Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/s390/linux
[cascardo/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 <asm/uaccess.h>
54
55 #include <trace/events/timer.h>
56
57 #include "tick-internal.h"
58
59 /*
60  * The timer bases:
61  *
62  * There are more clockids 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         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
98         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
99         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
100         [CLOCK_TAI]             = HRTIMER_BASE_TAI,
101 };
102
103 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
104 {
105         return hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
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.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
175 #else
176         return 0;
177 #endif
178 }
179
180 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(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(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.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
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 int 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 1;
346         default:
347                 return 0;
348         }
349 }
350
351 /*
352  * fixup_activate is called when:
353  * - an active object is activated
354  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
355  */
356 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
357 {
358         switch (state) {
359
360         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
361                 WARN_ON_ONCE(1);
362                 return 0;
363
364         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
365                 WARN_ON(1);
366
367         default:
368                 return 0;
369         }
370 }
371
372 /*
373  * fixup_free is called when:
374  * - an active object is freed
375  */
376 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
377 {
378         struct hrtimer *timer = addr;
379
380         switch (state) {
381         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
382                 hrtimer_cancel(timer);
383                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
384                 return 1;
385         default:
386                 return 0;
387         }
388 }
389
390 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
391         .name           = "hrtimer",
392         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
393         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
394         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
395         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
396 };
397
398 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
399 {
400         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
401 }
402
403 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
404 {
405         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
406 }
407
408 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
409 {
410         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
411 }
412
413 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
414 {
415         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
416 }
417
418 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
419                            enum hrtimer_mode mode);
420
421 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
422                            enum hrtimer_mode mode)
423 {
424         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
425         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
426 }
427 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
428
429 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
430 {
431         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
432 }
433
434 #else
435 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
436 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
437 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
438 #endif
439
440 static inline void
441 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
442            enum hrtimer_mode mode)
443 {
444         debug_hrtimer_init(timer);
445         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
446 }
447
448 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
449 {
450         debug_hrtimer_activate(timer);
451         trace_hrtimer_start(timer);
452 }
453
454 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
455 {
456         debug_hrtimer_deactivate(timer);
457         trace_hrtimer_cancel(timer);
458 }
459
460 #if defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON) || defined(CONFIG_HIGH_RES_TIMERS)
461 static inline void hrtimer_update_next_timer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
462                                              struct hrtimer *timer)
463 {
464 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
465         cpu_base->next_timer = timer;
466 #endif
467 }
468
469 static ktime_t __hrtimer_get_next_event(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
470 {
471         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
472         ktime_t expires, expires_next = { .tv64 = KTIME_MAX };
473         unsigned int active = cpu_base->active_bases;
474
475         hrtimer_update_next_timer(cpu_base, NULL);
476         for (; active; base++, active >>= 1) {
477                 struct timerqueue_node *next;
478                 struct hrtimer *timer;
479
480                 if (!(active & 0x01))
481                         continue;
482
483                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
484                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
485                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
486                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64) {
487                         expires_next = expires;
488                         hrtimer_update_next_timer(cpu_base, timer);
489                 }
490         }
491         /*
492          * clock_was_set() might have changed base->offset of any of
493          * the clock bases so the result might be negative. Fix it up
494          * to prevent a false positive in clockevents_program_event().
495          */
496         if (expires_next.tv64 < 0)
497                 expires_next.tv64 = 0;
498         return expires_next;
499 }
500 #endif
501
502 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
503 {
504         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
505         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
506         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
507
508         return ktime_get_update_offsets_now(&base->clock_was_set_seq,
509                                             offs_real, offs_boot, offs_tai);
510 }
511
512 /* High resolution timer related functions */
513 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
514
515 /*
516  * High resolution timer enabled ?
517  */
518 static bool hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = true;
519 unsigned int hrtimer_resolution __read_mostly = LOW_RES_NSEC;
520 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_resolution);
521
522 /*
523  * Enable / Disable high resolution mode
524  */
525 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
526 {
527         return (kstrtobool(str, &hrtimer_hres_enabled) == 0);
528 }
529
530 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
531
532 /*
533  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
534  */
535 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
536 {
537         return hrtimer_hres_enabled;
538 }
539
540 /*
541  * Is the high resolution mode active ?
542  */
543 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
544 {
545         return cpu_base->hres_active;
546 }
547
548 static inline int hrtimer_hres_active(void)
549 {
550         return __hrtimer_hres_active(this_cpu_ptr(&hrtimer_bases));
551 }
552
553 /*
554  * Reprogram the event source with checking both queues for the
555  * next event
556  * Called with interrupts disabled and base->lock held
557  */
558 static void
559 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
560 {
561         ktime_t expires_next;
562
563         if (!cpu_base->hres_active)
564                 return;
565
566         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
567
568         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
569                 return;
570
571         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
572
573         /*
574          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
575          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
576          * system to make progress. That also prevents the following
577          * scenario:
578          * T1 expires 50ms from now
579          * T2 expires 5s from now
580          *
581          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
582          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
583          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
584          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
585          * fires.
586          */
587         if (cpu_base->hang_detected)
588                 return;
589
590         tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
591 }
592
593 /*
594  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
595  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
596  * which the clock event device was armed.
597  *
598  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
599  */
600 static void hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
601                               struct hrtimer_clock_base *base)
602 {
603         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
604         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
605
606         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
607
608         /*
609          * If the timer is not on the current cpu, we cannot reprogram
610          * the other cpus clock event device.
611          */
612         if (base->cpu_base != cpu_base)
613                 return;
614
615         /*
616          * If the hrtimer interrupt is running, then it will
617          * reevaluate the clock bases and reprogram the clock event
618          * device. The callbacks are always executed in hard interrupt
619          * context so we don't need an extra check for a running
620          * callback.
621          */
622         if (cpu_base->in_hrtirq)
623                 return;
624
625         /*
626          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
627          * expiry time which is less than base->offset. Set it to 0.
628          */
629         if (expires.tv64 < 0)
630                 expires.tv64 = 0;
631
632         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
633                 return;
634
635         /* Update the pointer to the next expiring timer */
636         cpu_base->next_timer = timer;
637
638         /*
639          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
640          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
641          * which we enforced in the hang detection. We want the system
642          * to make progress.
643          */
644         if (cpu_base->hang_detected)
645                 return;
646
647         /*
648          * Program the timer hardware. We enforce the expiry for
649          * events which are already in the past.
650          */
651         cpu_base->expires_next = expires;
652         tick_program_event(expires, 1);
653 }
654
655 /*
656  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
657  */
658 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
659 {
660         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
661         base->hres_active = 0;
662 }
663
664 /*
665  * Retrigger next event is called after clock was set
666  *
667  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
668  */
669 static void retrigger_next_event(void *arg)
670 {
671         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
672
673         if (!base->hres_active)
674                 return;
675
676         raw_spin_lock(&base->lock);
677         hrtimer_update_base(base);
678         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
679         raw_spin_unlock(&base->lock);
680 }
681
682 /*
683  * Switch to high resolution mode
684  */
685 static void hrtimer_switch_to_hres(void)
686 {
687         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
688
689         if (tick_init_highres()) {
690                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
691                                     "mode on CPU %d\n", base->cpu);
692                 return;
693         }
694         base->hres_active = 1;
695         hrtimer_resolution = HIGH_RES_NSEC;
696
697         tick_setup_sched_timer();
698         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
699         retrigger_next_event(NULL);
700 }
701
702 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
703 {
704         clock_was_set();
705 }
706
707 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
708
709 /*
710  * Called from timekeeping and resume code to reprogramm the hrtimer
711  * interrupt device on all cpus.
712  */
713 void clock_was_set_delayed(void)
714 {
715         schedule_work(&hrtimer_work);
716 }
717
718 #else
719
720 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *b) { return 0; }
721 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
722 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
723 static inline void hrtimer_switch_to_hres(void) { }
724 static inline void
725 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
726 static inline int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
727                                     struct hrtimer_clock_base *base)
728 {
729         return 0;
730 }
731 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
732 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
733
734 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
735
736 /*
737  * Clock realtime was set
738  *
739  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
740  * clock.
741  *
742  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
743  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
744  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
745  * call the high resolution interrupt code.
746  */
747 void clock_was_set(void)
748 {
749 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
750         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
751         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
752 #endif
753         timerfd_clock_was_set();
754 }
755
756 /*
757  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
758  * interrupt on all online CPUs.  However, all other CPUs will be
759  * stopped with IRQs interrupts disabled so the clock_was_set() call
760  * must be deferred.
761  */
762 void hrtimers_resume(void)
763 {
764         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
765                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
766
767         /* Retrigger on the local CPU */
768         retrigger_next_event(NULL);
769         /* And schedule a retrigger for all others */
770         clock_was_set_delayed();
771 }
772
773 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
774 {
775 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
776         if (timer->start_site)
777                 return;
778         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
779         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
780         timer->start_pid = current->pid;
781 #endif
782 }
783
784 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
785 {
786 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
787         timer->start_site = NULL;
788 #endif
789 }
790
791 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
792 {
793 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
794         if (likely(!timer_stats_active))
795                 return;
796         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
797                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
798 #endif
799 }
800
801 /*
802  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
803  */
804 static inline
805 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
806 {
807         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
808 }
809
810 /**
811  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
812  * @timer:      hrtimer to forward
813  * @now:        forward past this time
814  * @interval:   the interval to forward
815  *
816  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
817  * Returns the number of overruns.
818  *
819  * Can be safely called from the callback function of @timer. If
820  * called from other contexts @timer must neither be enqueued nor
821  * running the callback and the caller needs to take care of
822  * serialization.
823  *
824  * Note: This only updates the timer expiry value and does not requeue
825  * the timer.
826  */
827 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
828 {
829         u64 orun = 1;
830         ktime_t delta;
831
832         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
833
834         if (delta.tv64 < 0)
835                 return 0;
836
837         if (WARN_ON(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
838                 return 0;
839
840         if (interval.tv64 < hrtimer_resolution)
841                 interval.tv64 = hrtimer_resolution;
842
843         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
844                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
845
846                 orun = ktime_divns(delta, incr);
847                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
848                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
849                         return orun;
850                 /*
851                  * This (and the ktime_add() below) is the
852                  * correction for exact:
853                  */
854                 orun++;
855         }
856         hrtimer_add_expires(timer, interval);
857
858         return orun;
859 }
860 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
861
862 /*
863  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
864  *
865  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
866  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
867  *
868  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
869  */
870 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
871                            struct hrtimer_clock_base *base)
872 {
873         debug_activate(timer);
874
875         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
876
877         timer->state = HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
878
879         return timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
880 }
881
882 /*
883  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
884  *
885  * Caller must hold the base lock.
886  *
887  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
888  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
889  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
890  * anyway (e.g. timer interrupt)
891  */
892 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
893                              struct hrtimer_clock_base *base,
894                              u8 newstate, int reprogram)
895 {
896         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
897         u8 state = timer->state;
898
899         timer->state = newstate;
900         if (!(state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
901                 return;
902
903         if (!timerqueue_del(&base->active, &timer->node))
904                 cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
905
906 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
907         /*
908          * Note: If reprogram is false we do not update
909          * cpu_base->next_timer. This happens when we remove the first
910          * timer on a remote cpu. No harm as we never dereference
911          * cpu_base->next_timer. So the worst thing what can happen is
912          * an superflous call to hrtimer_force_reprogram() on the
913          * remote cpu later on if the same timer gets enqueued again.
914          */
915         if (reprogram && timer == cpu_base->next_timer)
916                 hrtimer_force_reprogram(cpu_base, 1);
917 #endif
918 }
919
920 /*
921  * remove hrtimer, called with base lock held
922  */
923 static inline int
924 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base, bool restart)
925 {
926         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
927                 u8 state = timer->state;
928                 int reprogram;
929
930                 /*
931                  * Remove the timer and force reprogramming when high
932                  * resolution mode is active and the timer is on the current
933                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
934                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
935                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
936                  * rare case and less expensive than a smp call.
937                  */
938                 debug_deactivate(timer);
939                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
940                 reprogram = base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
941
942                 if (!restart)
943                         state = HRTIMER_STATE_INACTIVE;
944
945                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
946                 return 1;
947         }
948         return 0;
949 }
950
951 static inline ktime_t hrtimer_update_lowres(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
952                                             const enum hrtimer_mode mode)
953 {
954 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
955         /*
956          * CONFIG_TIME_LOW_RES indicates that the system has no way to return
957          * granular time values. For relative timers we add hrtimer_resolution
958          * (i.e. one jiffie) to prevent short timeouts.
959          */
960         timer->is_rel = mode & HRTIMER_MODE_REL;
961         if (timer->is_rel)
962                 tim = ktime_add_safe(tim, ktime_set(0, hrtimer_resolution));
963 #endif
964         return tim;
965 }
966
967 /**
968  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
969  * @timer:      the timer to be added
970  * @tim:        expiry time
971  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
972  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
973  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
974  */
975 void hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
976                             u64 delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
977 {
978         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
979         unsigned long flags;
980         int leftmost;
981
982         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
983
984         /* Remove an active timer from the queue: */
985         remove_hrtimer(timer, base, true);
986
987         if (mode & HRTIMER_MODE_REL)
988                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
989
990         tim = hrtimer_update_lowres(timer, tim, mode);
991
992         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
993
994         /* Switch the timer base, if necessary: */
995         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
996
997         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
998
999         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1000         if (!leftmost)
1001                 goto unlock;
1002
1003         if (!hrtimer_is_hres_active(timer)) {
1004                 /*
1005                  * Kick to reschedule the next tick to handle the new timer
1006                  * on dynticks target.
1007                  */
1008                 if (new_base->cpu_base->nohz_active)
1009                         wake_up_nohz_cpu(new_base->cpu_base->cpu);
1010         } else {
1011                 hrtimer_reprogram(timer, new_base);
1012         }
1013 unlock:
1014         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1015 }
1016 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1017
1018 /**
1019  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1020  * @timer:      hrtimer to stop
1021  *
1022  * Returns:
1023  *  0 when the timer was not active
1024  *  1 when the timer was active
1025  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1026  *    cannot be stopped
1027  */
1028 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1029 {
1030         struct hrtimer_clock_base *base;
1031         unsigned long flags;
1032         int ret = -1;
1033
1034         /*
1035          * Check lockless first. If the timer is not active (neither
1036          * enqueued nor running the callback, nothing to do here.  The
1037          * base lock does not serialize against a concurrent enqueue,
1038          * so we can avoid taking it.
1039          */
1040         if (!hrtimer_active(timer))
1041                 return 0;
1042
1043         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1044
1045         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1046                 ret = remove_hrtimer(timer, base, false);
1047
1048         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1049
1050         return ret;
1051
1052 }
1053 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1054
1055 /**
1056  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1057  * @timer:      the timer to be cancelled
1058  *
1059  * Returns:
1060  *  0 when the timer was not active
1061  *  1 when the timer was active
1062  */
1063 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1064 {
1065         for (;;) {
1066                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1067
1068                 if (ret >= 0)
1069                         return ret;
1070                 cpu_relax();
1071         }
1072 }
1073 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1074
1075 /**
1076  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1077  * @timer:      the timer to read
1078  * @adjust:     adjust relative timers when CONFIG_TIME_LOW_RES=y
1079  */
1080 ktime_t __hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer, bool adjust)
1081 {
1082         unsigned long flags;
1083         ktime_t rem;
1084
1085         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1086         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES) && adjust)
1087                 rem = hrtimer_expires_remaining_adjusted(timer);
1088         else
1089                 rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1090         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1091
1092         return rem;
1093 }
1094 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hrtimer_get_remaining);
1095
1096 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1097 /**
1098  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1099  *
1100  * Returns the next expiry time or KTIME_MAX if no timer is pending.
1101  */
1102 u64 hrtimer_get_next_event(void)
1103 {
1104         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1105         u64 expires = KTIME_MAX;
1106         unsigned long flags;
1107
1108         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1109
1110         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1111                 expires = __hrtimer_get_next_event(cpu_base).tv64;
1112
1113         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1114
1115         return expires;
1116 }
1117 #endif
1118
1119 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1120                            enum hrtimer_mode mode)
1121 {
1122         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1123         int base;
1124
1125         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1126
1127         cpu_base = raw_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1128
1129         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1130                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1131
1132         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1133         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1134         timerqueue_init(&timer->node);
1135
1136 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1137         timer->start_site = NULL;
1138         timer->start_pid = -1;
1139         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1140 #endif
1141 }
1142
1143 /**
1144  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1145  * @timer:      the timer to be initialized
1146  * @clock_id:   the clock to be used
1147  * @mode:       timer mode abs/rel
1148  */
1149 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1150                   enum hrtimer_mode mode)
1151 {
1152         debug_init(timer, clock_id, mode);
1153         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1154 }
1155 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1156
1157 /*
1158  * A timer is active, when it is enqueued into the rbtree or the
1159  * callback function is running or it's in the state of being migrated
1160  * to another cpu.
1161  *
1162  * It is important for this function to not return a false negative.
1163  */
1164 bool hrtimer_active(const struct hrtimer *timer)
1165 {
1166         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1167         unsigned int seq;
1168
1169         do {
1170                 cpu_base = READ_ONCE(timer->base->cpu_base);
1171                 seq = raw_read_seqcount_begin(&cpu_base->seq);
1172
1173                 if (timer->state != HRTIMER_STATE_INACTIVE ||
1174                     cpu_base->running == timer)
1175                         return true;
1176
1177         } while (read_seqcount_retry(&cpu_base->seq, seq) ||
1178                  cpu_base != READ_ONCE(timer->base->cpu_base));
1179
1180         return false;
1181 }
1182 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_active);
1183
1184 /*
1185  * The write_seqcount_barrier()s in __run_hrtimer() split the thing into 3
1186  * distinct sections:
1187  *
1188  *  - queued:   the timer is queued
1189  *  - callback: the timer is being ran
1190  *  - post:     the timer is inactive or (re)queued
1191  *
1192  * On the read side we ensure we observe timer->state and cpu_base->running
1193  * from the same section, if anything changed while we looked at it, we retry.
1194  * This includes timer->base changing because sequence numbers alone are
1195  * insufficient for that.
1196  *
1197  * The sequence numbers are required because otherwise we could still observe
1198  * a false negative if the read side got smeared over multiple consequtive
1199  * __run_hrtimer() invocations.
1200  */
1201
1202 static void __run_hrtimer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
1203                           struct hrtimer_clock_base *base,
1204                           struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1205 {
1206         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1207         int restart;
1208
1209         lockdep_assert_held(&cpu_base->lock);
1210
1211         debug_deactivate(timer);
1212         cpu_base->running = timer;
1213
1214         /*
1215          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1216          *
1217          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1218          * hrtimer_active() cannot observe cpu_base->running == NULL &&
1219          * timer->state == INACTIVE.
1220          */
1221         raw_write_seqcount_barrier(&cpu_base->seq);
1222
1223         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE, 0);
1224         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1225         fn = timer->function;
1226
1227         /*
1228          * Clear the 'is relative' flag for the TIME_LOW_RES case. If the
1229          * timer is restarted with a period then it becomes an absolute
1230          * timer. If its not restarted it does not matter.
1231          */
1232         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES))
1233                 timer->is_rel = false;
1234
1235         /*
1236          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1237          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1238          * the timer base.
1239          */
1240         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1241         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1242         restart = fn(timer);
1243         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1244         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1245
1246         /*
1247          * Note: We clear the running state after enqueue_hrtimer and
1248          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1249          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1250          *
1251          * Note: Because we dropped the cpu_base->lock above,
1252          * hrtimer_start_range_ns() can have popped in and enqueued the timer
1253          * for us already.
1254          */
1255         if (restart != HRTIMER_NORESTART &&
1256             !(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
1257                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1258
1259         /*
1260          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1261          *
1262          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1263          * hrtimer_active() cannot observe cpu_base->running == NULL &&
1264          * timer->state == INACTIVE.
1265          */
1266         raw_write_seqcount_barrier(&cpu_base->seq);
1267
1268         WARN_ON_ONCE(cpu_base->running != timer);
1269         cpu_base->running = NULL;
1270 }
1271
1272 static void __hrtimer_run_queues(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, ktime_t now)
1273 {
1274         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1275         unsigned int active = cpu_base->active_bases;
1276
1277         for (; active; base++, active >>= 1) {
1278                 struct timerqueue_node *node;
1279                 ktime_t basenow;
1280
1281                 if (!(active & 0x01))
1282                         continue;
1283
1284                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1285
1286                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1287                         struct hrtimer *timer;
1288
1289                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1290
1291                         /*
1292                          * The immediate goal for using the softexpires is
1293                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1294                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1295                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1296                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1297                          * overlapping intervals and instead use the simple
1298                          * BST we already have.
1299                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1300                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1301                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1302                          */
1303                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer))
1304                                 break;
1305
1306                         __run_hrtimer(cpu_base, base, timer, &basenow);
1307                 }
1308         }
1309 }
1310
1311 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1312
1313 /*
1314  * High resolution timer interrupt
1315  * Called with interrupts disabled
1316  */
1317 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1318 {
1319         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1320         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1321         int retries = 0;
1322
1323         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1324         cpu_base->nr_events++;
1325         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1326
1327         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1328         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1329 retry:
1330         cpu_base->in_hrtirq = 1;
1331         /*
1332          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1333          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1334          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1335          * timers which run their callback and need to be requeued on
1336          * this CPU.
1337          */
1338         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1339
1340         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now);
1341
1342         /* Reevaluate the clock bases for the next expiry */
1343         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
1344         /*
1345          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1346          * against it.
1347          */
1348         cpu_base->expires_next = expires_next;
1349         cpu_base->in_hrtirq = 0;
1350         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1351
1352         /* Reprogramming necessary ? */
1353         if (!tick_program_event(expires_next, 0)) {
1354                 cpu_base->hang_detected = 0;
1355                 return;
1356         }
1357
1358         /*
1359          * The next timer was already expired due to:
1360          * - tracing
1361          * - long lasting callbacks
1362          * - being scheduled away when running in a VM
1363          *
1364          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1365          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1366          * overreacting on some spurious event.
1367          *
1368          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1369          * the current time.
1370          */
1371         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1372         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1373         cpu_base->nr_retries++;
1374         if (++retries < 3)
1375                 goto retry;
1376         /*
1377          * Give the system a chance to do something else than looping
1378          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1379          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1380          * time away.
1381          */
1382         cpu_base->nr_hangs++;
1383         cpu_base->hang_detected = 1;
1384         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1385         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1386         if ((unsigned int)delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time)
1387                 cpu_base->max_hang_time = (unsigned int) delta.tv64;
1388         /*
1389          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1390          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1391          */
1392         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1393                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1394         else
1395                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1396         tick_program_event(expires_next, 1);
1397         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1398                     ktime_to_ns(delta));
1399 }
1400
1401 /*
1402  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1403  * disabled.
1404  */
1405 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1406 {
1407         struct tick_device *td;
1408
1409         if (!hrtimer_hres_active())
1410                 return;
1411
1412         td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
1413         if (td && td->evtdev)
1414                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1415 }
1416
1417 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1418
1419 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1420
1421 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1422
1423 /*
1424  * Called from run_local_timers in hardirq context every jiffy
1425  */
1426 void hrtimer_run_queues(void)
1427 {
1428         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1429         ktime_t now;
1430
1431         if (__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1432                 return;
1433
1434         /*
1435          * This _is_ ugly: We have to check periodically, whether we
1436          * can switch to highres and / or nohz mode. The clocksource
1437          * switch happens with xtime_lock held. Notification from
1438          * there only sets the check bit in the tick_oneshot code,
1439          * otherwise we might deadlock vs. xtime_lock.
1440          */
1441         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled())) {
1442                 hrtimer_switch_to_hres();
1443                 return;
1444         }
1445
1446         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1447         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1448         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now);
1449         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1450 }
1451
1452 /*
1453  * Sleep related functions:
1454  */
1455 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1456 {
1457         struct hrtimer_sleeper *t =
1458                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1459         struct task_struct *task = t->task;
1460
1461         t->task = NULL;
1462         if (task)
1463                 wake_up_process(task);
1464
1465         return HRTIMER_NORESTART;
1466 }
1467
1468 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1469 {
1470         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1471         sl->task = task;
1472 }
1473 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1474
1475 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1476 {
1477         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1478
1479         do {
1480                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1481                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1482
1483                 if (likely(t->task))
1484                         freezable_schedule();
1485
1486                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1487                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1488
1489         } while (t->task && !signal_pending(current));
1490
1491         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1492
1493         return t->task == NULL;
1494 }
1495
1496 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1497 {
1498         struct timespec rmt;
1499         ktime_t rem;
1500
1501         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1502         if (rem.tv64 <= 0)
1503                 return 0;
1504         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1505
1506         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1507                 return -EFAULT;
1508
1509         return 1;
1510 }
1511
1512 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1513 {
1514         struct hrtimer_sleeper t;
1515         struct timespec __user  *rmtp;
1516         int ret = 0;
1517
1518         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1519                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1520         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1521
1522         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1523                 goto out;
1524
1525         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1526         if (rmtp) {
1527                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1528                 if (ret <= 0)
1529                         goto out;
1530         }
1531
1532         /* The other values in restart are already filled in */
1533         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1534 out:
1535         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1536         return ret;
1537 }
1538
1539 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1540                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1541 {
1542         struct restart_block *restart;
1543         struct hrtimer_sleeper t;
1544         int ret = 0;
1545         u64 slack;
1546
1547         slack = current->timer_slack_ns;
1548         if (dl_task(current) || rt_task(current))
1549                 slack = 0;
1550
1551         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1552         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1553         if (do_nanosleep(&t, mode))
1554                 goto out;
1555
1556         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1557         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1558                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1559                 goto out;
1560         }
1561
1562         if (rmtp) {
1563                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1564                 if (ret <= 0)
1565                         goto out;
1566         }
1567
1568         restart = &current->restart_block;
1569         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1570         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1571         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1572         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1573
1574         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1575 out:
1576         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1577         return ret;
1578 }
1579
1580 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1581                 struct timespec __user *, rmtp)
1582 {
1583         struct timespec tu;
1584
1585         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1586                 return -EFAULT;
1587
1588         if (!timespec_valid(&tu))
1589                 return -EINVAL;
1590
1591         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1592 }
1593
1594 /*
1595  * Functions related to boot-time initialization:
1596  */
1597 static void init_hrtimers_cpu(int cpu)
1598 {
1599         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1600         int i;
1601
1602         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1603                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1604                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1605         }
1606
1607         cpu_base->cpu = cpu;
1608         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1609 }
1610
1611 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1612
1613 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1614                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1615 {
1616         struct hrtimer *timer;
1617         struct timerqueue_node *node;
1618
1619         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1620                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1621                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1622                 debug_deactivate(timer);
1623
1624                 /*
1625                  * Mark it as ENQUEUED not INACTIVE otherwise the
1626                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1627                  * under us on another CPU
1628                  */
1629                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_ENQUEUED, 0);
1630                 timer->base = new_base;
1631                 /*
1632                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1633                  * reprogram the event device in case the timer
1634                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1635                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1636                  * sort out already expired timers and reprogram the
1637                  * event device.
1638                  */
1639                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1640         }
1641 }
1642
1643 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1644 {
1645         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1646         int i;
1647
1648         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1649         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1650
1651         local_irq_disable();
1652         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1653         new_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1654         /*
1655          * The caller is globally serialized and nobody else
1656          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1657          */
1658         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1659         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1660
1661         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1662                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1663                                      &new_base->clock_base[i]);
1664         }
1665
1666         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1667         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1668
1669         /* Check, if we got expired work to do */
1670         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1671         local_irq_enable();
1672 }
1673
1674 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1675
1676 static int hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1677                                         unsigned long action, void *hcpu)
1678 {
1679         int scpu = (long)hcpu;
1680
1681         switch (action) {
1682
1683         case CPU_UP_PREPARE:
1684         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1685                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1686                 break;
1687
1688 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1689         case CPU_DEAD:
1690         case CPU_DEAD_FROZEN:
1691                 migrate_hrtimers(scpu);
1692                 break;
1693 #endif
1694
1695         default:
1696                 break;
1697         }
1698
1699         return NOTIFY_OK;
1700 }
1701
1702 static struct notifier_block hrtimers_nb = {
1703         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1704 };
1705
1706 void __init hrtimers_init(void)
1707 {
1708         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1709                           (void *)(long)smp_processor_id());
1710         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1711 }
1712
1713 /**
1714  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1715  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1716  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1717  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1718  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1719  */
1720 int __sched
1721 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, u64 delta,
1722                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1723 {
1724         struct hrtimer_sleeper t;
1725
1726         /*
1727          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1728          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1729          */
1730         if (expires && !expires->tv64) {
1731                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1732                 return 0;
1733         }
1734
1735         /*
1736          * A NULL parameter means "infinite"
1737          */
1738         if (!expires) {
1739                 schedule();
1740                 return -EINTR;
1741         }
1742
1743         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1744         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1745
1746         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1747
1748         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1749
1750         if (likely(t.task))
1751                 schedule();
1752
1753         hrtimer_cancel(&t.timer);
1754         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1755
1756         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1757
1758         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1759 }
1760
1761 /**
1762  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1763  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1764  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1765  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1766  *
1767  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1768  * elapsed. The routine will return immediately unless
1769  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1770  *
1771  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1772  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1773  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1774  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1775  *
1776  * You can set the task state as follows -
1777  *
1778  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1779  * pass before the routine returns.
1780  *
1781  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1782  * delivered to the current task.
1783  *
1784  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1785  * routine returns.
1786  *
1787  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1788  */
1789 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, u64 delta,
1790                                      const enum hrtimer_mode mode)
1791 {
1792         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1793                                               CLOCK_MONOTONIC);
1794 }
1795 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1796
1797 /**
1798  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1799  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1800  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1801  *
1802  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1803  * elapsed. The routine will return immediately unless
1804  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1805  *
1806  * You can set the task state as follows -
1807  *
1808  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1809  * pass before the routine returns.
1810  *
1811  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1812  * delivered to the current task.
1813  *
1814  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1815  * routine returns.
1816  *
1817  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1818  */
1819 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1820                                const enum hrtimer_mode mode)
1821 {
1822         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1823 }
1824 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);