]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/time/hrtimer.c
hrtimer: Remove hrtimer_peek_ahead_timers() leftovers
[karo-tx-linux.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/signal.h>
47 #include <linux/sched/sysctl.h>
48 #include <linux/sched/rt.h>
49 #include <linux/sched/deadline.h>
50 #include <linux/sched/nohz.h>
51 #include <linux/sched/debug.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/freezer.h>
54
55 #include <linux/uaccess.h>
56
57 #include <trace/events/timer.h>
58
59 #include "tick-internal.h"
60
61 /*
62  * The timer bases:
63  *
64  * There are more clockids than hrtimer bases. Thus, we index
65  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
66  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
67  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
68  */
69 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
70 {
71         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(hrtimer_bases.lock),
72         .seq = SEQCNT_ZERO(hrtimer_bases.seq),
73         .clock_base =
74         {
75                 {
76                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
77                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
78                         .get_time = &ktime_get,
79                 },
80                 {
81                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
82                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
83                         .get_time = &ktime_get_real,
84                 },
85                 {
86                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
87                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
88                         .get_time = &ktime_get_boottime,
89                 },
90                 {
91                         .index = HRTIMER_BASE_TAI,
92                         .clockid = CLOCK_TAI,
93                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
94                 },
95         }
96 };
97
98 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
99         /* Make sure we catch unsupported clockids */
100         [0 ... MAX_CLOCKS - 1]  = HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES,
101
102         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
103         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
104         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
105         [CLOCK_TAI]             = HRTIMER_BASE_TAI,
106 };
107
108 /*
109  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
110  * single place
111  */
112 #ifdef CONFIG_SMP
113
114 /*
115  * We require the migration_base for lock_hrtimer_base()/switch_hrtimer_base()
116  * such that hrtimer_callback_running() can unconditionally dereference
117  * timer->base->cpu_base
118  */
119 static struct hrtimer_cpu_base migration_cpu_base = {
120         .seq = SEQCNT_ZERO(migration_cpu_base),
121         .clock_base = { { .cpu_base = &migration_cpu_base, }, },
122 };
123
124 #define migration_base  migration_cpu_base.clock_base[0]
125
126 /*
127  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
128  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
129  * locked, and the base itself is locked too.
130  *
131  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
132  * be found on the lists/queues.
133  *
134  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
135  * possible to set timer->base = &migration_base and drop the lock: the timer
136  * remains locked.
137  */
138 static
139 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
140                                              unsigned long *flags)
141 {
142         struct hrtimer_clock_base *base;
143
144         for (;;) {
145                 base = timer->base;
146                 if (likely(base != &migration_base)) {
147                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
148                         if (likely(base == timer->base))
149                                 return base;
150                         /* The timer has migrated to another CPU: */
151                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
152                 }
153                 cpu_relax();
154         }
155 }
156
157 /*
158  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
159  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
160  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
161  *
162  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
163  */
164 static int
165 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
166 {
167 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
168         ktime_t expires;
169
170         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
171                 return 0;
172
173         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
174         return expires <= new_base->cpu_base->expires_next;
175 #else
176         return 0;
177 #endif
178 }
179
180 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
181 static inline
182 struct hrtimer_cpu_base *get_target_base(struct hrtimer_cpu_base *base,
183                                          int pinned)
184 {
185         if (pinned || !base->migration_enabled)
186                 return base;
187         return &per_cpu(hrtimer_bases, get_nohz_timer_target());
188 }
189 #else
190 static inline
191 struct hrtimer_cpu_base *get_target_base(struct hrtimer_cpu_base *base,
192                                          int pinned)
193 {
194         return base;
195 }
196 #endif
197
198 /*
199  * We switch the timer base to a power-optimized selected CPU target,
200  * if:
201  *      - NO_HZ_COMMON is enabled
202  *      - timer migration is enabled
203  *      - the timer callback is not running
204  *      - the timer is not the first expiring timer on the new target
205  *
206  * If one of the above requirements is not fulfilled we move the timer
207  * to the current CPU or leave it on the previously assigned CPU if
208  * the timer callback is currently running.
209  */
210 static inline struct hrtimer_clock_base *
211 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
212                     int pinned)
213 {
214         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base, *this_cpu_base;
215         struct hrtimer_clock_base *new_base;
216         int basenum = base->index;
217
218         this_cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
219         new_cpu_base = get_target_base(this_cpu_base, pinned);
220 again:
221         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
222
223         if (base != new_base) {
224                 /*
225                  * We are trying to move timer to new_base.
226                  * However we can't change timer's base while it is running,
227                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
228                  * the event source in the high resolution case. The softirq
229                  * code will take care of this when the timer function has
230                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
231                  * the timer is enqueued.
232                  */
233                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
234                         return base;
235
236                 /* See the comment in lock_hrtimer_base() */
237                 timer->base = &migration_base;
238                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
239                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
240
241                 if (new_cpu_base != this_cpu_base &&
242                     hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
243                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
244                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
245                         new_cpu_base = this_cpu_base;
246                         timer->base = base;
247                         goto again;
248                 }
249                 timer->base = new_base;
250         } else {
251                 if (new_cpu_base != this_cpu_base &&
252                     hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
253                         new_cpu_base = this_cpu_base;
254                         goto again;
255                 }
256         }
257         return new_base;
258 }
259
260 #else /* CONFIG_SMP */
261
262 static inline struct hrtimer_clock_base *
263 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
264 {
265         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
266
267         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
268
269         return base;
270 }
271
272 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
273
274 #endif  /* !CONFIG_SMP */
275
276 /*
277  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
278  * too large for inlining:
279  */
280 #if BITS_PER_LONG < 64
281 /*
282  * Divide a ktime value by a nanosecond value
283  */
284 s64 __ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
285 {
286         int sft = 0;
287         s64 dclc;
288         u64 tmp;
289
290         dclc = ktime_to_ns(kt);
291         tmp = dclc < 0 ? -dclc : dclc;
292
293         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
294         while (div >> 32) {
295                 sft++;
296                 div >>= 1;
297         }
298         tmp >>= sft;
299         do_div(tmp, (unsigned long) div);
300         return dclc < 0 ? -tmp : tmp;
301 }
302 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ktime_divns);
303 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
304
305 /*
306  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
307  */
308 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
309 {
310         ktime_t res = ktime_add_unsafe(lhs, rhs);
311
312         /*
313          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
314          * return to user space in a timespec:
315          */
316         if (res < 0 || res < lhs || res < rhs)
317                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
318
319         return res;
320 }
321
322 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
323
324 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
325
326 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
327
328 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
329 {
330         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
331 }
332
333 /*
334  * fixup_init is called when:
335  * - an active object is initialized
336  */
337 static bool hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
338 {
339         struct hrtimer *timer = addr;
340
341         switch (state) {
342         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
343                 hrtimer_cancel(timer);
344                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
345                 return true;
346         default:
347                 return false;
348         }
349 }
350
351 /*
352  * fixup_activate is called when:
353  * - an active object is activated
354  * - an unknown non-static object is activated
355  */
356 static bool hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
357 {
358         switch (state) {
359         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
360                 WARN_ON(1);
361
362         default:
363                 return false;
364         }
365 }
366
367 /*
368  * fixup_free is called when:
369  * - an active object is freed
370  */
371 static bool hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
372 {
373         struct hrtimer *timer = addr;
374
375         switch (state) {
376         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
377                 hrtimer_cancel(timer);
378                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
379                 return true;
380         default:
381                 return false;
382         }
383 }
384
385 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
386         .name           = "hrtimer",
387         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
388         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
389         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
390         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
391 };
392
393 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
394 {
395         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
396 }
397
398 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
399 {
400         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
401 }
402
403 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
404 {
405         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
406 }
407
408 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
409 {
410         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
411 }
412
413 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
414                            enum hrtimer_mode mode);
415
416 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
417                            enum hrtimer_mode mode)
418 {
419         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
420         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
421 }
422 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
423
424 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
425 {
426         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
427 }
428 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_hrtimer_on_stack);
429
430 #else
431 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
432 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
433 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
434 #endif
435
436 static inline void
437 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
438            enum hrtimer_mode mode)
439 {
440         debug_hrtimer_init(timer);
441         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
442 }
443
444 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
445 {
446         debug_hrtimer_activate(timer);
447         trace_hrtimer_start(timer);
448 }
449
450 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
451 {
452         debug_hrtimer_deactivate(timer);
453         trace_hrtimer_cancel(timer);
454 }
455
456 #if defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON) || defined(CONFIG_HIGH_RES_TIMERS)
457 static inline void hrtimer_update_next_timer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
458                                              struct hrtimer *timer)
459 {
460 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
461         cpu_base->next_timer = timer;
462 #endif
463 }
464
465 static ktime_t __hrtimer_get_next_event(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
466 {
467         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
468         unsigned int active = cpu_base->active_bases;
469         ktime_t expires, expires_next = KTIME_MAX;
470
471         hrtimer_update_next_timer(cpu_base, NULL);
472         for (; active; base++, active >>= 1) {
473                 struct timerqueue_node *next;
474                 struct hrtimer *timer;
475
476                 if (!(active & 0x01))
477                         continue;
478
479                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
480                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
481                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
482                 if (expires < expires_next) {
483                         expires_next = expires;
484                         hrtimer_update_next_timer(cpu_base, timer);
485                 }
486         }
487         /*
488          * clock_was_set() might have changed base->offset of any of
489          * the clock bases so the result might be negative. Fix it up
490          * to prevent a false positive in clockevents_program_event().
491          */
492         if (expires_next < 0)
493                 expires_next = 0;
494         return expires_next;
495 }
496 #endif
497
498 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
499 {
500         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
501         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
502         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
503
504         return ktime_get_update_offsets_now(&base->clock_was_set_seq,
505                                             offs_real, offs_boot, offs_tai);
506 }
507
508 /* High resolution timer related functions */
509 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
510
511 /*
512  * High resolution timer enabled ?
513  */
514 static bool hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = true;
515 unsigned int hrtimer_resolution __read_mostly = LOW_RES_NSEC;
516 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_resolution);
517
518 /*
519  * Enable / Disable high resolution mode
520  */
521 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
522 {
523         return (kstrtobool(str, &hrtimer_hres_enabled) == 0);
524 }
525
526 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
527
528 /*
529  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
530  */
531 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
532 {
533         return hrtimer_hres_enabled;
534 }
535
536 /*
537  * Is the high resolution mode active ?
538  */
539 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
540 {
541         return cpu_base->hres_active;
542 }
543
544 static inline int hrtimer_hres_active(void)
545 {
546         return __hrtimer_hres_active(this_cpu_ptr(&hrtimer_bases));
547 }
548
549 /*
550  * Reprogram the event source with checking both queues for the
551  * next event
552  * Called with interrupts disabled and base->lock held
553  */
554 static void
555 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
556 {
557         ktime_t expires_next;
558
559         if (!cpu_base->hres_active)
560                 return;
561
562         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
563
564         if (skip_equal && expires_next == cpu_base->expires_next)
565                 return;
566
567         cpu_base->expires_next = expires_next;
568
569         /*
570          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
571          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
572          * system to make progress. That also prevents the following
573          * scenario:
574          * T1 expires 50ms from now
575          * T2 expires 5s from now
576          *
577          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
578          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
579          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
580          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
581          * fires.
582          */
583         if (cpu_base->hang_detected)
584                 return;
585
586         tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
587 }
588
589 /*
590  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
591  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
592  * which the clock event device was armed.
593  *
594  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
595  */
596 static void hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
597                               struct hrtimer_clock_base *base)
598 {
599         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
600         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
601
602         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
603
604         /*
605          * If the timer is not on the current cpu, we cannot reprogram
606          * the other cpus clock event device.
607          */
608         if (base->cpu_base != cpu_base)
609                 return;
610
611         /*
612          * If the hrtimer interrupt is running, then it will
613          * reevaluate the clock bases and reprogram the clock event
614          * device. The callbacks are always executed in hard interrupt
615          * context so we don't need an extra check for a running
616          * callback.
617          */
618         if (cpu_base->in_hrtirq)
619                 return;
620
621         /*
622          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
623          * expiry time which is less than base->offset. Set it to 0.
624          */
625         if (expires < 0)
626                 expires = 0;
627
628         if (expires >= cpu_base->expires_next)
629                 return;
630
631         /* Update the pointer to the next expiring timer */
632         cpu_base->next_timer = timer;
633
634         /*
635          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
636          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
637          * which we enforced in the hang detection. We want the system
638          * to make progress.
639          */
640         if (cpu_base->hang_detected)
641                 return;
642
643         /*
644          * Program the timer hardware. We enforce the expiry for
645          * events which are already in the past.
646          */
647         cpu_base->expires_next = expires;
648         tick_program_event(expires, 1);
649 }
650
651 /*
652  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
653  */
654 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
655 {
656         base->expires_next = KTIME_MAX;
657         base->hres_active = 0;
658 }
659
660 /*
661  * Retrigger next event is called after clock was set
662  *
663  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
664  */
665 static void retrigger_next_event(void *arg)
666 {
667         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
668
669         if (!base->hres_active)
670                 return;
671
672         raw_spin_lock(&base->lock);
673         hrtimer_update_base(base);
674         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
675         raw_spin_unlock(&base->lock);
676 }
677
678 /*
679  * Switch to high resolution mode
680  */
681 static void hrtimer_switch_to_hres(void)
682 {
683         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
684
685         if (tick_init_highres()) {
686                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
687                                     "mode on CPU %d\n", base->cpu);
688                 return;
689         }
690         base->hres_active = 1;
691         hrtimer_resolution = HIGH_RES_NSEC;
692
693         tick_setup_sched_timer();
694         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
695         retrigger_next_event(NULL);
696 }
697
698 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
699 {
700         clock_was_set();
701 }
702
703 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
704
705 /*
706  * Called from timekeeping and resume code to reprogram the hrtimer
707  * interrupt device on all cpus.
708  */
709 void clock_was_set_delayed(void)
710 {
711         schedule_work(&hrtimer_work);
712 }
713
714 #else
715
716 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *b) { return 0; }
717 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
718 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
719 static inline void hrtimer_switch_to_hres(void) { }
720 static inline void
721 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
722 static inline int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
723                                     struct hrtimer_clock_base *base)
724 {
725         return 0;
726 }
727 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
728 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
729
730 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
731
732 /*
733  * Clock realtime was set
734  *
735  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
736  * clock.
737  *
738  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
739  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
740  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
741  * call the high resolution interrupt code.
742  */
743 void clock_was_set(void)
744 {
745 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
746         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
747         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
748 #endif
749         timerfd_clock_was_set();
750 }
751
752 /*
753  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
754  * interrupt on all online CPUs.  However, all other CPUs will be
755  * stopped with IRQs interrupts disabled so the clock_was_set() call
756  * must be deferred.
757  */
758 void hrtimers_resume(void)
759 {
760         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
761                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
762
763         /* Retrigger on the local CPU */
764         retrigger_next_event(NULL);
765         /* And schedule a retrigger for all others */
766         clock_was_set_delayed();
767 }
768
769 /*
770  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
771  */
772 static inline
773 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
774 {
775         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
776 }
777
778 /**
779  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
780  * @timer:      hrtimer to forward
781  * @now:        forward past this time
782  * @interval:   the interval to forward
783  *
784  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
785  * Returns the number of overruns.
786  *
787  * Can be safely called from the callback function of @timer. If
788  * called from other contexts @timer must neither be enqueued nor
789  * running the callback and the caller needs to take care of
790  * serialization.
791  *
792  * Note: This only updates the timer expiry value and does not requeue
793  * the timer.
794  */
795 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
796 {
797         u64 orun = 1;
798         ktime_t delta;
799
800         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
801
802         if (delta < 0)
803                 return 0;
804
805         if (WARN_ON(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
806                 return 0;
807
808         if (interval < hrtimer_resolution)
809                 interval = hrtimer_resolution;
810
811         if (unlikely(delta >= interval)) {
812                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
813
814                 orun = ktime_divns(delta, incr);
815                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
816                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now)
817                         return orun;
818                 /*
819                  * This (and the ktime_add() below) is the
820                  * correction for exact:
821                  */
822                 orun++;
823         }
824         hrtimer_add_expires(timer, interval);
825
826         return orun;
827 }
828 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
829
830 /*
831  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
832  *
833  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
834  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
835  *
836  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
837  */
838 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
839                            struct hrtimer_clock_base *base)
840 {
841         debug_activate(timer);
842
843         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
844
845         timer->state = HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
846
847         return timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
848 }
849
850 /*
851  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
852  *
853  * Caller must hold the base lock.
854  *
855  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
856  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
857  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
858  * anyway (e.g. timer interrupt)
859  */
860 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
861                              struct hrtimer_clock_base *base,
862                              u8 newstate, int reprogram)
863 {
864         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
865         u8 state = timer->state;
866
867         timer->state = newstate;
868         if (!(state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
869                 return;
870
871         if (!timerqueue_del(&base->active, &timer->node))
872                 cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
873
874 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
875         /*
876          * Note: If reprogram is false we do not update
877          * cpu_base->next_timer. This happens when we remove the first
878          * timer on a remote cpu. No harm as we never dereference
879          * cpu_base->next_timer. So the worst thing what can happen is
880          * an superflous call to hrtimer_force_reprogram() on the
881          * remote cpu later on if the same timer gets enqueued again.
882          */
883         if (reprogram && timer == cpu_base->next_timer)
884                 hrtimer_force_reprogram(cpu_base, 1);
885 #endif
886 }
887
888 /*
889  * remove hrtimer, called with base lock held
890  */
891 static inline int
892 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base, bool restart)
893 {
894         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
895                 u8 state = timer->state;
896                 int reprogram;
897
898                 /*
899                  * Remove the timer and force reprogramming when high
900                  * resolution mode is active and the timer is on the current
901                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
902                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
903                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
904                  * rare case and less expensive than a smp call.
905                  */
906                 debug_deactivate(timer);
907                 reprogram = base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
908
909                 if (!restart)
910                         state = HRTIMER_STATE_INACTIVE;
911
912                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
913                 return 1;
914         }
915         return 0;
916 }
917
918 static inline ktime_t hrtimer_update_lowres(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
919                                             const enum hrtimer_mode mode)
920 {
921 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
922         /*
923          * CONFIG_TIME_LOW_RES indicates that the system has no way to return
924          * granular time values. For relative timers we add hrtimer_resolution
925          * (i.e. one jiffie) to prevent short timeouts.
926          */
927         timer->is_rel = mode & HRTIMER_MODE_REL;
928         if (timer->is_rel)
929                 tim = ktime_add_safe(tim, hrtimer_resolution);
930 #endif
931         return tim;
932 }
933
934 /**
935  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
936  * @timer:      the timer to be added
937  * @tim:        expiry time
938  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
939  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
940  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
941  */
942 void hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
943                             u64 delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
944 {
945         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
946         unsigned long flags;
947         int leftmost;
948
949         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
950
951         /* Remove an active timer from the queue: */
952         remove_hrtimer(timer, base, true);
953
954         if (mode & HRTIMER_MODE_REL)
955                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
956
957         tim = hrtimer_update_lowres(timer, tim, mode);
958
959         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
960
961         /* Switch the timer base, if necessary: */
962         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
963
964         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
965         if (!leftmost)
966                 goto unlock;
967
968         if (!hrtimer_is_hres_active(timer)) {
969                 /*
970                  * Kick to reschedule the next tick to handle the new timer
971                  * on dynticks target.
972                  */
973                 if (new_base->cpu_base->nohz_active)
974                         wake_up_nohz_cpu(new_base->cpu_base->cpu);
975         } else {
976                 hrtimer_reprogram(timer, new_base);
977         }
978 unlock:
979         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
980 }
981 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
982
983 /**
984  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
985  * @timer:      hrtimer to stop
986  *
987  * Returns:
988  *  0 when the timer was not active
989  *  1 when the timer was active
990  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
991  *    cannot be stopped
992  */
993 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
994 {
995         struct hrtimer_clock_base *base;
996         unsigned long flags;
997         int ret = -1;
998
999         /*
1000          * Check lockless first. If the timer is not active (neither
1001          * enqueued nor running the callback, nothing to do here.  The
1002          * base lock does not serialize against a concurrent enqueue,
1003          * so we can avoid taking it.
1004          */
1005         if (!hrtimer_active(timer))
1006                 return 0;
1007
1008         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1009
1010         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1011                 ret = remove_hrtimer(timer, base, false);
1012
1013         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1014
1015         return ret;
1016
1017 }
1018 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1019
1020 /**
1021  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1022  * @timer:      the timer to be cancelled
1023  *
1024  * Returns:
1025  *  0 when the timer was not active
1026  *  1 when the timer was active
1027  */
1028 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1029 {
1030         for (;;) {
1031                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1032
1033                 if (ret >= 0)
1034                         return ret;
1035                 cpu_relax();
1036         }
1037 }
1038 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1039
1040 /**
1041  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1042  * @timer:      the timer to read
1043  * @adjust:     adjust relative timers when CONFIG_TIME_LOW_RES=y
1044  */
1045 ktime_t __hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer, bool adjust)
1046 {
1047         unsigned long flags;
1048         ktime_t rem;
1049
1050         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1051         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES) && adjust)
1052                 rem = hrtimer_expires_remaining_adjusted(timer);
1053         else
1054                 rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1055         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1056
1057         return rem;
1058 }
1059 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hrtimer_get_remaining);
1060
1061 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1062 /**
1063  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1064  *
1065  * Returns the next expiry time or KTIME_MAX if no timer is pending.
1066  */
1067 u64 hrtimer_get_next_event(void)
1068 {
1069         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1070         u64 expires = KTIME_MAX;
1071         unsigned long flags;
1072
1073         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1074
1075         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1076                 expires = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
1077
1078         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1079
1080         return expires;
1081 }
1082 #endif
1083
1084 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
1085 {
1086         if (likely(clock_id < MAX_CLOCKS)) {
1087                 int base = hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
1088
1089                 if (likely(base != HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES))
1090                         return base;
1091         }
1092         WARN(1, "Invalid clockid %d. Using MONOTONIC\n", clock_id);
1093         return HRTIMER_BASE_MONOTONIC;
1094 }
1095
1096 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1097                            enum hrtimer_mode mode)
1098 {
1099         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1100         int base;
1101
1102         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1103
1104         cpu_base = raw_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1105
1106         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1107                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1108
1109         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1110         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1111         timerqueue_init(&timer->node);
1112 }
1113
1114 /**
1115  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1116  * @timer:      the timer to be initialized
1117  * @clock_id:   the clock to be used
1118  * @mode:       timer mode abs/rel
1119  */
1120 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1121                   enum hrtimer_mode mode)
1122 {
1123         debug_init(timer, clock_id, mode);
1124         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1125 }
1126 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1127
1128 /*
1129  * A timer is active, when it is enqueued into the rbtree or the
1130  * callback function is running or it's in the state of being migrated
1131  * to another cpu.
1132  *
1133  * It is important for this function to not return a false negative.
1134  */
1135 bool hrtimer_active(const struct hrtimer *timer)
1136 {
1137         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1138         unsigned int seq;
1139
1140         do {
1141                 cpu_base = READ_ONCE(timer->base->cpu_base);
1142                 seq = raw_read_seqcount_begin(&cpu_base->seq);
1143
1144                 if (timer->state != HRTIMER_STATE_INACTIVE ||
1145                     cpu_base->running == timer)
1146                         return true;
1147
1148         } while (read_seqcount_retry(&cpu_base->seq, seq) ||
1149                  cpu_base != READ_ONCE(timer->base->cpu_base));
1150
1151         return false;
1152 }
1153 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_active);
1154
1155 /*
1156  * The write_seqcount_barrier()s in __run_hrtimer() split the thing into 3
1157  * distinct sections:
1158  *
1159  *  - queued:   the timer is queued
1160  *  - callback: the timer is being ran
1161  *  - post:     the timer is inactive or (re)queued
1162  *
1163  * On the read side we ensure we observe timer->state and cpu_base->running
1164  * from the same section, if anything changed while we looked at it, we retry.
1165  * This includes timer->base changing because sequence numbers alone are
1166  * insufficient for that.
1167  *
1168  * The sequence numbers are required because otherwise we could still observe
1169  * a false negative if the read side got smeared over multiple consequtive
1170  * __run_hrtimer() invocations.
1171  */
1172
1173 static void __run_hrtimer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
1174                           struct hrtimer_clock_base *base,
1175                           struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1176 {
1177         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1178         int restart;
1179
1180         lockdep_assert_held(&cpu_base->lock);
1181
1182         debug_deactivate(timer);
1183         cpu_base->running = timer;
1184
1185         /*
1186          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1187          *
1188          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1189          * hrtimer_active() cannot observe cpu_base->running == NULL &&
1190          * timer->state == INACTIVE.
1191          */
1192         raw_write_seqcount_barrier(&cpu_base->seq);
1193
1194         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE, 0);
1195         fn = timer->function;
1196
1197         /*
1198          * Clear the 'is relative' flag for the TIME_LOW_RES case. If the
1199          * timer is restarted with a period then it becomes an absolute
1200          * timer. If its not restarted it does not matter.
1201          */
1202         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES))
1203                 timer->is_rel = false;
1204
1205         /*
1206          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1207          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1208          * the timer base.
1209          */
1210         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1211         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1212         restart = fn(timer);
1213         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1214         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1215
1216         /*
1217          * Note: We clear the running state after enqueue_hrtimer and
1218          * we do not reprogram the event hardware. Happens either in
1219          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1220          *
1221          * Note: Because we dropped the cpu_base->lock above,
1222          * hrtimer_start_range_ns() can have popped in and enqueued the timer
1223          * for us already.
1224          */
1225         if (restart != HRTIMER_NORESTART &&
1226             !(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
1227                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1228
1229         /*
1230          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1231          *
1232          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1233          * hrtimer_active() cannot observe cpu_base->running == NULL &&
1234          * timer->state == INACTIVE.
1235          */
1236         raw_write_seqcount_barrier(&cpu_base->seq);
1237
1238         WARN_ON_ONCE(cpu_base->running != timer);
1239         cpu_base->running = NULL;
1240 }
1241
1242 static void __hrtimer_run_queues(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, ktime_t now)
1243 {
1244         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1245         unsigned int active = cpu_base->active_bases;
1246
1247         for (; active; base++, active >>= 1) {
1248                 struct timerqueue_node *node;
1249                 ktime_t basenow;
1250
1251                 if (!(active & 0x01))
1252                         continue;
1253
1254                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1255
1256                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1257                         struct hrtimer *timer;
1258
1259                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1260
1261                         /*
1262                          * The immediate goal for using the softexpires is
1263                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1264                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1265                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1266                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1267                          * overlapping intervals and instead use the simple
1268                          * BST we already have.
1269                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1270                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1271                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1272                          */
1273                         if (basenow < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer))
1274                                 break;
1275
1276                         __run_hrtimer(cpu_base, base, timer, &basenow);
1277                 }
1278         }
1279 }
1280
1281 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1282
1283 /*
1284  * High resolution timer interrupt
1285  * Called with interrupts disabled
1286  */
1287 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1288 {
1289         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1290         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1291         int retries = 0;
1292
1293         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1294         cpu_base->nr_events++;
1295         dev->next_event = KTIME_MAX;
1296
1297         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1298         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1299 retry:
1300         cpu_base->in_hrtirq = 1;
1301         /*
1302          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1303          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1304          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1305          * timers which run their callback and need to be requeued on
1306          * this CPU.
1307          */
1308         cpu_base->expires_next = KTIME_MAX;
1309
1310         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now);
1311
1312         /* Reevaluate the clock bases for the next expiry */
1313         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
1314         /*
1315          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1316          * against it.
1317          */
1318         cpu_base->expires_next = expires_next;
1319         cpu_base->in_hrtirq = 0;
1320         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1321
1322         /* Reprogramming necessary ? */
1323         if (!tick_program_event(expires_next, 0)) {
1324                 cpu_base->hang_detected = 0;
1325                 return;
1326         }
1327
1328         /*
1329          * The next timer was already expired due to:
1330          * - tracing
1331          * - long lasting callbacks
1332          * - being scheduled away when running in a VM
1333          *
1334          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1335          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1336          * overreacting on some spurious event.
1337          *
1338          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1339          * the current time.
1340          */
1341         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1342         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1343         cpu_base->nr_retries++;
1344         if (++retries < 3)
1345                 goto retry;
1346         /*
1347          * Give the system a chance to do something else than looping
1348          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1349          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1350          * time away.
1351          */
1352         cpu_base->nr_hangs++;
1353         cpu_base->hang_detected = 1;
1354         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1355         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1356         if ((unsigned int)delta > cpu_base->max_hang_time)
1357                 cpu_base->max_hang_time = (unsigned int) delta;
1358         /*
1359          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1360          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1361          */
1362         if (delta > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1363                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1364         else
1365                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1366         tick_program_event(expires_next, 1);
1367         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1368                     ktime_to_ns(delta));
1369 }
1370
1371 /* called with interrupts disabled */
1372 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1373 {
1374         struct tick_device *td;
1375
1376         if (!hrtimer_hres_active())
1377                 return;
1378
1379         td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
1380         if (td && td->evtdev)
1381                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1382 }
1383
1384 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1385
1386 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1387
1388 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1389
1390 /*
1391  * Called from run_local_timers in hardirq context every jiffy
1392  */
1393 void hrtimer_run_queues(void)
1394 {
1395         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1396         ktime_t now;
1397
1398         if (__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1399                 return;
1400
1401         /*
1402          * This _is_ ugly: We have to check periodically, whether we
1403          * can switch to highres and / or nohz mode. The clocksource
1404          * switch happens with xtime_lock held. Notification from
1405          * there only sets the check bit in the tick_oneshot code,
1406          * otherwise we might deadlock vs. xtime_lock.
1407          */
1408         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled())) {
1409                 hrtimer_switch_to_hres();
1410                 return;
1411         }
1412
1413         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1414         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1415         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now);
1416         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1417 }
1418
1419 /*
1420  * Sleep related functions:
1421  */
1422 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1423 {
1424         struct hrtimer_sleeper *t =
1425                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1426         struct task_struct *task = t->task;
1427
1428         t->task = NULL;
1429         if (task)
1430                 wake_up_process(task);
1431
1432         return HRTIMER_NORESTART;
1433 }
1434
1435 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1436 {
1437         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1438         sl->task = task;
1439 }
1440 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1441
1442 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1443 {
1444         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1445
1446         do {
1447                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1448                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1449
1450                 if (likely(t->task))
1451                         freezable_schedule();
1452
1453                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1454                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1455
1456         } while (t->task && !signal_pending(current));
1457
1458         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1459
1460         return t->task == NULL;
1461 }
1462
1463 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1464 {
1465         struct timespec rmt;
1466         ktime_t rem;
1467
1468         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1469         if (rem <= 0)
1470                 return 0;
1471         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1472
1473         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1474                 return -EFAULT;
1475
1476         return 1;
1477 }
1478
1479 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1480 {
1481         struct hrtimer_sleeper t;
1482         struct timespec __user  *rmtp;
1483         int ret = 0;
1484
1485         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1486                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1487         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1488
1489         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1490                 goto out;
1491
1492         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1493         if (rmtp) {
1494                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1495                 if (ret <= 0)
1496                         goto out;
1497         }
1498
1499         /* The other values in restart are already filled in */
1500         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1501 out:
1502         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1503         return ret;
1504 }
1505
1506 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1507                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1508 {
1509         struct restart_block *restart;
1510         struct hrtimer_sleeper t;
1511         int ret = 0;
1512         u64 slack;
1513
1514         slack = current->timer_slack_ns;
1515         if (dl_task(current) || rt_task(current))
1516                 slack = 0;
1517
1518         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1519         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1520         if (do_nanosleep(&t, mode))
1521                 goto out;
1522
1523         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1524         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1525                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1526                 goto out;
1527         }
1528
1529         if (rmtp) {
1530                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1531                 if (ret <= 0)
1532                         goto out;
1533         }
1534
1535         restart = &current->restart_block;
1536         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1537         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1538         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1539         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1540
1541         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1542 out:
1543         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1544         return ret;
1545 }
1546
1547 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1548                 struct timespec __user *, rmtp)
1549 {
1550         struct timespec tu;
1551
1552         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1553                 return -EFAULT;
1554
1555         if (!timespec_valid(&tu))
1556                 return -EINVAL;
1557
1558         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1559 }
1560
1561 /*
1562  * Functions related to boot-time initialization:
1563  */
1564 int hrtimers_prepare_cpu(unsigned int cpu)
1565 {
1566         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1567         int i;
1568
1569         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1570                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1571                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1572         }
1573
1574         cpu_base->cpu = cpu;
1575         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1576         return 0;
1577 }
1578
1579 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1580
1581 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1582                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1583 {
1584         struct hrtimer *timer;
1585         struct timerqueue_node *node;
1586
1587         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1588                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1589                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1590                 debug_deactivate(timer);
1591
1592                 /*
1593                  * Mark it as ENQUEUED not INACTIVE otherwise the
1594                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1595                  * under us on another CPU
1596                  */
1597                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_ENQUEUED, 0);
1598                 timer->base = new_base;
1599                 /*
1600                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1601                  * reprogram the event device in case the timer
1602                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1603                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1604                  * sort out already expired timers and reprogram the
1605                  * event device.
1606                  */
1607                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1608         }
1609 }
1610
1611 int hrtimers_dead_cpu(unsigned int scpu)
1612 {
1613         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1614         int i;
1615
1616         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1617         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1618
1619         local_irq_disable();
1620         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1621         new_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1622         /*
1623          * The caller is globally serialized and nobody else
1624          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1625          */
1626         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1627         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1628
1629         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1630                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1631                                      &new_base->clock_base[i]);
1632         }
1633
1634         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1635         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1636
1637         /* Check, if we got expired work to do */
1638         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1639         local_irq_enable();
1640         return 0;
1641 }
1642
1643 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1644
1645 void __init hrtimers_init(void)
1646 {
1647         hrtimers_prepare_cpu(smp_processor_id());
1648 }
1649
1650 /**
1651  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1652  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1653  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1654  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1655  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1656  */
1657 int __sched
1658 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, u64 delta,
1659                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1660 {
1661         struct hrtimer_sleeper t;
1662
1663         /*
1664          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1665          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1666          */
1667         if (expires && *expires == 0) {
1668                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1669                 return 0;
1670         }
1671
1672         /*
1673          * A NULL parameter means "infinite"
1674          */
1675         if (!expires) {
1676                 schedule();
1677                 return -EINTR;
1678         }
1679
1680         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1681         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1682
1683         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1684
1685         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1686
1687         if (likely(t.task))
1688                 schedule();
1689
1690         hrtimer_cancel(&t.timer);
1691         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1692
1693         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1694
1695         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1696 }
1697
1698 /**
1699  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1700  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1701  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1702  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1703  *
1704  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1705  * elapsed. The routine will return immediately unless
1706  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1707  *
1708  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1709  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1710  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1711  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1712  *
1713  * You can set the task state as follows -
1714  *
1715  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1716  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
1717  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
1718  *
1719  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1720  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
1721  * up.
1722  *
1723  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1724  * routine returns.
1725  *
1726  * Returns 0 when the timer has expired. If the task was woken before the
1727  * timer expired by a signal (only possible in state TASK_INTERRUPTIBLE) or
1728  * by an explicit wakeup, it returns -EINTR.
1729  */
1730 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, u64 delta,
1731                                      const enum hrtimer_mode mode)
1732 {
1733         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1734                                               CLOCK_MONOTONIC);
1735 }
1736 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1737
1738 /**
1739  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1740  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1741  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1742  *
1743  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1744  * elapsed. The routine will return immediately unless
1745  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1746  *
1747  * You can set the task state as follows -
1748  *
1749  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1750  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
1751  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
1752  *
1753  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1754  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
1755  * up.
1756  *
1757  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1758  * routine returns.
1759  *
1760  * Returns 0 when the timer has expired. If the task was woken before the
1761  * timer expired by a signal (only possible in state TASK_INTERRUPTIBLE) or
1762  * by an explicit wakeup, it returns -EINTR.
1763  */
1764 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1765                                const enum hrtimer_mode mode)
1766 {
1767         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1768 }
1769 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);