]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - include/linux/jiffies.h
mtd: nand: complain loudly when chip->bits_per_cell is not correctly initialized
[karo-tx-linux.git] / include / linux / jiffies.h
1 #ifndef _LINUX_JIFFIES_H
2 #define _LINUX_JIFFIES_H
3
4 #include <linux/cache.h>
5 #include <linux/math64.h>
6 #include <linux/kernel.h>
7 #include <linux/types.h>
8 #include <linux/time.h>
9 #include <linux/timex.h>
10 #include <asm/param.h>                  /* for HZ */
11 #include <generated/timeconst.h>
12
13 /*
14  * The following defines establish the engineering parameters of the PLL
15  * model. The HZ variable establishes the timer interrupt frequency, 100 Hz
16  * for the SunOS kernel, 256 Hz for the Ultrix kernel and 1024 Hz for the
17  * OSF/1 kernel. The SHIFT_HZ define expresses the same value as the
18  * nearest power of two in order to avoid hardware multiply operations.
19  */
20 #if HZ >= 12 && HZ < 24
21 # define SHIFT_HZ       4
22 #elif HZ >= 24 && HZ < 48
23 # define SHIFT_HZ       5
24 #elif HZ >= 48 && HZ < 96
25 # define SHIFT_HZ       6
26 #elif HZ >= 96 && HZ < 192
27 # define SHIFT_HZ       7
28 #elif HZ >= 192 && HZ < 384
29 # define SHIFT_HZ       8
30 #elif HZ >= 384 && HZ < 768
31 # define SHIFT_HZ       9
32 #elif HZ >= 768 && HZ < 1536
33 # define SHIFT_HZ       10
34 #elif HZ >= 1536 && HZ < 3072
35 # define SHIFT_HZ       11
36 #elif HZ >= 3072 && HZ < 6144
37 # define SHIFT_HZ       12
38 #elif HZ >= 6144 && HZ < 12288
39 # define SHIFT_HZ       13
40 #else
41 # error Invalid value of HZ.
42 #endif
43
44 /* Suppose we want to divide two numbers NOM and DEN: NOM/DEN, then we can
45  * improve accuracy by shifting LSH bits, hence calculating:
46  *     (NOM << LSH) / DEN
47  * This however means trouble for large NOM, because (NOM << LSH) may no
48  * longer fit in 32 bits. The following way of calculating this gives us
49  * some slack, under the following conditions:
50  *   - (NOM / DEN) fits in (32 - LSH) bits.
51  *   - (NOM % DEN) fits in (32 - LSH) bits.
52  */
53 #define SH_DIV(NOM,DEN,LSH) (   (((NOM) / (DEN)) << (LSH))              \
54                              + ((((NOM) % (DEN)) << (LSH)) + (DEN) / 2) / (DEN))
55
56 /* LATCH is used in the interval timer and ftape setup. */
57 #define LATCH ((CLOCK_TICK_RATE + HZ/2) / HZ)   /* For divider */
58
59 extern int register_refined_jiffies(long clock_tick_rate);
60
61 /* TICK_NSEC is the time between ticks in nsec assuming SHIFTED_HZ */
62 #define TICK_NSEC ((NSEC_PER_SEC+HZ/2)/HZ)
63
64 /* TICK_USEC is the time between ticks in usec assuming fake USER_HZ */
65 #define TICK_USEC ((1000000UL + USER_HZ/2) / USER_HZ)
66
67 #ifndef __jiffy_arch_data
68 #define __jiffy_arch_data
69 #endif
70
71 /*
72  * The 64-bit value is not atomic - you MUST NOT read it
73  * without sampling the sequence number in jiffies_lock.
74  * get_jiffies_64() will do this for you as appropriate.
75  */
76 extern u64 __cacheline_aligned_in_smp jiffies_64;
77 extern unsigned long volatile __cacheline_aligned_in_smp __jiffy_arch_data jiffies;
78
79 #if (BITS_PER_LONG < 64)
80 u64 get_jiffies_64(void);
81 #else
82 static inline u64 get_jiffies_64(void)
83 {
84         return (u64)jiffies;
85 }
86 #endif
87
88 /*
89  *      These inlines deal with timer wrapping correctly. You are 
90  *      strongly encouraged to use them
91  *      1. Because people otherwise forget
92  *      2. Because if the timer wrap changes in future you won't have to
93  *         alter your driver code.
94  *
95  * time_after(a,b) returns true if the time a is after time b.
96  *
97  * Do this with "<0" and ">=0" to only test the sign of the result. A
98  * good compiler would generate better code (and a really good compiler
99  * wouldn't care). Gcc is currently neither.
100  */
101 #define time_after(a,b)         \
102         (typecheck(unsigned long, a) && \
103          typecheck(unsigned long, b) && \
104          ((long)((b) - (a)) < 0))
105 #define time_before(a,b)        time_after(b,a)
106
107 #define time_after_eq(a,b)      \
108         (typecheck(unsigned long, a) && \
109          typecheck(unsigned long, b) && \
110          ((long)((a) - (b)) >= 0))
111 #define time_before_eq(a,b)     time_after_eq(b,a)
112
113 /*
114  * Calculate whether a is in the range of [b, c].
115  */
116 #define time_in_range(a,b,c) \
117         (time_after_eq(a,b) && \
118          time_before_eq(a,c))
119
120 /*
121  * Calculate whether a is in the range of [b, c).
122  */
123 #define time_in_range_open(a,b,c) \
124         (time_after_eq(a,b) && \
125          time_before(a,c))
126
127 /* Same as above, but does so with platform independent 64bit types.
128  * These must be used when utilizing jiffies_64 (i.e. return value of
129  * get_jiffies_64() */
130 #define time_after64(a,b)       \
131         (typecheck(__u64, a) && \
132          typecheck(__u64, b) && \
133          ((__s64)((b) - (a)) < 0))
134 #define time_before64(a,b)      time_after64(b,a)
135
136 #define time_after_eq64(a,b)    \
137         (typecheck(__u64, a) && \
138          typecheck(__u64, b) && \
139          ((__s64)((a) - (b)) >= 0))
140 #define time_before_eq64(a,b)   time_after_eq64(b,a)
141
142 #define time_in_range64(a, b, c) \
143         (time_after_eq64(a, b) && \
144          time_before_eq64(a, c))
145
146 /*
147  * These four macros compare jiffies and 'a' for convenience.
148  */
149
150 /* time_is_before_jiffies(a) return true if a is before jiffies */
151 #define time_is_before_jiffies(a) time_after(jiffies, a)
152 #define time_is_before_jiffies64(a) time_after64(get_jiffies_64(), a)
153
154 /* time_is_after_jiffies(a) return true if a is after jiffies */
155 #define time_is_after_jiffies(a) time_before(jiffies, a)
156 #define time_is_after_jiffies64(a) time_before64(get_jiffies_64(), a)
157
158 /* time_is_before_eq_jiffies(a) return true if a is before or equal to jiffies*/
159 #define time_is_before_eq_jiffies(a) time_after_eq(jiffies, a)
160 #define time_is_before_eq_jiffies64(a) time_after_eq64(get_jiffies_64(), a)
161
162 /* time_is_after_eq_jiffies(a) return true if a is after or equal to jiffies*/
163 #define time_is_after_eq_jiffies(a) time_before_eq(jiffies, a)
164 #define time_is_after_eq_jiffies64(a) time_before_eq64(get_jiffies_64(), a)
165
166 /*
167  * Have the 32 bit jiffies value wrap 5 minutes after boot
168  * so jiffies wrap bugs show up earlier.
169  */
170 #define INITIAL_JIFFIES ((unsigned long)(unsigned int) (-300*HZ))
171
172 /*
173  * Change timeval to jiffies, trying to avoid the
174  * most obvious overflows..
175  *
176  * And some not so obvious.
177  *
178  * Note that we don't want to return LONG_MAX, because
179  * for various timeout reasons we often end up having
180  * to wait "jiffies+1" in order to guarantee that we wait
181  * at _least_ "jiffies" - so "jiffies+1" had better still
182  * be positive.
183  */
184 #define MAX_JIFFY_OFFSET ((LONG_MAX >> 1)-1)
185
186 extern unsigned long preset_lpj;
187
188 /*
189  * We want to do realistic conversions of time so we need to use the same
190  * values the update wall clock code uses as the jiffies size.  This value
191  * is: TICK_NSEC (which is defined in timex.h).  This
192  * is a constant and is in nanoseconds.  We will use scaled math
193  * with a set of scales defined here as SEC_JIFFIE_SC,  USEC_JIFFIE_SC and
194  * NSEC_JIFFIE_SC.  Note that these defines contain nothing but
195  * constants and so are computed at compile time.  SHIFT_HZ (computed in
196  * timex.h) adjusts the scaling for different HZ values.
197
198  * Scaled math???  What is that?
199  *
200  * Scaled math is a way to do integer math on values that would,
201  * otherwise, either overflow, underflow, or cause undesired div
202  * instructions to appear in the execution path.  In short, we "scale"
203  * up the operands so they take more bits (more precision, less
204  * underflow), do the desired operation and then "scale" the result back
205  * by the same amount.  If we do the scaling by shifting we avoid the
206  * costly mpy and the dastardly div instructions.
207
208  * Suppose, for example, we want to convert from seconds to jiffies
209  * where jiffies is defined in nanoseconds as NSEC_PER_JIFFIE.  The
210  * simple math is: jiff = (sec * NSEC_PER_SEC) / NSEC_PER_JIFFIE; We
211  * observe that (NSEC_PER_SEC / NSEC_PER_JIFFIE) is a constant which we
212  * might calculate at compile time, however, the result will only have
213  * about 3-4 bits of precision (less for smaller values of HZ).
214  *
215  * So, we scale as follows:
216  * jiff = (sec) * (NSEC_PER_SEC / NSEC_PER_JIFFIE);
217  * jiff = ((sec) * ((NSEC_PER_SEC * SCALE)/ NSEC_PER_JIFFIE)) / SCALE;
218  * Then we make SCALE a power of two so:
219  * jiff = ((sec) * ((NSEC_PER_SEC << SCALE)/ NSEC_PER_JIFFIE)) >> SCALE;
220  * Now we define:
221  * #define SEC_CONV = ((NSEC_PER_SEC << SCALE)/ NSEC_PER_JIFFIE))
222  * jiff = (sec * SEC_CONV) >> SCALE;
223  *
224  * Often the math we use will expand beyond 32-bits so we tell C how to
225  * do this and pass the 64-bit result of the mpy through the ">> SCALE"
226  * which should take the result back to 32-bits.  We want this expansion
227  * to capture as much precision as possible.  At the same time we don't
228  * want to overflow so we pick the SCALE to avoid this.  In this file,
229  * that means using a different scale for each range of HZ values (as
230  * defined in timex.h).
231  *
232  * For those who want to know, gcc will give a 64-bit result from a "*"
233  * operator if the result is a long long AND at least one of the
234  * operands is cast to long long (usually just prior to the "*" so as
235  * not to confuse it into thinking it really has a 64-bit operand,
236  * which, buy the way, it can do, but it takes more code and at least 2
237  * mpys).
238
239  * We also need to be aware that one second in nanoseconds is only a
240  * couple of bits away from overflowing a 32-bit word, so we MUST use
241  * 64-bits to get the full range time in nanoseconds.
242
243  */
244
245 /*
246  * Here are the scales we will use.  One for seconds, nanoseconds and
247  * microseconds.
248  *
249  * Within the limits of cpp we do a rough cut at the SEC_JIFFIE_SC and
250  * check if the sign bit is set.  If not, we bump the shift count by 1.
251  * (Gets an extra bit of precision where we can use it.)
252  * We know it is set for HZ = 1024 and HZ = 100 not for 1000.
253  * Haven't tested others.
254
255  * Limits of cpp (for #if expressions) only long (no long long), but
256  * then we only need the most signicant bit.
257  */
258
259 #define SEC_JIFFIE_SC (31 - SHIFT_HZ)
260 #if !((((NSEC_PER_SEC << 2) / TICK_NSEC) << (SEC_JIFFIE_SC - 2)) & 0x80000000)
261 #undef SEC_JIFFIE_SC
262 #define SEC_JIFFIE_SC (32 - SHIFT_HZ)
263 #endif
264 #define NSEC_JIFFIE_SC (SEC_JIFFIE_SC + 29)
265 #define SEC_CONVERSION ((unsigned long)((((u64)NSEC_PER_SEC << SEC_JIFFIE_SC) +\
266                                 TICK_NSEC -1) / (u64)TICK_NSEC))
267
268 #define NSEC_CONVERSION ((unsigned long)((((u64)1 << NSEC_JIFFIE_SC) +\
269                                         TICK_NSEC -1) / (u64)TICK_NSEC))
270 /*
271  * The maximum jiffie value is (MAX_INT >> 1).  Here we translate that
272  * into seconds.  The 64-bit case will overflow if we are not careful,
273  * so use the messy SH_DIV macro to do it.  Still all constants.
274  */
275 #if BITS_PER_LONG < 64
276 # define MAX_SEC_IN_JIFFIES \
277         (long)((u64)((u64)MAX_JIFFY_OFFSET * TICK_NSEC) / NSEC_PER_SEC)
278 #else   /* take care of overflow on 64 bits machines */
279 # define MAX_SEC_IN_JIFFIES \
280         (SH_DIV((MAX_JIFFY_OFFSET >> SEC_JIFFIE_SC) * TICK_NSEC, NSEC_PER_SEC, 1) - 1)
281
282 #endif
283
284 /*
285  * Convert various time units to each other:
286  */
287 extern unsigned int jiffies_to_msecs(const unsigned long j);
288 extern unsigned int jiffies_to_usecs(const unsigned long j);
289
290 static inline u64 jiffies_to_nsecs(const unsigned long j)
291 {
292         return (u64)jiffies_to_usecs(j) * NSEC_PER_USEC;
293 }
294
295 extern u64 jiffies64_to_nsecs(u64 j);
296
297 extern unsigned long __msecs_to_jiffies(const unsigned int m);
298 #if HZ <= MSEC_PER_SEC && !(MSEC_PER_SEC % HZ)
299 /*
300  * HZ is equal to or smaller than 1000, and 1000 is a nice round
301  * multiple of HZ, divide with the factor between them, but round
302  * upwards:
303  */
304 static inline unsigned long _msecs_to_jiffies(const unsigned int m)
305 {
306         return (m + (MSEC_PER_SEC / HZ) - 1) / (MSEC_PER_SEC / HZ);
307 }
308 #elif HZ > MSEC_PER_SEC && !(HZ % MSEC_PER_SEC)
309 /*
310  * HZ is larger than 1000, and HZ is a nice round multiple of 1000 -
311  * simply multiply with the factor between them.
312  *
313  * But first make sure the multiplication result cannot overflow:
314  */
315 static inline unsigned long _msecs_to_jiffies(const unsigned int m)
316 {
317         if (m > jiffies_to_msecs(MAX_JIFFY_OFFSET))
318                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
319         return m * (HZ / MSEC_PER_SEC);
320 }
321 #else
322 /*
323  * Generic case - multiply, round and divide. But first check that if
324  * we are doing a net multiplication, that we wouldn't overflow:
325  */
326 static inline unsigned long _msecs_to_jiffies(const unsigned int m)
327 {
328         if (HZ > MSEC_PER_SEC && m > jiffies_to_msecs(MAX_JIFFY_OFFSET))
329                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
330
331         return (MSEC_TO_HZ_MUL32 * m + MSEC_TO_HZ_ADJ32) >> MSEC_TO_HZ_SHR32;
332 }
333 #endif
334 /**
335  * msecs_to_jiffies: - convert milliseconds to jiffies
336  * @m:  time in milliseconds
337  *
338  * conversion is done as follows:
339  *
340  * - negative values mean 'infinite timeout' (MAX_JIFFY_OFFSET)
341  *
342  * - 'too large' values [that would result in larger than
343  *   MAX_JIFFY_OFFSET values] mean 'infinite timeout' too.
344  *
345  * - all other values are converted to jiffies by either multiplying
346  *   the input value by a factor or dividing it with a factor and
347  *   handling any 32-bit overflows.
348  *   for the details see __msecs_to_jiffies()
349  *
350  * msecs_to_jiffies() checks for the passed in value being a constant
351  * via __builtin_constant_p() allowing gcc to eliminate most of the
352  * code, __msecs_to_jiffies() is called if the value passed does not
353  * allow constant folding and the actual conversion must be done at
354  * runtime.
355  * the HZ range specific helpers _msecs_to_jiffies() are called both
356  * directly here and from __msecs_to_jiffies() in the case where
357  * constant folding is not possible.
358  */
359 static __always_inline unsigned long msecs_to_jiffies(const unsigned int m)
360 {
361         if (__builtin_constant_p(m)) {
362                 if ((int)m < 0)
363                         return MAX_JIFFY_OFFSET;
364                 return _msecs_to_jiffies(m);
365         } else {
366                 return __msecs_to_jiffies(m);
367         }
368 }
369
370 extern unsigned long __usecs_to_jiffies(const unsigned int u);
371 #if !(USEC_PER_SEC % HZ)
372 static inline unsigned long _usecs_to_jiffies(const unsigned int u)
373 {
374         return (u + (USEC_PER_SEC / HZ) - 1) / (USEC_PER_SEC / HZ);
375 }
376 #else
377 static inline unsigned long _usecs_to_jiffies(const unsigned int u)
378 {
379         return (USEC_TO_HZ_MUL32 * u + USEC_TO_HZ_ADJ32)
380                 >> USEC_TO_HZ_SHR32;
381 }
382 #endif
383
384 /**
385  * usecs_to_jiffies: - convert microseconds to jiffies
386  * @u:  time in microseconds
387  *
388  * conversion is done as follows:
389  *
390  * - 'too large' values [that would result in larger than
391  *   MAX_JIFFY_OFFSET values] mean 'infinite timeout' too.
392  *
393  * - all other values are converted to jiffies by either multiplying
394  *   the input value by a factor or dividing it with a factor and
395  *   handling any 32-bit overflows as for msecs_to_jiffies.
396  *
397  * usecs_to_jiffies() checks for the passed in value being a constant
398  * via __builtin_constant_p() allowing gcc to eliminate most of the
399  * code, __usecs_to_jiffies() is called if the value passed does not
400  * allow constant folding and the actual conversion must be done at
401  * runtime.
402  * the HZ range specific helpers _usecs_to_jiffies() are called both
403  * directly here and from __msecs_to_jiffies() in the case where
404  * constant folding is not possible.
405  */
406 static __always_inline unsigned long usecs_to_jiffies(const unsigned int u)
407 {
408         if (__builtin_constant_p(u)) {
409                 if (u > jiffies_to_usecs(MAX_JIFFY_OFFSET))
410                         return MAX_JIFFY_OFFSET;
411                 return _usecs_to_jiffies(u);
412         } else {
413                 return __usecs_to_jiffies(u);
414         }
415 }
416
417 extern unsigned long timespec64_to_jiffies(const struct timespec64 *value);
418 extern void jiffies_to_timespec64(const unsigned long jiffies,
419                                   struct timespec64 *value);
420 static inline unsigned long timespec_to_jiffies(const struct timespec *value)
421 {
422         struct timespec64 ts = timespec_to_timespec64(*value);
423
424         return timespec64_to_jiffies(&ts);
425 }
426
427 static inline void jiffies_to_timespec(const unsigned long jiffies,
428                                        struct timespec *value)
429 {
430         struct timespec64 ts;
431
432         jiffies_to_timespec64(jiffies, &ts);
433         *value = timespec64_to_timespec(ts);
434 }
435
436 extern unsigned long timeval_to_jiffies(const struct timeval *value);
437 extern void jiffies_to_timeval(const unsigned long jiffies,
438                                struct timeval *value);
439
440 extern clock_t jiffies_to_clock_t(unsigned long x);
441 static inline clock_t jiffies_delta_to_clock_t(long delta)
442 {
443         return jiffies_to_clock_t(max(0L, delta));
444 }
445
446 extern unsigned long clock_t_to_jiffies(unsigned long x);
447 extern u64 jiffies_64_to_clock_t(u64 x);
448 extern u64 nsec_to_clock_t(u64 x);
449 extern u64 nsecs_to_jiffies64(u64 n);
450 extern unsigned long nsecs_to_jiffies(u64 n);
451
452 #define TIMESTAMP_SIZE  30
453
454 #endif