day=1;
 693         }
 694         else
 695         {
 696                 day=0;
 697         }
 698
 699         day += lastYear*365 + leapsToDate + MonthOffset[tm->tm_mon-1] +
 700                    tm->tm_mday;
 701
 702         tm->tm_wday=day%7;
 703 }
 704
 705 void to_tm(int tim, struct rtc_time * tm)
 706 {
 707         register int    i;
 708         register long   hms, day;
 709
 710         day = tim / SECDAY;
 711         hms = tim % SECDAY;
 712
 713         /* Hours, minutes, seconds are easy */
 714         tm->tm_hour = hms / 3600;
 715         tm->tm_min = (hms % 3600) / 60;
 716         tm->tm_sec = (hms % 3600) % 60;
 717
 718         /* Number of years in days */
 719         for (i = STARTOFTIME; day >= days_in_year(i); i++)
 720                 day -= days_in_year(i);
 721         tm->tm_year = i;
 722
 723         /* Number of months in days left */
 724         if (leapyear(tm->tm_year))
 725                 days_in_month(FEBRUARY) = 29;
 726         for (i = 1; day >= days_in_month(i); i++)
 727                 day -= days_in_month(i);
 728         days_in_month(FEBRUARY) = 28;
 729         tm->tm_mon = i;
 730
 731         /* Days are what is left over (+1) from all that. */
 732         tm->tm_mday = day + 1;
 733
 734         /*
 735          * Determine the day of week
 736          */
 737         GregorianDay(tm);
 738 }
 739
 740 #if 0
 741 /* Auxiliary function to compute scaling factors */
 742 /* Actually the choice of a timebase running at 1/4 the of the bus
 743  * frequency giving resolution of a few tens of nanoseconds is quite nice.
 744  * It makes this computation very precise (27-28 bits typically) which
 745  * is optimistic considering the stability of most processor clock
 746  * oscillators and the precision with which the timebase frequency
 747  * is measured but does not harm.
 748  */
 749 unsigned mulhwu_scale_factor(unsigned inscale, unsigned outscale) {
 750         unsigned mlt=0, tmp, err;
 751         /* No concern for performance, it's done once: use a stupid
 752          * but safe and compact method to find the multiplier.
 753          */
 754
 755         for (tmp = 1U<<31; tmp != 0; tmp >>= 1) {
 756                 if (mulhwu(inscale, mlt|tmp) < outscale) mlt|=tmp;
 757         }
 758
 759         /* We might still be off by 1 for the best approximation.
 760          * A side effect of this is that if outscale is too large
 761          * the returned value will be zero.
 762          * Many corner cases have been checked and seem to work,
 763          * some might have been forgotten in the test however.
 764          */
 765
 766         err = inscale*(mlt+1);
 767         if (err <= inscale/2) mlt++;
 768         return mlt;
 769   }
 770 #endif
 771
 772 /*
 773  * Divide a 128-bit dividend by a 32-bit divisor, leaving a 128 bit
 774  * result.
 775  */
 776
 777 void div128_by_32( unsigned long dividend_high, unsigned long dividend_low,
 778                    unsigned divisor, struct div_result *dr )
 779 {
 780         unsigned long a,b,c,d, w,x,y,z, ra,rb,rc;
 781
 782         a = dividend_high >> 32;
 783         b = dividend_high & 0xffffffff;
 784         c = dividend_low >> 32;
 785         d = dividend_low & 0xffffffff;
 786
 787         w = a/divisor;
 788         ra = (a - (w * divisor)) << 32;
 789
 790         x = (ra + b)/divisor;
 791         rb = ((ra + b) - (x * divisor)) << 32;
 792
 793         y = (rb + c)/divisor;
 794         rc = ((rb + b) - (y * divisor)) << 32;
 795
 796         z = (rc + d)/divisor;
 797
 798         dr->result_high = (w << 32) + x;
 799         dr->result_low  = (y << 32) + z;
 800
 801 }
 802