Merge tag 'drm-misc-next-2021-07-16' of git://anongit.freedesktop.org/drm/drm-misc...
[linux-2.6-microblaze.git] / include / linux / clocksource.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*  linux/include/linux/clocksource.h
3  *
4  *  This file contains the structure definitions for clocksources.
5  *
6  *  If you are not a clocksource, or timekeeping code, you should
7  *  not be including this file!
8  */
9 #ifndef _LINUX_CLOCKSOURCE_H
10 #define _LINUX_CLOCKSOURCE_H
11
12 #include <linux/types.h>
13 #include <linux/timex.h>
14 #include <linux/time.h>
15 #include <linux/list.h>
16 #include <linux/cache.h>
17 #include <linux/timer.h>
18 #include <linux/init.h>
19 #include <linux/of.h>
20 #include <linux/clocksource_ids.h>
21 #include <asm/div64.h>
22 #include <asm/io.h>
23
24 struct clocksource;
25 struct module;
26
27 #if defined(CONFIG_ARCH_CLOCKSOURCE_DATA) || \
28     defined(CONFIG_GENERIC_GETTIMEOFDAY)
29 #include <asm/clocksource.h>
30 #endif
31
32 #include <vdso/clocksource.h>
33
34 /**
35  * struct clocksource - hardware abstraction for a free running counter
36  *      Provides mostly state-free accessors to the underlying hardware.
37  *      This is the structure used for system time.
38  *
39  * @read:               Returns a cycle value, passes clocksource as argument
40  * @mask:               Bitmask for two's complement
41  *                      subtraction of non 64 bit counters
42  * @mult:               Cycle to nanosecond multiplier
43  * @shift:              Cycle to nanosecond divisor (power of two)
44  * @max_idle_ns:        Maximum idle time permitted by the clocksource (nsecs)
45  * @maxadj:             Maximum adjustment value to mult (~11%)
46  * @uncertainty_margin: Maximum uncertainty in nanoseconds per half second.
47  *                      Zero says to use default WATCHDOG_THRESHOLD.
48  * @archdata:           Optional arch-specific data
49  * @max_cycles:         Maximum safe cycle value which won't overflow on
50  *                      multiplication
51  * @name:               Pointer to clocksource name
52  * @list:               List head for registration (internal)
53  * @rating:             Rating value for selection (higher is better)
54  *                      To avoid rating inflation the following
55  *                      list should give you a guide as to how
56  *                      to assign your clocksource a rating
57  *                      1-99: Unfit for real use
58  *                              Only available for bootup and testing purposes.
59  *                      100-199: Base level usability.
60  *                              Functional for real use, but not desired.
61  *                      200-299: Good.
62  *                              A correct and usable clocksource.
63  *                      300-399: Desired.
64  *                              A reasonably fast and accurate clocksource.
65  *                      400-499: Perfect
66  *                              The ideal clocksource. A must-use where
67  *                              available.
68  * @id:                 Defaults to CSID_GENERIC. The id value is captured
69  *                      in certain snapshot functions to allow callers to
70  *                      validate the clocksource from which the snapshot was
71  *                      taken.
72  * @flags:              Flags describing special properties
73  * @enable:             Optional function to enable the clocksource
74  * @disable:            Optional function to disable the clocksource
75  * @suspend:            Optional suspend function for the clocksource
76  * @resume:             Optional resume function for the clocksource
77  * @mark_unstable:      Optional function to inform the clocksource driver that
78  *                      the watchdog marked the clocksource unstable
79  * @tick_stable:        Optional function called periodically from the watchdog
80  *                      code to provide stable synchronization points
81  * @wd_list:            List head to enqueue into the watchdog list (internal)
82  * @cs_last:            Last clocksource value for clocksource watchdog
83  * @wd_last:            Last watchdog value corresponding to @cs_last
84  * @owner:              Module reference, must be set by clocksource in modules
85  *
86  * Note: This struct is not used in hotpathes of the timekeeping code
87  * because the timekeeper caches the hot path fields in its own data
88  * structure, so no cache line alignment is required,
89  *
90  * The pointer to the clocksource itself is handed to the read
91  * callback. If you need extra information there you can wrap struct
92  * clocksource into your own struct. Depending on the amount of
93  * information you need you should consider to cache line align that
94  * structure.
95  */
96 struct clocksource {
97         u64                     (*read)(struct clocksource *cs);
98         u64                     mask;
99         u32                     mult;
100         u32                     shift;
101         u64                     max_idle_ns;
102         u32                     maxadj;
103         u32                     uncertainty_margin;
104 #ifdef CONFIG_ARCH_CLOCKSOURCE_DATA
105         struct arch_clocksource_data archdata;
106 #endif
107         u64                     max_cycles;
108         const char              *name;
109         struct list_head        list;
110         int                     rating;
111         enum clocksource_ids    id;
112         enum vdso_clock_mode    vdso_clock_mode;
113         unsigned long           flags;
114
115         int                     (*enable)(struct clocksource *cs);
116         void                    (*disable)(struct clocksource *cs);
117         void                    (*suspend)(struct clocksource *cs);
118         void                    (*resume)(struct clocksource *cs);
119         void                    (*mark_unstable)(struct clocksource *cs);
120         void                    (*tick_stable)(struct clocksource *cs);
121
122         /* private: */
123 #ifdef CONFIG_CLOCKSOURCE_WATCHDOG
124         /* Watchdog related data, used by the framework */
125         struct list_head        wd_list;
126         u64                     cs_last;
127         u64                     wd_last;
128 #endif
129         struct module           *owner;
130 };
131
132 /*
133  * Clock source flags bits::
134  */
135 #define CLOCK_SOURCE_IS_CONTINUOUS              0x01
136 #define CLOCK_SOURCE_MUST_VERIFY                0x02
137
138 #define CLOCK_SOURCE_WATCHDOG                   0x10
139 #define CLOCK_SOURCE_VALID_FOR_HRES             0x20
140 #define CLOCK_SOURCE_UNSTABLE                   0x40
141 #define CLOCK_SOURCE_SUSPEND_NONSTOP            0x80
142 #define CLOCK_SOURCE_RESELECT                   0x100
143 #define CLOCK_SOURCE_VERIFY_PERCPU              0x200
144 /* simplify initialization of mask field */
145 #define CLOCKSOURCE_MASK(bits) GENMASK_ULL((bits) - 1, 0)
146
147 static inline u32 clocksource_freq2mult(u32 freq, u32 shift_constant, u64 from)
148 {
149         /*  freq = cyc/from
150          *  mult/2^shift  = ns/cyc
151          *  mult = ns/cyc * 2^shift
152          *  mult = from/freq * 2^shift
153          *  mult = from * 2^shift / freq
154          *  mult = (from<<shift) / freq
155          */
156         u64 tmp = ((u64)from) << shift_constant;
157
158         tmp += freq/2; /* round for do_div */
159         do_div(tmp, freq);
160
161         return (u32)tmp;
162 }
163
164 /**
165  * clocksource_khz2mult - calculates mult from khz and shift
166  * @khz:                Clocksource frequency in KHz
167  * @shift_constant:     Clocksource shift factor
168  *
169  * Helper functions that converts a khz counter frequency to a timsource
170  * multiplier, given the clocksource shift value
171  */
172 static inline u32 clocksource_khz2mult(u32 khz, u32 shift_constant)
173 {
174         return clocksource_freq2mult(khz, shift_constant, NSEC_PER_MSEC);
175 }
176
177 /**
178  * clocksource_hz2mult - calculates mult from hz and shift
179  * @hz:                 Clocksource frequency in Hz
180  * @shift_constant:     Clocksource shift factor
181  *
182  * Helper functions that converts a hz counter
183  * frequency to a timsource multiplier, given the
184  * clocksource shift value
185  */
186 static inline u32 clocksource_hz2mult(u32 hz, u32 shift_constant)
187 {
188         return clocksource_freq2mult(hz, shift_constant, NSEC_PER_SEC);
189 }
190
191 /**
192  * clocksource_cyc2ns - converts clocksource cycles to nanoseconds
193  * @cycles:     cycles
194  * @mult:       cycle to nanosecond multiplier
195  * @shift:      cycle to nanosecond divisor (power of two)
196  *
197  * Converts clocksource cycles to nanoseconds, using the given @mult and @shift.
198  * The code is optimized for performance and is not intended to work
199  * with absolute clocksource cycles (as those will easily overflow),
200  * but is only intended to be used with relative (delta) clocksource cycles.
201  *
202  * XXX - This could use some mult_lxl_ll() asm optimization
203  */
204 static inline s64 clocksource_cyc2ns(u64 cycles, u32 mult, u32 shift)
205 {
206         return ((u64) cycles * mult) >> shift;
207 }
208
209
210 extern int clocksource_unregister(struct clocksource*);
211 extern void clocksource_touch_watchdog(void);
212 extern void clocksource_change_rating(struct clocksource *cs, int rating);
213 extern void clocksource_suspend(void);
214 extern void clocksource_resume(void);
215 extern struct clocksource * __init clocksource_default_clock(void);
216 extern void clocksource_mark_unstable(struct clocksource *cs);
217 extern void
218 clocksource_start_suspend_timing(struct clocksource *cs, u64 start_cycles);
219 extern u64 clocksource_stop_suspend_timing(struct clocksource *cs, u64 now);
220
221 extern u64
222 clocks_calc_max_nsecs(u32 mult, u32 shift, u32 maxadj, u64 mask, u64 *max_cycles);
223 extern void
224 clocks_calc_mult_shift(u32 *mult, u32 *shift, u32 from, u32 to, u32 minsec);
225
226 /*
227  * Don't call __clocksource_register_scale directly, use
228  * clocksource_register_hz/khz
229  */
230 extern int
231 __clocksource_register_scale(struct clocksource *cs, u32 scale, u32 freq);
232 extern void
233 __clocksource_update_freq_scale(struct clocksource *cs, u32 scale, u32 freq);
234
235 /*
236  * Don't call this unless you are a default clocksource
237  * (AKA: jiffies) and absolutely have to.
238  */
239 static inline int __clocksource_register(struct clocksource *cs)
240 {
241         return __clocksource_register_scale(cs, 1, 0);
242 }
243
244 static inline int clocksource_register_hz(struct clocksource *cs, u32 hz)
245 {
246         return __clocksource_register_scale(cs, 1, hz);
247 }
248
249 static inline int clocksource_register_khz(struct clocksource *cs, u32 khz)
250 {
251         return __clocksource_register_scale(cs, 1000, khz);
252 }
253
254 static inline void __clocksource_update_freq_hz(struct clocksource *cs, u32 hz)
255 {
256         __clocksource_update_freq_scale(cs, 1, hz);
257 }
258
259 static inline void __clocksource_update_freq_khz(struct clocksource *cs, u32 khz)
260 {
261         __clocksource_update_freq_scale(cs, 1000, khz);
262 }
263
264 #ifdef CONFIG_ARCH_CLOCKSOURCE_INIT
265 extern void clocksource_arch_init(struct clocksource *cs);
266 #else
267 static inline void clocksource_arch_init(struct clocksource *cs) { }
268 #endif
269
270 extern int timekeeping_notify(struct clocksource *clock);
271
272 extern u64 clocksource_mmio_readl_up(struct clocksource *);
273 extern u64 clocksource_mmio_readl_down(struct clocksource *);
274 extern u64 clocksource_mmio_readw_up(struct clocksource *);
275 extern u64 clocksource_mmio_readw_down(struct clocksource *);
276
277 extern int clocksource_mmio_init(void __iomem *, const char *,
278         unsigned long, int, unsigned, u64 (*)(struct clocksource *));
279
280 extern int clocksource_i8253_init(void);
281
282 #define TIMER_OF_DECLARE(name, compat, fn) \
283         OF_DECLARE_1_RET(timer, name, compat, fn)
284
285 #ifdef CONFIG_TIMER_PROBE
286 extern void timer_probe(void);
287 #else
288 static inline void timer_probe(void) {}
289 #endif
290
291 #define TIMER_ACPI_DECLARE(name, table_id, fn)          \
292         ACPI_DECLARE_PROBE_ENTRY(timer, name, table_id, 0, NULL, 0, fn)
293
294 extern ulong max_cswd_read_retries;
295 void clocksource_verify_percpu(struct clocksource *cs);
296
297 #endif /* _LINUX_CLOCKSOURCE_H */