sys/sys/clock.h

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 1996 The NetBSD Foundation, Inc.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
   8  * by Gordon W. Ross
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
  20  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
  21  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  22  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
  23  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  24  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  25  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  26  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  27  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  28  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  29  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  30  *
  31  *      $NetBSD: clock_subr.h,v 1.7 2000/10/03 13:41:07 tsutsui Exp $
  32  *
  33  *
  34  * This file is the central clearing-house for calendrical issues.
  35  *
  36  * In general the kernel does not know about minutes, hours, days, timezones,
  37  * daylight savings time, leap-years and such.  All that is theoretically a
  38  * matter for userland only.
  39  *
  40  * Parts of kernel code does however care: badly designed filesystems store
  41  * timestamps in local time and RTC chips sometimes track time in a local
  42  * timezone instead of UTC and so on.
  43  *
  44  * All that code should go here for service.
  45  *
  46  * $FreeBSD$
  47  */
  48
  49 #ifndef _SYS_CLOCK_H_
  50 #define _SYS_CLOCK_H_
  51
  52 #ifdef _KERNEL          /* No user serviceable parts */
  53
  54 /*
  55  * Timezone info from settimeofday(2), usually not used
  56  */
  57 extern int tz_minuteswest;
  58 extern int tz_dsttime;
  59
  60 int utc_offset(void);
  61
  62 /*
  63  * Structure to hold the values typically reported by time-of-day clocks,
  64  * expressed as binary integers (see below for a BCD version).  This can be
  65  * passed to the conversion functions to be converted to/from a struct timespec.
  66  *
  67  * On input, the year is interpreted as follows:
  68  *       0 -   69 = 2000 - 2069
  69  *      70 -   99 = 1970 - 1999
  70  *     100 -  199 = 2000 - 2099 (Supports hardware "century bit".)
  71  *     200 - 1969 = Invalid.
  72  *    1970 - 9999 = Full 4-digit century+year.
  73  *
  74  * The dow field is ignored (not even validated) on input, but is always
  75  * populated with day-of-week on output.
  76  *
  77  * clock_ct_to_ts() returns EINVAL if any values are out of range.  The year
  78  * field will always be 4-digit on output.
  79  */
  80 struct clocktime {
  81         int     year;                   /* year (4 digit year) */
  82         int     mon;                    /* month (1 - 12) */
  83         int     day;                    /* day (1 - 31) */
  84         int     hour;                   /* hour (0 - 23) */
  85         int     min;                    /* minute (0 - 59) */
  86         int     sec;                    /* second (0 - 59) */
  87         int     dow;                    /* day of week (0 - 6; 0 = Sunday) */
  88         long    nsec;                   /* nano seconds */
  89 };
  90
  91 int clock_ct_to_ts(const struct clocktime *, struct timespec *);
  92 void clock_ts_to_ct(const struct timespec *, struct clocktime *);
  93
  94 /*
  95  * Structure to hold the values typically reported by time-of-day clocks,
  96  * expressed as BCD.  This can be passed to the conversion functions to be
  97  * converted to/from a struct timespec.
  98  *
  99  * The clock_bcd_to_ts() function interprets the values in the year through sec
 100  * fields as BCD numbers, and returns EINVAL if any BCD values are out of range.
 101  * After conversion to binary, the values are passed to clock_ct_to_ts() and
 102  * undergo further validation as described above.  Year may be 2 or 4-digit BCD,
 103  * interpreted as described above.  The nsec field is binary.  If the ampm arg
 104  * is true, the incoming hour and ispm values are interpreted as 12-hour am/pm
 105  * representation of the hour, otherwise hour is interpreted as 24-hour and ispm
 106  * is ignored.
 107  *
 108  * The clock_ts_to_bcd() function converts the timespec to BCD values stored
 109  * into year through sec.  The value in year will be 4-digit BCD (e.g.,
 110  * 0x2017). The mon through sec values will be 2-digit BCD.  The nsec field will
 111  * be binary, and the range of dow makes its binary and BCD values identical.
 112  * If the ampm arg is true, the hour and ispm fields are set to the 12-hour
 113  * time plus a pm flag, otherwise the hour is set to 24-hour time and ispm is
 114  * set to false.
 115  */
 116 struct bcd_clocktime {
 117         uint16_t year;                  /* year (2 or 4 digit year) */
 118         uint8_t  mon;                   /* month (1 - 12) */
 119         uint8_t  day;                   /* day (1 - 31) */
 120         uint8_t  hour;                  /* hour (0 - 23 or 1 - 12) */
 121         uint8_t  min;                   /* minute (0 - 59) */
 122         uint8_t  sec;                   /* second (0 - 59) */
 123         uint8_t  dow;                   /* day of week (0 - 6; 0 = Sunday) */
 124         long     nsec;                  /* nanoseconds */
 125         bool     ispm;                  /* true if hour represents pm time */
 126 };
 127
 128 int clock_bcd_to_ts(const struct bcd_clocktime *, struct timespec *, bool ampm);
 129 void clock_ts_to_bcd(const struct timespec *, struct bcd_clocktime *, bool ampm);
 130
 131 /*
 132  * Time-of-day clock functions and flags.  These functions might sleep.
 133  *
 134  * clock_register and clock_unregister() do what they say.  Upon return from
 135  * unregister, the clock's methods are not running and will not be called again.
 136  *
 137  * clock_schedule() requests that a registered clock's clock_settime() calls
 138  * happen at the given offset into the second.  The default is 0, meaning no
 139  * specific scheduling.  To schedule the call as soon after top-of-second as
 140  * possible, specify 1.  Each clock has its own schedule, but taskqueue_thread
 141  * is shared by many tasks; the timing of the call is not guaranteed.
 142  *
 143  * Flags:
 144  *
 145  *  CLOCKF_SETTIME_NO_TS
 146  *    Do not pass a timespec to clock_settime(), the driver obtains its own time
 147  *    and applies its own adjustments (this flag implies CLOCKF_SETTIME_NO_ADJ).
 148  *
 149  *  CLOCKF_SETTIME_NO_ADJ
 150  *    Do not apply utc offset and resolution/accuracy adjustments to the value
 151  *    passed to clock_settime(), the driver applies them itself.
 152  *
 153  *  CLOCKF_GETTIME_NO_ADJ
 154  *    Do not apply utc offset and resolution/accuracy adjustments to the value
 155  *    returned from clock_gettime(), the driver has already applied them.
 156  */
 157
 158 #define CLOCKF_SETTIME_NO_TS    0x00000001
 159 #define CLOCKF_SETTIME_NO_ADJ   0x00000002
 160 #define CLOCKF_GETTIME_NO_ADJ   0x00000004
 161
 162 void clock_register(device_t _clockdev, long _resolution_us);
 163 void clock_register_flags(device_t _clockdev, long _resolution_us, int _flags);
 164 void clock_schedule(device_t clockdev, u_int _offsetns);
 165 void clock_unregister(device_t _clockdev);
 166
 167 /*
 168  * BCD to decimal and decimal to BCD.
 169  */
 170 #define FROMBCD(x)      bcd2bin(x)
 171 #define TOBCD(x)        bin2bcd(x)
 172
 173 /* Some handy constants. */
 174 #define SECDAY          (24 * 60 * 60)
 175 #define SECYR           (SECDAY * 365)
 176
 177 /* Traditional POSIX base year */
 178 #define POSIX_BASE_YEAR 1970
 179
 180 void timespec2fattime(const struct timespec *tsp, int utc, u_int16_t *ddp,
 181     u_int16_t *dtp, u_int8_t *dhp);
 182 void fattime2timespec(unsigned dd, unsigned dt, unsigned dh, int utc,
 183     struct timespec *tsp);
 184
 185 /*
 186  * Print a [bcd_]clocktime or timespec, optionally with fractional seconds.  The
 187  * nsdig argument can range from 0-9, and specifies how many decimal digits to
 188  * display for fractional seconds.
 189  */
 190 void clock_print_bcd(const struct bcd_clocktime *bct, int nsdig);
 191 void clock_print_ct(const struct clocktime *ct, int nsdig);
 192 void clock_print_ts(const struct timespec  *ts, int nsdig);
 193
 194 /*
 195  * Debugging helpers for RTC clock drivers.  Print a [bcd_]clocktime or
 196  * timespec, only if rtc clock debugging has been enabled.  The rw argument is
 197  * one of CLOCK_DBG_READ or CLOCK_DBG_WRITE.
 198  */
 199 #define CLOCK_DBG_READ  0x01
 200 #define CLOCK_DBG_WRITE 0x02
 201 void clock_dbgprint_bcd(device_t dev, int rw, const struct bcd_clocktime *bct);
 202 void clock_dbgprint_ct(device_t dev, int rw, const struct clocktime *ct);
 203 void clock_dbgprint_err(device_t dev, int rw, int err);
 204 void clock_dbgprint_ts(device_t dev, int rw, const struct timespec *ts);
 205
 206 #endif /* _KERNEL */
 207
 208 #endif /* !_SYS_CLOCK_H_ */