]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/hrtimer.c
Merge branch 'perf/urgent' into perf/core, to pick up fixes
[karo-tx-linux.git] / kernel / 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 /*
58  * The timer bases:
59  *
60  * There are more clockids then hrtimer bases. Thus, we index
61  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
62  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
63  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
64  */
65 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
66 {
67
68         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(hrtimer_bases.lock),
69         .clock_base =
70         {
71                 {
72                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
73                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
74                         .get_time = &ktime_get,
75                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
76                 },
77                 {
78                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
79                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
80                         .get_time = &ktime_get_real,
81                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
82                 },
83                 {
84                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
85                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
86                         .get_time = &ktime_get_boottime,
87                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
88                 },
89                 {
90                         .index = HRTIMER_BASE_TAI,
91                         .clockid = CLOCK_TAI,
92                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
93                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
94                 },
95         }
96 };
97
98 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
99         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
100         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
101         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
102         [CLOCK_TAI]             = HRTIMER_BASE_TAI,
103 };
104
105 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
106 {
107         return hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
108 }
109
110
111 /*
112  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
113  * wall_to_monotonic.
114  */
115 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
116 {
117         ktime_t xtim, mono, boot;
118         struct timespec xts, tom, slp;
119         s32 tai_offset;
120
121         get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(&xts, &tom, &slp);
122         tai_offset = timekeeping_get_tai_offset();
123
124         xtim = timespec_to_ktime(xts);
125         mono = ktime_add(xtim, timespec_to_ktime(tom));
126         boot = ktime_add(mono, timespec_to_ktime(slp));
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 =
131                                 ktime_add(xtim, ktime_set(tai_offset, 0));
132 }
133
134 /*
135  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
136  * single place
137  */
138 #ifdef CONFIG_SMP
139
140 /*
141  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
142  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
143  * locked, and the base itself is locked too.
144  *
145  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
146  * be found on the lists/queues.
147  *
148  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
149  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
150  * locked.
151  */
152 static
153 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
154                                              unsigned long *flags)
155 {
156         struct hrtimer_clock_base *base;
157
158         for (;;) {
159                 base = timer->base;
160                 if (likely(base != NULL)) {
161                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
162                         if (likely(base == timer->base))
163                                 return base;
164                         /* The timer has migrated to another CPU: */
165                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
166                 }
167                 cpu_relax();
168         }
169 }
170
171 /*
172  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
173  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
174  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
175  *
176  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
177  */
178 static int
179 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
180 {
181 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
182         ktime_t expires;
183
184         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
185                 return 0;
186
187         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
188         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
189 #else
190         return 0;
191 #endif
192 }
193
194 /*
195  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
196  */
197 static inline struct hrtimer_clock_base *
198 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
199                     int pinned)
200 {
201         struct hrtimer_clock_base *new_base;
202         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
203         int this_cpu = smp_processor_id();
204         int cpu = get_nohz_timer_target(pinned);
205         int basenum = base->index;
206
207 again:
208         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
209         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
210
211         if (base != new_base) {
212                 /*
213                  * We are trying to move timer to new_base.
214                  * However we can't change timer's base while it is running,
215                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
216                  * the event source in the high resolution case. The softirq
217                  * code will take care of this when the timer function has
218                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
219                  * the timer is enqueued.
220                  */
221                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
222                         return base;
223
224                 /* See the comment in lock_timer_base() */
225                 timer->base = NULL;
226                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
227                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
228
229                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
230                         cpu = this_cpu;
231                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
232                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
233                         timer->base = base;
234                         goto again;
235                 }
236                 timer->base = new_base;
237         }
238         return new_base;
239 }
240
241 #else /* CONFIG_SMP */
242
243 static inline struct hrtimer_clock_base *
244 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
245 {
246         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
247
248         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
249
250         return base;
251 }
252
253 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
254
255 #endif  /* !CONFIG_SMP */
256
257 /*
258  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
259  * too large for inlining:
260  */
261 #if BITS_PER_LONG < 64
262 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
263 /**
264  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
265  * @kt:         addend
266  * @nsec:       the scalar nsec value to add
267  *
268  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
269  */
270 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
271 {
272         ktime_t tmp;
273
274         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
275                 tmp.tv64 = nsec;
276         } else {
277                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
278
279                 /* Make sure nsec fits into long */
280                 if (unlikely(nsec > KTIME_SEC_MAX))
281                         return (ktime_t){ .tv64 = KTIME_MAX };
282
283                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
284         }
285
286         return ktime_add(kt, tmp);
287 }
288
289 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
290
291 /**
292  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
293  * @kt:         minuend
294  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
295  *
296  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
297  */
298 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
299 {
300         ktime_t tmp;
301
302         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
303                 tmp.tv64 = nsec;
304         } else {
305                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
306
307                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
308         }
309
310         return ktime_sub(kt, tmp);
311 }
312
313 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
314 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
315
316 /*
317  * Divide a ktime value by a nanosecond value
318  */
319 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
320 {
321         u64 dclc;
322         int sft = 0;
323
324         dclc = ktime_to_ns(kt);
325         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
326         while (div >> 32) {
327                 sft++;
328                 div >>= 1;
329         }
330         dclc >>= sft;
331         do_div(dclc, (unsigned long) div);
332
333         return dclc;
334 }
335 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
336
337 /*
338  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
339  */
340 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
341 {
342         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
343
344         /*
345          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
346          * return to user space in a timespec:
347          */
348         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
349                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
350
351         return res;
352 }
353
354 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
355
356 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
357
358 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
359
360 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
361 {
362         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
363 }
364
365 /*
366  * fixup_init is called when:
367  * - an active object is initialized
368  */
369 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
370 {
371         struct hrtimer *timer = addr;
372
373         switch (state) {
374         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
375                 hrtimer_cancel(timer);
376                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
377                 return 1;
378         default:
379                 return 0;
380         }
381 }
382
383 /*
384  * fixup_activate is called when:
385  * - an active object is activated
386  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
387  */
388 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
389 {
390         switch (state) {
391
392         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
393                 WARN_ON_ONCE(1);
394                 return 0;
395
396         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
397                 WARN_ON(1);
398
399         default:
400                 return 0;
401         }
402 }
403
404 /*
405  * fixup_free is called when:
406  * - an active object is freed
407  */
408 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
409 {
410         struct hrtimer *timer = addr;
411
412         switch (state) {
413         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
414                 hrtimer_cancel(timer);
415                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
416                 return 1;
417         default:
418                 return 0;
419         }
420 }
421
422 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
423         .name           = "hrtimer",
424         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
425         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
426         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
427         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
428 };
429
430 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
431 {
432         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
433 }
434
435 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
436 {
437         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
438 }
439
440 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
441 {
442         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
443 }
444
445 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
446 {
447         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
448 }
449
450 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
451                            enum hrtimer_mode mode);
452
453 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
454                            enum hrtimer_mode mode)
455 {
456         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
457         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
458 }
459 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
460
461 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
462 {
463         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
464 }
465
466 #else
467 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
468 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
469 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
470 #endif
471
472 static inline void
473 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
474            enum hrtimer_mode mode)
475 {
476         debug_hrtimer_init(timer);
477         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
478 }
479
480 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
481 {
482         debug_hrtimer_activate(timer);
483         trace_hrtimer_start(timer);
484 }
485
486 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
487 {
488         debug_hrtimer_deactivate(timer);
489         trace_hrtimer_cancel(timer);
490 }
491
492 /* High resolution timer related functions */
493 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
494
495 /*
496  * High resolution timer enabled ?
497  */
498 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
499
500 /*
501  * Enable / Disable high resolution mode
502  */
503 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
504 {
505         if (!strcmp(str, "off"))
506                 hrtimer_hres_enabled = 0;
507         else if (!strcmp(str, "on"))
508                 hrtimer_hres_enabled = 1;
509         else
510                 return 0;
511         return 1;
512 }
513
514 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
515
516 /*
517  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
518  */
519 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
520 {
521         return hrtimer_hres_enabled;
522 }
523
524 /*
525  * Is the high resolution mode active ?
526  */
527 static inline int hrtimer_hres_active(void)
528 {
529         return __this_cpu_read(hrtimer_bases.hres_active);
530 }
531
532 /*
533  * Reprogram the event source with checking both queues for the
534  * next event
535  * Called with interrupts disabled and base->lock held
536  */
537 static void
538 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
539 {
540         int i;
541         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
542         ktime_t expires, expires_next;
543
544         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
545
546         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
547                 struct hrtimer *timer;
548                 struct timerqueue_node *next;
549
550                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
551                 if (!next)
552                         continue;
553                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
554
555                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
556                 /*
557                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
558                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
559                  * false positive in clockevents_program_event()
560                  */
561                 if (expires.tv64 < 0)
562                         expires.tv64 = 0;
563                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
564                         expires_next = expires;
565         }
566
567         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
568                 return;
569
570         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
571
572         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
573                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
574 }
575
576 /*
577  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
578  *
579  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
580  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
581  * which the clock event device was armed.
582  *
583  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
584  */
585 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
586                              struct hrtimer_clock_base *base)
587 {
588         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
589         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
590         int res;
591
592         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
593
594         /*
595          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
596          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
597          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
598          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
599          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
600          */
601         if (hrtimer_callback_running(timer))
602                 return 0;
603
604         /*
605          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
606          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
607          * about that, just avoid to call into the tick code, which
608          * has now objections against negative expiry values.
609          */
610         if (expires.tv64 < 0)
611                 return -ETIME;
612
613         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
614                 return 0;
615
616         /*
617          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
618          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
619          * which we enforced in the hang detection. We want the system
620          * to make progress.
621          */
622         if (cpu_base->hang_detected)
623                 return 0;
624
625         /*
626          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
627          */
628         res = tick_program_event(expires, 0);
629         if (!IS_ERR_VALUE(res))
630                 cpu_base->expires_next = expires;
631         return res;
632 }
633
634 /*
635  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
636  */
637 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
638 {
639         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
640         base->hres_active = 0;
641 }
642
643 /*
644  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
645  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
646  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
647  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
648  */
649 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
650                                             struct hrtimer_clock_base *base)
651 {
652         return base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base);
653 }
654
655 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
656 {
657         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
658         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
659         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
660
661         return ktime_get_update_offsets(offs_real, offs_boot, offs_tai);
662 }
663
664 /*
665  * Retrigger next event is called after clock was set
666  *
667  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
668  */
669 static void retrigger_next_event(void *arg)
670 {
671         struct hrtimer_cpu_base *base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
672
673         if (!hrtimer_hres_active())
674                 return;
675
676         raw_spin_lock(&base->lock);
677         hrtimer_update_base(base);
678         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
679         raw_spin_unlock(&base->lock);
680 }
681
682 /*
683  * Switch to high resolution mode
684  */
685 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
686 {
687         int i, cpu = smp_processor_id();
688         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
689         unsigned long flags;
690
691         if (base->hres_active)
692                 return 1;
693
694         local_irq_save(flags);
695
696         if (tick_init_highres()) {
697                 local_irq_restore(flags);
698                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
699                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
700                 return 0;
701         }
702         base->hres_active = 1;
703         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
704                 base->clock_base[i].resolution = KTIME_HIGH_RES;
705
706         tick_setup_sched_timer();
707         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
708         retrigger_next_event(NULL);
709         local_irq_restore(flags);
710         return 1;
711 }
712
713 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
714 {
715         clock_was_set();
716 }
717
718 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
719
720 /*
721  * Called from timekeeping and resume code to reprogramm the hrtimer
722  * interrupt device on all cpus.
723  */
724 void clock_was_set_delayed(void)
725 {
726         schedule_work(&hrtimer_work);
727 }
728
729 #else
730
731 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
732 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
733 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
734 static inline void
735 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
736 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
737                                             struct hrtimer_clock_base *base)
738 {
739         return 0;
740 }
741 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
742 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
743
744 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
745
746 /*
747  * Clock realtime was set
748  *
749  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
750  * clock.
751  *
752  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
753  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
754  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
755  * call the high resolution interrupt code.
756  */
757 void clock_was_set(void)
758 {
759 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
760         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
761         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
762 #endif
763         timerfd_clock_was_set();
764 }
765
766 /*
767  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
768  * interrupt on all online CPUs.  However, all other CPUs will be
769  * stopped with IRQs interrupts disabled so the clock_was_set() call
770  * must be deferred.
771  */
772 void hrtimers_resume(void)
773 {
774         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
775                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
776
777         /* Retrigger on the local CPU */
778         retrigger_next_event(NULL);
779         /* And schedule a retrigger for all others */
780         clock_was_set_delayed();
781 }
782
783 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
784 {
785 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
786         if (timer->start_site)
787                 return;
788         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
789         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
790         timer->start_pid = current->pid;
791 #endif
792 }
793
794 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
795 {
796 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
797         timer->start_site = NULL;
798 #endif
799 }
800
801 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
802 {
803 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
804         if (likely(!timer_stats_active))
805                 return;
806         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
807                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
808 #endif
809 }
810
811 /*
812  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
813  */
814 static inline
815 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
816 {
817         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
818 }
819
820 /**
821  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
822  * @timer:      hrtimer to forward
823  * @now:        forward past this time
824  * @interval:   the interval to forward
825  *
826  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
827  * Returns the number of overruns.
828  */
829 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
830 {
831         u64 orun = 1;
832         ktime_t delta;
833
834         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
835
836         if (delta.tv64 < 0)
837                 return 0;
838
839         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
840                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
841
842         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
843                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
844
845                 orun = ktime_divns(delta, incr);
846                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
847                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
848                         return orun;
849                 /*
850                  * This (and the ktime_add() below) is the
851                  * correction for exact:
852                  */
853                 orun++;
854         }
855         hrtimer_add_expires(timer, interval);
856
857         return orun;
858 }
859 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
860
861 /*
862  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
863  *
864  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
865  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
866  *
867  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
868  */
869 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
870                            struct hrtimer_clock_base *base)
871 {
872         debug_activate(timer);
873
874         timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
875         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
876
877         /*
878          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
879          * state of a possibly running callback.
880          */
881         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
882
883         return (&timer->node == base->active.next);
884 }
885
886 /*
887  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
888  *
889  * Caller must hold the base lock.
890  *
891  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
892  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
893  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
894  * anyway (e.g. timer interrupt)
895  */
896 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
897                              struct hrtimer_clock_base *base,
898                              unsigned long newstate, int reprogram)
899 {
900         struct timerqueue_node *next_timer;
901         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
902                 goto out;
903
904         next_timer = timerqueue_getnext(&base->active);
905         timerqueue_del(&base->active, &timer->node);
906         if (&timer->node == next_timer) {
907 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
908                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
909                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
910                         ktime_t expires;
911
912                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
913                                             base->offset);
914                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
915                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
916                 }
917 #endif
918         }
919         if (!timerqueue_getnext(&base->active))
920                 base->cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
921 out:
922         timer->state = newstate;
923 }
924
925 /*
926  * remove hrtimer, called with base lock held
927  */
928 static inline int
929 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
930 {
931         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
932                 unsigned long state;
933                 int reprogram;
934
935                 /*
936                  * Remove the timer and force reprogramming when high
937                  * resolution mode is active and the timer is on the current
938                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
939                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
940                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
941                  * rare case and less expensive than a smp call.
942                  */
943                 debug_deactivate(timer);
944                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
945                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
946                 /*
947                  * We must preserve the CALLBACK state flag here,
948                  * otherwise we could move the timer base in
949                  * switch_hrtimer_base.
950                  */
951                 state = timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK;
952                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
953                 return 1;
954         }
955         return 0;
956 }
957
958 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
959                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
960                 int wakeup)
961 {
962         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
963         unsigned long flags;
964         int ret, leftmost;
965
966         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
967
968         /* Remove an active timer from the queue: */
969         ret = remove_hrtimer(timer, base);
970
971         /* Switch the timer base, if necessary: */
972         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
973
974         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
975                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
976                 /*
977                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
978                  * to signal that they simply return xtime in
979                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
980                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
981                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
982                  */
983 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
984                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
985 #endif
986         }
987
988         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
989
990         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
991
992         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
993
994         /*
995          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
996          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
997          *
998          * XXX send_remote_softirq() ?
999          */
1000         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases)
1001                 && hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base)) {
1002                 if (wakeup) {
1003                         /*
1004                          * We need to drop cpu_base->lock to avoid a
1005                          * lock ordering issue vs. rq->lock.
1006                          */
1007                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
1008                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1009                         local_irq_restore(flags);
1010                         return ret;
1011                 } else {
1012                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1013                 }
1014         }
1015
1016         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1017
1018         return ret;
1019 }
1020 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hrtimer_start_range_ns);
1021
1022 /**
1023  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
1024  * @timer:      the timer to be added
1025  * @tim:        expiry time
1026  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1027  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1028  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
1029  *
1030  * Returns:
1031  *  0 on success
1032  *  1 when the timer was active
1033  */
1034 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1035                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1036 {
1037         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1038 }
1039 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1040
1041 /**
1042  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1043  * @timer:      the timer to be added
1044  * @tim:        expiry time
1045  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1046  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
1047  *
1048  * Returns:
1049  *  0 on success
1050  *  1 when the timer was active
1051  */
1052 int
1053 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1054 {
1055         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1056 }
1057 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1058
1059
1060 /**
1061  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1062  * @timer:      hrtimer to stop
1063  *
1064  * Returns:
1065  *  0 when the timer was not active
1066  *  1 when the timer was active
1067  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1068  *    cannot be stopped
1069  */
1070 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1071 {
1072         struct hrtimer_clock_base *base;
1073         unsigned long flags;
1074         int ret = -1;
1075
1076         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1077
1078         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1079                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1080
1081         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1082
1083         return ret;
1084
1085 }
1086 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1087
1088 /**
1089  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1090  * @timer:      the timer to be cancelled
1091  *
1092  * Returns:
1093  *  0 when the timer was not active
1094  *  1 when the timer was active
1095  */
1096 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1097 {
1098         for (;;) {
1099                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1100
1101                 if (ret >= 0)
1102                         return ret;
1103                 cpu_relax();
1104         }
1105 }
1106 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1107
1108 /**
1109  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1110  * @timer:      the timer to read
1111  */
1112 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1113 {
1114         unsigned long flags;
1115         ktime_t rem;
1116
1117         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1118         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1119         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1120
1121         return rem;
1122 }
1123 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1124
1125 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1126 /**
1127  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1128  *
1129  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1130  * is pending.
1131  */
1132 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1133 {
1134         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1135         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1136         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1137         unsigned long flags;
1138         int i;
1139
1140         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1141
1142         if (!hrtimer_hres_active()) {
1143                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1144                         struct hrtimer *timer;
1145                         struct timerqueue_node *next;
1146
1147                         next = timerqueue_getnext(&base->active);
1148                         if (!next)
1149                                 continue;
1150
1151                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
1152                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1153                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1154                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1155                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1156                 }
1157         }
1158
1159         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1160
1161         if (mindelta.tv64 < 0)
1162                 mindelta.tv64 = 0;
1163         return mindelta;
1164 }
1165 #endif
1166
1167 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1168                            enum hrtimer_mode mode)
1169 {
1170         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1171         int base;
1172
1173         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1174
1175         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1176
1177         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1178                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1179
1180         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1181         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1182         timerqueue_init(&timer->node);
1183
1184 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1185         timer->start_site = NULL;
1186         timer->start_pid = -1;
1187         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1188 #endif
1189 }
1190
1191 /**
1192  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1193  * @timer:      the timer to be initialized
1194  * @clock_id:   the clock to be used
1195  * @mode:       timer mode abs/rel
1196  */
1197 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1198                   enum hrtimer_mode mode)
1199 {
1200         debug_init(timer, clock_id, mode);
1201         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1202 }
1203 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1204
1205 /**
1206  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1207  * @which_clock: which clock to query
1208  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1209  *
1210  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1211  * variable pointed to by @tp.
1212  */
1213 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1214 {
1215         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1216         int base = hrtimer_clockid_to_base(which_clock);
1217
1218         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1219         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[base].resolution);
1220
1221         return 0;
1222 }
1223 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1224
1225 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1226 {
1227         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1228         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1229         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1230         int restart;
1231
1232         WARN_ON(!irqs_disabled());
1233
1234         debug_deactivate(timer);
1235         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1236         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1237         fn = timer->function;
1238
1239         /*
1240          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1241          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1242          * the timer base.
1243          */
1244         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1245         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1246         restart = fn(timer);
1247         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1248         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1249
1250         /*
1251          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1252          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1253          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1254          */
1255         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1256                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1257                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1258         }
1259
1260         WARN_ON_ONCE(!(timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK));
1261
1262         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1263 }
1264
1265 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1266
1267 /*
1268  * High resolution timer interrupt
1269  * Called with interrupts disabled
1270  */
1271 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1272 {
1273         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1274         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1275         int i, retries = 0;
1276
1277         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1278         cpu_base->nr_events++;
1279         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1280
1281         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1282         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1283 retry:
1284         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1285         /*
1286          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1287          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1288          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1289          * timers which run their callback and need to be requeued on
1290          * this CPU.
1291          */
1292         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1293
1294         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1295                 struct hrtimer_clock_base *base;
1296                 struct timerqueue_node *node;
1297                 ktime_t basenow;
1298
1299                 if (!(cpu_base->active_bases & (1 << i)))
1300                         continue;
1301
1302                 base = cpu_base->clock_base + i;
1303                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1304
1305                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1306                         struct hrtimer *timer;
1307
1308                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1309
1310                         /*
1311                          * The immediate goal for using the softexpires is
1312                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1313                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1314                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1315                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1316                          * overlapping intervals and instead use the simple
1317                          * BST we already have.
1318                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1319                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1320                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1321                          */
1322
1323                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1324                                 ktime_t expires;
1325
1326                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1327                                                     base->offset);
1328                                 if (expires.tv64 < 0)
1329                                         expires.tv64 = KTIME_MAX;
1330                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1331                                         expires_next = expires;
1332                                 break;
1333                         }
1334
1335                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1336                 }
1337         }
1338
1339         /*
1340          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1341          * against it.
1342          */
1343         cpu_base->expires_next = expires_next;
1344         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1345
1346         /* Reprogramming necessary ? */
1347         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1348             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1349                 cpu_base->hang_detected = 0;
1350                 return;
1351         }
1352
1353         /*
1354          * The next timer was already expired due to:
1355          * - tracing
1356          * - long lasting callbacks
1357          * - being scheduled away when running in a VM
1358          *
1359          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1360          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1361          * overreacting on some spurious event.
1362          *
1363          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1364          * the current time.
1365          */
1366         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1367         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1368         cpu_base->nr_retries++;
1369         if (++retries < 3)
1370                 goto retry;
1371         /*
1372          * Give the system a chance to do something else than looping
1373          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1374          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1375          * time away.
1376          */
1377         cpu_base->nr_hangs++;
1378         cpu_base->hang_detected = 1;
1379         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1380         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1381         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1382                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1383         /*
1384          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1385          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1386          */
1387         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1388                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1389         else
1390                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1391         tick_program_event(expires_next, 1);
1392         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1393                     ktime_to_ns(delta));
1394 }
1395
1396 /*
1397  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1398  * disabled.
1399  */
1400 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1401 {
1402         struct tick_device *td;
1403
1404         if (!hrtimer_hres_active())
1405                 return;
1406
1407         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1408         if (td && td->evtdev)
1409                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1410 }
1411
1412 /**
1413  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1414  *
1415  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1416  * the current cpu and check if there are any timers for which
1417  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1418  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1419  *
1420  */
1421 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1422 {
1423         unsigned long flags;
1424
1425         local_irq_save(flags);
1426         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1427         local_irq_restore(flags);
1428 }
1429
1430 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1431 {
1432         hrtimer_peek_ahead_timers();
1433 }
1434
1435 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1436
1437 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1438
1439 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1440
1441 /*
1442  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1443  *
1444  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1445  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1446  * not been done yet.
1447  */
1448 void hrtimer_run_pending(void)
1449 {
1450         if (hrtimer_hres_active())
1451                 return;
1452
1453         /*
1454          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1455          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1456          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1457          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1458          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1459          * deadlock vs. xtime_lock.
1460          */
1461         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1462                 hrtimer_switch_to_hres();
1463 }
1464
1465 /*
1466  * Called from hardirq context every jiffy
1467  */
1468 void hrtimer_run_queues(void)
1469 {
1470         struct timerqueue_node *node;
1471         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1472         struct hrtimer_clock_base *base;
1473         int index, gettime = 1;
1474
1475         if (hrtimer_hres_active())
1476                 return;
1477
1478         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1479                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1480                 if (!timerqueue_getnext(&base->active))
1481                         continue;
1482
1483                 if (gettime) {
1484                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1485                         gettime = 0;
1486                 }
1487
1488                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1489
1490                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1491                         struct hrtimer *timer;
1492
1493                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1494                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1495                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1496                                 break;
1497
1498                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1499                 }
1500                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1501         }
1502 }
1503
1504 /*
1505  * Sleep related functions:
1506  */
1507 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1508 {
1509         struct hrtimer_sleeper *t =
1510                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1511         struct task_struct *task = t->task;
1512
1513         t->task = NULL;
1514         if (task)
1515                 wake_up_process(task);
1516
1517         return HRTIMER_NORESTART;
1518 }
1519
1520 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1521 {
1522         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1523         sl->task = task;
1524 }
1525 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1526
1527 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1528 {
1529         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1530
1531         do {
1532                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1533                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1534                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1535                         t->task = NULL;
1536
1537                 if (likely(t->task))
1538                         freezable_schedule();
1539
1540                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1541                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1542
1543         } while (t->task && !signal_pending(current));
1544
1545         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1546
1547         return t->task == NULL;
1548 }
1549
1550 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1551 {
1552         struct timespec rmt;
1553         ktime_t rem;
1554
1555         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1556         if (rem.tv64 <= 0)
1557                 return 0;
1558         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1559
1560         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1561                 return -EFAULT;
1562
1563         return 1;
1564 }
1565
1566 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1567 {
1568         struct hrtimer_sleeper t;
1569         struct timespec __user  *rmtp;
1570         int ret = 0;
1571
1572         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1573                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1574         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1575
1576         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1577                 goto out;
1578
1579         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1580         if (rmtp) {
1581                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1582                 if (ret <= 0)
1583                         goto out;
1584         }
1585
1586         /* The other values in restart are already filled in */
1587         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1588 out:
1589         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1590         return ret;
1591 }
1592
1593 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1594                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1595 {
1596         struct restart_block *restart;
1597         struct hrtimer_sleeper t;
1598         int ret = 0;
1599         unsigned long slack;
1600
1601         slack = current->timer_slack_ns;
1602         if (dl_task(current) || rt_task(current))
1603                 slack = 0;
1604
1605         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1606         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1607         if (do_nanosleep(&t, mode))
1608                 goto out;
1609
1610         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1611         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1612                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1613                 goto out;
1614         }
1615
1616         if (rmtp) {
1617                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1618                 if (ret <= 0)
1619                         goto out;
1620         }
1621
1622         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1623         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1624         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1625         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1626         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1627
1628         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1629 out:
1630         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1631         return ret;
1632 }
1633
1634 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1635                 struct timespec __user *, rmtp)
1636 {
1637         struct timespec tu;
1638
1639         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1640                 return -EFAULT;
1641
1642         if (!timespec_valid(&tu))
1643                 return -EINVAL;
1644
1645         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1646 }
1647
1648 /*
1649  * Functions related to boot-time initialization:
1650  */
1651 static void init_hrtimers_cpu(int cpu)
1652 {
1653         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1654         int i;
1655
1656         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1657                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1658                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1659         }
1660
1661         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1662 }
1663
1664 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1665
1666 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1667                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1668 {
1669         struct hrtimer *timer;
1670         struct timerqueue_node *node;
1671
1672         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1673                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1674                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1675                 debug_deactivate(timer);
1676
1677                 /*
1678                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1679                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1680                  * under us on another CPU
1681                  */
1682                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1683                 timer->base = new_base;
1684                 /*
1685                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1686                  * reprogram the event device in case the timer
1687                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1688                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1689                  * sort out already expired timers and reprogram the
1690                  * event device.
1691                  */
1692                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1693
1694                 /* Clear the migration state bit */
1695                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1696         }
1697 }
1698
1699 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1700 {
1701         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1702         int i;
1703
1704         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1705         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1706
1707         local_irq_disable();
1708         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1709         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1710         /*
1711          * The caller is globally serialized and nobody else
1712          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1713          */
1714         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1715         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1716
1717         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1718                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1719                                      &new_base->clock_base[i]);
1720         }
1721
1722         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1723         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1724
1725         /* Check, if we got expired work to do */
1726         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1727         local_irq_enable();
1728 }
1729
1730 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1731
1732 static int hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1733                                         unsigned long action, void *hcpu)
1734 {
1735         int scpu = (long)hcpu;
1736
1737         switch (action) {
1738
1739         case CPU_UP_PREPARE:
1740         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1741                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1742                 break;
1743
1744 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1745         case CPU_DYING:
1746         case CPU_DYING_FROZEN:
1747                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1748                 break;
1749         case CPU_DEAD:
1750         case CPU_DEAD_FROZEN:
1751         {
1752                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1753                 migrate_hrtimers(scpu);
1754                 break;
1755         }
1756 #endif
1757
1758         default:
1759                 break;
1760         }
1761
1762         return NOTIFY_OK;
1763 }
1764
1765 static struct notifier_block hrtimers_nb = {
1766         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1767 };
1768
1769 void __init hrtimers_init(void)
1770 {
1771         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1772                           (void *)(long)smp_processor_id());
1773         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1774 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1775         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1776 #endif
1777 }
1778
1779 /**
1780  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1781  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1782  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1783  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1784  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1785  */
1786 int __sched
1787 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1788                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1789 {
1790         struct hrtimer_sleeper t;
1791
1792         /*
1793          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1794          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1795          */
1796         if (expires && !expires->tv64) {
1797                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1798                 return 0;
1799         }
1800
1801         /*
1802          * A NULL parameter means "infinite"
1803          */
1804         if (!expires) {
1805                 schedule();
1806                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1807                 return -EINTR;
1808         }
1809
1810         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1811         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1812
1813         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1814
1815         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1816         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1817                 t.task = NULL;
1818
1819         if (likely(t.task))
1820                 schedule();
1821
1822         hrtimer_cancel(&t.timer);
1823         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1824
1825         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1826
1827         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1828 }
1829
1830 /**
1831  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1832  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1833  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1834  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1835  *
1836  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1837  * elapsed. The routine will return immediately unless
1838  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1839  *
1840  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1841  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1842  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1843  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1844  *
1845  * You can set the task state as follows -
1846  *
1847  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1848  * pass before the routine returns.
1849  *
1850  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1851  * delivered to the current task.
1852  *
1853  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1854  * routine returns.
1855  *
1856  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1857  */
1858 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1859                                      const enum hrtimer_mode mode)
1860 {
1861         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1862                                               CLOCK_MONOTONIC);
1863 }
1864 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1865
1866 /**
1867  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1868  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1869  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1870  *
1871  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1872  * elapsed. The routine will return immediately unless
1873  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1874  *
1875  * You can set the task state as follows -
1876  *
1877  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1878  * pass before the routine returns.
1879  *
1880  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1881  * delivered to the current task.
1882  *
1883  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1884  * routine returns.
1885  *
1886  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1887  */
1888 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1889                                const enum hrtimer_mode mode)
1890 {
1891         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1892 }
1893 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);