clockevents: Cleanup dead cpu explicitely
[sfrench/cifs-2.6.git] / kernel / time / hrtimer.c
1 /*
2  *  linux/kernel/hrtimer.c
3  *
4  *  Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
5  *  Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
6  *  Copyright(C) 2006-2007  Timesys Corp., Thomas Gleixner
7  *
8  *  High-resolution kernel timers
9  *
10  *  In contrast to the low-resolution timeout API implemented in
11  *  kernel/timer.c, hrtimers provide finer resolution and accuracy
12  *  depending on system configuration and capabilities.
13  *
14  *  These timers are currently used for:
15  *   - itimers
16  *   - POSIX timers
17  *   - nanosleep
18  *   - precise in-kernel timing
19  *
20  *  Started by: Thomas Gleixner and Ingo Molnar
21  *
22  *  Credits:
23  *      based on kernel/timer.c
24  *
25  *      Help, testing, suggestions, bugfixes, improvements were
26  *      provided by:
27  *
28  *      George Anzinger, Andrew Morton, Steven Rostedt, Roman Zippel
29  *      et. al.
30  *
31  *  For licencing details see kernel-base/COPYING
32  */
33
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/export.h>
36 #include <linux/percpu.h>
37 #include <linux/hrtimer.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/syscalls.h>
40 #include <linux/kallsyms.h>
41 #include <linux/interrupt.h>
42 #include <linux/tick.h>
43 #include <linux/seq_file.h>
44 #include <linux/err.h>
45 #include <linux/debugobjects.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/sched/sysctl.h>
48 #include <linux/sched/rt.h>
49 #include <linux/sched/deadline.h>
50 #include <linux/timer.h>
51 #include <linux/freezer.h>
52
53 #include <asm/uaccess.h>
54
55 #include <trace/events/timer.h>
56
57 #include "tick-internal.h"
58
59 /*
60  * The timer bases:
61  *
62  * There are more clockids then hrtimer bases. Thus, we index
63  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
64  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
65  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
66  */
67 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
68 {
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                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
78                 },
79                 {
80                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
81                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
82                         .get_time = &ktime_get_real,
83                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
84                 },
85                 {
86                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
87                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
88                         .get_time = &ktime_get_boottime,
89                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
90                 },
91                 {
92                         .index = HRTIMER_BASE_TAI,
93                         .clockid = CLOCK_TAI,
94                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
95                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
96                 },
97         }
98 };
99
100 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
101         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
102         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
103         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
104         [CLOCK_TAI]             = HRTIMER_BASE_TAI,
105 };
106
107 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
108 {
109         return hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
110 }
111
112
113 /*
114  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
115  * wall_to_monotonic.
116  */
117 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
118 {
119         ktime_t xtim, mono, boot, tai;
120         ktime_t off_real, off_boot, off_tai;
121
122         mono = ktime_get_update_offsets_tick(&off_real, &off_boot, &off_tai);
123         boot = ktime_add(mono, off_boot);
124         xtim = ktime_add(mono, off_real);
125         tai = ktime_add(mono, off_tai);
126
127         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].softirq_time = xtim;
128         base->clock_base[HRTIMER_BASE_MONOTONIC].softirq_time = mono;
129         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].softirq_time = boot;
130         base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].softirq_time = tai;
131 }
132
133 /*
134  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
135  * single place
136  */
137 #ifdef CONFIG_SMP
138
139 /*
140  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
141  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
142  * locked, and the base itself is locked too.
143  *
144  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
145  * be found on the lists/queues.
146  *
147  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
148  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
149  * locked.
150  */
151 static
152 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
153                                              unsigned long *flags)
154 {
155         struct hrtimer_clock_base *base;
156
157         for (;;) {
158                 base = timer->base;
159                 if (likely(base != NULL)) {
160                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
161                         if (likely(base == timer->base))
162                                 return base;
163                         /* The timer has migrated to another CPU: */
164                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
165                 }
166                 cpu_relax();
167         }
168 }
169
170 /*
171  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
172  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
173  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
174  *
175  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
176  */
177 static int
178 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
179 {
180 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
181         ktime_t expires;
182
183         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
184                 return 0;
185
186         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
187         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
188 #else
189         return 0;
190 #endif
191 }
192
193 /*
194  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
195  */
196 static inline struct hrtimer_clock_base *
197 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
198                     int pinned)
199 {
200         struct hrtimer_clock_base *new_base;
201         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
202         int this_cpu = smp_processor_id();
203         int cpu = get_nohz_timer_target(pinned);
204         int basenum = base->index;
205
206 again:
207         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
208         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
209
210         if (base != new_base) {
211                 /*
212                  * We are trying to move timer to new_base.
213                  * However we can't change timer's base while it is running,
214                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
215                  * the event source in the high resolution case. The softirq
216                  * code will take care of this when the timer function has
217                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
218                  * the timer is enqueued.
219                  */
220                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
221                         return base;
222
223                 /* See the comment in lock_timer_base() */
224                 timer->base = NULL;
225                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
226                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
227
228                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
229                         cpu = this_cpu;
230                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
231                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
232                         timer->base = base;
233                         goto again;
234                 }
235                 timer->base = new_base;
236         } else {
237                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
238                         cpu = this_cpu;
239                         goto again;
240                 }
241         }
242         return new_base;
243 }
244
245 #else /* CONFIG_SMP */
246
247 static inline struct hrtimer_clock_base *
248 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
249 {
250         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
251
252         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
253
254         return base;
255 }
256
257 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
258
259 #endif  /* !CONFIG_SMP */
260
261 /*
262  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
263  * too large for inlining:
264  */
265 #if BITS_PER_LONG < 64
266 /*
267  * Divide a ktime value by a nanosecond value
268  */
269 u64 __ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
270 {
271         u64 dclc;
272         int sft = 0;
273
274         dclc = ktime_to_ns(kt);
275         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
276         while (div >> 32) {
277                 sft++;
278                 div >>= 1;
279         }
280         dclc >>= sft;
281         do_div(dclc, (unsigned long) div);
282
283         return dclc;
284 }
285 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ktime_divns);
286 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
287
288 /*
289  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
290  */
291 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
292 {
293         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
294
295         /*
296          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
297          * return to user space in a timespec:
298          */
299         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
300                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
301
302         return res;
303 }
304
305 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
306
307 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
308
309 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
310
311 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
312 {
313         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
314 }
315
316 /*
317  * fixup_init is called when:
318  * - an active object is initialized
319  */
320 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
321 {
322         struct hrtimer *timer = addr;
323
324         switch (state) {
325         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
326                 hrtimer_cancel(timer);
327                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
328                 return 1;
329         default:
330                 return 0;
331         }
332 }
333
334 /*
335  * fixup_activate is called when:
336  * - an active object is activated
337  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
338  */
339 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
340 {
341         switch (state) {
342
343         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
344                 WARN_ON_ONCE(1);
345                 return 0;
346
347         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
348                 WARN_ON(1);
349
350         default:
351                 return 0;
352         }
353 }
354
355 /*
356  * fixup_free is called when:
357  * - an active object is freed
358  */
359 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
360 {
361         struct hrtimer *timer = addr;
362
363         switch (state) {
364         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
365                 hrtimer_cancel(timer);
366                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
367                 return 1;
368         default:
369                 return 0;
370         }
371 }
372
373 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
374         .name           = "hrtimer",
375         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
376         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
377         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
378         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
379 };
380
381 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
382 {
383         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
384 }
385
386 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
387 {
388         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
389 }
390
391 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
392 {
393         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
394 }
395
396 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
397 {
398         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
399 }
400
401 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
402                            enum hrtimer_mode mode);
403
404 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
405                            enum hrtimer_mode mode)
406 {
407         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
408         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
409 }
410 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
411
412 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
413 {
414         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
415 }
416
417 #else
418 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
419 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
420 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
421 #endif
422
423 static inline void
424 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
425            enum hrtimer_mode mode)
426 {
427         debug_hrtimer_init(timer);
428         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
429 }
430
431 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
432 {
433         debug_hrtimer_activate(timer);
434         trace_hrtimer_start(timer);
435 }
436
437 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
438 {
439         debug_hrtimer_deactivate(timer);
440         trace_hrtimer_cancel(timer);
441 }
442
443 #if defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON) || defined(CONFIG_HIGH_RES_TIMERS)
444 static ktime_t __hrtimer_get_next_event(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
445 {
446         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
447         ktime_t expires, expires_next = { .tv64 = KTIME_MAX };
448         int i;
449
450         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
451                 struct timerqueue_node *next;
452                 struct hrtimer *timer;
453
454                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
455                 if (!next)
456                         continue;
457
458                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
459                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
460                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
461                         expires_next = expires;
462         }
463         /*
464          * clock_was_set() might have changed base->offset of any of
465          * the clock bases so the result might be negative. Fix it up
466          * to prevent a false positive in clockevents_program_event().
467          */
468         if (expires_next.tv64 < 0)
469                 expires_next.tv64 = 0;
470         return expires_next;
471 }
472 #endif
473
474 /* High resolution timer related functions */
475 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
476
477 /*
478  * High resolution timer enabled ?
479  */
480 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
481
482 /*
483  * Enable / Disable high resolution mode
484  */
485 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
486 {
487         if (!strcmp(str, "off"))
488                 hrtimer_hres_enabled = 0;
489         else if (!strcmp(str, "on"))
490                 hrtimer_hres_enabled = 1;
491         else
492                 return 0;
493         return 1;
494 }
495
496 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
497
498 /*
499  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
500  */
501 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
502 {
503         return hrtimer_hres_enabled;
504 }
505
506 /*
507  * Is the high resolution mode active ?
508  */
509 static inline int hrtimer_hres_active(void)
510 {
511         return __this_cpu_read(hrtimer_bases.hres_active);
512 }
513
514 /*
515  * Reprogram the event source with checking both queues for the
516  * next event
517  * Called with interrupts disabled and base->lock held
518  */
519 static void
520 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
521 {
522         ktime_t expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
523
524         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
525                 return;
526
527         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
528
529         /*
530          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
531          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
532          * system to make progress. That also prevents the following
533          * scenario:
534          * T1 expires 50ms from now
535          * T2 expires 5s from now
536          *
537          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
538          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
539          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
540          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
541          * fires.
542          */
543         if (cpu_base->hang_detected)
544                 return;
545
546         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
547                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
548 }
549
550 /*
551  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
552  *
553  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
554  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
555  * which the clock event device was armed.
556  *
557  * Note, that in case the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming
558  * and no expiry check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The
559  * reprogramming and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the
560  * softirq.
561  *
562  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
563  */
564 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
565                              struct hrtimer_clock_base *base)
566 {
567         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
568         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
569         int res;
570
571         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
572
573         /*
574          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
575          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
576          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
577          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
578          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
579          */
580         if (hrtimer_callback_running(timer))
581                 return 0;
582
583         /*
584          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
585          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
586          * about that, just avoid to call into the tick code, which
587          * has now objections against negative expiry values.
588          */
589         if (expires.tv64 < 0)
590                 return -ETIME;
591
592         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
593                 return 0;
594
595         /*
596          * When the target cpu of the timer is currently executing
597          * hrtimer_interrupt(), then we do not touch the clock event
598          * device. hrtimer_interrupt() will reevaluate all clock bases
599          * before reprogramming the device.
600          */
601         if (cpu_base->in_hrtirq)
602                 return 0;
603
604         /*
605          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
606          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
607          * which we enforced in the hang detection. We want the system
608          * to make progress.
609          */
610         if (cpu_base->hang_detected)
611                 return 0;
612
613         /*
614          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
615          */
616         res = tick_program_event(expires, 0);
617         if (!IS_ERR_VALUE(res))
618                 cpu_base->expires_next = expires;
619         return res;
620 }
621
622 /*
623  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
624  */
625 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
626 {
627         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
628         base->hres_active = 0;
629 }
630
631 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
632 {
633         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
634         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
635         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
636
637         return ktime_get_update_offsets_now(offs_real, offs_boot, offs_tai);
638 }
639
640 /*
641  * Retrigger next event is called after clock was set
642  *
643  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
644  */
645 static void retrigger_next_event(void *arg)
646 {
647         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
648
649         if (!hrtimer_hres_active())
650                 return;
651
652         raw_spin_lock(&base->lock);
653         hrtimer_update_base(base);
654         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
655         raw_spin_unlock(&base->lock);
656 }
657
658 /*
659  * Switch to high resolution mode
660  */
661 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
662 {
663         int i, cpu = smp_processor_id();
664         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
665         unsigned long flags;
666
667         if (base->hres_active)
668                 return 1;
669
670         local_irq_save(flags);
671
672         if (tick_init_highres()) {
673                 local_irq_restore(flags);
674                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
675                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
676                 return 0;
677         }
678         base->hres_active = 1;
679         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
680                 base->clock_base[i].resolution = KTIME_HIGH_RES;
681
682         tick_setup_sched_timer();
683         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
684         retrigger_next_event(NULL);
685         local_irq_restore(flags);
686         return 1;
687 }
688
689 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
690 {
691         clock_was_set();
692 }
693
694 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
695
696 /*
697  * Called from timekeeping and resume code to reprogramm the hrtimer
698  * interrupt device on all cpus.
699  */
700 void clock_was_set_delayed(void)
701 {
702         schedule_work(&hrtimer_work);
703 }
704
705 #else
706
707 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
708 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
709 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
710 static inline void
711 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
712 static inline int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
713                                     struct hrtimer_clock_base *base)
714 {
715         return 0;
716 }
717 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
718 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
719
720 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
721
722 /*
723  * Clock realtime was set
724  *
725  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
726  * clock.
727  *
728  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
729  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
730  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
731  * call the high resolution interrupt code.
732  */
733 void clock_was_set(void)
734 {
735 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
736         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
737         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
738 #endif
739         timerfd_clock_was_set();
740 }
741
742 /*
743  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
744  * interrupt on all online CPUs.  However, all other CPUs will be
745  * stopped with IRQs interrupts disabled so the clock_was_set() call
746  * must be deferred.
747  */
748 void hrtimers_resume(void)
749 {
750         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
751                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
752
753         /* Retrigger on the local CPU */
754         retrigger_next_event(NULL);
755         /* And schedule a retrigger for all others */
756         clock_was_set_delayed();
757 }
758
759 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
760 {
761 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
762         if (timer->start_site)
763                 return;
764         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
765         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
766         timer->start_pid = current->pid;
767 #endif
768 }
769
770 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
771 {
772 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
773         timer->start_site = NULL;
774 #endif
775 }
776
777 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
778 {
779 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
780         if (likely(!timer_stats_active))
781                 return;
782         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
783                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
784 #endif
785 }
786
787 /*
788  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
789  */
790 static inline
791 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
792 {
793         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
794 }
795
796 /**
797  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
798  * @timer:      hrtimer to forward
799  * @now:        forward past this time
800  * @interval:   the interval to forward
801  *
802  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
803  * Returns the number of overruns.
804  */
805 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
806 {
807         u64 orun = 1;
808         ktime_t delta;
809
810         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
811
812         if (delta.tv64 < 0)
813                 return 0;
814
815         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
816                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
817
818         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
819                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
820
821                 orun = ktime_divns(delta, incr);
822                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
823                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
824                         return orun;
825                 /*
826                  * This (and the ktime_add() below) is the
827                  * correction for exact:
828                  */
829                 orun++;
830         }
831         hrtimer_add_expires(timer, interval);
832
833         return orun;
834 }
835 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
836
837 /*
838  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
839  *
840  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
841  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
842  *
843  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
844  */
845 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
846                            struct hrtimer_clock_base *base)
847 {
848         debug_activate(timer);
849
850         timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
851         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
852
853         /*
854          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
855          * state of a possibly running callback.
856          */
857         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
858
859         return (&timer->node == base->active.next);
860 }
861
862 /*
863  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
864  *
865  * Caller must hold the base lock.
866  *
867  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
868  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
869  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
870  * anyway (e.g. timer interrupt)
871  */
872 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
873                              struct hrtimer_clock_base *base,
874                              unsigned long newstate, int reprogram)
875 {
876         struct timerqueue_node *next_timer;
877         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
878                 goto out;
879
880         next_timer = timerqueue_getnext(&base->active);
881         timerqueue_del(&base->active, &timer->node);
882         if (&timer->node == next_timer) {
883 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
884                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
885                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
886                         ktime_t expires;
887
888                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
889                                             base->offset);
890                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
891                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
892                 }
893 #endif
894         }
895         if (!timerqueue_getnext(&base->active))
896                 base->cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
897 out:
898         timer->state = newstate;
899 }
900
901 /*
902  * remove hrtimer, called with base lock held
903  */
904 static inline int
905 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
906 {
907         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
908                 unsigned long state;
909                 int reprogram;
910
911                 /*
912                  * Remove the timer and force reprogramming when high
913                  * resolution mode is active and the timer is on the current
914                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
915                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
916                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
917                  * rare case and less expensive than a smp call.
918                  */
919                 debug_deactivate(timer);
920                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
921                 reprogram = base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
922                 /*
923                  * We must preserve the CALLBACK state flag here,
924                  * otherwise we could move the timer base in
925                  * switch_hrtimer_base.
926                  */
927                 state = timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK;
928                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
929                 return 1;
930         }
931         return 0;
932 }
933
934 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
935                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
936                 int wakeup)
937 {
938         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
939         unsigned long flags;
940         int ret, leftmost;
941
942         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
943
944         /* Remove an active timer from the queue: */
945         ret = remove_hrtimer(timer, base);
946
947         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
948                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
949                 /*
950                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
951                  * to signal that they simply return xtime in
952                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
953                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
954                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
955                  */
956 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
957                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
958 #endif
959         }
960
961         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
962
963         /* Switch the timer base, if necessary: */
964         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
965
966         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
967
968         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
969
970         if (!leftmost) {
971                 unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
972                 return ret;
973         }
974
975         if (!hrtimer_is_hres_active(timer)) {
976                 /*
977                  * Kick to reschedule the next tick to handle the new timer
978                  * on dynticks target.
979                  */
980                 wake_up_nohz_cpu(new_base->cpu_base->cpu);
981         } else if (new_base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases) &&
982                         hrtimer_reprogram(timer, new_base)) {
983                 /*
984                  * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
985                  * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
986                  *
987                  * XXX send_remote_softirq() ?
988                  */
989                 if (wakeup) {
990                         /*
991                          * We need to drop cpu_base->lock to avoid a
992                          * lock ordering issue vs. rq->lock.
993                          */
994                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
995                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
996                         local_irq_restore(flags);
997                         return ret;
998                 } else {
999                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1000                 }
1001         }
1002
1003         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1004
1005         return ret;
1006 }
1007 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hrtimer_start_range_ns);
1008
1009 /**
1010  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
1011  * @timer:      the timer to be added
1012  * @tim:        expiry time
1013  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1014  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1015  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
1016  *
1017  * Returns:
1018  *  0 on success
1019  *  1 when the timer was active
1020  */
1021 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1022                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1023 {
1024         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1025 }
1026 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1027
1028 /**
1029  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1030  * @timer:      the timer to be added
1031  * @tim:        expiry time
1032  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1033  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
1034  *
1035  * Returns:
1036  *  0 on success
1037  *  1 when the timer was active
1038  */
1039 int
1040 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1041 {
1042         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1043 }
1044 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1045
1046
1047 /**
1048  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1049  * @timer:      hrtimer to stop
1050  *
1051  * Returns:
1052  *  0 when the timer was not active
1053  *  1 when the timer was active
1054  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1055  *    cannot be stopped
1056  */
1057 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1058 {
1059         struct hrtimer_clock_base *base;
1060         unsigned long flags;
1061         int ret = -1;
1062
1063         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1064
1065         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1066                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1067
1068         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1069
1070         return ret;
1071
1072 }
1073 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1074
1075 /**
1076  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1077  * @timer:      the timer to be cancelled
1078  *
1079  * Returns:
1080  *  0 when the timer was not active
1081  *  1 when the timer was active
1082  */
1083 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1084 {
1085         for (;;) {
1086                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1087
1088                 if (ret >= 0)
1089                         return ret;
1090                 cpu_relax();
1091         }
1092 }
1093 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1094
1095 /**
1096  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1097  * @timer:      the timer to read
1098  */
1099 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1100 {
1101         unsigned long flags;
1102         ktime_t rem;
1103
1104         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1105         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1106         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1107
1108         return rem;
1109 }
1110 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1111
1112 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1113 /**
1114  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1115  *
1116  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1117  * is pending.
1118  */
1119 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1120 {
1121         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1122         ktime_t mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1123         unsigned long flags;
1124
1125         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1126
1127         if (!hrtimer_hres_active())
1128                 mindelta = ktime_sub(__hrtimer_get_next_event(cpu_base),
1129                                      ktime_get());
1130
1131         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1132
1133         if (mindelta.tv64 < 0)
1134                 mindelta.tv64 = 0;
1135         return mindelta;
1136 }
1137 #endif
1138
1139 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1140                            enum hrtimer_mode mode)
1141 {
1142         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1143         int base;
1144
1145         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1146
1147         cpu_base = raw_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1148
1149         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1150                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1151
1152         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1153         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1154         timerqueue_init(&timer->node);
1155
1156 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1157         timer->start_site = NULL;
1158         timer->start_pid = -1;
1159         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1160 #endif
1161 }
1162
1163 /**
1164  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1165  * @timer:      the timer to be initialized
1166  * @clock_id:   the clock to be used
1167  * @mode:       timer mode abs/rel
1168  */
1169 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1170                   enum hrtimer_mode mode)
1171 {
1172         debug_init(timer, clock_id, mode);
1173         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1174 }
1175 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1176
1177 /**
1178  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1179  * @which_clock: which clock to query
1180  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1181  *
1182  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1183  * variable pointed to by @tp.
1184  */
1185 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1186 {
1187         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1188         int base = hrtimer_clockid_to_base(which_clock);
1189
1190         cpu_base = raw_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1191         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[base].resolution);
1192
1193         return 0;
1194 }
1195 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1196
1197 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1198 {
1199         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1200         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1201         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1202         int restart;
1203
1204         WARN_ON(!irqs_disabled());
1205
1206         debug_deactivate(timer);
1207         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1208         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1209         fn = timer->function;
1210
1211         /*
1212          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1213          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1214          * the timer base.
1215          */
1216         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1217         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1218         restart = fn(timer);
1219         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1220         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1221
1222         /*
1223          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1224          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1225          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1226          */
1227         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1228                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1229                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1230         }
1231
1232         WARN_ON_ONCE(!(timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK));
1233
1234         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1235 }
1236
1237 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1238
1239 /*
1240  * High resolution timer interrupt
1241  * Called with interrupts disabled
1242  */
1243 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1244 {
1245         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1246         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1247         int i, retries = 0;
1248
1249         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1250         cpu_base->nr_events++;
1251         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1252
1253         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1254         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1255 retry:
1256         cpu_base->in_hrtirq = 1;
1257         /*
1258          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1259          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1260          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1261          * timers which run their callback and need to be requeued on
1262          * this CPU.
1263          */
1264         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1265
1266         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1267                 struct hrtimer_clock_base *base;
1268                 struct timerqueue_node *node;
1269                 ktime_t basenow;
1270
1271                 if (!(cpu_base->active_bases & (1 << i)))
1272                         continue;
1273
1274                 base = cpu_base->clock_base + i;
1275                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1276
1277                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1278                         struct hrtimer *timer;
1279
1280                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1281
1282                         /*
1283                          * The immediate goal for using the softexpires is
1284                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1285                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1286                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1287                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1288                          * overlapping intervals and instead use the simple
1289                          * BST we already have.
1290                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1291                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1292                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1293                          */
1294                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer))
1295                                 break;
1296
1297                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1298                 }
1299         }
1300         /* Reevaluate the clock bases for the next expiry */
1301         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
1302         /*
1303          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1304          * against it.
1305          */
1306         cpu_base->expires_next = expires_next;
1307         cpu_base->in_hrtirq = 0;
1308         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1309
1310         /* Reprogramming necessary ? */
1311         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1312             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1313                 cpu_base->hang_detected = 0;
1314                 return;
1315         }
1316
1317         /*
1318          * The next timer was already expired due to:
1319          * - tracing
1320          * - long lasting callbacks
1321          * - being scheduled away when running in a VM
1322          *
1323          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1324          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1325          * overreacting on some spurious event.
1326          *
1327          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1328          * the current time.
1329          */
1330         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1331         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1332         cpu_base->nr_retries++;
1333         if (++retries < 3)
1334                 goto retry;
1335         /*
1336          * Give the system a chance to do something else than looping
1337          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1338          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1339          * time away.
1340          */
1341         cpu_base->nr_hangs++;
1342         cpu_base->hang_detected = 1;
1343         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1344         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1345         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1346                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1347         /*
1348          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1349          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1350          */
1351         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1352                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1353         else
1354                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1355         tick_program_event(expires_next, 1);
1356         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1357                     ktime_to_ns(delta));
1358 }
1359
1360 /*
1361  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1362  * disabled.
1363  */
1364 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1365 {
1366         struct tick_device *td;
1367
1368         if (!hrtimer_hres_active())
1369                 return;
1370
1371         td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
1372         if (td && td->evtdev)
1373                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1374 }
1375
1376 /**
1377  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1378  *
1379  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1380  * the current cpu and check if there are any timers for which
1381  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1382  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1383  *
1384  */
1385 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1386 {
1387         unsigned long flags;
1388
1389         local_irq_save(flags);
1390         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1391         local_irq_restore(flags);
1392 }
1393
1394 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1395 {
1396         hrtimer_peek_ahead_timers();
1397 }
1398
1399 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1400
1401 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1402
1403 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1404
1405 /*
1406  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1407  *
1408  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1409  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1410  * not been done yet.
1411  */
1412 void hrtimer_run_pending(void)
1413 {
1414         if (hrtimer_hres_active())
1415                 return;
1416
1417         /*
1418          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1419          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1420          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1421          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1422          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1423          * deadlock vs. xtime_lock.
1424          */
1425         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1426                 hrtimer_switch_to_hres();
1427 }
1428
1429 /*
1430  * Called from hardirq context every jiffy
1431  */
1432 void hrtimer_run_queues(void)
1433 {
1434         struct timerqueue_node *node;
1435         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1436         struct hrtimer_clock_base *base;
1437         int index, gettime = 1;
1438
1439         if (hrtimer_hres_active())
1440                 return;
1441
1442         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1443                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1444                 if (!timerqueue_getnext(&base->active))
1445                         continue;
1446
1447                 if (gettime) {
1448                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1449                         gettime = 0;
1450                 }
1451
1452                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1453
1454                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1455                         struct hrtimer *timer;
1456
1457                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1458                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1459                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1460                                 break;
1461
1462                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1463                 }
1464                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1465         }
1466 }
1467
1468 /*
1469  * Sleep related functions:
1470  */
1471 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1472 {
1473         struct hrtimer_sleeper *t =
1474                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1475         struct task_struct *task = t->task;
1476
1477         t->task = NULL;
1478         if (task)
1479                 wake_up_process(task);
1480
1481         return HRTIMER_NORESTART;
1482 }
1483
1484 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1485 {
1486         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1487         sl->task = task;
1488 }
1489 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1490
1491 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1492 {
1493         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1494
1495         do {
1496                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1497                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1498                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1499                         t->task = NULL;
1500
1501                 if (likely(t->task))
1502                         freezable_schedule();
1503
1504                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1505                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1506
1507         } while (t->task && !signal_pending(current));
1508
1509         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1510
1511         return t->task == NULL;
1512 }
1513
1514 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1515 {
1516         struct timespec rmt;
1517         ktime_t rem;
1518
1519         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1520         if (rem.tv64 <= 0)
1521                 return 0;
1522         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1523
1524         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1525                 return -EFAULT;
1526
1527         return 1;
1528 }
1529
1530 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1531 {
1532         struct hrtimer_sleeper t;
1533         struct timespec __user  *rmtp;
1534         int ret = 0;
1535
1536         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1537                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1538         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1539
1540         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1541                 goto out;
1542
1543         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1544         if (rmtp) {
1545                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1546                 if (ret <= 0)
1547                         goto out;
1548         }
1549
1550         /* The other values in restart are already filled in */
1551         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1552 out:
1553         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1554         return ret;
1555 }
1556
1557 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1558                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1559 {
1560         struct restart_block *restart;
1561         struct hrtimer_sleeper t;
1562         int ret = 0;
1563         unsigned long slack;
1564
1565         slack = current->timer_slack_ns;
1566         if (dl_task(current) || rt_task(current))
1567                 slack = 0;
1568
1569         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1570         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1571         if (do_nanosleep(&t, mode))
1572                 goto out;
1573
1574         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1575         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1576                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1577                 goto out;
1578         }
1579
1580         if (rmtp) {
1581                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1582                 if (ret <= 0)
1583                         goto out;
1584         }
1585
1586         restart = &current->restart_block;
1587         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1588         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1589         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1590         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1591
1592         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1593 out:
1594         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1595         return ret;
1596 }
1597
1598 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1599                 struct timespec __user *, rmtp)
1600 {
1601         struct timespec tu;
1602
1603         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1604                 return -EFAULT;
1605
1606         if (!timespec_valid(&tu))
1607                 return -EINVAL;
1608
1609         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1610 }
1611
1612 /*
1613  * Functions related to boot-time initialization:
1614  */
1615 static void init_hrtimers_cpu(int cpu)
1616 {
1617         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1618         int i;
1619
1620         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1621                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1622                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1623         }
1624
1625         cpu_base->cpu = cpu;
1626         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1627 }
1628
1629 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1630
1631 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1632                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1633 {
1634         struct hrtimer *timer;
1635         struct timerqueue_node *node;
1636
1637         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1638                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1639                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1640                 debug_deactivate(timer);
1641
1642                 /*
1643                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1644                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1645                  * under us on another CPU
1646                  */
1647                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1648                 timer->base = new_base;
1649                 /*
1650                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1651                  * reprogram the event device in case the timer
1652                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1653                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1654                  * sort out already expired timers and reprogram the
1655                  * event device.
1656                  */
1657                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1658
1659                 /* Clear the migration state bit */
1660                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1661         }
1662 }
1663
1664 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1665 {
1666         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1667         int i;
1668
1669         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1670         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1671
1672         local_irq_disable();
1673         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1674         new_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1675         /*
1676          * The caller is globally serialized and nobody else
1677          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1678          */
1679         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1680         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1681
1682         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1683                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1684                                      &new_base->clock_base[i]);
1685         }
1686
1687         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1688         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1689
1690         /* Check, if we got expired work to do */
1691         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1692         local_irq_enable();
1693 }
1694
1695 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1696
1697 static int hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1698                                         unsigned long action, void *hcpu)
1699 {
1700         int scpu = (long)hcpu;
1701
1702         switch (action) {
1703
1704         case CPU_UP_PREPARE:
1705         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1706                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1707                 break;
1708
1709 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1710         case CPU_DEAD:
1711         case CPU_DEAD_FROZEN:
1712                 migrate_hrtimers(scpu);
1713                 break;
1714 #endif
1715
1716         default:
1717                 break;
1718         }
1719
1720         return NOTIFY_OK;
1721 }
1722
1723 static struct notifier_block hrtimers_nb = {
1724         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1725 };
1726
1727 void __init hrtimers_init(void)
1728 {
1729         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1730                           (void *)(long)smp_processor_id());
1731         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1732 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1733         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1734 #endif
1735 }
1736
1737 /**
1738  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1739  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1740  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1741  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1742  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1743  */
1744 int __sched
1745 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1746                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1747 {
1748         struct hrtimer_sleeper t;
1749
1750         /*
1751          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1752          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1753          */
1754         if (expires && !expires->tv64) {
1755                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1756                 return 0;
1757         }
1758
1759         /*
1760          * A NULL parameter means "infinite"
1761          */
1762         if (!expires) {
1763                 schedule();
1764                 return -EINTR;
1765         }
1766
1767         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1768         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1769
1770         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1771
1772         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1773         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1774                 t.task = NULL;
1775
1776         if (likely(t.task))
1777                 schedule();
1778
1779         hrtimer_cancel(&t.timer);
1780         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1781
1782         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1783
1784         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1785 }
1786
1787 /**
1788  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1789  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1790  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1791  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1792  *
1793  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1794  * elapsed. The routine will return immediately unless
1795  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1796  *
1797  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1798  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1799  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1800  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1801  *
1802  * You can set the task state as follows -
1803  *
1804  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1805  * pass before the routine returns.
1806  *
1807  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1808  * delivered to the current task.
1809  *
1810  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1811  * routine returns.
1812  *
1813  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1814  */
1815 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1816                                      const enum hrtimer_mode mode)
1817 {
1818         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1819                                               CLOCK_MONOTONIC);
1820 }
1821 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1822
1823 /**
1824  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1825  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1826  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1827  *
1828  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1829  * elapsed. The routine will return immediately unless
1830  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1831  *
1832  * You can set the task state as follows -
1833  *
1834  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1835  * pass before the routine returns.
1836  *
1837  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1838  * delivered to the current task.
1839  *
1840  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1841  * routine returns.
1842  *
1843  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1844  */
1845 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1846                                const enum hrtimer_mode mode)
1847 {
1848         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1849 }
1850 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);