Merge tag 'v4.1-next-soc' of https://github.com/mbgg/linux-mediatek into fixes
[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 s64 __ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
270 {
271         int sft = 0;
272         s64 dclc;
273         u64 tmp;
274
275         dclc = ktime_to_ns(kt);
276         tmp = dclc < 0 ? -dclc : dclc;
277
278         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
279         while (div >> 32) {
280                 sft++;
281                 div >>= 1;
282         }
283         tmp >>= sft;
284         do_div(tmp, (unsigned long) div);
285         return dclc < 0 ? -tmp : tmp;
286 }
287 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ktime_divns);
288 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
289
290 /*
291  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
292  */
293 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
294 {
295         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
296
297         /*
298          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
299          * return to user space in a timespec:
300          */
301         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
302                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
303
304         return res;
305 }
306
307 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
308
309 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
310
311 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
312
313 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
314 {
315         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
316 }
317
318 /*
319  * fixup_init is called when:
320  * - an active object is initialized
321  */
322 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
323 {
324         struct hrtimer *timer = addr;
325
326         switch (state) {
327         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
328                 hrtimer_cancel(timer);
329                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
330                 return 1;
331         default:
332                 return 0;
333         }
334 }
335
336 /*
337  * fixup_activate is called when:
338  * - an active object is activated
339  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
340  */
341 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
342 {
343         switch (state) {
344
345         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
346                 WARN_ON_ONCE(1);
347                 return 0;
348
349         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
350                 WARN_ON(1);
351
352         default:
353                 return 0;
354         }
355 }
356
357 /*
358  * fixup_free is called when:
359  * - an active object is freed
360  */
361 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
362 {
363         struct hrtimer *timer = addr;
364
365         switch (state) {
366         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
367                 hrtimer_cancel(timer);
368                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
369                 return 1;
370         default:
371                 return 0;
372         }
373 }
374
375 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
376         .name           = "hrtimer",
377         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
378         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
379         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
380         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
381 };
382
383 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
384 {
385         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
386 }
387
388 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
389 {
390         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
391 }
392
393 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
394 {
395         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
396 }
397
398 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
399 {
400         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
401 }
402
403 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
404                            enum hrtimer_mode mode);
405
406 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
407                            enum hrtimer_mode mode)
408 {
409         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
410         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
411 }
412 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
413
414 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
415 {
416         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
417 }
418
419 #else
420 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
421 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
422 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
423 #endif
424
425 static inline void
426 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
427            enum hrtimer_mode mode)
428 {
429         debug_hrtimer_init(timer);
430         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
431 }
432
433 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
434 {
435         debug_hrtimer_activate(timer);
436         trace_hrtimer_start(timer);
437 }
438
439 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
440 {
441         debug_hrtimer_deactivate(timer);
442         trace_hrtimer_cancel(timer);
443 }
444
445 #if defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON) || defined(CONFIG_HIGH_RES_TIMERS)
446 static ktime_t __hrtimer_get_next_event(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
447 {
448         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
449         ktime_t expires, expires_next = { .tv64 = KTIME_MAX };
450         int i;
451
452         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
453                 struct timerqueue_node *next;
454                 struct hrtimer *timer;
455
456                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
457                 if (!next)
458                         continue;
459
460                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
461                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
462                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
463                         expires_next = expires;
464         }
465         /*
466          * clock_was_set() might have changed base->offset of any of
467          * the clock bases so the result might be negative. Fix it up
468          * to prevent a false positive in clockevents_program_event().
469          */
470         if (expires_next.tv64 < 0)
471                 expires_next.tv64 = 0;
472         return expires_next;
473 }
474 #endif
475
476 /* High resolution timer related functions */
477 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
478
479 /*
480  * High resolution timer enabled ?
481  */
482 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
483
484 /*
485  * Enable / Disable high resolution mode
486  */
487 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
488 {
489         if (!strcmp(str, "off"))
490                 hrtimer_hres_enabled = 0;
491         else if (!strcmp(str, "on"))
492                 hrtimer_hres_enabled = 1;
493         else
494                 return 0;
495         return 1;
496 }
497
498 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
499
500 /*
501  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
502  */
503 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
504 {
505         return hrtimer_hres_enabled;
506 }
507
508 /*
509  * Is the high resolution mode active ?
510  */
511 static inline int hrtimer_hres_active(void)
512 {
513         return __this_cpu_read(hrtimer_bases.hres_active);
514 }
515
516 /*
517  * Reprogram the event source with checking both queues for the
518  * next event
519  * Called with interrupts disabled and base->lock held
520  */
521 static void
522 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
523 {
524         ktime_t expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
525
526         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
527                 return;
528
529         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
530
531         /*
532          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
533          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
534          * system to make progress. That also prevents the following
535          * scenario:
536          * T1 expires 50ms from now
537          * T2 expires 5s from now
538          *
539          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
540          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
541          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
542          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
543          * fires.
544          */
545         if (cpu_base->hang_detected)
546                 return;
547
548         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
549                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
550 }
551
552 /*
553  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
554  *
555  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
556  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
557  * which the clock event device was armed.
558  *
559  * Note, that in case the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming
560  * and no expiry check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The
561  * reprogramming and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the
562  * softirq.
563  *
564  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
565  */
566 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
567                              struct hrtimer_clock_base *base)
568 {
569         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
570         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
571         int res;
572
573         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
574
575         /*
576          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
577          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
578          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
579          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
580          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
581          */
582         if (hrtimer_callback_running(timer))
583                 return 0;
584
585         /*
586          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
587          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
588          * about that, just avoid to call into the tick code, which
589          * has now objections against negative expiry values.
590          */
591         if (expires.tv64 < 0)
592                 return -ETIME;
593
594         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
595                 return 0;
596
597         /*
598          * When the target cpu of the timer is currently executing
599          * hrtimer_interrupt(), then we do not touch the clock event
600          * device. hrtimer_interrupt() will reevaluate all clock bases
601          * before reprogramming the device.
602          */
603         if (cpu_base->in_hrtirq)
604                 return 0;
605
606         /*
607          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
608          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
609          * which we enforced in the hang detection. We want the system
610          * to make progress.
611          */
612         if (cpu_base->hang_detected)
613                 return 0;
614
615         /*
616          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
617          */
618         res = tick_program_event(expires, 0);
619         if (!IS_ERR_VALUE(res))
620                 cpu_base->expires_next = expires;
621         return res;
622 }
623
624 /*
625  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
626  */
627 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
628 {
629         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
630         base->hres_active = 0;
631 }
632
633 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
634 {
635         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
636         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
637         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
638
639         return ktime_get_update_offsets_now(offs_real, offs_boot, offs_tai);
640 }
641
642 /*
643  * Retrigger next event is called after clock was set
644  *
645  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
646  */
647 static void retrigger_next_event(void *arg)
648 {
649         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
650
651         if (!hrtimer_hres_active())
652                 return;
653
654         raw_spin_lock(&base->lock);
655         hrtimer_update_base(base);
656         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
657         raw_spin_unlock(&base->lock);
658 }
659
660 /*
661  * Switch to high resolution mode
662  */
663 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
664 {
665         int i, cpu = smp_processor_id();
666         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
667         unsigned long flags;
668
669         if (base->hres_active)
670                 return 1;
671
672         local_irq_save(flags);
673
674         if (tick_init_highres()) {
675                 local_irq_restore(flags);
676                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
677                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
678                 return 0;
679         }
680         base->hres_active = 1;
681         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
682                 base->clock_base[i].resolution = KTIME_HIGH_RES;
683
684         tick_setup_sched_timer();
685         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
686         retrigger_next_event(NULL);
687         local_irq_restore(flags);
688         return 1;
689 }
690
691 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
692 {
693         clock_was_set();
694 }
695
696 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
697
698 /*
699  * Called from timekeeping and resume code to reprogramm the hrtimer
700  * interrupt device on all cpus.
701  */
702 void clock_was_set_delayed(void)
703 {
704         schedule_work(&hrtimer_work);
705 }
706
707 #else
708
709 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
710 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
711 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
712 static inline void
713 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
714 static inline int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
715                                     struct hrtimer_clock_base *base)
716 {
717         return 0;
718 }
719 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
720 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
721
722 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
723
724 /*
725  * Clock realtime was set
726  *
727  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
728  * clock.
729  *
730  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
731  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
732  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
733  * call the high resolution interrupt code.
734  */
735 void clock_was_set(void)
736 {
737 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
738         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
739         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
740 #endif
741         timerfd_clock_was_set();
742 }
743
744 /*
745  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
746  * interrupt on all online CPUs.  However, all other CPUs will be
747  * stopped with IRQs interrupts disabled so the clock_was_set() call
748  * must be deferred.
749  */
750 void hrtimers_resume(void)
751 {
752         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
753                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
754
755         /* Retrigger on the local CPU */
756         retrigger_next_event(NULL);
757         /* And schedule a retrigger for all others */
758         clock_was_set_delayed();
759 }
760
761 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
762 {
763 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
764         if (timer->start_site)
765                 return;
766         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
767         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
768         timer->start_pid = current->pid;
769 #endif
770 }
771
772 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
773 {
774 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
775         timer->start_site = NULL;
776 #endif
777 }
778
779 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
780 {
781 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
782         if (likely(!timer_stats_active))
783                 return;
784         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
785                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
786 #endif
787 }
788
789 /*
790  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
791  */
792 static inline
793 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
794 {
795         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
796 }
797
798 /**
799  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
800  * @timer:      hrtimer to forward
801  * @now:        forward past this time
802  * @interval:   the interval to forward
803  *
804  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
805  * Returns the number of overruns.
806  */
807 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
808 {
809         u64 orun = 1;
810         ktime_t delta;
811
812         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
813
814         if (delta.tv64 < 0)
815                 return 0;
816
817         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
818                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
819
820         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
821                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
822
823                 orun = ktime_divns(delta, incr);
824                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
825                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
826                         return orun;
827                 /*
828                  * This (and the ktime_add() below) is the
829                  * correction for exact:
830                  */
831                 orun++;
832         }
833         hrtimer_add_expires(timer, interval);
834
835         return orun;
836 }
837 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
838
839 /*
840  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
841  *
842  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
843  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
844  *
845  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
846  */
847 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
848                            struct hrtimer_clock_base *base)
849 {
850         debug_activate(timer);
851
852         timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
853         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
854
855         /*
856          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
857          * state of a possibly running callback.
858          */
859         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
860
861         return (&timer->node == base->active.next);
862 }
863
864 /*
865  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
866  *
867  * Caller must hold the base lock.
868  *
869  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
870  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
871  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
872  * anyway (e.g. timer interrupt)
873  */
874 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
875                              struct hrtimer_clock_base *base,
876                              unsigned long newstate, int reprogram)
877 {
878         struct timerqueue_node *next_timer;
879         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
880                 goto out;
881
882         next_timer = timerqueue_getnext(&base->active);
883         timerqueue_del(&base->active, &timer->node);
884         if (&timer->node == next_timer) {
885 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
886                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
887                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
888                         ktime_t expires;
889
890                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
891                                             base->offset);
892                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
893                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
894                 }
895 #endif
896         }
897         if (!timerqueue_getnext(&base->active))
898                 base->cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
899 out:
900         timer->state = newstate;
901 }
902
903 /*
904  * remove hrtimer, called with base lock held
905  */
906 static inline int
907 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
908 {
909         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
910                 unsigned long state;
911                 int reprogram;
912
913                 /*
914                  * Remove the timer and force reprogramming when high
915                  * resolution mode is active and the timer is on the current
916                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
917                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
918                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
919                  * rare case and less expensive than a smp call.
920                  */
921                 debug_deactivate(timer);
922                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
923                 reprogram = base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
924                 /*
925                  * We must preserve the CALLBACK state flag here,
926                  * otherwise we could move the timer base in
927                  * switch_hrtimer_base.
928                  */
929                 state = timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK;
930                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
931                 return 1;
932         }
933         return 0;
934 }
935
936 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
937                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
938                 int wakeup)
939 {
940         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
941         unsigned long flags;
942         int ret, leftmost;
943
944         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
945
946         /* Remove an active timer from the queue: */
947         ret = remove_hrtimer(timer, base);
948
949         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
950                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
951                 /*
952                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
953                  * to signal that they simply return xtime in
954                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
955                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
956                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
957                  */
958 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
959                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
960 #endif
961         }
962
963         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
964
965         /* Switch the timer base, if necessary: */
966         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
967
968         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
969
970         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
971
972         if (!leftmost) {
973                 unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
974                 return ret;
975         }
976
977         if (!hrtimer_is_hres_active(timer)) {
978                 /*
979                  * Kick to reschedule the next tick to handle the new timer
980                  * on dynticks target.
981                  */
982                 wake_up_nohz_cpu(new_base->cpu_base->cpu);
983         } else if (new_base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases) &&
984                         hrtimer_reprogram(timer, new_base)) {
985                 /*
986                  * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
987                  * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
988                  *
989                  * XXX send_remote_softirq() ?
990                  */
991                 if (wakeup) {
992                         /*
993                          * We need to drop cpu_base->lock to avoid a
994                          * lock ordering issue vs. rq->lock.
995                          */
996                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
997                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
998                         local_irq_restore(flags);
999                         return ret;
1000                 } else {
1001                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1002                 }
1003         }
1004
1005         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1006
1007         return ret;
1008 }
1009 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hrtimer_start_range_ns);
1010
1011 /**
1012  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
1013  * @timer:      the timer to be added
1014  * @tim:        expiry time
1015  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1016  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1017  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
1018  *
1019  * Returns:
1020  *  0 on success
1021  *  1 when the timer was active
1022  */
1023 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1024                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1025 {
1026         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1027 }
1028 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1029
1030 /**
1031  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1032  * @timer:      the timer to be added
1033  * @tim:        expiry time
1034  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1035  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
1036  *
1037  * Returns:
1038  *  0 on success
1039  *  1 when the timer was active
1040  */
1041 int
1042 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1043 {
1044         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1045 }
1046 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1047
1048
1049 /**
1050  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1051  * @timer:      hrtimer to stop
1052  *
1053  * Returns:
1054  *  0 when the timer was not active
1055  *  1 when the timer was active
1056  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1057  *    cannot be stopped
1058  */
1059 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1060 {
1061         struct hrtimer_clock_base *base;
1062         unsigned long flags;
1063         int ret = -1;
1064
1065         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1066
1067         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1068                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1069
1070         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1071
1072         return ret;
1073
1074 }
1075 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1076
1077 /**
1078  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1079  * @timer:      the timer to be cancelled
1080  *
1081  * Returns:
1082  *  0 when the timer was not active
1083  *  1 when the timer was active
1084  */
1085 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1086 {
1087         for (;;) {
1088                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1089
1090                 if (ret >= 0)
1091                         return ret;
1092                 cpu_relax();
1093         }
1094 }
1095 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1096
1097 /**
1098  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1099  * @timer:      the timer to read
1100  */
1101 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1102 {
1103         unsigned long flags;
1104         ktime_t rem;
1105
1106         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1107         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1108         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1109
1110         return rem;
1111 }
1112 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1113
1114 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1115 /**
1116  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1117  *
1118  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1119  * is pending.
1120  */
1121 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1122 {
1123         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1124         ktime_t mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1125         unsigned long flags;
1126
1127         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1128
1129         if (!hrtimer_hres_active())
1130                 mindelta = ktime_sub(__hrtimer_get_next_event(cpu_base),
1131                                      ktime_get());
1132
1133         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1134
1135         if (mindelta.tv64 < 0)
1136                 mindelta.tv64 = 0;
1137         return mindelta;
1138 }
1139 #endif
1140
1141 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1142                            enum hrtimer_mode mode)
1143 {
1144         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1145         int base;
1146
1147         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1148
1149         cpu_base = raw_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1150
1151         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1152                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1153
1154         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1155         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1156         timerqueue_init(&timer->node);
1157
1158 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1159         timer->start_site = NULL;
1160         timer->start_pid = -1;
1161         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1162 #endif
1163 }
1164
1165 /**
1166  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1167  * @timer:      the timer to be initialized
1168  * @clock_id:   the clock to be used
1169  * @mode:       timer mode abs/rel
1170  */
1171 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1172                   enum hrtimer_mode mode)
1173 {
1174         debug_init(timer, clock_id, mode);
1175         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1176 }
1177 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1178
1179 /**
1180  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1181  * @which_clock: which clock to query
1182  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1183  *
1184  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1185  * variable pointed to by @tp.
1186  */
1187 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1188 {
1189         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1190         int base = hrtimer_clockid_to_base(which_clock);
1191
1192         cpu_base = raw_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1193         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[base].resolution);
1194
1195         return 0;
1196 }
1197 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1198
1199 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1200 {
1201         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1202         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1203         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1204         int restart;
1205
1206         WARN_ON(!irqs_disabled());
1207
1208         debug_deactivate(timer);
1209         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1210         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1211         fn = timer->function;
1212
1213         /*
1214          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1215          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1216          * the timer base.
1217          */
1218         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1219         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1220         restart = fn(timer);
1221         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1222         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1223
1224         /*
1225          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1226          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1227          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1228          */
1229         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1230                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1231                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1232         }
1233
1234         WARN_ON_ONCE(!(timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK));
1235
1236         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1237 }
1238
1239 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1240
1241 /*
1242  * High resolution timer interrupt
1243  * Called with interrupts disabled
1244  */
1245 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1246 {
1247         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1248         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1249         int i, retries = 0;
1250
1251         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1252         cpu_base->nr_events++;
1253         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1254
1255         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1256         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1257 retry:
1258         cpu_base->in_hrtirq = 1;
1259         /*
1260          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1261          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1262          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1263          * timers which run their callback and need to be requeued on
1264          * this CPU.
1265          */
1266         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1267
1268         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1269                 struct hrtimer_clock_base *base;
1270                 struct timerqueue_node *node;
1271                 ktime_t basenow;
1272
1273                 if (!(cpu_base->active_bases & (1 << i)))
1274                         continue;
1275
1276                 base = cpu_base->clock_base + i;
1277                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1278
1279                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1280                         struct hrtimer *timer;
1281
1282                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1283
1284                         /*
1285                          * The immediate goal for using the softexpires is
1286                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1287                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1288                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1289                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1290                          * overlapping intervals and instead use the simple
1291                          * BST we already have.
1292                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1293                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1294                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1295                          */
1296                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer))
1297                                 break;
1298
1299                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1300                 }
1301         }
1302         /* Reevaluate the clock bases for the next expiry */
1303         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
1304         /*
1305          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1306          * against it.
1307          */
1308         cpu_base->expires_next = expires_next;
1309         cpu_base->in_hrtirq = 0;
1310         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1311
1312         /* Reprogramming necessary ? */
1313         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1314             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1315                 cpu_base->hang_detected = 0;
1316                 return;
1317         }
1318
1319         /*
1320          * The next timer was already expired due to:
1321          * - tracing
1322          * - long lasting callbacks
1323          * - being scheduled away when running in a VM
1324          *
1325          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1326          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1327          * overreacting on some spurious event.
1328          *
1329          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1330          * the current time.
1331          */
1332         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1333         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1334         cpu_base->nr_retries++;
1335         if (++retries < 3)
1336                 goto retry;
1337         /*
1338          * Give the system a chance to do something else than looping
1339          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1340          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1341          * time away.
1342          */
1343         cpu_base->nr_hangs++;
1344         cpu_base->hang_detected = 1;
1345         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1346         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1347         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1348                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1349         /*
1350          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1351          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1352          */
1353         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1354                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1355         else
1356                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1357         tick_program_event(expires_next, 1);
1358         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1359                     ktime_to_ns(delta));
1360 }
1361
1362 /*
1363  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1364  * disabled.
1365  */
1366 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1367 {
1368         struct tick_device *td;
1369
1370         if (!hrtimer_hres_active())
1371                 return;
1372
1373         td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
1374         if (td && td->evtdev)
1375                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1376 }
1377
1378 /**
1379  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1380  *
1381  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1382  * the current cpu and check if there are any timers for which
1383  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1384  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1385  *
1386  */
1387 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1388 {
1389         unsigned long flags;
1390
1391         local_irq_save(flags);
1392         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1393         local_irq_restore(flags);
1394 }
1395
1396 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1397 {
1398         hrtimer_peek_ahead_timers();
1399 }
1400
1401 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1402
1403 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1404
1405 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1406
1407 /*
1408  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1409  *
1410  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1411  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1412  * not been done yet.
1413  */
1414 void hrtimer_run_pending(void)
1415 {
1416         if (hrtimer_hres_active())
1417                 return;
1418
1419         /*
1420          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1421          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1422          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1423          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1424          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1425          * deadlock vs. xtime_lock.
1426          */
1427         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1428                 hrtimer_switch_to_hres();
1429 }
1430
1431 /*
1432  * Called from hardirq context every jiffy
1433  */
1434 void hrtimer_run_queues(void)
1435 {
1436         struct timerqueue_node *node;
1437         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1438         struct hrtimer_clock_base *base;
1439         int index, gettime = 1;
1440
1441         if (hrtimer_hres_active())
1442                 return;
1443
1444         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1445                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1446                 if (!timerqueue_getnext(&base->active))
1447                         continue;
1448
1449                 if (gettime) {
1450                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1451                         gettime = 0;
1452                 }
1453
1454                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1455
1456                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1457                         struct hrtimer *timer;
1458
1459                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1460                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1461                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1462                                 break;
1463
1464                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1465                 }
1466                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1467         }
1468 }
1469
1470 /*
1471  * Sleep related functions:
1472  */
1473 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1474 {
1475         struct hrtimer_sleeper *t =
1476                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1477         struct task_struct *task = t->task;
1478
1479         t->task = NULL;
1480         if (task)
1481                 wake_up_process(task);
1482
1483         return HRTIMER_NORESTART;
1484 }
1485
1486 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1487 {
1488         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1489         sl->task = task;
1490 }
1491 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1492
1493 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1494 {
1495         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1496
1497         do {
1498                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1499                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1500                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1501                         t->task = NULL;
1502
1503                 if (likely(t->task))
1504                         freezable_schedule();
1505
1506                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1507                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1508
1509         } while (t->task && !signal_pending(current));
1510
1511         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1512
1513         return t->task == NULL;
1514 }
1515
1516 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1517 {
1518         struct timespec rmt;
1519         ktime_t rem;
1520
1521         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1522         if (rem.tv64 <= 0)
1523                 return 0;
1524         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1525
1526         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1527                 return -EFAULT;
1528
1529         return 1;
1530 }
1531
1532 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1533 {
1534         struct hrtimer_sleeper t;
1535         struct timespec __user  *rmtp;
1536         int ret = 0;
1537
1538         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1539                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1540         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1541
1542         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1543                 goto out;
1544
1545         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1546         if (rmtp) {
1547                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1548                 if (ret <= 0)
1549                         goto out;
1550         }
1551
1552         /* The other values in restart are already filled in */
1553         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1554 out:
1555         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1556         return ret;
1557 }
1558
1559 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1560                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1561 {
1562         struct restart_block *restart;
1563         struct hrtimer_sleeper t;
1564         int ret = 0;
1565         unsigned long slack;
1566
1567         slack = current->timer_slack_ns;
1568         if (dl_task(current) || rt_task(current))
1569                 slack = 0;
1570
1571         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1572         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1573         if (do_nanosleep(&t, mode))
1574                 goto out;
1575
1576         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1577         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1578                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1579                 goto out;
1580         }
1581
1582         if (rmtp) {
1583                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1584                 if (ret <= 0)
1585                         goto out;
1586         }
1587
1588         restart = &current->restart_block;
1589         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1590         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1591         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1592         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1593
1594         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1595 out:
1596         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1597         return ret;
1598 }
1599
1600 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1601                 struct timespec __user *, rmtp)
1602 {
1603         struct timespec tu;
1604
1605         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1606                 return -EFAULT;
1607
1608         if (!timespec_valid(&tu))
1609                 return -EINVAL;
1610
1611         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1612 }
1613
1614 /*
1615  * Functions related to boot-time initialization:
1616  */
1617 static void init_hrtimers_cpu(int cpu)
1618 {
1619         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1620         int i;
1621
1622         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1623                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1624                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1625         }
1626
1627         cpu_base->cpu = cpu;
1628         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1629 }
1630
1631 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1632
1633 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1634                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1635 {
1636         struct hrtimer *timer;
1637         struct timerqueue_node *node;
1638
1639         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1640                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1641                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1642                 debug_deactivate(timer);
1643
1644                 /*
1645                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1646                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1647                  * under us on another CPU
1648                  */
1649                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1650                 timer->base = new_base;
1651                 /*
1652                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1653                  * reprogram the event device in case the timer
1654                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1655                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1656                  * sort out already expired timers and reprogram the
1657                  * event device.
1658                  */
1659                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1660
1661                 /* Clear the migration state bit */
1662                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1663         }
1664 }
1665
1666 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1667 {
1668         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1669         int i;
1670
1671         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1672         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1673
1674         local_irq_disable();
1675         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1676         new_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1677         /*
1678          * The caller is globally serialized and nobody else
1679          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1680          */
1681         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1682         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1683
1684         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1685                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1686                                      &new_base->clock_base[i]);
1687         }
1688
1689         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1690         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1691
1692         /* Check, if we got expired work to do */
1693         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1694         local_irq_enable();
1695 }
1696
1697 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1698
1699 static int hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1700                                         unsigned long action, void *hcpu)
1701 {
1702         int scpu = (long)hcpu;
1703
1704         switch (action) {
1705
1706         case CPU_UP_PREPARE:
1707         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1708                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1709                 break;
1710
1711 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1712         case CPU_DEAD:
1713         case CPU_DEAD_FROZEN:
1714                 migrate_hrtimers(scpu);
1715                 break;
1716 #endif
1717
1718         default:
1719                 break;
1720         }
1721
1722         return NOTIFY_OK;
1723 }
1724
1725 static struct notifier_block hrtimers_nb = {
1726         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1727 };
1728
1729 void __init hrtimers_init(void)
1730 {
1731         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1732                           (void *)(long)smp_processor_id());
1733         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1734 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1735         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1736 #endif
1737 }
1738
1739 /**
1740  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1741  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1742  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1743  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1744  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1745  */
1746 int __sched
1747 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1748                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1749 {
1750         struct hrtimer_sleeper t;
1751
1752         /*
1753          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1754          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1755          */
1756         if (expires && !expires->tv64) {
1757                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1758                 return 0;
1759         }
1760
1761         /*
1762          * A NULL parameter means "infinite"
1763          */
1764         if (!expires) {
1765                 schedule();
1766                 return -EINTR;
1767         }
1768
1769         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1770         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1771
1772         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1773
1774         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1775         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1776                 t.task = NULL;
1777
1778         if (likely(t.task))
1779                 schedule();
1780
1781         hrtimer_cancel(&t.timer);
1782         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1783
1784         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1785
1786         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1787 }
1788
1789 /**
1790  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1791  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1792  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1793  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1794  *
1795  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1796  * elapsed. The routine will return immediately unless
1797  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1798  *
1799  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1800  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1801  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1802  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1803  *
1804  * You can set the task state as follows -
1805  *
1806  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1807  * pass before the routine returns.
1808  *
1809  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1810  * delivered to the current task.
1811  *
1812  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1813  * routine returns.
1814  *
1815  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1816  */
1817 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1818                                      const enum hrtimer_mode mode)
1819 {
1820         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1821                                               CLOCK_MONOTONIC);
1822 }
1823 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1824
1825 /**
1826  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1827  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1828  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1829  *
1830  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1831  * elapsed. The routine will return immediately unless
1832  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1833  *
1834  * You can set the task state as follows -
1835  *
1836  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1837  * pass before the routine returns.
1838  *
1839  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1840  * delivered to the current task.
1841  *
1842  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1843  * routine returns.
1844  *
1845  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1846  */
1847 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1848                                const enum hrtimer_mode mode)
1849 {
1850         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1851 }
1852 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);