]> rtime.felk.cvut.cz Git - sojka/nv-tegra/linux-3.10.git/blob - arch/ppc64/kernel/time.c
Linux-2.6.12-rc2
[sojka/nv-tegra/linux-3.10.git] / 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 #include <linux/security.h>
53
54 #include <asm/segment.h>
55 #include <asm/io.h>
56 #include <asm/processor.h>
57 #include <asm/nvram.h>
58 #include <asm/cache.h>
59 #include <asm/machdep.h>
60 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
61 #include <asm/iSeries/ItLpQueue.h>
62 #include <asm/iSeries/HvCallXm.h>
63 #endif
64 #include <asm/uaccess.h>
65 #include <asm/time.h>
66 #include <asm/ppcdebug.h>
67 #include <asm/prom.h>
68 #include <asm/sections.h>
69 #include <asm/systemcfg.h>
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 EXPORT_SYMBOL(tb_ticks_per_usec);
89 unsigned long tb_ticks_per_sec;
90 unsigned long tb_to_xs;
91 unsigned      tb_to_us;
92 unsigned long processor_freq;
93 DEFINE_SPINLOCK(rtc_lock);
94
95 unsigned long tb_to_ns_scale;
96 unsigned long tb_to_ns_shift;
97
98 struct gettimeofday_struct do_gtod;
99
100 extern unsigned long wall_jiffies;
101 extern unsigned long lpevent_count;
102 extern int smp_tb_synchronized;
103
104 extern struct timezone sys_tz;
105
106 void ppc_adjtimex(void);
107
108 static unsigned adjusting_time = 0;
109
110 static __inline__ void timer_check_rtc(void)
111 {
112         /*
113          * update the rtc when needed, this should be performed on the
114          * right fraction of a second. Half or full second ?
115          * Full second works on mk48t59 clocks, others need testing.
116          * Note that this update is basically only used through 
117          * the adjtimex system calls. Setting the HW clock in
118          * any other way is a /dev/rtc and userland business.
119          * This is still wrong by -0.5/+1.5 jiffies because of the
120          * timer interrupt resolution and possible delay, but here we 
121          * hit a quantization limit which can only be solved by higher
122          * resolution timers and decoupling time management from timer
123          * interrupts. This is also wrong on the clocks
124          * which require being written at the half second boundary.
125          * We should have an rtc call that only sets the minutes and
126          * seconds like on Intel to avoid problems with non UTC clocks.
127          */
128         if ( (time_status & STA_UNSYNC) == 0 &&
129              xtime.tv_sec - last_rtc_update >= 659 &&
130              abs((xtime.tv_nsec/1000) - (1000000-1000000/HZ)) < 500000/HZ &&
131              jiffies - wall_jiffies == 1) {
132             struct rtc_time tm;
133             to_tm(xtime.tv_sec+1, &tm);
134             tm.tm_year -= 1900;
135             tm.tm_mon -= 1;
136             if (ppc_md.set_rtc_time(&tm) == 0)
137                 last_rtc_update = xtime.tv_sec+1;
138             else
139                 /* Try again one minute later */
140                 last_rtc_update += 60;
141         }
142 }
143
144 /*
145  * This version of gettimeofday has microsecond resolution.
146  */
147 static inline void __do_gettimeofday(struct timeval *tv, unsigned long tb_val)
148 {
149         unsigned long sec, usec, tb_ticks;
150         unsigned long xsec, tb_xsec;
151         struct gettimeofday_vars * temp_varp;
152         unsigned long temp_tb_to_xs, temp_stamp_xsec;
153
154         /*
155          * These calculations are faster (gets rid of divides)
156          * if done in units of 1/2^20 rather than microseconds.
157          * The conversion to microseconds at the end is done
158          * without a divide (and in fact, without a multiply)
159          */
160         temp_varp = do_gtod.varp;
161         tb_ticks = tb_val - temp_varp->tb_orig_stamp;
162         temp_tb_to_xs = temp_varp->tb_to_xs;
163         temp_stamp_xsec = temp_varp->stamp_xsec;
164         tb_xsec = mulhdu( tb_ticks, temp_tb_to_xs );
165         xsec = temp_stamp_xsec + tb_xsec;
166         sec = xsec / XSEC_PER_SEC;
167         xsec -= sec * XSEC_PER_SEC;
168         usec = (xsec * USEC_PER_SEC)/XSEC_PER_SEC;
169
170         tv->tv_sec = sec;
171         tv->tv_usec = usec;
172 }
173
174 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
175 {
176         __do_gettimeofday(tv, get_tb());
177 }
178
179 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
180
181 /* Synchronize xtime with do_gettimeofday */ 
182
183 static inline void timer_sync_xtime(unsigned long cur_tb)
184 {
185         struct timeval my_tv;
186
187         __do_gettimeofday(&my_tv, cur_tb);
188
189         if (xtime.tv_sec <= my_tv.tv_sec) {
190                 xtime.tv_sec = my_tv.tv_sec;
191                 xtime.tv_nsec = my_tv.tv_usec * 1000;
192         }
193 }
194
195 /*
196  * When the timebase - tb_orig_stamp gets too big, we do a manipulation
197  * between tb_orig_stamp and stamp_xsec. The goal here is to keep the
198  * difference tb - tb_orig_stamp small enough to always fit inside a
199  * 32 bits number. This is a requirement of our fast 32 bits userland
200  * implementation in the vdso. If we "miss" a call to this function
201  * (interrupt latency, CPU locked in a spinlock, ...) and we end up
202  * with a too big difference, then the vdso will fallback to calling
203  * the syscall
204  */
205 static __inline__ void timer_recalc_offset(unsigned long cur_tb)
206 {
207         struct gettimeofday_vars * temp_varp;
208         unsigned temp_idx;
209         unsigned long offset, new_stamp_xsec, new_tb_orig_stamp;
210
211         if (((cur_tb - do_gtod.varp->tb_orig_stamp) & 0x80000000u) == 0)
212                 return;
213
214         temp_idx = (do_gtod.var_idx == 0);
215         temp_varp = &do_gtod.vars[temp_idx];
216
217         new_tb_orig_stamp = cur_tb;
218         offset = new_tb_orig_stamp - do_gtod.varp->tb_orig_stamp;
219         new_stamp_xsec = do_gtod.varp->stamp_xsec + mulhdu(offset, do_gtod.varp->tb_to_xs);
220
221         temp_varp->tb_to_xs = do_gtod.varp->tb_to_xs;
222         temp_varp->tb_orig_stamp = new_tb_orig_stamp;
223         temp_varp->stamp_xsec = new_stamp_xsec;
224         mb();
225         do_gtod.varp = temp_varp;
226         do_gtod.var_idx = temp_idx;
227
228         ++(systemcfg->tb_update_count);
229         wmb();
230         systemcfg->tb_orig_stamp = new_tb_orig_stamp;
231         systemcfg->stamp_xsec = new_stamp_xsec;
232         wmb();
233         ++(systemcfg->tb_update_count);
234 }
235
236 #ifdef CONFIG_SMP
237 unsigned long profile_pc(struct pt_regs *regs)
238 {
239         unsigned long pc = instruction_pointer(regs);
240
241         if (in_lock_functions(pc))
242                 return regs->link;
243
244         return pc;
245 }
246 EXPORT_SYMBOL(profile_pc);
247 #endif
248
249 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
250
251 /* 
252  * This function recalibrates the timebase based on the 49-bit time-of-day
253  * value in the Titan chip.  The Titan is much more accurate than the value
254  * returned by the service processor for the timebase frequency.  
255  */
256
257 static void iSeries_tb_recal(void)
258 {
259         struct div_result divres;
260         unsigned long titan, tb;
261         tb = get_tb();
262         titan = HvCallXm_loadTod();
263         if ( iSeries_recal_titan ) {
264                 unsigned long tb_ticks = tb - iSeries_recal_tb;
265                 unsigned long titan_usec = (titan - iSeries_recal_titan) >> 12;
266                 unsigned long new_tb_ticks_per_sec   = (tb_ticks * USEC_PER_SEC)/titan_usec;
267                 unsigned long new_tb_ticks_per_jiffy = (new_tb_ticks_per_sec+(HZ/2))/HZ;
268                 long tick_diff = new_tb_ticks_per_jiffy - tb_ticks_per_jiffy;
269                 char sign = '+';                
270                 /* make sure tb_ticks_per_sec and tb_ticks_per_jiffy are consistent */
271                 new_tb_ticks_per_sec = new_tb_ticks_per_jiffy * HZ;
272
273                 if ( tick_diff < 0 ) {
274                         tick_diff = -tick_diff;
275                         sign = '-';
276                 }
277                 if ( tick_diff ) {
278                         if ( tick_diff < tb_ticks_per_jiffy/25 ) {
279                                 printk( "Titan recalibrate: new tb_ticks_per_jiffy = %lu (%c%ld)\n",
280                                                 new_tb_ticks_per_jiffy, sign, tick_diff );
281                                 tb_ticks_per_jiffy = new_tb_ticks_per_jiffy;
282                                 tb_ticks_per_sec   = new_tb_ticks_per_sec;
283                                 div128_by_32( XSEC_PER_SEC, 0, tb_ticks_per_sec, &divres );
284                                 do_gtod.tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec;
285                                 tb_to_xs = divres.result_low;
286                                 do_gtod.varp->tb_to_xs = tb_to_xs;
287                                 systemcfg->tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec;
288                                 systemcfg->tb_to_xs = tb_to_xs;
289                         }
290                         else {
291                                 printk( "Titan recalibrate: FAILED (difference > 4 percent)\n"
292                                         "                   new tb_ticks_per_jiffy = %lu\n"
293                                         "                   old tb_ticks_per_jiffy = %lu\n",
294                                         new_tb_ticks_per_jiffy, tb_ticks_per_jiffy );
295                         }
296                 }
297         }
298         iSeries_recal_titan = titan;
299         iSeries_recal_tb = tb;
300 }
301 #endif
302
303 /*
304  * For iSeries shared processors, we have to let the hypervisor
305  * set the hardware decrementer.  We set a virtual decrementer
306  * in the lppaca and call the hypervisor if the virtual
307  * decrementer is less than the current value in the hardware
308  * decrementer. (almost always the new decrementer value will
309  * be greater than the current hardware decementer so the hypervisor
310  * call will not be needed)
311  */
312
313 unsigned long tb_last_stamp __cacheline_aligned_in_smp;
314
315 /*
316  * timer_interrupt - gets called when the decrementer overflows,
317  * with interrupts disabled.
318  */
319 int timer_interrupt(struct pt_regs * regs)
320 {
321         int next_dec;
322         unsigned long cur_tb;
323         struct paca_struct *lpaca = get_paca();
324         unsigned long cpu = smp_processor_id();
325
326         irq_enter();
327
328 #ifndef CONFIG_PPC_ISERIES
329         profile_tick(CPU_PROFILING, regs);
330 #endif
331
332         lpaca->lppaca.int_dword.fields.decr_int = 0;
333
334         while (lpaca->next_jiffy_update_tb <= (cur_tb = get_tb())) {
335                 /*
336                  * We cannot disable the decrementer, so in the period
337                  * between this cpu's being marked offline in cpu_online_map
338                  * and calling stop-self, it is taking timer interrupts.
339                  * Avoid calling into the scheduler rebalancing code if this
340                  * is the case.
341                  */
342                 if (!cpu_is_offline(cpu))
343                         update_process_times(user_mode(regs));
344                 /*
345                  * No need to check whether cpu is offline here; boot_cpuid
346                  * should have been fixed up by now.
347                  */
348                 if (cpu == boot_cpuid) {
349                         write_seqlock(&xtime_lock);
350                         tb_last_stamp = lpaca->next_jiffy_update_tb;
351                         timer_recalc_offset(lpaca->next_jiffy_update_tb);
352                         do_timer(regs);
353                         timer_sync_xtime(lpaca->next_jiffy_update_tb);
354                         timer_check_rtc();
355                         write_sequnlock(&xtime_lock);
356                         if ( adjusting_time && (time_adjust == 0) )
357                                 ppc_adjtimex();
358                 }
359                 lpaca->next_jiffy_update_tb += tb_ticks_per_jiffy;
360         }
361         
362         next_dec = lpaca->next_jiffy_update_tb - cur_tb;
363         if (next_dec > lpaca->default_decr)
364                 next_dec = lpaca->default_decr;
365         set_dec(next_dec);
366
367 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
368         {
369                 struct ItLpQueue *lpq = lpaca->lpqueue_ptr;
370                 if (lpq && ItLpQueue_isLpIntPending(lpq))
371                         lpevent_count += ItLpQueue_process(lpq, regs);
372         }
373 #endif
374
375 /* collect purr register values often, for accurate calculations */
376 #if defined(CONFIG_PPC_PSERIES)
377         if (cur_cpu_spec->firmware_features & FW_FEATURE_SPLPAR) {
378                 struct cpu_usage *cu = &__get_cpu_var(cpu_usage_array);
379                 cu->current_tb = mfspr(SPRN_PURR);
380         }
381 #endif
382
383         irq_exit();
384
385         return 1;
386 }
387
388 /*
389  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
390  *
391  * Note: mulhdu(a, b) (multiply high double unsigned) returns
392  * the high 64 bits of a * b, i.e. (a * b) >> 64, where a and b
393  * are 64-bit unsigned numbers.
394  */
395 unsigned long long sched_clock(void)
396 {
397         return mulhdu(get_tb(), tb_to_ns_scale) << tb_to_ns_shift;
398 }
399
400 int do_settimeofday(struct timespec *tv)
401 {
402         time_t wtm_sec, new_sec = tv->tv_sec;
403         long wtm_nsec, new_nsec = tv->tv_nsec;
404         unsigned long flags;
405         unsigned long delta_xsec;
406         long int tb_delta;
407         unsigned long new_xsec;
408
409         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
410                 return -EINVAL;
411
412         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
413         /* Updating the RTC is not the job of this code. If the time is
414          * stepped under NTP, the RTC will be update after STA_UNSYNC
415          * is cleared. Tool like clock/hwclock either copy the RTC
416          * to the system time, in which case there is no point in writing
417          * to the RTC again, or write to the RTC but then they don't call
418          * settimeofday to perform this operation.
419          */
420 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
421         if ( first_settimeofday ) {
422                 iSeries_tb_recal();
423                 first_settimeofday = 0;
424         }
425 #endif
426         tb_delta = tb_ticks_since(tb_last_stamp);
427         tb_delta += (jiffies - wall_jiffies) * tb_ticks_per_jiffy;
428
429         new_nsec -= tb_delta / tb_ticks_per_usec / 1000;
430
431         wtm_sec  = wall_to_monotonic.tv_sec + (xtime.tv_sec - new_sec);
432         wtm_nsec = wall_to_monotonic.tv_nsec + (xtime.tv_nsec - new_nsec);
433
434         set_normalized_timespec(&xtime, new_sec, new_nsec);
435         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic, wtm_sec, wtm_nsec);
436
437         /* In case of a large backwards jump in time with NTP, we want the 
438          * clock to be updated as soon as the PLL is again in lock.
439          */
440         last_rtc_update = new_sec - 658;
441
442         time_adjust = 0;                /* stop active adjtime() */
443         time_status |= STA_UNSYNC;
444         time_maxerror = NTP_PHASE_LIMIT;
445         time_esterror = NTP_PHASE_LIMIT;
446
447         delta_xsec = mulhdu( (tb_last_stamp-do_gtod.varp->tb_orig_stamp),
448                              do_gtod.varp->tb_to_xs );
449
450         new_xsec = (new_nsec * XSEC_PER_SEC) / NSEC_PER_SEC;
451         new_xsec += new_sec * XSEC_PER_SEC;
452         if ( new_xsec > delta_xsec ) {
453                 do_gtod.varp->stamp_xsec = new_xsec - delta_xsec;
454                 systemcfg->stamp_xsec = new_xsec - delta_xsec;
455         }
456         else {
457                 /* This is only for the case where the user is setting the time
458                  * way back to a time such that the boot time would have been
459                  * before 1970 ... eg. we booted ten days ago, and we are setting
460                  * the time to Jan 5, 1970 */
461                 do_gtod.varp->stamp_xsec = new_xsec;
462                 do_gtod.varp->tb_orig_stamp = tb_last_stamp;
463                 systemcfg->stamp_xsec = new_xsec;
464                 systemcfg->tb_orig_stamp = tb_last_stamp;
465         }
466
467         systemcfg->tz_minuteswest = sys_tz.tz_minuteswest;
468         systemcfg->tz_dsttime = sys_tz.tz_dsttime;
469
470         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
471         clock_was_set();
472         return 0;
473 }
474
475 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
476
477 void __init time_init(void)
478 {
479         /* This function is only called on the boot processor */
480         unsigned long flags;
481         struct rtc_time tm;
482         struct div_result res;
483         unsigned long scale, shift;
484
485         ppc_md.calibrate_decr();
486
487         /*
488          * Compute scale factor for sched_clock.
489          * The calibrate_decr() function has set tb_ticks_per_sec,
490          * which is the timebase frequency.
491          * We compute 1e9 * 2^64 / tb_ticks_per_sec and interpret
492          * the 128-bit result as a 64.64 fixed-point number.
493          * We then shift that number right until it is less than 1.0,
494          * giving us the scale factor and shift count to use in
495          * sched_clock().
496          */
497         div128_by_32(1000000000, 0, tb_ticks_per_sec, &res);
498         scale = res.result_low;
499         for (shift = 0; res.result_high != 0; ++shift) {
500                 scale = (scale >> 1) | (res.result_high << 63);
501                 res.result_high >>= 1;
502         }
503         tb_to_ns_scale = scale;
504         tb_to_ns_shift = shift;
505
506 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
507         if (!piranha_simulator)
508 #endif
509                 ppc_md.get_boot_time(&tm);
510
511         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
512         xtime.tv_sec = mktime(tm.tm_year + 1900, tm.tm_mon + 1, tm.tm_mday,
513                               tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec);
514         tb_last_stamp = get_tb();
515         do_gtod.varp = &do_gtod.vars[0];
516         do_gtod.var_idx = 0;
517         do_gtod.varp->tb_orig_stamp = tb_last_stamp;
518         do_gtod.varp->stamp_xsec = xtime.tv_sec * XSEC_PER_SEC;
519         do_gtod.tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec;
520         do_gtod.varp->tb_to_xs = tb_to_xs;
521         do_gtod.tb_to_us = tb_to_us;
522         systemcfg->tb_orig_stamp = tb_last_stamp;
523         systemcfg->tb_update_count = 0;
524         systemcfg->tb_ticks_per_sec = tb_ticks_per_sec;
525         systemcfg->stamp_xsec = xtime.tv_sec * XSEC_PER_SEC;
526         systemcfg->tb_to_xs = tb_to_xs;
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         write_seqlock_irqsave( &xtime_lock, flags );
633         tb_ticks = get_tb() - do_gtod.varp->tb_orig_stamp;
634         div128_by_32( 1024*1024, 0, new_tb_ticks_per_sec, &divres );
635         new_tb_to_xs = divres.result_low;
636         new_xsec = mulhdu( tb_ticks, new_tb_to_xs );
637
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         temp_idx = (do_gtod.var_idx == 0);
646         temp_varp = &do_gtod.vars[temp_idx];
647
648         temp_varp->tb_to_xs = new_tb_to_xs;
649         temp_varp->stamp_xsec = new_stamp_xsec;
650         temp_varp->tb_orig_stamp = do_gtod.varp->tb_orig_stamp;
651         mb();
652         do_gtod.varp = temp_varp;
653         do_gtod.var_idx = temp_idx;
654
655         /*
656          * tb_update_count is used to allow the problem state gettimeofday code
657          * to assure itself that it sees a consistent view of the tb_to_xs and
658          * stamp_xsec variables.  It reads the tb_update_count, then reads
659          * tb_to_xs and stamp_xsec and then reads tb_update_count again.  If
660          * the two values of tb_update_count match and are even then the
661          * tb_to_xs and stamp_xsec values are consistent.  If not, then it
662          * loops back and reads them again until this criteria is met.
663          */
664         ++(systemcfg->tb_update_count);
665         wmb();
666         systemcfg->tb_to_xs = new_tb_to_xs;
667         systemcfg->stamp_xsec = new_stamp_xsec;
668         wmb();
669         ++(systemcfg->tb_update_count);
670
671         write_sequnlock_irqrestore( &xtime_lock, flags );
672
673 }
674
675
676 #define TICK_SIZE tick
677 #define FEBRUARY        2
678 #define STARTOFTIME     1970
679 #define SECDAY          86400L
680 #define SECYR           (SECDAY * 365)
681 #define leapyear(year)          ((year) % 4 == 0)
682 #define days_in_year(a)         (leapyear(a) ? 366 : 365)
683 #define days_in_month(a)        (month_days[(a) - 1])
684
685 static int month_days[12] = {
686         31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31
687 };
688
689 /*
690  * This only works for the Gregorian calendar - i.e. after 1752 (in the UK)
691  */
692 void GregorianDay(struct rtc_time * tm)
693 {
694         int leapsToDate;
695         int lastYear;
696         int day;
697         int MonthOffset[] = { 0, 31, 59, 90, 120, 151, 181, 212, 243, 273, 304, 334 };
698
699         lastYear=tm->tm_year-1;
700
701         /*
702          * Number of leap corrections to apply up to end of last year
703          */
704         leapsToDate = lastYear/4 - lastYear/100 + lastYear/400;
705
706         /*
707          * This year is a leap year if it is divisible by 4 except when it is
708          * divisible by 100 unless it is divisible by 400
709          *
710          * e.g. 1904 was a leap year, 1900 was not, 1996 is, and 2000 will be
711          */
712         if((tm->tm_year%4==0) &&
713            ((tm->tm_year%100!=0) || (tm->tm_year%400==0)) &&
714            (tm->tm_mon>2))
715         {
716                 /*
717                  * We are past Feb. 29 in a leap year
718                  */
719                 day=1;
720         }
721         else
722         {
723                 day=0;
724         }
725
726         day += lastYear*365 + leapsToDate + MonthOffset[tm->tm_mon-1] +
727                    tm->tm_mday;
728
729         tm->tm_wday=day%7;
730 }
731
732 void to_tm(int tim, struct rtc_time * tm)
733 {
734         register int    i;
735         register long   hms, day;
736
737         day = tim / SECDAY;
738         hms = tim % SECDAY;
739
740         /* Hours, minutes, seconds are easy */
741         tm->tm_hour = hms / 3600;
742         tm->tm_min = (hms % 3600) / 60;
743         tm->tm_sec = (hms % 3600) % 60;
744
745         /* Number of years in days */
746         for (i = STARTOFTIME; day >= days_in_year(i); i++)
747                 day -= days_in_year(i);
748         tm->tm_year = i;
749
750         /* Number of months in days left */
751         if (leapyear(tm->tm_year))
752                 days_in_month(FEBRUARY) = 29;
753         for (i = 1; day >= days_in_month(i); i++)
754                 day -= days_in_month(i);
755         days_in_month(FEBRUARY) = 28;
756         tm->tm_mon = i;
757
758         /* Days are what is left over (+1) from all that. */
759         tm->tm_mday = day + 1;
760
761         /*
762          * Determine the day of week
763          */
764         GregorianDay(tm);
765 }
766
767 /* Auxiliary function to compute scaling factors */
768 /* Actually the choice of a timebase running at 1/4 the of the bus
769  * frequency giving resolution of a few tens of nanoseconds is quite nice.
770  * It makes this computation very precise (27-28 bits typically) which
771  * is optimistic considering the stability of most processor clock
772  * oscillators and the precision with which the timebase frequency
773  * is measured but does not harm.
774  */
775 unsigned mulhwu_scale_factor(unsigned inscale, unsigned outscale) {
776         unsigned mlt=0, tmp, err;
777         /* No concern for performance, it's done once: use a stupid
778          * but safe and compact method to find the multiplier.
779          */
780   
781         for (tmp = 1U<<31; tmp != 0; tmp >>= 1) {
782                 if (mulhwu(inscale, mlt|tmp) < outscale) mlt|=tmp;
783         }
784   
785         /* We might still be off by 1 for the best approximation.
786          * A side effect of this is that if outscale is too large
787          * the returned value will be zero.
788          * Many corner cases have been checked and seem to work,
789          * some might have been forgotten in the test however.
790          */
791   
792         err = inscale*(mlt+1);
793         if (err <= inscale/2) mlt++;
794         return mlt;
795   }
796
797 /*
798  * Divide a 128-bit dividend by a 32-bit divisor, leaving a 128 bit
799  * result.
800  */
801
802 void div128_by_32( unsigned long dividend_high, unsigned long dividend_low,
803                    unsigned divisor, struct div_result *dr )
804 {
805         unsigned long a,b,c,d, w,x,y,z, ra,rb,rc;
806
807         a = dividend_high >> 32;
808         b = dividend_high & 0xffffffff;
809         c = dividend_low >> 32;
810         d = dividend_low & 0xffffffff;
811
812         w = a/divisor;
813         ra = (a - (w * divisor)) << 32;
814
815         x = (ra + b)/divisor;
816         rb = ((ra + b) - (x * divisor)) << 32;
817
818         y = (rb + c)/divisor;
819         rc = ((rb + b) - (y * divisor)) << 32;
820
821         z = (rc + d)/divisor;
822
823         dr->result_high = (w << 32) + x;
824         dr->result_low  = (y << 32) + z;
825
826 }
827