drivers/rtc/class.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * RTC subsystem, base class
   4  *
   5  * Copyright (C) 2005 Tower Technologies
   6  * Author: Alessandro Zummo <a.zummo@towertech.it>
   7  *
   8  * class skeleton from drivers/hwmon/hwmon.c
   9  */
  10
  11 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  12
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/of.h>
  15 #include <linux/rtc.h>
  16 #include <linux/kdev_t.h>
  17 #include <linux/idr.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/workqueue.h>
  20
  21 #include "rtc-core.h"
  22
  23 static DEFINE_IDA(rtc_ida);
  24 struct class *rtc_class;
  25
  26 static void rtc_device_release(struct device *dev)
  27 {
  28         struct rtc_device *rtc = to_rtc_device(dev);
  29         struct timerqueue_head *head = &rtc->timerqueue;
  30         struct timerqueue_node *node;
  31
  32         mutex_lock(&rtc->ops_lock);
  33         while ((node = timerqueue_getnext(head)))
  34                 timerqueue_del(head, node);
  35         mutex_unlock(&rtc->ops_lock);
  36
  37         cancel_work_sync(&rtc->irqwork);
  38
  39         ida_free(&rtc_ida, rtc->id);
  40         mutex_destroy(&rtc->ops_lock);
  41         kfree(rtc);
  42 }
  43
  44 #ifdef CONFIG_RTC_HCTOSYS_DEVICE
  45 /* Result of the last RTC to system clock attempt. */
  46 int rtc_hctosys_ret = -ENODEV;
  47
  48 /* IMPORTANT: the RTC only stores whole seconds. It is arbitrary
  49  * whether it stores the most close value or the value with partial
  50  * seconds truncated. However, it is important that we use it to store
  51  * the truncated value. This is because otherwise it is necessary,
  52  * in an rtc sync function, to read both xtime.tv_sec and
  53  * xtime.tv_nsec. On some processors (i.e. ARM), an atomic read
  54  * of >32bits is not possible. So storing the most close value would
  55  * slow down the sync API. So here we have the truncated value and
  56  * the best guess is to add 0.5s.
  57  */
  58
  59 static void rtc_hctosys(struct rtc_device *rtc)
  60 {
  61         int err;
  62         struct rtc_time tm;
  63         struct timespec64 tv64 = {
  64                 .tv_nsec = NSEC_PER_SEC >> 1,
  65         };
  66
  67         err = rtc_read_time(rtc, &tm);
  68         if (err) {
  69                 dev_err(rtc->dev.parent,
  70                         "hctosys: unable to read the hardware clock\n");
  71                 goto err_read;
  72         }
  73
  74         tv64.tv_sec = rtc_tm_to_time64(&tm);
  75
  76 #if BITS_PER_LONG == 32
  77         if (tv64.tv_sec > INT_MAX) {
  78                 err = -ERANGE;
  79                 goto err_read;
  80         }
  81 #endif
  82
  83         err = do_settimeofday64(&tv64);
  84
  85         dev_info(rtc->dev.parent, "setting system clock to %ptR UTC (%lld)\n",
  86                  &tm, (long long)tv64.tv_sec);
  87
  88 err_read:
  89         rtc_hctosys_ret = err;
  90 }
  91 #endif
  92
  93 #if defined(CONFIG_PM_SLEEP) && defined(CONFIG_RTC_HCTOSYS_DEVICE)
  94 /*
  95  * On suspend(), measure the delta between one RTC and the
  96  * system's wall clock; restore it on resume().
  97  */
  98
  99 static struct timespec64 old_rtc, old_system, old_delta;
 100
 101 static int rtc_suspend(struct device *dev)
 102 {
 103         struct rtc_device       *rtc = to_rtc_device(dev);
 104         struct rtc_time         tm;
 105         struct timespec64       delta, delta_delta;
 106         int err;
 107
 108         if (timekeeping_rtc_skipsuspend())
 109                 return 0;
 110
 111         if (strcmp(dev_name(&rtc->dev), CONFIG_RTC_HCTOSYS_DEVICE) != 0)
 112                 return 0;
 113
 114         /* snapshot the current RTC and system time at suspend*/
 115         err = rtc_read_time(rtc, &tm);
 116         if (err < 0) {
 117                 pr_debug("%s:  fail to read rtc time\n", dev_name(&rtc->dev));
 118                 return 0;
 119         }
 120
 121         ktime_get_real_ts64(&old_system);
 122         old_rtc.tv_sec = rtc_tm_to_time64(&tm);
 123
 124         /*
 125          * To avoid drift caused by repeated suspend/resumes,
 126          * which each can add ~1 second drift error,
 127          * try to compensate so the difference in system time
 128          * and rtc time stays close to constant.
 129          */
 130         delta = timespec64_sub(old_system, old_rtc);
 131         delta_delta = timespec64_sub(delta, old_delta);
 132         if (delta_delta.tv_sec < -2 || delta_delta.tv_sec >= 2) {
 133                 /*
 134                  * if delta_delta is too large, assume time correction
 135                  * has occurred and set old_delta to the current delta.
 136                  */
 137                 old_delta = delta;
 138         } else {
 139                 /* Otherwise try to adjust old_system to compensate */
 140                 old_system = timespec64_sub(old_system, delta_delta);
 141         }
 142
 143         return 0;
 144 }
 145
 146 static int rtc_resume(struct device *dev)
 147 {
 148         struct rtc_device       *rtc = to_rtc_device(dev);
 149         struct rtc_time         tm;
 150         struct timespec64       new_system, new_rtc;
 151         struct timespec64       sleep_time;
 152         int err;
 153
 154         if (timekeeping_rtc_skipresume())
 155                 return 0;
 156
 157         rtc_hctosys_ret = -ENODEV;
 158         if (strcmp(dev_name(&rtc->dev), CONFIG_RTC_HCTOSYS_DEVICE) != 0)
 159                 return 0;
 160
 161         /* snapshot the current rtc and system time at resume */
 162         ktime_get_real_ts64(&new_system);
 163         err = rtc_read_time(rtc, &tm);
 164         if (err < 0) {
 165                 pr_debug("%s:  fail to read rtc time\n", dev_name(&rtc->dev));
 166                 return 0;
 167         }
 168
 169         new_rtc.tv_sec = rtc_tm_to_time64(&tm);
 170         new_rtc.tv_nsec = 0;
 171
 172         if (new_rtc.tv_sec < old_rtc.tv_sec) {
 173                 pr_debug("%s:  time travel!\n", dev_name(&rtc->dev));
 174                 return 0;
 175         }
 176
 177         /* calculate the RTC time delta (sleep time)*/
 178         sleep_time = timespec64_sub(new_rtc, old_rtc);
 179
 180         /*
 181          * Since these RTC suspend/resume handlers are not called
 182          * at the very end of suspend or the start of resume,
 183          * some run-time may pass on either sides of the sleep time
 184          * so subtract kernel run-time between rtc_suspend to rtc_resume
 185          * to keep things accurate.
 186          */
 187         sleep_time = timespec64_sub(sleep_time,
 188                                     timespec64_sub(new_system, old_system));
 189
 190         if (sleep_time.tv_sec >= 0)
 191                 timekeeping_inject_sleeptime64(&sleep_time);
 192         rtc_hctosys_ret = 0;
 193         return 0;
 194 }
 195
 196 static SIMPLE_DEV_PM_OPS(rtc_class_dev_pm_ops, rtc_suspend, rtc_resume);
 197 #define RTC_CLASS_DEV_PM_OPS    (&rtc_class_dev_pm_ops)
 198 #else
 199 #define RTC_CLASS_DEV_PM_OPS    NULL
 200 #endif
 201
 202 /* Ensure the caller will set the id before releasing the device */
 203 static struct rtc_device *rtc_allocate_device(void)
 204 {
 205         struct rtc_device *rtc;
 206
 207         rtc = kzalloc(sizeof(*rtc), GFP_KERNEL);
 208         if (!rtc)
 209                 return NULL;
 210
 211         device_initialize(&rtc->dev);
 212
 213         /*
 214          * Drivers can revise this default after allocating the device.
 215          * The default is what most RTCs do: Increment seconds exactly one
 216          * second after the write happened. This adds a default transport
 217          * time of 5ms which is at least halfways close to reality.
 218          */
 219         rtc->set_offset_nsec = NSEC_PER_SEC + 5 * NSEC_PER_MSEC;
 220
 221         rtc->irq_freq = 1;
 222         rtc->max_user_freq = 64;
 223         rtc->dev.class = rtc_class;
 224         rtc->dev.groups = rtc_get_dev_attribute_groups();
 225         rtc->dev.release = rtc_device_release;
 226
 227         mutex_init(&rtc->ops_lock);
 228         spin_lock_init(&rtc->irq_lock);
 229         init_waitqueue_head(&rtc->irq_queue);
 230
 231         /* Init timerqueue */
 232         timerqueue_init_head(&rtc->timerqueue);
 233         INIT_WORK(&rtc->irqwork, rtc_timer_do_work);
 234         /* Init aie timer */
 235         rtc_timer_init(&rtc->aie_timer, rtc_aie_update_irq, rtc);
 236         /* Init uie timer */
 237         rtc_timer_init(&rtc->uie_rtctimer, rtc_uie_update_irq, rtc);
 238         /* Init pie timer */
 239         hrtimer_init(&rtc->pie_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
 240         rtc->pie_timer.function = rtc_pie_update_irq;
 241         rtc->pie_enabled = 0;
 242
 243         set_bit(RTC_FEATURE_ALARM, rtc->features);
 244         set_bit(RTC_FEATURE_UPDATE_INTERRUPT, rtc->features);
 245
 246         return rtc;
 247 }
 248
 249 static int rtc_device_get_id(struct device *dev)
 250 {
 251         int of_id = -1, id = -1;
 252
 253         if (dev->of_node)
 254                 of_id = of_alias_get_id(dev->of_node, "rtc");
 255         else if (dev->parent && dev->parent->of_node)
 256                 of_id = of_alias_get_id(dev->parent->of_node, "rtc");
 257
 258         if (of_id >= 0) {
 259                 id = ida_simple_get(&rtc_ida, of_id, of_id + 1, GFP_KERNEL);
 260                 if (id < 0)
 261                         dev_warn(dev, "/aliases ID %d not available\n", of_id);
 262         }
 263
 264         if (id < 0)
 265                 id = ida_alloc(&rtc_ida, GFP_KERNEL);
 266
 267         return id;
 268 }
 269
 270 static void rtc_device_get_offset(struct rtc_device *rtc)
 271 {
 272         time64_t range_secs;
 273         u32 start_year;
 274         int ret;
 275
 276         /*
 277          * If RTC driver did not implement the range of RTC hardware device,
 278          * then we can not expand the RTC range by adding or subtracting one
 279          * offset.
 280          */
 281         if (rtc->range_min == rtc->range_max)
 282                 return;
 283
 284         ret = device_property_read_u32(rtc->dev.parent, "start-year",
 285                                        &start_year);
 286         if (!ret) {
 287                 rtc->start_secs = mktime64(start_year, 1, 1, 0, 0, 0);
 288                 rtc->set_start_time = true;
 289         }
 290
 291         /*
 292          * If user did not implement the start time for RTC driver, then no
 293          * need to expand the RTC range.
 294          */
 295         if (!rtc->set_start_time)
 296                 return;
 297
 298         range_secs = rtc->range_max - rtc->range_min + 1;
 299
 300         /*
 301          * If the start_secs is larger than the maximum seconds (rtc->range_max)
 302          * supported by RTC hardware or the maximum seconds of new expanded
 303          * range (start_secs + rtc->range_max - rtc->range_min) is less than
 304          * rtc->range_min, which means the minimum seconds (rtc->range_min) of
 305          * RTC hardware will be mapped to start_secs by adding one offset, so
 306          * the offset seconds calculation formula should be:
 307          * rtc->offset_secs = rtc->start_secs - rtc->range_min;
 308          *
 309          * If the start_secs is larger than the minimum seconds (rtc->range_min)
 310          * supported by RTC hardware, then there is one region is overlapped
 311          * between the original RTC hardware range and the new expanded range,
 312          * and this overlapped region do not need to be mapped into the new
 313          * expanded range due to it is valid for RTC device. So the minimum
 314          * seconds of RTC hardware (rtc->range_min) should be mapped to
 315          * rtc->range_max + 1, then the offset seconds formula should be:
 316          * rtc->offset_secs = rtc->range_max - rtc->range_min + 1;
 317          *
 318          * If the start_secs is less than the minimum seconds (rtc->range_min),
 319          * which is similar to case 2. So the start_secs should be mapped to
 320          * start_secs + rtc->range_max - rtc->range_min + 1, then the
 321          * offset seconds formula should be:
 322          * rtc->offset_secs = -(rtc->range_max - rtc->range_min + 1);
 323          *
 324          * Otherwise the offset seconds should be 0.
 325          */
 326         if (rtc->start_secs > rtc->range_max ||
 327             rtc->start_secs + range_secs - 1 < rtc->range_min)
 328                 rtc->offset_secs = rtc->start_secs - rtc->range_min;
 329         else if (rtc->start_secs > rtc->range_min)
 330                 rtc->offset_secs = range_secs;
 331         else if (rtc->start_secs < rtc->range_min)
 332                 rtc->offset_secs = -range_secs;
 333         else
 334                 rtc->offset_secs = 0;
 335 }
 336
 337 static void devm_rtc_unregister_device(void *data)
 338 {
 339         struct rtc_device *rtc = data;
 340
 341         mutex_lock(&rtc->ops_lock);
 342         /*
 343          * Remove innards of this RTC, then disable it, before
 344          * letting any rtc_class_open() users access it again
 345          */
 346         rtc_proc_del_device(rtc);
 347         if (!test_bit(RTC_NO_CDEV, &rtc->flags))
 348                 cdev_device_del(&rtc->char_dev, &rtc->dev);
 349         rtc->ops = NULL;
 350         mutex_unlock(&rtc->ops_lock);
 351 }
 352
 353 static void devm_rtc_release_device(void *res)
 354 {
 355         struct rtc_device *rtc = res;
 356
 357         put_device(&rtc->dev);
 358 }
 359
 360 struct rtc_device *devm_rtc_allocate_device(struct device *dev)
 361 {
 362         struct rtc_device *rtc;
 363         int id, err;
 364
 365         id = rtc_device_get_id(dev);
 366         if (id < 0)
 367                 return ERR_PTR(id);
 368
 369         rtc = rtc_allocate_device();
 370         if (!rtc) {
 371                 ida_free(&rtc_ida, id);
 372                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 373         }
 374
 375         rtc->id = id;
 376         rtc->dev.parent = dev;
 377         err = devm_add_action_or_reset(dev, devm_rtc_release_device, rtc);
 378         if (err)
 379                 return ERR_PTR(err);
 380
 381         err = dev_set_name(&rtc->dev, "rtc%d", id);
 382         if (err)
 383                 return ERR_PTR(err);
 384
 385         return rtc;
 386 }
 387 EXPORT_SYMBOL_GPL(devm_rtc_allocate_device);
 388
 389 int __devm_rtc_register_device(struct module *owner, struct rtc_device *rtc)
 390 {
 391         struct rtc_wkalrm alrm;
 392         int err;
 393
 394         if (!rtc->ops) {
 395                 dev_dbg(&rtc->dev, "no ops set\n");
 396                 return -EINVAL;
 397         }
 398
 399         if (!rtc->ops->set_alarm)
 400                 clear_bit(RTC_FEATURE_ALARM, rtc->features);
 401
 402         if (rtc->ops->set_offset)
 403                 set_bit(RTC_FEATURE_CORRECTION, rtc->features);
 404
 405         rtc->owner = owner;
 406         rtc_device_get_offset(rtc);
 407
 408         /* Check to see if there is an ALARM already set in hw */
 409         err = __rtc_read_alarm(rtc, &alrm);
 410         if (!err && !rtc_valid_tm(&alrm.time))
 411                 rtc_initialize_alarm(rtc, &alrm);
 412
 413         rtc_dev_prepare(rtc);
 414
 415         err = cdev_device_add(&rtc->char_dev, &rtc->dev);
 416         if (err) {
 417                 set_bit(RTC_NO_CDEV, &rtc->flags);
 418                 dev_warn(rtc->dev.parent, "failed to add char device %d:%d\n",
 419                          MAJOR(rtc->dev.devt), rtc->id);
 420         } else {
 421                 dev_dbg(rtc->dev.parent, "char device (%d:%d)\n",
 422                         MAJOR(rtc->dev.devt), rtc->id);
 423         }
 424
 425         rtc_proc_add_device(rtc);
 426
 427         dev_info(rtc->dev.parent, "registered as %s\n",
 428                  dev_name(&rtc->dev));
 429
 430 #ifdef CONFIG_RTC_HCTOSYS_DEVICE
 431         if (!strcmp(dev_name(&rtc->dev), CONFIG_RTC_HCTOSYS_DEVICE))
 432                 rtc_hctosys(rtc);
 433 #endif
 434
 435         return devm_add_action_or_reset(rtc->dev.parent,
 436                                         devm_rtc_unregister_device, rtc);
 437 }
 438 EXPORT_SYMBOL_GPL(__devm_rtc_register_device);
 439
 440 /**
 441  * devm_rtc_device_register - resource managed rtc_device_register()
 442  * @dev: the device to register
 443  * @name: the name of the device (unused)
 444  * @ops: the rtc operations structure
 445  * @owner: the module owner
 446  *
 447  * @return a struct rtc on success, or an ERR_PTR on error
 448  *
 449  * Managed rtc_device_register(). The rtc_device returned from this function
 450  * are automatically freed on driver detach.
 451  * This function is deprecated, use devm_rtc_allocate_device and
 452  * rtc_register_device instead
 453  */
 454 struct rtc_device *devm_rtc_device_register(struct device *dev,
 455                                             const char *name,
 456                                             const struct rtc_class_ops *ops,
 457                                             struct module *owner)
 458 {
 459         struct rtc_device *rtc;
 460         int err;
 461
 462         rtc = devm_rtc_allocate_device(dev);
 463         if (IS_ERR(rtc))
 464                 return rtc;
 465
 466         rtc->ops = ops;
 467
 468         err = __devm_rtc_register_device(owner, rtc);
 469         if (err)
 470                 return ERR_PTR(err);
 471
 472         return rtc;
 473 }
 474 EXPORT_SYMBOL_GPL(devm_rtc_device_register);
 475
 476 static int __init rtc_init(void)
 477 {
 478         rtc_class = class_create("rtc");
 479         if (IS_ERR(rtc_class)) {
 480                 pr_err("couldn't create class\n");
 481                 return PTR_ERR(rtc_class);
 482         }
 483         rtc_class->pm = RTC_CLASS_DEV_PM_OPS;
 484         rtc_dev_init();
 485         return 0;
 486 }
 487 subsys_initcall(rtc_init);