95b6a708b0406b717c130b511d964ebcddc09a2e
[sfrench/cifs-2.6.git] / kernel / time / hrtimer.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
4  *  Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
5  *  Copyright(C) 2006-2007  Timesys Corp., Thomas Gleixner
6  *
7  *  High-resolution kernel timers
8  *
9  *  In contrast to the low-resolution timeout API, aka timer wheel,
10  *  hrtimers provide finer resolution and accuracy depending on system
11  *  configuration and capabilities.
12  *
13  *  Started by: Thomas Gleixner and Ingo Molnar
14  *
15  *  Credits:
16  *      Based on the original timer wheel code
17  *
18  *      Help, testing, suggestions, bugfixes, improvements were
19  *      provided by:
20  *
21  *      George Anzinger, Andrew Morton, Steven Rostedt, Roman Zippel
22  *      et. al.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/export.h>
27 #include <linux/percpu.h>
28 #include <linux/hrtimer.h>
29 #include <linux/notifier.h>
30 #include <linux/syscalls.h>
31 #include <linux/interrupt.h>
32 #include <linux/tick.h>
33 #include <linux/err.h>
34 #include <linux/debugobjects.h>
35 #include <linux/sched/signal.h>
36 #include <linux/sched/sysctl.h>
37 #include <linux/sched/rt.h>
38 #include <linux/sched/deadline.h>
39 #include <linux/sched/nohz.h>
40 #include <linux/sched/debug.h>
41 #include <linux/timer.h>
42 #include <linux/freezer.h>
43 #include <linux/compat.h>
44
45 #include <linux/uaccess.h>
46
47 #include <trace/events/timer.h>
48
49 #include "tick-internal.h"
50
51 /*
52  * Masks for selecting the soft and hard context timers from
53  * cpu_base->active
54  */
55 #define MASK_SHIFT              (HRTIMER_BASE_MONOTONIC_SOFT)
56 #define HRTIMER_ACTIVE_HARD     ((1U << MASK_SHIFT) - 1)
57 #define HRTIMER_ACTIVE_SOFT     (HRTIMER_ACTIVE_HARD << MASK_SHIFT)
58 #define HRTIMER_ACTIVE_ALL      (HRTIMER_ACTIVE_SOFT | HRTIMER_ACTIVE_HARD)
59
60 /*
61  * The timer bases:
62  *
63  * There are more clockids than hrtimer bases. Thus, we index
64  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
65  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
66  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
67  */
68 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
69 {
70         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(hrtimer_bases.lock),
71         .clock_base =
72         {
73                 {
74                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
75                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
76                         .get_time = &ktime_get,
77                 },
78                 {
79                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
80                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
81                         .get_time = &ktime_get_real,
82                 },
83                 {
84                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
85                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
86                         .get_time = &ktime_get_boottime,
87                 },
88                 {
89                         .index = HRTIMER_BASE_TAI,
90                         .clockid = CLOCK_TAI,
91                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
92                 },
93                 {
94                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC_SOFT,
95                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
96                         .get_time = &ktime_get,
97                 },
98                 {
99                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME_SOFT,
100                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
101                         .get_time = &ktime_get_real,
102                 },
103                 {
104                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME_SOFT,
105                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
106                         .get_time = &ktime_get_boottime,
107                 },
108                 {
109                         .index = HRTIMER_BASE_TAI_SOFT,
110                         .clockid = CLOCK_TAI,
111                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
112                 },
113         }
114 };
115
116 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
117         /* Make sure we catch unsupported clockids */
118         [0 ... MAX_CLOCKS - 1]  = HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES,
119
120         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
121         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
122         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
123         [CLOCK_TAI]             = HRTIMER_BASE_TAI,
124 };
125
126 /*
127  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
128  * single place
129  */
130 #ifdef CONFIG_SMP
131
132 /*
133  * We require the migration_base for lock_hrtimer_base()/switch_hrtimer_base()
134  * such that hrtimer_callback_running() can unconditionally dereference
135  * timer->base->cpu_base
136  */
137 static struct hrtimer_cpu_base migration_cpu_base = {
138         .clock_base = { {
139                 .cpu_base = &migration_cpu_base,
140                 .seq      = SEQCNT_RAW_SPINLOCK_ZERO(migration_cpu_base.seq,
141                                                      &migration_cpu_base.lock),
142         }, },
143 };
144
145 #define migration_base  migration_cpu_base.clock_base[0]
146
147 static inline bool is_migration_base(struct hrtimer_clock_base *base)
148 {
149         return base == &migration_base;
150 }
151
152 /*
153  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
154  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
155  * locked, and the base itself is locked too.
156  *
157  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
158  * be found on the lists/queues.
159  *
160  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
161  * possible to set timer->base = &migration_base and drop the lock: the timer
162  * remains locked.
163  */
164 static
165 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
166                                              unsigned long *flags)
167 {
168         struct hrtimer_clock_base *base;
169
170         for (;;) {
171                 base = READ_ONCE(timer->base);
172                 if (likely(base != &migration_base)) {
173                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
174                         if (likely(base == timer->base))
175                                 return base;
176                         /* The timer has migrated to another CPU: */
177                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
178                 }
179                 cpu_relax();
180         }
181 }
182
183 /*
184  * We do not migrate the timer when it is expiring before the next
185  * event on the target cpu. When high resolution is enabled, we cannot
186  * reprogram the target cpu hardware and we would cause it to fire
187  * late. To keep it simple, we handle the high resolution enabled and
188  * disabled case similar.
189  *
190  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
191  */
192 static int
193 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
194 {
195         ktime_t expires;
196
197         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
198         return expires < new_base->cpu_base->expires_next;
199 }
200
201 static inline
202 struct hrtimer_cpu_base *get_target_base(struct hrtimer_cpu_base *base,
203                                          int pinned)
204 {
205 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
206         if (static_branch_likely(&timers_migration_enabled) && !pinned)
207                 return &per_cpu(hrtimer_bases, get_nohz_timer_target());
208 #endif
209         return base;
210 }
211
212 /*
213  * We switch the timer base to a power-optimized selected CPU target,
214  * if:
215  *      - NO_HZ_COMMON is enabled
216  *      - timer migration is enabled
217  *      - the timer callback is not running
218  *      - the timer is not the first expiring timer on the new target
219  *
220  * If one of the above requirements is not fulfilled we move the timer
221  * to the current CPU or leave it on the previously assigned CPU if
222  * the timer callback is currently running.
223  */
224 static inline struct hrtimer_clock_base *
225 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
226                     int pinned)
227 {
228         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base, *this_cpu_base;
229         struct hrtimer_clock_base *new_base;
230         int basenum = base->index;
231
232         this_cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
233         new_cpu_base = get_target_base(this_cpu_base, pinned);
234 again:
235         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
236
237         if (base != new_base) {
238                 /*
239                  * We are trying to move timer to new_base.
240                  * However we can't change timer's base while it is running,
241                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
242                  * the event source in the high resolution case. The softirq
243                  * code will take care of this when the timer function has
244                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
245                  * the timer is enqueued.
246                  */
247                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
248                         return base;
249
250                 /* See the comment in lock_hrtimer_base() */
251                 WRITE_ONCE(timer->base, &migration_base);
252                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
253                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
254
255                 if (new_cpu_base != this_cpu_base &&
256                     hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
257                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
258                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
259                         new_cpu_base = this_cpu_base;
260                         WRITE_ONCE(timer->base, base);
261                         goto again;
262                 }
263                 WRITE_ONCE(timer->base, new_base);
264         } else {
265                 if (new_cpu_base != this_cpu_base &&
266                     hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
267                         new_cpu_base = this_cpu_base;
268                         goto again;
269                 }
270         }
271         return new_base;
272 }
273
274 #else /* CONFIG_SMP */
275
276 static inline bool is_migration_base(struct hrtimer_clock_base *base)
277 {
278         return false;
279 }
280
281 static inline struct hrtimer_clock_base *
282 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
283 {
284         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
285
286         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
287
288         return base;
289 }
290
291 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
292
293 #endif  /* !CONFIG_SMP */
294
295 /*
296  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
297  * too large for inlining:
298  */
299 #if BITS_PER_LONG < 64
300 /*
301  * Divide a ktime value by a nanosecond value
302  */
303 s64 __ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
304 {
305         int sft = 0;
306         s64 dclc;
307         u64 tmp;
308
309         dclc = ktime_to_ns(kt);
310         tmp = dclc < 0 ? -dclc : dclc;
311
312         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
313         while (div >> 32) {
314                 sft++;
315                 div >>= 1;
316         }
317         tmp >>= sft;
318         do_div(tmp, (u32) div);
319         return dclc < 0 ? -tmp : tmp;
320 }
321 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ktime_divns);
322 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
323
324 /*
325  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
326  */
327 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
328 {
329         ktime_t res = ktime_add_unsafe(lhs, rhs);
330
331         /*
332          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
333          * return to user space in a timespec:
334          */
335         if (res < 0 || res < lhs || res < rhs)
336                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
337
338         return res;
339 }
340
341 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
342
343 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
344
345 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
346
347 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
348 {
349         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
350 }
351
352 /*
353  * fixup_init is called when:
354  * - an active object is initialized
355  */
356 static bool hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
357 {
358         struct hrtimer *timer = addr;
359
360         switch (state) {
361         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
362                 hrtimer_cancel(timer);
363                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
364                 return true;
365         default:
366                 return false;
367         }
368 }
369
370 /*
371  * fixup_activate is called when:
372  * - an active object is activated
373  * - an unknown non-static object is activated
374  */
375 static bool hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
376 {
377         switch (state) {
378         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
379                 WARN_ON(1);
380                 fallthrough;
381         default:
382                 return false;
383         }
384 }
385
386 /*
387  * fixup_free is called when:
388  * - an active object is freed
389  */
390 static bool hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
391 {
392         struct hrtimer *timer = addr;
393
394         switch (state) {
395         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
396                 hrtimer_cancel(timer);
397                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
398                 return true;
399         default:
400                 return false;
401         }
402 }
403
404 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
405         .name           = "hrtimer",
406         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
407         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
408         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
409         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
410 };
411
412 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
413 {
414         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
415 }
416
417 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer,
418                                           enum hrtimer_mode mode)
419 {
420         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
421 }
422
423 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
424 {
425         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
426 }
427
428 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
429 {
430         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
431 }
432
433 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
434                            enum hrtimer_mode mode);
435
436 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
437                            enum hrtimer_mode mode)
438 {
439         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
440         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
441 }
442 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
443
444 static void __hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl,
445                                    clockid_t clock_id, enum hrtimer_mode mode);
446
447 void hrtimer_init_sleeper_on_stack(struct hrtimer_sleeper *sl,
448                                    clockid_t clock_id, enum hrtimer_mode mode)
449 {
450         debug_object_init_on_stack(&sl->timer, &hrtimer_debug_descr);
451         __hrtimer_init_sleeper(sl, clock_id, mode);
452 }
453 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper_on_stack);
454
455 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
456 {
457         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
458 }
459 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_hrtimer_on_stack);
460
461 #else
462
463 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
464 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer,
465                                           enum hrtimer_mode mode) { }
466 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
467 #endif
468
469 static inline void
470 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
471            enum hrtimer_mode mode)
472 {
473         debug_hrtimer_init(timer);
474         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
475 }
476
477 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer,
478                                   enum hrtimer_mode mode)
479 {
480         debug_hrtimer_activate(timer, mode);
481         trace_hrtimer_start(timer, mode);
482 }
483
484 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
485 {
486         debug_hrtimer_deactivate(timer);
487         trace_hrtimer_cancel(timer);
488 }
489
490 static struct hrtimer_clock_base *
491 __next_base(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, unsigned int *active)
492 {
493         unsigned int idx;
494
495         if (!*active)
496                 return NULL;
497
498         idx = __ffs(*active);
499         *active &= ~(1U << idx);
500
501         return &cpu_base->clock_base[idx];
502 }
503
504 #define for_each_active_base(base, cpu_base, active)    \
505         while ((base = __next_base((cpu_base), &(active))))
506
507 static ktime_t __hrtimer_next_event_base(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
508                                          const struct hrtimer *exclude,
509                                          unsigned int active,
510                                          ktime_t expires_next)
511 {
512         struct hrtimer_clock_base *base;
513         ktime_t expires;
514
515         for_each_active_base(base, cpu_base, active) {
516                 struct timerqueue_node *next;
517                 struct hrtimer *timer;
518
519                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
520                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
521                 if (timer == exclude) {
522                         /* Get to the next timer in the queue. */
523                         next = timerqueue_iterate_next(next);
524                         if (!next)
525                                 continue;
526
527                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
528                 }
529                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
530                 if (expires < expires_next) {
531                         expires_next = expires;
532
533                         /* Skip cpu_base update if a timer is being excluded. */
534                         if (exclude)
535                                 continue;
536
537                         if (timer->is_soft)
538                                 cpu_base->softirq_next_timer = timer;
539                         else
540                                 cpu_base->next_timer = timer;
541                 }
542         }
543         /*
544          * clock_was_set() might have changed base->offset of any of
545          * the clock bases so the result might be negative. Fix it up
546          * to prevent a false positive in clockevents_program_event().
547          */
548         if (expires_next < 0)
549                 expires_next = 0;
550         return expires_next;
551 }
552
553 /*
554  * Recomputes cpu_base::*next_timer and returns the earliest expires_next but
555  * does not set cpu_base::*expires_next, that is done by hrtimer_reprogram.
556  *
557  * When a softirq is pending, we can ignore the HRTIMER_ACTIVE_SOFT bases,
558  * those timers will get run whenever the softirq gets handled, at the end of
559  * hrtimer_run_softirq(), hrtimer_update_softirq_timer() will re-add these bases.
560  *
561  * Therefore softirq values are those from the HRTIMER_ACTIVE_SOFT clock bases.
562  * The !softirq values are the minima across HRTIMER_ACTIVE_ALL, unless an actual
563  * softirq is pending, in which case they're the minima of HRTIMER_ACTIVE_HARD.
564  *
565  * @active_mask must be one of:
566  *  - HRTIMER_ACTIVE_ALL,
567  *  - HRTIMER_ACTIVE_SOFT, or
568  *  - HRTIMER_ACTIVE_HARD.
569  */
570 static ktime_t
571 __hrtimer_get_next_event(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, unsigned int active_mask)
572 {
573         unsigned int active;
574         struct hrtimer *next_timer = NULL;
575         ktime_t expires_next = KTIME_MAX;
576
577         if (!cpu_base->softirq_activated && (active_mask & HRTIMER_ACTIVE_SOFT)) {
578                 active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_SOFT;
579                 cpu_base->softirq_next_timer = NULL;
580                 expires_next = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, NULL,
581                                                          active, KTIME_MAX);
582
583                 next_timer = cpu_base->softirq_next_timer;
584         }
585
586         if (active_mask & HRTIMER_ACTIVE_HARD) {
587                 active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_HARD;
588                 cpu_base->next_timer = next_timer;
589                 expires_next = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, NULL, active,
590                                                          expires_next);
591         }
592
593         return expires_next;
594 }
595
596 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
597 {
598         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
599         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
600         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
601
602         ktime_t now = ktime_get_update_offsets_now(&base->clock_was_set_seq,
603                                             offs_real, offs_boot, offs_tai);
604
605         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME_SOFT].offset = *offs_real;
606         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME_SOFT].offset = *offs_boot;
607         base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI_SOFT].offset = *offs_tai;
608
609         return now;
610 }
611
612 /*
613  * Is the high resolution mode active ?
614  */
615 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
616 {
617         return IS_ENABLED(CONFIG_HIGH_RES_TIMERS) ?
618                 cpu_base->hres_active : 0;
619 }
620
621 static inline int hrtimer_hres_active(void)
622 {
623         return __hrtimer_hres_active(this_cpu_ptr(&hrtimer_bases));
624 }
625
626 /*
627  * Reprogram the event source with checking both queues for the
628  * next event
629  * Called with interrupts disabled and base->lock held
630  */
631 static void
632 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
633 {
634         ktime_t expires_next;
635
636         /*
637          * Find the current next expiration time.
638          */
639         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_ALL);
640
641         if (cpu_base->next_timer && cpu_base->next_timer->is_soft) {
642                 /*
643                  * When the softirq is activated, hrtimer has to be
644                  * programmed with the first hard hrtimer because soft
645                  * timer interrupt could occur too late.
646                  */
647                 if (cpu_base->softirq_activated)
648                         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base,
649                                                                 HRTIMER_ACTIVE_HARD);
650                 else
651                         cpu_base->softirq_expires_next = expires_next;
652         }
653
654         if (skip_equal && expires_next == cpu_base->expires_next)
655                 return;
656
657         cpu_base->expires_next = expires_next;
658
659         /*
660          * If hres is not active, hardware does not have to be
661          * reprogrammed yet.
662          *
663          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
664          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
665          * system to make progress. That also prevents the following
666          * scenario:
667          * T1 expires 50ms from now
668          * T2 expires 5s from now
669          *
670          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
671          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
672          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
673          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
674          * fires.
675          */
676         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base) || cpu_base->hang_detected)
677                 return;
678
679         tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
680 }
681
682 /* High resolution timer related functions */
683 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
684
685 /*
686  * High resolution timer enabled ?
687  */
688 static bool hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = true;
689 unsigned int hrtimer_resolution __read_mostly = LOW_RES_NSEC;
690 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_resolution);
691
692 /*
693  * Enable / Disable high resolution mode
694  */
695 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
696 {
697         return (kstrtobool(str, &hrtimer_hres_enabled) == 0);
698 }
699
700 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
701
702 /*
703  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
704  */
705 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
706 {
707         return hrtimer_hres_enabled;
708 }
709
710 /*
711  * Retrigger next event is called after clock was set
712  *
713  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
714  */
715 static void retrigger_next_event(void *arg)
716 {
717         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
718
719         if (!__hrtimer_hres_active(base))
720                 return;
721
722         raw_spin_lock(&base->lock);
723         hrtimer_update_base(base);
724         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
725         raw_spin_unlock(&base->lock);
726 }
727
728 /*
729  * Switch to high resolution mode
730  */
731 static void hrtimer_switch_to_hres(void)
732 {
733         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
734
735         if (tick_init_highres()) {
736                 pr_warn("Could not switch to high resolution mode on CPU %u\n",
737                         base->cpu);
738                 return;
739         }
740         base->hres_active = 1;
741         hrtimer_resolution = HIGH_RES_NSEC;
742
743         tick_setup_sched_timer();
744         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
745         retrigger_next_event(NULL);
746 }
747
748 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
749 {
750         clock_was_set();
751 }
752
753 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
754
755 /*
756  * Called from timekeeping and resume code to reprogram the hrtimer
757  * interrupt device on all cpus.
758  */
759 void clock_was_set_delayed(void)
760 {
761         schedule_work(&hrtimer_work);
762 }
763
764 #else
765
766 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
767 static inline void hrtimer_switch_to_hres(void) { }
768 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
769
770 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
771
772 /*
773  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
774  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
775  * which the clock event device was armed.
776  *
777  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
778  */
779 static void hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer, bool reprogram)
780 {
781         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
782         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
783         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
784
785         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
786
787         /*
788          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
789          * expiry time which is less than base->offset. Set it to 0.
790          */
791         if (expires < 0)
792                 expires = 0;
793
794         if (timer->is_soft) {
795                 /*
796                  * soft hrtimer could be started on a remote CPU. In this
797                  * case softirq_expires_next needs to be updated on the
798                  * remote CPU. The soft hrtimer will not expire before the
799                  * first hard hrtimer on the remote CPU -
800                  * hrtimer_check_target() prevents this case.
801                  */
802                 struct hrtimer_cpu_base *timer_cpu_base = base->cpu_base;
803
804                 if (timer_cpu_base->softirq_activated)
805                         return;
806
807                 if (!ktime_before(expires, timer_cpu_base->softirq_expires_next))
808                         return;
809
810                 timer_cpu_base->softirq_next_timer = timer;
811                 timer_cpu_base->softirq_expires_next = expires;
812
813                 if (!ktime_before(expires, timer_cpu_base->expires_next) ||
814                     !reprogram)
815                         return;
816         }
817
818         /*
819          * If the timer is not on the current cpu, we cannot reprogram
820          * the other cpus clock event device.
821          */
822         if (base->cpu_base != cpu_base)
823                 return;
824
825         /*
826          * If the hrtimer interrupt is running, then it will
827          * reevaluate the clock bases and reprogram the clock event
828          * device. The callbacks are always executed in hard interrupt
829          * context so we don't need an extra check for a running
830          * callback.
831          */
832         if (cpu_base->in_hrtirq)
833                 return;
834
835         if (expires >= cpu_base->expires_next)
836                 return;
837
838         /* Update the pointer to the next expiring timer */
839         cpu_base->next_timer = timer;
840         cpu_base->expires_next = expires;
841
842         /*
843          * If hres is not active, hardware does not have to be
844          * programmed yet.
845          *
846          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
847          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
848          * which we enforced in the hang detection. We want the system
849          * to make progress.
850          */
851         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base) || cpu_base->hang_detected)
852                 return;
853
854         /*
855          * Program the timer hardware. We enforce the expiry for
856          * events which are already in the past.
857          */
858         tick_program_event(expires, 1);
859 }
860
861 /*
862  * Clock realtime was set
863  *
864  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
865  * clock.
866  *
867  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
868  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
869  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
870  * call the high resolution interrupt code.
871  */
872 void clock_was_set(void)
873 {
874 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
875         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
876         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
877 #endif
878         timerfd_clock_was_set();
879 }
880
881 /*
882  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
883  * interrupt on all online CPUs.  However, all other CPUs will be
884  * stopped with IRQs interrupts disabled so the clock_was_set() call
885  * must be deferred.
886  */
887 void hrtimers_resume(void)
888 {
889         lockdep_assert_irqs_disabled();
890         /* Retrigger on the local CPU */
891         retrigger_next_event(NULL);
892         /* And schedule a retrigger for all others */
893         clock_was_set_delayed();
894 }
895
896 /*
897  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
898  */
899 static inline
900 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
901 {
902         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
903 }
904
905 /**
906  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
907  * @timer:      hrtimer to forward
908  * @now:        forward past this time
909  * @interval:   the interval to forward
910  *
911  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
912  * Returns the number of overruns.
913  *
914  * Can be safely called from the callback function of @timer. If
915  * called from other contexts @timer must neither be enqueued nor
916  * running the callback and the caller needs to take care of
917  * serialization.
918  *
919  * Note: This only updates the timer expiry value and does not requeue
920  * the timer.
921  */
922 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
923 {
924         u64 orun = 1;
925         ktime_t delta;
926
927         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
928
929         if (delta < 0)
930                 return 0;
931
932         if (WARN_ON(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
933                 return 0;
934
935         if (interval < hrtimer_resolution)
936                 interval = hrtimer_resolution;
937
938         if (unlikely(delta >= interval)) {
939                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
940
941                 orun = ktime_divns(delta, incr);
942                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
943                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now)
944                         return orun;
945                 /*
946                  * This (and the ktime_add() below) is the
947                  * correction for exact:
948                  */
949                 orun++;
950         }
951         hrtimer_add_expires(timer, interval);
952
953         return orun;
954 }
955 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
956
957 /*
958  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
959  *
960  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
961  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
962  *
963  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
964  */
965 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
966                            struct hrtimer_clock_base *base,
967                            enum hrtimer_mode mode)
968 {
969         debug_activate(timer, mode);
970
971         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
972
973         /* Pairs with the lockless read in hrtimer_is_queued() */
974         WRITE_ONCE(timer->state, HRTIMER_STATE_ENQUEUED);
975
976         return timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
977 }
978
979 /*
980  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
981  *
982  * Caller must hold the base lock.
983  *
984  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
985  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
986  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
987  * anyway (e.g. timer interrupt)
988  */
989 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
990                              struct hrtimer_clock_base *base,
991                              u8 newstate, int reprogram)
992 {
993         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
994         u8 state = timer->state;
995
996         /* Pairs with the lockless read in hrtimer_is_queued() */
997         WRITE_ONCE(timer->state, newstate);
998         if (!(state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
999                 return;
1000
1001         if (!timerqueue_del(&base->active, &timer->node))
1002                 cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
1003
1004         /*
1005          * Note: If reprogram is false we do not update
1006          * cpu_base->next_timer. This happens when we remove the first
1007          * timer on a remote cpu. No harm as we never dereference
1008          * cpu_base->next_timer. So the worst thing what can happen is
1009          * an superflous call to hrtimer_force_reprogram() on the
1010          * remote cpu later on if the same timer gets enqueued again.
1011          */
1012         if (reprogram && timer == cpu_base->next_timer)
1013                 hrtimer_force_reprogram(cpu_base, 1);
1014 }
1015
1016 /*
1017  * remove hrtimer, called with base lock held
1018  */
1019 static inline int
1020 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base, bool restart)
1021 {
1022         u8 state = timer->state;
1023
1024         if (state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED) {
1025                 int reprogram;
1026
1027                 /*
1028                  * Remove the timer and force reprogramming when high
1029                  * resolution mode is active and the timer is on the current
1030                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
1031                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
1032                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
1033                  * rare case and less expensive than a smp call.
1034                  */
1035                 debug_deactivate(timer);
1036                 reprogram = base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1037
1038                 if (!restart)
1039                         state = HRTIMER_STATE_INACTIVE;
1040
1041                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
1042                 return 1;
1043         }
1044         return 0;
1045 }
1046
1047 static inline ktime_t hrtimer_update_lowres(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1048                                             const enum hrtimer_mode mode)
1049 {
1050 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
1051         /*
1052          * CONFIG_TIME_LOW_RES indicates that the system has no way to return
1053          * granular time values. For relative timers we add hrtimer_resolution
1054          * (i.e. one jiffie) to prevent short timeouts.
1055          */
1056         timer->is_rel = mode & HRTIMER_MODE_REL;
1057         if (timer->is_rel)
1058                 tim = ktime_add_safe(tim, hrtimer_resolution);
1059 #endif
1060         return tim;
1061 }
1062
1063 static void
1064 hrtimer_update_softirq_timer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, bool reprogram)
1065 {
1066         ktime_t expires;
1067
1068         /*
1069          * Find the next SOFT expiration.
1070          */
1071         expires = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_SOFT);
1072
1073         /*
1074          * reprogramming needs to be triggered, even if the next soft
1075          * hrtimer expires at the same time than the next hard
1076          * hrtimer. cpu_base->softirq_expires_next needs to be updated!
1077          */
1078         if (expires == KTIME_MAX)
1079                 return;
1080
1081         /*
1082          * cpu_base->*next_timer is recomputed by __hrtimer_get_next_event()
1083          * cpu_base->*expires_next is only set by hrtimer_reprogram()
1084          */
1085         hrtimer_reprogram(cpu_base->softirq_next_timer, reprogram);
1086 }
1087
1088 static int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1089                                     u64 delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
1090                                     struct hrtimer_clock_base *base)
1091 {
1092         struct hrtimer_clock_base *new_base;
1093
1094         /* Remove an active timer from the queue: */
1095         remove_hrtimer(timer, base, true);
1096
1097         if (mode & HRTIMER_MODE_REL)
1098                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
1099
1100         tim = hrtimer_update_lowres(timer, tim, mode);
1101
1102         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
1103
1104         /* Switch the timer base, if necessary: */
1105         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
1106
1107         return enqueue_hrtimer(timer, new_base, mode);
1108 }
1109
1110 /**
1111  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer
1112  * @timer:      the timer to be added
1113  * @tim:        expiry time
1114  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1115  * @mode:       timer mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1116  *              relative (HRTIMER_MODE_REL), and pinned (HRTIMER_MODE_PINNED);
1117  *              softirq based mode is considered for debug purpose only!
1118  */
1119 void hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1120                             u64 delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1121 {
1122         struct hrtimer_clock_base *base;
1123         unsigned long flags;
1124
1125         /*
1126          * Check whether the HRTIMER_MODE_SOFT bit and hrtimer.is_soft
1127          * match on CONFIG_PREEMPT_RT = n. With PREEMPT_RT check the hard
1128          * expiry mode because unmarked timers are moved to softirq expiry.
1129          */
1130         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT))
1131                 WARN_ON_ONCE(!(mode & HRTIMER_MODE_SOFT) ^ !timer->is_soft);
1132         else
1133                 WARN_ON_ONCE(!(mode & HRTIMER_MODE_HARD) ^ !timer->is_hard);
1134
1135         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1136
1137         if (__hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, base))
1138                 hrtimer_reprogram(timer, true);
1139
1140         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1141 }
1142 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1143
1144 /**
1145  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1146  * @timer:      hrtimer to stop
1147  *
1148  * Returns:
1149  *
1150  *  *  0 when the timer was not active
1151  *  *  1 when the timer was active
1152  *  * -1 when the timer is currently executing the callback function and
1153  *    cannot be stopped
1154  */
1155 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1156 {
1157         struct hrtimer_clock_base *base;
1158         unsigned long flags;
1159         int ret = -1;
1160
1161         /*
1162          * Check lockless first. If the timer is not active (neither
1163          * enqueued nor running the callback, nothing to do here.  The
1164          * base lock does not serialize against a concurrent enqueue,
1165          * so we can avoid taking it.
1166          */
1167         if (!hrtimer_active(timer))
1168                 return 0;
1169
1170         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1171
1172         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1173                 ret = remove_hrtimer(timer, base, false);
1174
1175         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1176
1177         return ret;
1178
1179 }
1180 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1181
1182 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
1183 static void hrtimer_cpu_base_init_expiry_lock(struct hrtimer_cpu_base *base)
1184 {
1185         spin_lock_init(&base->softirq_expiry_lock);
1186 }
1187
1188 static void hrtimer_cpu_base_lock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base)
1189 {
1190         spin_lock(&base->softirq_expiry_lock);
1191 }
1192
1193 static void hrtimer_cpu_base_unlock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base)
1194 {
1195         spin_unlock(&base->softirq_expiry_lock);
1196 }
1197
1198 /*
1199  * The counterpart to hrtimer_cancel_wait_running().
1200  *
1201  * If there is a waiter for cpu_base->expiry_lock, then it was waiting for
1202  * the timer callback to finish. Drop expiry_lock and reaquire it. That
1203  * allows the waiter to acquire the lock and make progress.
1204  */
1205 static void hrtimer_sync_wait_running(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
1206                                       unsigned long flags)
1207 {
1208         if (atomic_read(&cpu_base->timer_waiters)) {
1209                 raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1210                 spin_unlock(&cpu_base->softirq_expiry_lock);
1211                 spin_lock(&cpu_base->softirq_expiry_lock);
1212                 raw_spin_lock_irq(&cpu_base->lock);
1213         }
1214 }
1215
1216 /*
1217  * This function is called on PREEMPT_RT kernels when the fast path
1218  * deletion of a timer failed because the timer callback function was
1219  * running.
1220  *
1221  * This prevents priority inversion: if the soft irq thread is preempted
1222  * in the middle of a timer callback, then calling del_timer_sync() can
1223  * lead to two issues:
1224  *
1225  *  - If the caller is on a remote CPU then it has to spin wait for the timer
1226  *    handler to complete. This can result in unbound priority inversion.
1227  *
1228  *  - If the caller originates from the task which preempted the timer
1229  *    handler on the same CPU, then spin waiting for the timer handler to
1230  *    complete is never going to end.
1231  */
1232 void hrtimer_cancel_wait_running(const struct hrtimer *timer)
1233 {
1234         /* Lockless read. Prevent the compiler from reloading it below */
1235         struct hrtimer_clock_base *base = READ_ONCE(timer->base);
1236
1237         /*
1238          * Just relax if the timer expires in hard interrupt context or if
1239          * it is currently on the migration base.
1240          */
1241         if (!timer->is_soft || is_migration_base(base)) {
1242                 cpu_relax();
1243                 return;
1244         }
1245
1246         /*
1247          * Mark the base as contended and grab the expiry lock, which is
1248          * held by the softirq across the timer callback. Drop the lock
1249          * immediately so the softirq can expire the next timer. In theory
1250          * the timer could already be running again, but that's more than
1251          * unlikely and just causes another wait loop.
1252          */
1253         atomic_inc(&base->cpu_base->timer_waiters);
1254         spin_lock_bh(&base->cpu_base->softirq_expiry_lock);
1255         atomic_dec(&base->cpu_base->timer_waiters);
1256         spin_unlock_bh(&base->cpu_base->softirq_expiry_lock);
1257 }
1258 #else
1259 static inline void
1260 hrtimer_cpu_base_init_expiry_lock(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
1261 static inline void
1262 hrtimer_cpu_base_lock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
1263 static inline void
1264 hrtimer_cpu_base_unlock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
1265 static inline void hrtimer_sync_wait_running(struct hrtimer_cpu_base *base,
1266                                              unsigned long flags) { }
1267 #endif
1268
1269 /**
1270  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1271  * @timer:      the timer to be cancelled
1272  *
1273  * Returns:
1274  *  0 when the timer was not active
1275  *  1 when the timer was active
1276  */
1277 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1278 {
1279         int ret;
1280
1281         do {
1282                 ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1283
1284                 if (ret < 0)
1285                         hrtimer_cancel_wait_running(timer);
1286         } while (ret < 0);
1287         return ret;
1288 }
1289 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1290
1291 /**
1292  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1293  * @timer:      the timer to read
1294  * @adjust:     adjust relative timers when CONFIG_TIME_LOW_RES=y
1295  */
1296 ktime_t __hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer, bool adjust)
1297 {
1298         unsigned long flags;
1299         ktime_t rem;
1300
1301         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1302         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES) && adjust)
1303                 rem = hrtimer_expires_remaining_adjusted(timer);
1304         else
1305                 rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1306         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1307
1308         return rem;
1309 }
1310 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hrtimer_get_remaining);
1311
1312 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1313 /**
1314  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1315  *
1316  * Returns the next expiry time or KTIME_MAX if no timer is pending.
1317  */
1318 u64 hrtimer_get_next_event(void)
1319 {
1320         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1321         u64 expires = KTIME_MAX;
1322         unsigned long flags;
1323
1324         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1325
1326         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1327                 expires = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_ALL);
1328
1329         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1330
1331         return expires;
1332 }
1333
1334 /**
1335  * hrtimer_next_event_without - time until next expiry event w/o one timer
1336  * @exclude:    timer to exclude
1337  *
1338  * Returns the next expiry time over all timers except for the @exclude one or
1339  * KTIME_MAX if none of them is pending.
1340  */
1341 u64 hrtimer_next_event_without(const struct hrtimer *exclude)
1342 {
1343         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1344         u64 expires = KTIME_MAX;
1345         unsigned long flags;
1346
1347         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1348
1349         if (__hrtimer_hres_active(cpu_base)) {
1350                 unsigned int active;
1351
1352                 if (!cpu_base->softirq_activated) {
1353                         active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_SOFT;
1354                         expires = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, exclude,
1355                                                             active, KTIME_MAX);
1356                 }
1357                 active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_HARD;
1358                 expires = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, exclude, active,
1359                                                     expires);
1360         }
1361
1362         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1363
1364         return expires;
1365 }
1366 #endif
1367
1368 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
1369 {
1370         if (likely(clock_id < MAX_CLOCKS)) {
1371                 int base = hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
1372
1373                 if (likely(base != HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES))
1374                         return base;
1375         }
1376         WARN(1, "Invalid clockid %d. Using MONOTONIC\n", clock_id);
1377         return HRTIMER_BASE_MONOTONIC;
1378 }
1379
1380 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1381                            enum hrtimer_mode mode)
1382 {
1383         bool softtimer = !!(mode & HRTIMER_MODE_SOFT);
1384         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1385         int base;
1386
1387         /*
1388          * On PREEMPT_RT enabled kernels hrtimers which are not explicitely
1389          * marked for hard interrupt expiry mode are moved into soft
1390          * interrupt context for latency reasons and because the callbacks
1391          * can invoke functions which might sleep on RT, e.g. spin_lock().
1392          */
1393         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT) && !(mode & HRTIMER_MODE_HARD))
1394                 softtimer = true;
1395
1396         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1397
1398         cpu_base = raw_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1399
1400         /*
1401          * POSIX magic: Relative CLOCK_REALTIME timers are not affected by
1402          * clock modifications, so they needs to become CLOCK_MONOTONIC to
1403          * ensure POSIX compliance.
1404          */
1405         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode & HRTIMER_MODE_REL)
1406                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1407
1408         base = softtimer ? HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES / 2 : 0;
1409         base += hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1410         timer->is_soft = softtimer;
1411         timer->is_hard = !!(mode & HRTIMER_MODE_HARD);
1412         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1413         timerqueue_init(&timer->node);
1414 }
1415
1416 /**
1417  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1418  * @timer:      the timer to be initialized
1419  * @clock_id:   the clock to be used
1420  * @mode:       The modes which are relevant for intitialization:
1421  *              HRTIMER_MODE_ABS, HRTIMER_MODE_REL, HRTIMER_MODE_ABS_SOFT,
1422  *              HRTIMER_MODE_REL_SOFT
1423  *
1424  *              The PINNED variants of the above can be handed in,
1425  *              but the PINNED bit is ignored as pinning happens
1426  *              when the hrtimer is started
1427  */
1428 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1429                   enum hrtimer_mode mode)
1430 {
1431         debug_init(timer, clock_id, mode);
1432         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1433 }
1434 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1435
1436 /*
1437  * A timer is active, when it is enqueued into the rbtree or the
1438  * callback function is running or it's in the state of being migrated
1439  * to another cpu.
1440  *
1441  * It is important for this function to not return a false negative.
1442  */
1443 bool hrtimer_active(const struct hrtimer *timer)
1444 {
1445         struct hrtimer_clock_base *base;
1446         unsigned int seq;
1447
1448         do {
1449                 base = READ_ONCE(timer->base);
1450                 seq = raw_read_seqcount_begin(&base->seq);
1451
1452                 if (timer->state != HRTIMER_STATE_INACTIVE ||
1453                     base->running == timer)
1454                         return true;
1455
1456         } while (read_seqcount_retry(&base->seq, seq) ||
1457                  base != READ_ONCE(timer->base));
1458
1459         return false;
1460 }
1461 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_active);
1462
1463 /*
1464  * The write_seqcount_barrier()s in __run_hrtimer() split the thing into 3
1465  * distinct sections:
1466  *
1467  *  - queued:   the timer is queued
1468  *  - callback: the timer is being ran
1469  *  - post:     the timer is inactive or (re)queued
1470  *
1471  * On the read side we ensure we observe timer->state and cpu_base->running
1472  * from the same section, if anything changed while we looked at it, we retry.
1473  * This includes timer->base changing because sequence numbers alone are
1474  * insufficient for that.
1475  *
1476  * The sequence numbers are required because otherwise we could still observe
1477  * a false negative if the read side got smeared over multiple consequtive
1478  * __run_hrtimer() invocations.
1479  */
1480
1481 static void __run_hrtimer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
1482                           struct hrtimer_clock_base *base,
1483                           struct hrtimer *timer, ktime_t *now,
1484                           unsigned long flags) __must_hold(&cpu_base->lock)
1485 {
1486         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1487         bool expires_in_hardirq;
1488         int restart;
1489
1490         lockdep_assert_held(&cpu_base->lock);
1491
1492         debug_deactivate(timer);
1493         base->running = timer;
1494
1495         /*
1496          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1497          *
1498          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1499          * hrtimer_active() cannot observe base->running == NULL &&
1500          * timer->state == INACTIVE.
1501          */
1502         raw_write_seqcount_barrier(&base->seq);
1503
1504         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE, 0);
1505         fn = timer->function;
1506
1507         /*
1508          * Clear the 'is relative' flag for the TIME_LOW_RES case. If the
1509          * timer is restarted with a period then it becomes an absolute
1510          * timer. If its not restarted it does not matter.
1511          */
1512         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES))
1513                 timer->is_rel = false;
1514
1515         /*
1516          * The timer is marked as running in the CPU base, so it is
1517          * protected against migration to a different CPU even if the lock
1518          * is dropped.
1519          */
1520         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1521         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1522         expires_in_hardirq = lockdep_hrtimer_enter(timer);
1523
1524         restart = fn(timer);
1525
1526         lockdep_hrtimer_exit(expires_in_hardirq);
1527         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1528         raw_spin_lock_irq(&cpu_base->lock);
1529
1530         /*
1531          * Note: We clear the running state after enqueue_hrtimer and
1532          * we do not reprogram the event hardware. Happens either in
1533          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1534          *
1535          * Note: Because we dropped the cpu_base->lock above,
1536          * hrtimer_start_range_ns() can have popped in and enqueued the timer
1537          * for us already.
1538          */
1539         if (restart != HRTIMER_NORESTART &&
1540             !(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
1541                 enqueue_hrtimer(timer, base, HRTIMER_MODE_ABS);
1542
1543         /*
1544          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1545          *
1546          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1547          * hrtimer_active() cannot observe base->running.timer == NULL &&
1548          * timer->state == INACTIVE.
1549          */
1550         raw_write_seqcount_barrier(&base->seq);
1551
1552         WARN_ON_ONCE(base->running != timer);
1553         base->running = NULL;
1554 }
1555
1556 static void __hrtimer_run_queues(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, ktime_t now,
1557                                  unsigned long flags, unsigned int active_mask)
1558 {
1559         struct hrtimer_clock_base *base;
1560         unsigned int active = cpu_base->active_bases & active_mask;
1561
1562         for_each_active_base(base, cpu_base, active) {
1563                 struct timerqueue_node *node;
1564                 ktime_t basenow;
1565
1566                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1567
1568                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1569                         struct hrtimer *timer;
1570
1571                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1572
1573                         /*
1574                          * The immediate goal for using the softexpires is
1575                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1576                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1577                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1578                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1579                          * overlapping intervals and instead use the simple
1580                          * BST we already have.
1581                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1582                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1583                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1584                          */
1585                         if (basenow < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer))
1586                                 break;
1587
1588                         __run_hrtimer(cpu_base, base, timer, &basenow, flags);
1589                         if (active_mask == HRTIMER_ACTIVE_SOFT)
1590                                 hrtimer_sync_wait_running(cpu_base, flags);
1591                 }
1592         }
1593 }
1594
1595 static __latent_entropy void hrtimer_run_softirq(struct softirq_action *h)
1596 {
1597         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1598         unsigned long flags;
1599         ktime_t now;
1600
1601         hrtimer_cpu_base_lock_expiry(cpu_base);
1602         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1603
1604         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1605         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now, flags, HRTIMER_ACTIVE_SOFT);
1606
1607         cpu_base->softirq_activated = 0;
1608         hrtimer_update_softirq_timer(cpu_base, true);
1609
1610         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1611         hrtimer_cpu_base_unlock_expiry(cpu_base);
1612 }
1613
1614 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1615
1616 /*
1617  * High resolution timer interrupt
1618  * Called with interrupts disabled
1619  */
1620 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1621 {
1622         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1623         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1624         unsigned long flags;
1625         int retries = 0;
1626
1627         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1628         cpu_base->nr_events++;
1629         dev->next_event = KTIME_MAX;
1630
1631         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1632         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1633 retry:
1634         cpu_base->in_hrtirq = 1;
1635         /*
1636          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1637          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1638          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1639          * timers which run their callback and need to be requeued on
1640          * this CPU.
1641          */
1642         cpu_base->expires_next = KTIME_MAX;
1643
1644         if (!ktime_before(now, cpu_base->softirq_expires_next)) {
1645                 cpu_base->softirq_expires_next = KTIME_MAX;
1646                 cpu_base->softirq_activated = 1;
1647                 raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1648         }
1649
1650         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now, flags, HRTIMER_ACTIVE_HARD);
1651
1652         /* Reevaluate the clock bases for the next expiry */
1653         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_ALL);
1654         /*
1655          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1656          * against it.
1657          */
1658         cpu_base->expires_next = expires_next;
1659         cpu_base->in_hrtirq = 0;
1660         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1661
1662         /* Reprogramming necessary ? */
1663         if (!tick_program_event(expires_next, 0)) {
1664                 cpu_base->hang_detected = 0;
1665                 return;
1666         }
1667
1668         /*
1669          * The next timer was already expired due to:
1670          * - tracing
1671          * - long lasting callbacks
1672          * - being scheduled away when running in a VM
1673          *
1674          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1675          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1676          * overreacting on some spurious event.
1677          *
1678          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1679          * the current time.
1680          */
1681         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1682         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1683         cpu_base->nr_retries++;
1684         if (++retries < 3)
1685                 goto retry;
1686         /*
1687          * Give the system a chance to do something else than looping
1688          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1689          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1690          * time away.
1691          */
1692         cpu_base->nr_hangs++;
1693         cpu_base->hang_detected = 1;
1694         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1695
1696         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1697         if ((unsigned int)delta > cpu_base->max_hang_time)
1698                 cpu_base->max_hang_time = (unsigned int) delta;
1699         /*
1700          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1701          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1702          */
1703         if (delta > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1704                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1705         else
1706                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1707         tick_program_event(expires_next, 1);
1708         pr_warn_once("hrtimer: interrupt took %llu ns\n", ktime_to_ns(delta));
1709 }
1710
1711 /* called with interrupts disabled */
1712 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1713 {
1714         struct tick_device *td;
1715
1716         if (!hrtimer_hres_active())
1717                 return;
1718
1719         td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
1720         if (td && td->evtdev)
1721                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1722 }
1723
1724 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1725
1726 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1727
1728 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1729
1730 /*
1731  * Called from run_local_timers in hardirq context every jiffy
1732  */
1733 void hrtimer_run_queues(void)
1734 {
1735         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1736         unsigned long flags;
1737         ktime_t now;
1738
1739         if (__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1740                 return;
1741
1742         /*
1743          * This _is_ ugly: We have to check periodically, whether we
1744          * can switch to highres and / or nohz mode. The clocksource
1745          * switch happens with xtime_lock held. Notification from
1746          * there only sets the check bit in the tick_oneshot code,
1747          * otherwise we might deadlock vs. xtime_lock.
1748          */
1749         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled())) {
1750                 hrtimer_switch_to_hres();
1751                 return;
1752         }
1753
1754         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1755         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1756
1757         if (!ktime_before(now, cpu_base->softirq_expires_next)) {
1758                 cpu_base->softirq_expires_next = KTIME_MAX;
1759                 cpu_base->softirq_activated = 1;
1760                 raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1761         }
1762
1763         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now, flags, HRTIMER_ACTIVE_HARD);
1764         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1765 }
1766
1767 /*
1768  * Sleep related functions:
1769  */
1770 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1771 {
1772         struct hrtimer_sleeper *t =
1773                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1774         struct task_struct *task = t->task;
1775
1776         t->task = NULL;
1777         if (task)
1778                 wake_up_process(task);
1779
1780         return HRTIMER_NORESTART;
1781 }
1782
1783 /**
1784  * hrtimer_sleeper_start_expires - Start a hrtimer sleeper timer
1785  * @sl:         sleeper to be started
1786  * @mode:       timer mode abs/rel
1787  *
1788  * Wrapper around hrtimer_start_expires() for hrtimer_sleeper based timers
1789  * to allow PREEMPT_RT to tweak the delivery mode (soft/hardirq context)
1790  */
1791 void hrtimer_sleeper_start_expires(struct hrtimer_sleeper *sl,
1792                                    enum hrtimer_mode mode)
1793 {
1794         /*
1795          * Make the enqueue delivery mode check work on RT. If the sleeper
1796          * was initialized for hard interrupt delivery, force the mode bit.
1797          * This is a special case for hrtimer_sleepers because
1798          * hrtimer_init_sleeper() determines the delivery mode on RT so the
1799          * fiddling with this decision is avoided at the call sites.
1800          */
1801         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT) && sl->timer.is_hard)
1802                 mode |= HRTIMER_MODE_HARD;
1803
1804         hrtimer_start_expires(&sl->timer, mode);
1805 }
1806 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_sleeper_start_expires);
1807
1808 static void __hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl,
1809                                    clockid_t clock_id, enum hrtimer_mode mode)
1810 {
1811         /*
1812          * On PREEMPT_RT enabled kernels hrtimers which are not explicitely
1813          * marked for hard interrupt expiry mode are moved into soft
1814          * interrupt context either for latency reasons or because the
1815          * hrtimer callback takes regular spinlocks or invokes other
1816          * functions which are not suitable for hard interrupt context on
1817          * PREEMPT_RT.
1818          *
1819          * The hrtimer_sleeper callback is RT compatible in hard interrupt
1820          * context, but there is a latency concern: Untrusted userspace can
1821          * spawn many threads which arm timers for the same expiry time on
1822          * the same CPU. That causes a latency spike due to the wakeup of
1823          * a gazillion threads.
1824          *
1825          * OTOH, priviledged real-time user space applications rely on the
1826          * low latency of hard interrupt wakeups. If the current task is in
1827          * a real-time scheduling class, mark the mode for hard interrupt
1828          * expiry.
1829          */
1830         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
1831                 if (task_is_realtime(current) && !(mode & HRTIMER_MODE_SOFT))
1832                         mode |= HRTIMER_MODE_HARD;
1833         }
1834
1835         __hrtimer_init(&sl->timer, clock_id, mode);
1836         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1837         sl->task = current;
1838 }
1839
1840 /**
1841  * hrtimer_init_sleeper - initialize sleeper to the given clock
1842  * @sl:         sleeper to be initialized
1843  * @clock_id:   the clock to be used
1844  * @mode:       timer mode abs/rel
1845  */
1846 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, clockid_t clock_id,
1847                           enum hrtimer_mode mode)
1848 {
1849         debug_init(&sl->timer, clock_id, mode);
1850         __hrtimer_init_sleeper(sl, clock_id, mode);
1851
1852 }
1853 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1854
1855 int nanosleep_copyout(struct restart_block *restart, struct timespec64 *ts)
1856 {
1857         switch(restart->nanosleep.type) {
1858 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
1859         case TT_COMPAT:
1860                 if (put_old_timespec32(ts, restart->nanosleep.compat_rmtp))
1861                         return -EFAULT;
1862                 break;
1863 #endif
1864         case TT_NATIVE:
1865                 if (put_timespec64(ts, restart->nanosleep.rmtp))
1866                         return -EFAULT;
1867                 break;
1868         default:
1869                 BUG();
1870         }
1871         return -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1872 }
1873
1874 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1875 {
1876         struct restart_block *restart;
1877
1878         do {
1879                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1880                 hrtimer_sleeper_start_expires(t, mode);
1881
1882                 if (likely(t->task))
1883                         freezable_schedule();
1884
1885                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1886                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1887
1888         } while (t->task && !signal_pending(current));
1889
1890         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1891
1892         if (!t->task)
1893                 return 0;
1894
1895         restart = &current->restart_block;
1896         if (restart->nanosleep.type != TT_NONE) {
1897                 ktime_t rem = hrtimer_expires_remaining(&t->timer);
1898                 struct timespec64 rmt;
1899
1900                 if (rem <= 0)
1901                         return 0;
1902                 rmt = ktime_to_timespec64(rem);
1903
1904                 return nanosleep_copyout(restart, &rmt);
1905         }
1906         return -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1907 }
1908
1909 static long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1910 {
1911         struct hrtimer_sleeper t;
1912         int ret;
1913
1914         hrtimer_init_sleeper_on_stack(&t, restart->nanosleep.clockid,
1915                                       HRTIMER_MODE_ABS);
1916         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1917         ret = do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS);
1918         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1919         return ret;
1920 }
1921
1922 long hrtimer_nanosleep(ktime_t rqtp, const enum hrtimer_mode mode,
1923                        const clockid_t clockid)
1924 {
1925         struct restart_block *restart;
1926         struct hrtimer_sleeper t;
1927         int ret = 0;
1928         u64 slack;
1929
1930         slack = current->timer_slack_ns;
1931         if (dl_task(current) || rt_task(current))
1932                 slack = 0;
1933
1934         hrtimer_init_sleeper_on_stack(&t, clockid, mode);
1935         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, rqtp, slack);
1936         ret = do_nanosleep(&t, mode);
1937         if (ret != -ERESTART_RESTARTBLOCK)
1938                 goto out;
1939
1940         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1941         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1942                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1943                 goto out;
1944         }
1945
1946         restart = &current->restart_block;
1947         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1948         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1949         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1950 out:
1951         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1952         return ret;
1953 }
1954
1955 #ifdef CONFIG_64BIT
1956
1957 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct __kernel_timespec __user *, rqtp,
1958                 struct __kernel_timespec __user *, rmtp)
1959 {
1960         struct timespec64 tu;
1961
1962         if (get_timespec64(&tu, rqtp))
1963                 return -EFAULT;
1964
1965         if (!timespec64_valid(&tu))
1966                 return -EINVAL;
1967
1968         current->restart_block.nanosleep.type = rmtp ? TT_NATIVE : TT_NONE;
1969         current->restart_block.nanosleep.rmtp = rmtp;
1970         return hrtimer_nanosleep(timespec64_to_ktime(tu), HRTIMER_MODE_REL,
1971                                  CLOCK_MONOTONIC);
1972 }
1973
1974 #endif
1975
1976 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
1977
1978 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep_time32, struct old_timespec32 __user *, rqtp,
1979                        struct old_timespec32 __user *, rmtp)
1980 {
1981         struct timespec64 tu;
1982
1983         if (get_old_timespec32(&tu, rqtp))
1984                 return -EFAULT;
1985
1986         if (!timespec64_valid(&tu))
1987                 return -EINVAL;
1988
1989         current->restart_block.nanosleep.type = rmtp ? TT_COMPAT : TT_NONE;
1990         current->restart_block.nanosleep.compat_rmtp = rmtp;
1991         return hrtimer_nanosleep(timespec64_to_ktime(tu), HRTIMER_MODE_REL,
1992                                  CLOCK_MONOTONIC);
1993 }
1994 #endif
1995
1996 /*
1997  * Functions related to boot-time initialization:
1998  */
1999 int hrtimers_prepare_cpu(unsigned int cpu)
2000 {
2001         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
2002         int i;
2003
2004         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
2005                 struct hrtimer_clock_base *clock_b = &cpu_base->clock_base[i];
2006
2007                 clock_b->cpu_base = cpu_base;
2008                 seqcount_raw_spinlock_init(&clock_b->seq, &cpu_base->lock);
2009                 timerqueue_init_head(&clock_b->active);
2010         }
2011
2012         cpu_base->cpu = cpu;
2013         cpu_base->active_bases = 0;
2014         cpu_base->hres_active = 0;
2015         cpu_base->hang_detected = 0;
2016         cpu_base->next_timer = NULL;
2017         cpu_base->softirq_next_timer = NULL;
2018         cpu_base->expires_next = KTIME_MAX;
2019         cpu_base->softirq_expires_next = KTIME_MAX;
2020         hrtimer_cpu_base_init_expiry_lock(cpu_base);
2021         return 0;
2022 }
2023
2024 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2025
2026 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
2027                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
2028 {
2029         struct hrtimer *timer;
2030         struct timerqueue_node *node;
2031
2032         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
2033                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
2034                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
2035                 debug_deactivate(timer);
2036
2037                 /*
2038                  * Mark it as ENQUEUED not INACTIVE otherwise the
2039                  * timer could be seen as !active and just vanish away
2040                  * under us on another CPU
2041                  */
2042                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_ENQUEUED, 0);
2043                 timer->base = new_base;
2044                 /*
2045                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
2046                  * reprogram the event device in case the timer
2047                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
2048                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
2049                  * sort out already expired timers and reprogram the
2050                  * event device.
2051                  */
2052                 enqueue_hrtimer(timer, new_base, HRTIMER_MODE_ABS);
2053         }
2054 }
2055
2056 int hrtimers_dead_cpu(unsigned int scpu)
2057 {
2058         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
2059         int i;
2060
2061         BUG_ON(cpu_online(scpu));
2062         tick_cancel_sched_timer(scpu);
2063
2064         /*
2065          * this BH disable ensures that raise_softirq_irqoff() does
2066          * not wakeup ksoftirqd (and acquire the pi-lock) while
2067          * holding the cpu_base lock
2068          */
2069         local_bh_disable();
2070         local_irq_disable();
2071         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
2072         new_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
2073         /*
2074          * The caller is globally serialized and nobody else
2075          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
2076          */
2077         raw_spin_lock(&new_base->lock);
2078         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2079
2080         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
2081                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
2082                                      &new_base->clock_base[i]);
2083         }
2084
2085         /*
2086          * The migration might have changed the first expiring softirq
2087          * timer on this CPU. Update it.
2088          */
2089         hrtimer_update_softirq_timer(new_base, false);
2090
2091         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
2092         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
2093
2094         /* Check, if we got expired work to do */
2095         __hrtimer_peek_ahead_timers();
2096         local_irq_enable();
2097         local_bh_enable();
2098         return 0;
2099 }
2100
2101 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2102
2103 void __init hrtimers_init(void)
2104 {
2105         hrtimers_prepare_cpu(smp_processor_id());
2106         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, hrtimer_run_softirq);
2107 }
2108
2109 /**
2110  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
2111  * @expires:    timeout value (ktime_t)
2112  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
2113  * @mode:       timer mode
2114  * @clock_id:   timer clock to be used
2115  */
2116 int __sched
2117 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, u64 delta,
2118                                const enum hrtimer_mode mode, clockid_t clock_id)
2119 {
2120         struct hrtimer_sleeper t;
2121
2122         /*
2123          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
2124          * matter whether this is an absolute or a relative time.
2125          */
2126         if (expires && *expires == 0) {
2127                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2128                 return 0;
2129         }
2130
2131         /*
2132          * A NULL parameter means "infinite"
2133          */
2134         if (!expires) {
2135                 schedule();
2136                 return -EINTR;
2137         }
2138
2139         hrtimer_init_sleeper_on_stack(&t, clock_id, mode);
2140         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
2141         hrtimer_sleeper_start_expires(&t, mode);
2142
2143         if (likely(t.task))
2144                 schedule();
2145
2146         hrtimer_cancel(&t.timer);
2147         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
2148
2149         __set_current_state(TASK_RUNNING);
2150
2151         return !t.task ? 0 : -EINTR;
2152 }
2153
2154 /**
2155  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
2156  * @expires:    timeout value (ktime_t)
2157  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
2158  * @mode:       timer mode
2159  *
2160  * Make the current task sleep until the given expiry time has
2161  * elapsed. The routine will return immediately unless
2162  * the current task state has been set (see set_current_state()).
2163  *
2164  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
2165  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
2166  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
2167  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
2168  *
2169  * You can set the task state as follows -
2170  *
2171  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
2172  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
2173  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
2174  *
2175  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
2176  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
2177  * up.
2178  *
2179  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
2180  * routine returns.
2181  *
2182  * Returns 0 when the timer has expired. If the task was woken before the
2183  * timer expired by a signal (only possible in state TASK_INTERRUPTIBLE) or
2184  * by an explicit wakeup, it returns -EINTR.
2185  */
2186 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, u64 delta,
2187                                      const enum hrtimer_mode mode)
2188 {
2189         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
2190                                               CLOCK_MONOTONIC);
2191 }
2192 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
2193
2194 /**
2195  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
2196  * @expires:    timeout value (ktime_t)
2197  * @mode:       timer mode
2198  *
2199  * Make the current task sleep until the given expiry time has
2200  * elapsed. The routine will return immediately unless
2201  * the current task state has been set (see set_current_state()).
2202  *
2203  * You can set the task state as follows -
2204  *
2205  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
2206  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
2207  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
2208  *
2209  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
2210  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
2211  * up.
2212  *
2213  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
2214  * routine returns.
2215  *
2216  * Returns 0 when the timer has expired. If the task was woken before the
2217  * timer expired by a signal (only possible in state TASK_INTERRUPTIBLE) or
2218  * by an explicit wakeup, it returns -EINTR.
2219  */
2220 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
2221                                const enum hrtimer_mode mode)
2222 {
2223         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
2224 }
2225 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);