]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/time/hrtimer.c
Merge tag 'ext4_for_linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tytso...
[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.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 <linux/uaccess.h>
54
55 #include <trace/events/timer.h>
56
57 #include "tick-internal.h"
58
59 /*
60  * The timer bases:
61  *
62  * There are more clockids than hrtimer bases. Thus, we index
63  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
64  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
65  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
66  */
67 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
68 {
69         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(hrtimer_bases.lock),
70         .seq = SEQCNT_ZERO(hrtimer_bases.seq),
71         .clock_base =
72         {
73                 {
74                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
75                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
76                         .get_time = &ktime_get,
77                 },
78                 {
79                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
80                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
81                         .get_time = &ktime_get_real,
82                 },
83                 {
84                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
85                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
86                         .get_time = &ktime_get_boottime,
87                 },
88                 {
89                         .index = HRTIMER_BASE_TAI,
90                         .clockid = CLOCK_TAI,
91                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
92                 },
93         }
94 };
95
96 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
97         /* Make sure we catch unsupported clockids */
98         [0 ... MAX_CLOCKS - 1]  = HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES,
99
100         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
101         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
102         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
103         [CLOCK_TAI]             = HRTIMER_BASE_TAI,
104 };
105
106 /*
107  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
108  * single place
109  */
110 #ifdef CONFIG_SMP
111
112 /*
113  * We require the migration_base for lock_hrtimer_base()/switch_hrtimer_base()
114  * such that hrtimer_callback_running() can unconditionally dereference
115  * timer->base->cpu_base
116  */
117 static struct hrtimer_cpu_base migration_cpu_base = {
118         .seq = SEQCNT_ZERO(migration_cpu_base),
119         .clock_base = { { .cpu_base = &migration_cpu_base, }, },
120 };
121
122 #define migration_base  migration_cpu_base.clock_base[0]
123
124 /*
125  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
126  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
127  * locked, and the base itself is locked too.
128  *
129  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
130  * be found on the lists/queues.
131  *
132  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
133  * possible to set timer->base = &migration_base and drop the lock: the timer
134  * remains locked.
135  */
136 static
137 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
138                                              unsigned long *flags)
139 {
140         struct hrtimer_clock_base *base;
141
142         for (;;) {
143                 base = timer->base;
144                 if (likely(base != &migration_base)) {
145                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
146                         if (likely(base == timer->base))
147                                 return base;
148                         /* The timer has migrated to another CPU: */
149                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
150                 }
151                 cpu_relax();
152         }
153 }
154
155 /*
156  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
157  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
158  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
159  *
160  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
161  */
162 static int
163 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
164 {
165 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
166         ktime_t expires;
167
168         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
169                 return 0;
170
171         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
172         return expires <= new_base->cpu_base->expires_next;
173 #else
174         return 0;
175 #endif
176 }
177
178 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
179 static inline
180 struct hrtimer_cpu_base *get_target_base(struct hrtimer_cpu_base *base,
181                                          int pinned)
182 {
183         if (pinned || !base->migration_enabled)
184                 return base;
185         return &per_cpu(hrtimer_bases, get_nohz_timer_target());
186 }
187 #else
188 static inline
189 struct hrtimer_cpu_base *get_target_base(struct hrtimer_cpu_base *base,
190                                          int pinned)
191 {
192         return base;
193 }
194 #endif
195
196 /*
197  * We switch the timer base to a power-optimized selected CPU target,
198  * if:
199  *      - NO_HZ_COMMON is enabled
200  *      - timer migration is enabled
201  *      - the timer callback is not running
202  *      - the timer is not the first expiring timer on the new target
203  *
204  * If one of the above requirements is not fulfilled we move the timer
205  * to the current CPU or leave it on the previously assigned CPU if
206  * the timer callback is currently running.
207  */
208 static inline struct hrtimer_clock_base *
209 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
210                     int pinned)
211 {
212         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base, *this_cpu_base;
213         struct hrtimer_clock_base *new_base;
214         int basenum = base->index;
215
216         this_cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
217         new_cpu_base = get_target_base(this_cpu_base, pinned);
218 again:
219         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
220
221         if (base != new_base) {
222                 /*
223                  * We are trying to move timer to new_base.
224                  * However we can't change timer's base while it is running,
225                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
226                  * the event source in the high resolution case. The softirq
227                  * code will take care of this when the timer function has
228                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
229                  * the timer is enqueued.
230                  */
231                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
232                         return base;
233
234                 /* See the comment in lock_hrtimer_base() */
235                 timer->base = &migration_base;
236                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
237                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
238
239                 if (new_cpu_base != this_cpu_base &&
240                     hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
241                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
242                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
243                         new_cpu_base = this_cpu_base;
244                         timer->base = base;
245                         goto again;
246                 }
247                 timer->base = new_base;
248         } else {
249                 if (new_cpu_base != this_cpu_base &&
250                     hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
251                         new_cpu_base = this_cpu_base;
252                         goto again;
253                 }
254         }
255         return new_base;
256 }
257
258 #else /* CONFIG_SMP */
259
260 static inline struct hrtimer_clock_base *
261 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
262 {
263         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
264
265         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
266
267         return base;
268 }
269
270 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
271
272 #endif  /* !CONFIG_SMP */
273
274 /*
275  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
276  * too large for inlining:
277  */
278 #if BITS_PER_LONG < 64
279 /*
280  * Divide a ktime value by a nanosecond value
281  */
282 s64 __ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
283 {
284         int sft = 0;
285         s64 dclc;
286         u64 tmp;
287
288         dclc = ktime_to_ns(kt);
289         tmp = dclc < 0 ? -dclc : dclc;
290
291         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
292         while (div >> 32) {
293                 sft++;
294                 div >>= 1;
295         }
296         tmp >>= sft;
297         do_div(tmp, (unsigned long) div);
298         return dclc < 0 ? -tmp : tmp;
299 }
300 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ktime_divns);
301 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
302
303 /*
304  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
305  */
306 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
307 {
308         ktime_t res = ktime_add_unsafe(lhs, rhs);
309
310         /*
311          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
312          * return to user space in a timespec:
313          */
314         if (res < 0 || res < lhs || res < rhs)
315                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
316
317         return res;
318 }
319
320 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
321
322 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
323
324 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
325
326 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
327 {
328         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
329 }
330
331 /*
332  * fixup_init is called when:
333  * - an active object is initialized
334  */
335 static bool hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
336 {
337         struct hrtimer *timer = addr;
338
339         switch (state) {
340         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
341                 hrtimer_cancel(timer);
342                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
343                 return true;
344         default:
345                 return false;
346         }
347 }
348
349 /*
350  * fixup_activate is called when:
351  * - an active object is activated
352  * - an unknown non-static object is activated
353  */
354 static bool hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
355 {
356         switch (state) {
357         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
358                 WARN_ON(1);
359
360         default:
361                 return false;
362         }
363 }
364
365 /*
366  * fixup_free is called when:
367  * - an active object is freed
368  */
369 static bool hrtimer_fixup_free(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_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
377                 return true;
378         default:
379                 return false;
380         }
381 }
382
383 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
384         .name           = "hrtimer",
385         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
386         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
387         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
388         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
389 };
390
391 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
392 {
393         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
394 }
395
396 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
397 {
398         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
399 }
400
401 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
402 {
403         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
404 }
405
406 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
407 {
408         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
409 }
410
411 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
412                            enum hrtimer_mode mode);
413
414 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
415                            enum hrtimer_mode mode)
416 {
417         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
418         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
419 }
420 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
421
422 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
423 {
424         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
425 }
426 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_hrtimer_on_stack);
427
428 #else
429 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
430 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
431 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
432 #endif
433
434 static inline void
435 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
436            enum hrtimer_mode mode)
437 {
438         debug_hrtimer_init(timer);
439         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
440 }
441
442 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
443 {
444         debug_hrtimer_activate(timer);
445         trace_hrtimer_start(timer);
446 }
447
448 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
449 {
450         debug_hrtimer_deactivate(timer);
451         trace_hrtimer_cancel(timer);
452 }
453
454 #if defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON) || defined(CONFIG_HIGH_RES_TIMERS)
455 static inline void hrtimer_update_next_timer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
456                                              struct hrtimer *timer)
457 {
458 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
459         cpu_base->next_timer = timer;
460 #endif
461 }
462
463 static ktime_t __hrtimer_get_next_event(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
464 {
465         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
466         unsigned int active = cpu_base->active_bases;
467         ktime_t expires, expires_next = KTIME_MAX;
468
469         hrtimer_update_next_timer(cpu_base, NULL);
470         for (; active; base++, active >>= 1) {
471                 struct timerqueue_node *next;
472                 struct hrtimer *timer;
473
474                 if (!(active & 0x01))
475                         continue;
476
477                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
478                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
479                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
480                 if (expires < expires_next) {
481                         expires_next = expires;
482                         hrtimer_update_next_timer(cpu_base, timer);
483                 }
484         }
485         /*
486          * clock_was_set() might have changed base->offset of any of
487          * the clock bases so the result might be negative. Fix it up
488          * to prevent a false positive in clockevents_program_event().
489          */
490         if (expires_next < 0)
491                 expires_next = 0;
492         return expires_next;
493 }
494 #endif
495
496 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
497 {
498         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
499         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
500         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
501
502         return ktime_get_update_offsets_now(&base->clock_was_set_seq,
503                                             offs_real, offs_boot, offs_tai);
504 }
505
506 /* High resolution timer related functions */
507 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
508
509 /*
510  * High resolution timer enabled ?
511  */
512 static bool hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = true;
513 unsigned int hrtimer_resolution __read_mostly = LOW_RES_NSEC;
514 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_resolution);
515
516 /*
517  * Enable / Disable high resolution mode
518  */
519 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
520 {
521         return (kstrtobool(str, &hrtimer_hres_enabled) == 0);
522 }
523
524 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
525
526 /*
527  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
528  */
529 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
530 {
531         return hrtimer_hres_enabled;
532 }
533
534 /*
535  * Is the high resolution mode active ?
536  */
537 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
538 {
539         return cpu_base->hres_active;
540 }
541
542 static inline int hrtimer_hres_active(void)
543 {
544         return __hrtimer_hres_active(this_cpu_ptr(&hrtimer_bases));
545 }
546
547 /*
548  * Reprogram the event source with checking both queues for the
549  * next event
550  * Called with interrupts disabled and base->lock held
551  */
552 static void
553 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
554 {
555         ktime_t expires_next;
556
557         if (!cpu_base->hres_active)
558                 return;
559
560         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
561
562         if (skip_equal && expires_next == cpu_base->expires_next)
563                 return;
564
565         cpu_base->expires_next = expires_next;
566
567         /*
568          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
569          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
570          * system to make progress. That also prevents the following
571          * scenario:
572          * T1 expires 50ms from now
573          * T2 expires 5s from now
574          *
575          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
576          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
577          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
578          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
579          * fires.
580          */
581         if (cpu_base->hang_detected)
582                 return;
583
584         tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
585 }
586
587 /*
588  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
589  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
590  * which the clock event device was armed.
591  *
592  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
593  */
594 static void hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
595                               struct hrtimer_clock_base *base)
596 {
597         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
598         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
599
600         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
601
602         /*
603          * If the timer is not on the current cpu, we cannot reprogram
604          * the other cpus clock event device.
605          */
606         if (base->cpu_base != cpu_base)
607                 return;
608
609         /*
610          * If the hrtimer interrupt is running, then it will
611          * reevaluate the clock bases and reprogram the clock event
612          * device. The callbacks are always executed in hard interrupt
613          * context so we don't need an extra check for a running
614          * callback.
615          */
616         if (cpu_base->in_hrtirq)
617                 return;
618
619         /*
620          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
621          * expiry time which is less than base->offset. Set it to 0.
622          */
623         if (expires < 0)
624                 expires = 0;
625
626         if (expires >= cpu_base->expires_next)
627                 return;
628
629         /* Update the pointer to the next expiring timer */
630         cpu_base->next_timer = timer;
631
632         /*
633          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
634          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
635          * which we enforced in the hang detection. We want the system
636          * to make progress.
637          */
638         if (cpu_base->hang_detected)
639                 return;
640
641         /*
642          * Program the timer hardware. We enforce the expiry for
643          * events which are already in the past.
644          */
645         cpu_base->expires_next = expires;
646         tick_program_event(expires, 1);
647 }
648
649 /*
650  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
651  */
652 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
653 {
654         base->expires_next = KTIME_MAX;
655         base->hres_active = 0;
656 }
657
658 /*
659  * Retrigger next event is called after clock was set
660  *
661  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
662  */
663 static void retrigger_next_event(void *arg)
664 {
665         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
666
667         if (!base->hres_active)
668                 return;
669
670         raw_spin_lock(&base->lock);
671         hrtimer_update_base(base);
672         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
673         raw_spin_unlock(&base->lock);
674 }
675
676 /*
677  * Switch to high resolution mode
678  */
679 static void hrtimer_switch_to_hres(void)
680 {
681         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
682
683         if (tick_init_highres()) {
684                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
685                                     "mode on CPU %d\n", base->cpu);
686                 return;
687         }
688         base->hres_active = 1;
689         hrtimer_resolution = HIGH_RES_NSEC;
690
691         tick_setup_sched_timer();
692         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
693         retrigger_next_event(NULL);
694 }
695
696 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
697 {
698         clock_was_set();
699 }
700
701 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
702
703 /*
704  * Called from timekeeping and resume code to reprogram the hrtimer
705  * interrupt device on all cpus.
706  */
707 void clock_was_set_delayed(void)
708 {
709         schedule_work(&hrtimer_work);
710 }
711
712 #else
713
714 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *b) { return 0; }
715 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
716 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
717 static inline void hrtimer_switch_to_hres(void) { }
718 static inline void
719 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
720 static inline int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
721                                     struct hrtimer_clock_base *base)
722 {
723         return 0;
724 }
725 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
726 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
727
728 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
729
730 /*
731  * Clock realtime was set
732  *
733  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
734  * clock.
735  *
736  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
737  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
738  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
739  * call the high resolution interrupt code.
740  */
741 void clock_was_set(void)
742 {
743 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
744         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
745         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
746 #endif
747         timerfd_clock_was_set();
748 }
749
750 /*
751  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
752  * interrupt on all online CPUs.  However, all other CPUs will be
753  * stopped with IRQs interrupts disabled so the clock_was_set() call
754  * must be deferred.
755  */
756 void hrtimers_resume(void)
757 {
758         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
759                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
760
761         /* Retrigger on the local CPU */
762         retrigger_next_event(NULL);
763         /* And schedule a retrigger for all others */
764         clock_was_set_delayed();
765 }
766
767 /*
768  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
769  */
770 static inline
771 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
772 {
773         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
774 }
775
776 /**
777  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
778  * @timer:      hrtimer to forward
779  * @now:        forward past this time
780  * @interval:   the interval to forward
781  *
782  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
783  * Returns the number of overruns.
784  *
785  * Can be safely called from the callback function of @timer. If
786  * called from other contexts @timer must neither be enqueued nor
787  * running the callback and the caller needs to take care of
788  * serialization.
789  *
790  * Note: This only updates the timer expiry value and does not requeue
791  * the timer.
792  */
793 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
794 {
795         u64 orun = 1;
796         ktime_t delta;
797
798         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
799
800         if (delta < 0)
801                 return 0;
802
803         if (WARN_ON(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
804                 return 0;
805
806         if (interval < hrtimer_resolution)
807                 interval = hrtimer_resolution;
808
809         if (unlikely(delta >= interval)) {
810                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
811
812                 orun = ktime_divns(delta, incr);
813                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
814                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now)
815                         return orun;
816                 /*
817                  * This (and the ktime_add() below) is the
818                  * correction for exact:
819                  */
820                 orun++;
821         }
822         hrtimer_add_expires(timer, interval);
823
824         return orun;
825 }
826 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
827
828 /*
829  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
830  *
831  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
832  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
833  *
834  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
835  */
836 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
837                            struct hrtimer_clock_base *base)
838 {
839         debug_activate(timer);
840
841         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
842
843         timer->state = HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
844
845         return timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
846 }
847
848 /*
849  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
850  *
851  * Caller must hold the base lock.
852  *
853  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
854  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
855  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
856  * anyway (e.g. timer interrupt)
857  */
858 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
859                              struct hrtimer_clock_base *base,
860                              u8 newstate, int reprogram)
861 {
862         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
863         u8 state = timer->state;
864
865         timer->state = newstate;
866         if (!(state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
867                 return;
868
869         if (!timerqueue_del(&base->active, &timer->node))
870                 cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
871
872 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
873         /*
874          * Note: If reprogram is false we do not update
875          * cpu_base->next_timer. This happens when we remove the first
876          * timer on a remote cpu. No harm as we never dereference
877          * cpu_base->next_timer. So the worst thing what can happen is
878          * an superflous call to hrtimer_force_reprogram() on the
879          * remote cpu later on if the same timer gets enqueued again.
880          */
881         if (reprogram && timer == cpu_base->next_timer)
882                 hrtimer_force_reprogram(cpu_base, 1);
883 #endif
884 }
885
886 /*
887  * remove hrtimer, called with base lock held
888  */
889 static inline int
890 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base, bool restart)
891 {
892         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
893                 u8 state = timer->state;
894                 int reprogram;
895
896                 /*
897                  * Remove the timer and force reprogramming when high
898                  * resolution mode is active and the timer is on the current
899                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
900                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
901                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
902                  * rare case and less expensive than a smp call.
903                  */
904                 debug_deactivate(timer);
905                 reprogram = base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
906
907                 if (!restart)
908                         state = HRTIMER_STATE_INACTIVE;
909
910                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
911                 return 1;
912         }
913         return 0;
914 }
915
916 static inline ktime_t hrtimer_update_lowres(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
917                                             const enum hrtimer_mode mode)
918 {
919 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
920         /*
921          * CONFIG_TIME_LOW_RES indicates that the system has no way to return
922          * granular time values. For relative timers we add hrtimer_resolution
923          * (i.e. one jiffie) to prevent short timeouts.
924          */
925         timer->is_rel = mode & HRTIMER_MODE_REL;
926         if (timer->is_rel)
927                 tim = ktime_add_safe(tim, hrtimer_resolution);
928 #endif
929         return tim;
930 }
931
932 /**
933  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
934  * @timer:      the timer to be added
935  * @tim:        expiry time
936  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
937  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
938  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
939  */
940 void hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
941                             u64 delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
942 {
943         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
944         unsigned long flags;
945         int leftmost;
946
947         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
948
949         /* Remove an active timer from the queue: */
950         remove_hrtimer(timer, base, true);
951
952         if (mode & HRTIMER_MODE_REL)
953                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
954
955         tim = hrtimer_update_lowres(timer, tim, mode);
956
957         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
958
959         /* Switch the timer base, if necessary: */
960         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
961
962         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
963         if (!leftmost)
964                 goto unlock;
965
966         if (!hrtimer_is_hres_active(timer)) {
967                 /*
968                  * Kick to reschedule the next tick to handle the new timer
969                  * on dynticks target.
970                  */
971                 if (new_base->cpu_base->nohz_active)
972                         wake_up_nohz_cpu(new_base->cpu_base->cpu);
973         } else {
974                 hrtimer_reprogram(timer, new_base);
975         }
976 unlock:
977         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
978 }
979 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
980
981 /**
982  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
983  * @timer:      hrtimer to stop
984  *
985  * Returns:
986  *  0 when the timer was not active
987  *  1 when the timer was active
988  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
989  *    cannot be stopped
990  */
991 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
992 {
993         struct hrtimer_clock_base *base;
994         unsigned long flags;
995         int ret = -1;
996
997         /*
998          * Check lockless first. If the timer is not active (neither
999          * enqueued nor running the callback, nothing to do here.  The
1000          * base lock does not serialize against a concurrent enqueue,
1001          * so we can avoid taking it.
1002          */
1003         if (!hrtimer_active(timer))
1004                 return 0;
1005
1006         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1007
1008         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1009                 ret = remove_hrtimer(timer, base, false);
1010
1011         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1012
1013         return ret;
1014
1015 }
1016 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1017
1018 /**
1019  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1020  * @timer:      the timer to be cancelled
1021  *
1022  * Returns:
1023  *  0 when the timer was not active
1024  *  1 when the timer was active
1025  */
1026 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1027 {
1028         for (;;) {
1029                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1030
1031                 if (ret >= 0)
1032                         return ret;
1033                 cpu_relax();
1034         }
1035 }
1036 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1037
1038 /**
1039  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1040  * @timer:      the timer to read
1041  * @adjust:     adjust relative timers when CONFIG_TIME_LOW_RES=y
1042  */
1043 ktime_t __hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer, bool adjust)
1044 {
1045         unsigned long flags;
1046         ktime_t rem;
1047
1048         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1049         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES) && adjust)
1050                 rem = hrtimer_expires_remaining_adjusted(timer);
1051         else
1052                 rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1053         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1054
1055         return rem;
1056 }
1057 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hrtimer_get_remaining);
1058
1059 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1060 /**
1061  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1062  *
1063  * Returns the next expiry time or KTIME_MAX if no timer is pending.
1064  */
1065 u64 hrtimer_get_next_event(void)
1066 {
1067         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1068         u64 expires = KTIME_MAX;
1069         unsigned long flags;
1070
1071         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1072
1073         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1074                 expires = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
1075
1076         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1077
1078         return expires;
1079 }
1080 #endif
1081
1082 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
1083 {
1084         if (likely(clock_id < MAX_CLOCKS)) {
1085                 int base = hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
1086
1087                 if (likely(base != HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES))
1088                         return base;
1089         }
1090         WARN(1, "Invalid clockid %d. Using MONOTONIC\n", clock_id);
1091         return HRTIMER_BASE_MONOTONIC;
1092 }
1093
1094 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1095                            enum hrtimer_mode mode)
1096 {
1097         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1098         int base;
1099
1100         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1101
1102         cpu_base = raw_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1103
1104         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1105                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1106
1107         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1108         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1109         timerqueue_init(&timer->node);
1110 }
1111
1112 /**
1113  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1114  * @timer:      the timer to be initialized
1115  * @clock_id:   the clock to be used
1116  * @mode:       timer mode abs/rel
1117  */
1118 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1119                   enum hrtimer_mode mode)
1120 {
1121         debug_init(timer, clock_id, mode);
1122         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1123 }
1124 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1125
1126 /*
1127  * A timer is active, when it is enqueued into the rbtree or the
1128  * callback function is running or it's in the state of being migrated
1129  * to another cpu.
1130  *
1131  * It is important for this function to not return a false negative.
1132  */
1133 bool hrtimer_active(const struct hrtimer *timer)
1134 {
1135         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1136         unsigned int seq;
1137
1138         do {
1139                 cpu_base = READ_ONCE(timer->base->cpu_base);
1140                 seq = raw_read_seqcount_begin(&cpu_base->seq);
1141
1142                 if (timer->state != HRTIMER_STATE_INACTIVE ||
1143                     cpu_base->running == timer)
1144                         return true;
1145
1146         } while (read_seqcount_retry(&cpu_base->seq, seq) ||
1147                  cpu_base != READ_ONCE(timer->base->cpu_base));
1148
1149         return false;
1150 }
1151 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_active);
1152
1153 /*
1154  * The write_seqcount_barrier()s in __run_hrtimer() split the thing into 3
1155  * distinct sections:
1156  *
1157  *  - queued:   the timer is queued
1158  *  - callback: the timer is being ran
1159  *  - post:     the timer is inactive or (re)queued
1160  *
1161  * On the read side we ensure we observe timer->state and cpu_base->running
1162  * from the same section, if anything changed while we looked at it, we retry.
1163  * This includes timer->base changing because sequence numbers alone are
1164  * insufficient for that.
1165  *
1166  * The sequence numbers are required because otherwise we could still observe
1167  * a false negative if the read side got smeared over multiple consequtive
1168  * __run_hrtimer() invocations.
1169  */
1170
1171 static void __run_hrtimer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
1172                           struct hrtimer_clock_base *base,
1173                           struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1174 {
1175         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1176         int restart;
1177
1178         lockdep_assert_held(&cpu_base->lock);
1179
1180         debug_deactivate(timer);
1181         cpu_base->running = timer;
1182
1183         /*
1184          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1185          *
1186          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1187          * hrtimer_active() cannot observe cpu_base->running == NULL &&
1188          * timer->state == INACTIVE.
1189          */
1190         raw_write_seqcount_barrier(&cpu_base->seq);
1191
1192         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE, 0);
1193         fn = timer->function;
1194
1195         /*
1196          * Clear the 'is relative' flag for the TIME_LOW_RES case. If the
1197          * timer is restarted with a period then it becomes an absolute
1198          * timer. If its not restarted it does not matter.
1199          */
1200         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES))
1201                 timer->is_rel = false;
1202
1203         /*
1204          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1205          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1206          * the timer base.
1207          */
1208         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1209         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1210         restart = fn(timer);
1211         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1212         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1213
1214         /*
1215          * Note: We clear the running state after enqueue_hrtimer and
1216          * we do not reprogram the event hardware. Happens either in
1217          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1218          *
1219          * Note: Because we dropped the cpu_base->lock above,
1220          * hrtimer_start_range_ns() can have popped in and enqueued the timer
1221          * for us already.
1222          */
1223         if (restart != HRTIMER_NORESTART &&
1224             !(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
1225                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1226
1227         /*
1228          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1229          *
1230          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1231          * hrtimer_active() cannot observe cpu_base->running == NULL &&
1232          * timer->state == INACTIVE.
1233          */
1234         raw_write_seqcount_barrier(&cpu_base->seq);
1235
1236         WARN_ON_ONCE(cpu_base->running != timer);
1237         cpu_base->running = NULL;
1238 }
1239
1240 static void __hrtimer_run_queues(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, ktime_t now)
1241 {
1242         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1243         unsigned int active = cpu_base->active_bases;
1244
1245         for (; active; base++, active >>= 1) {
1246                 struct timerqueue_node *node;
1247                 ktime_t basenow;
1248
1249                 if (!(active & 0x01))
1250                         continue;
1251
1252                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1253
1254                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1255                         struct hrtimer *timer;
1256
1257                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1258
1259                         /*
1260                          * The immediate goal for using the softexpires is
1261                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1262                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1263                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1264                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1265                          * overlapping intervals and instead use the simple
1266                          * BST we already have.
1267                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1268                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1269                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1270                          */
1271                         if (basenow < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer))
1272                                 break;
1273
1274                         __run_hrtimer(cpu_base, base, timer, &basenow);
1275                 }
1276         }
1277 }
1278
1279 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1280
1281 /*
1282  * High resolution timer interrupt
1283  * Called with interrupts disabled
1284  */
1285 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1286 {
1287         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1288         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1289         int retries = 0;
1290
1291         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1292         cpu_base->nr_events++;
1293         dev->next_event = KTIME_MAX;
1294
1295         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1296         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1297 retry:
1298         cpu_base->in_hrtirq = 1;
1299         /*
1300          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1301          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1302          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1303          * timers which run their callback and need to be requeued on
1304          * this CPU.
1305          */
1306         cpu_base->expires_next = KTIME_MAX;
1307
1308         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now);
1309
1310         /* Reevaluate the clock bases for the next expiry */
1311         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
1312         /*
1313          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1314          * against it.
1315          */
1316         cpu_base->expires_next = expires_next;
1317         cpu_base->in_hrtirq = 0;
1318         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1319
1320         /* Reprogramming necessary ? */
1321         if (!tick_program_event(expires_next, 0)) {
1322                 cpu_base->hang_detected = 0;
1323                 return;
1324         }
1325
1326         /*
1327          * The next timer was already expired due to:
1328          * - tracing
1329          * - long lasting callbacks
1330          * - being scheduled away when running in a VM
1331          *
1332          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1333          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1334          * overreacting on some spurious event.
1335          *
1336          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1337          * the current time.
1338          */
1339         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1340         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1341         cpu_base->nr_retries++;
1342         if (++retries < 3)
1343                 goto retry;
1344         /*
1345          * Give the system a chance to do something else than looping
1346          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1347          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1348          * time away.
1349          */
1350         cpu_base->nr_hangs++;
1351         cpu_base->hang_detected = 1;
1352         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1353         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1354         if ((unsigned int)delta > cpu_base->max_hang_time)
1355                 cpu_base->max_hang_time = (unsigned int) delta;
1356         /*
1357          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1358          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1359          */
1360         if (delta > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1361                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1362         else
1363                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1364         tick_program_event(expires_next, 1);
1365         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1366                     ktime_to_ns(delta));
1367 }
1368
1369 /*
1370  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1371  * disabled.
1372  */
1373 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1374 {
1375         struct tick_device *td;
1376
1377         if (!hrtimer_hres_active())
1378                 return;
1379
1380         td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
1381         if (td && td->evtdev)
1382                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1383 }
1384
1385 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1386
1387 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1388
1389 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1390
1391 /*
1392  * Called from run_local_timers in hardirq context every jiffy
1393  */
1394 void hrtimer_run_queues(void)
1395 {
1396         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1397         ktime_t now;
1398
1399         if (__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1400                 return;
1401
1402         /*
1403          * This _is_ ugly: We have to check periodically, whether we
1404          * can switch to highres and / or nohz mode. The clocksource
1405          * switch happens with xtime_lock held. Notification from
1406          * there only sets the check bit in the tick_oneshot code,
1407          * otherwise we might deadlock vs. xtime_lock.
1408          */
1409         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled())) {
1410                 hrtimer_switch_to_hres();
1411                 return;
1412         }
1413
1414         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1415         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1416         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now);
1417         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1418 }
1419
1420 /*
1421  * Sleep related functions:
1422  */
1423 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1424 {
1425         struct hrtimer_sleeper *t =
1426                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1427         struct task_struct *task = t->task;
1428
1429         t->task = NULL;
1430         if (task)
1431                 wake_up_process(task);
1432
1433         return HRTIMER_NORESTART;
1434 }
1435
1436 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1437 {
1438         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1439         sl->task = task;
1440 }
1441 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1442
1443 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1444 {
1445         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1446
1447         do {
1448                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1449                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1450
1451                 if (likely(t->task))
1452                         freezable_schedule();
1453
1454                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1455                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1456
1457         } while (t->task && !signal_pending(current));
1458
1459         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1460
1461         return t->task == NULL;
1462 }
1463
1464 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1465 {
1466         struct timespec rmt;
1467         ktime_t rem;
1468
1469         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1470         if (rem <= 0)
1471                 return 0;
1472         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1473
1474         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1475                 return -EFAULT;
1476
1477         return 1;
1478 }
1479
1480 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1481 {
1482         struct hrtimer_sleeper t;
1483         struct timespec __user  *rmtp;
1484         int ret = 0;
1485
1486         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1487                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1488         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1489
1490         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1491                 goto out;
1492
1493         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1494         if (rmtp) {
1495                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1496                 if (ret <= 0)
1497                         goto out;
1498         }
1499
1500         /* The other values in restart are already filled in */
1501         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1502 out:
1503         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1504         return ret;
1505 }
1506
1507 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1508                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1509 {
1510         struct restart_block *restart;
1511         struct hrtimer_sleeper t;
1512         int ret = 0;
1513         u64 slack;
1514
1515         slack = current->timer_slack_ns;
1516         if (dl_task(current) || rt_task(current))
1517                 slack = 0;
1518
1519         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1520         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1521         if (do_nanosleep(&t, mode))
1522                 goto out;
1523
1524         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1525         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1526                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1527                 goto out;
1528         }
1529
1530         if (rmtp) {
1531                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1532                 if (ret <= 0)
1533                         goto out;
1534         }
1535
1536         restart = &current->restart_block;
1537         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1538         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1539         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1540         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1541
1542         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1543 out:
1544         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1545         return ret;
1546 }
1547
1548 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1549                 struct timespec __user *, rmtp)
1550 {
1551         struct timespec tu;
1552
1553         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1554                 return -EFAULT;
1555
1556         if (!timespec_valid(&tu))
1557                 return -EINVAL;
1558
1559         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1560 }
1561
1562 /*
1563  * Functions related to boot-time initialization:
1564  */
1565 int hrtimers_prepare_cpu(unsigned int cpu)
1566 {
1567         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1568         int i;
1569
1570         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1571                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1572                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1573         }
1574
1575         cpu_base->cpu = cpu;
1576         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1577         return 0;
1578 }
1579
1580 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1581
1582 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1583                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1584 {
1585         struct hrtimer *timer;
1586         struct timerqueue_node *node;
1587
1588         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1589                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1590                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1591                 debug_deactivate(timer);
1592
1593                 /*
1594                  * Mark it as ENQUEUED not INACTIVE otherwise the
1595                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1596                  * under us on another CPU
1597                  */
1598                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_ENQUEUED, 0);
1599                 timer->base = new_base;
1600                 /*
1601                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1602                  * reprogram the event device in case the timer
1603                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1604                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1605                  * sort out already expired timers and reprogram the
1606                  * event device.
1607                  */
1608                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1609         }
1610 }
1611
1612 int hrtimers_dead_cpu(unsigned int scpu)
1613 {
1614         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1615         int i;
1616
1617         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1618         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1619
1620         local_irq_disable();
1621         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1622         new_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1623         /*
1624          * The caller is globally serialized and nobody else
1625          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1626          */
1627         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1628         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1629
1630         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1631                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1632                                      &new_base->clock_base[i]);
1633         }
1634
1635         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1636         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1637
1638         /* Check, if we got expired work to do */
1639         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1640         local_irq_enable();
1641         return 0;
1642 }
1643
1644 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1645
1646 void __init hrtimers_init(void)
1647 {
1648         hrtimers_prepare_cpu(smp_processor_id());
1649 }
1650
1651 /**
1652  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1653  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1654  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1655  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1656  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1657  */
1658 int __sched
1659 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, u64 delta,
1660                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1661 {
1662         struct hrtimer_sleeper t;
1663
1664         /*
1665          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1666          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1667          */
1668         if (expires && *expires == 0) {
1669                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1670                 return 0;
1671         }
1672
1673         /*
1674          * A NULL parameter means "infinite"
1675          */
1676         if (!expires) {
1677                 schedule();
1678                 return -EINTR;
1679         }
1680
1681         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1682         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1683
1684         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1685
1686         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1687
1688         if (likely(t.task))
1689                 schedule();
1690
1691         hrtimer_cancel(&t.timer);
1692         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1693
1694         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1695
1696         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1697 }
1698
1699 /**
1700  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1701  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1702  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1703  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1704  *
1705  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1706  * elapsed. The routine will return immediately unless
1707  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1708  *
1709  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1710  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1711  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1712  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1713  *
1714  * You can set the task state as follows -
1715  *
1716  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1717  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
1718  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
1719  *
1720  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1721  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
1722  * up.
1723  *
1724  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1725  * routine returns.
1726  *
1727  * Returns 0 when the timer has expired. If the task was woken before the
1728  * timer expired by a signal (only possible in state TASK_INTERRUPTIBLE) or
1729  * by an explicit wakeup, it returns -EINTR.
1730  */
1731 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, u64 delta,
1732                                      const enum hrtimer_mode mode)
1733 {
1734         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1735                                               CLOCK_MONOTONIC);
1736 }
1737 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1738
1739 /**
1740  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1741  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1742  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1743  *
1744  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1745  * elapsed. The routine will return immediately unless
1746  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1747  *
1748  * You can set the task state as follows -
1749  *
1750  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1751  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
1752  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
1753  *
1754  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1755  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
1756  * up.
1757  *
1758  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1759  * routine returns.
1760  *
1761  * Returns 0 when the timer has expired. If the task was woken before the
1762  * timer expired by a signal (only possible in state TASK_INTERRUPTIBLE) or
1763  * by an explicit wakeup, it returns -EINTR.
1764  */
1765 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1766                                const enum hrtimer_mode mode)
1767 {
1768         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1769 }
1770 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);