37e50aadd471195bebb3dc32c9ad026dbbcf2ab7
[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 "timekeeping.h"
58
59 /*
60  * The timer bases:
61  *
62  * There are more clockids then hrtimer bases. Thus, we index
63  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
64  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
65  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
66  */
67 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
68 {
69
70         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(hrtimer_bases.lock),
71         .clock_base =
72         {
73                 {
74                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
75                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
76                         .get_time = &ktime_get,
77                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
78                 },
79                 {
80                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
81                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
82                         .get_time = &ktime_get_real,
83                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
84                 },
85                 {
86                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
87                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
88                         .get_time = &ktime_get_boottime,
89                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
90                 },
91                 {
92                         .index = HRTIMER_BASE_TAI,
93                         .clockid = CLOCK_TAI,
94                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
95                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
96                 },
97         }
98 };
99
100 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
101         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
102         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
103         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
104         [CLOCK_TAI]             = HRTIMER_BASE_TAI,
105 };
106
107 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
108 {
109         return hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
110 }
111
112
113 /*
114  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
115  * wall_to_monotonic.
116  */
117 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
118 {
119         ktime_t xtim, mono, boot, tai;
120         ktime_t off_real, off_boot, off_tai;
121
122         mono = ktime_get_update_offsets_tick(&off_real, &off_boot, &off_tai);
123         boot = ktime_add(mono, off_boot);
124         xtim = ktime_add(mono, off_real);
125         tai = ktime_add(xtim, off_tai);
126
127         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].softirq_time = xtim;
128         base->clock_base[HRTIMER_BASE_MONOTONIC].softirq_time = mono;
129         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].softirq_time = boot;
130         base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].softirq_time = tai;
131 }
132
133 /*
134  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
135  * single place
136  */
137 #ifdef CONFIG_SMP
138
139 /*
140  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
141  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
142  * locked, and the base itself is locked too.
143  *
144  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
145  * be found on the lists/queues.
146  *
147  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
148  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
149  * locked.
150  */
151 static
152 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
153                                              unsigned long *flags)
154 {
155         struct hrtimer_clock_base *base;
156
157         for (;;) {
158                 base = timer->base;
159                 if (likely(base != NULL)) {
160                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
161                         if (likely(base == timer->base))
162                                 return base;
163                         /* The timer has migrated to another CPU: */
164                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
165                 }
166                 cpu_relax();
167         }
168 }
169
170 /*
171  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
172  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
173  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
174  *
175  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
176  */
177 static int
178 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
179 {
180 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
181         ktime_t expires;
182
183         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
184                 return 0;
185
186         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
187         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
188 #else
189         return 0;
190 #endif
191 }
192
193 /*
194  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
195  */
196 static inline struct hrtimer_clock_base *
197 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
198                     int pinned)
199 {
200         struct hrtimer_clock_base *new_base;
201         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
202         int this_cpu = smp_processor_id();
203         int cpu = get_nohz_timer_target(pinned);
204         int basenum = base->index;
205
206 again:
207         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
208         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
209
210         if (base != new_base) {
211                 /*
212                  * We are trying to move timer to new_base.
213                  * However we can't change timer's base while it is running,
214                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
215                  * the event source in the high resolution case. The softirq
216                  * code will take care of this when the timer function has
217                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
218                  * the timer is enqueued.
219                  */
220                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
221                         return base;
222
223                 /* See the comment in lock_timer_base() */
224                 timer->base = NULL;
225                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
226                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
227
228                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
229                         cpu = this_cpu;
230                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
231                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
232                         timer->base = base;
233                         goto again;
234                 }
235                 timer->base = new_base;
236         } else {
237                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
238                         cpu = this_cpu;
239                         goto again;
240                 }
241         }
242         return new_base;
243 }
244
245 #else /* CONFIG_SMP */
246
247 static inline struct hrtimer_clock_base *
248 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
249 {
250         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
251
252         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
253
254         return base;
255 }
256
257 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
258
259 #endif  /* !CONFIG_SMP */
260
261 /*
262  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
263  * too large for inlining:
264  */
265 #if BITS_PER_LONG < 64
266 /*
267  * Divide a ktime value by a nanosecond value
268  */
269 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
270 {
271         u64 dclc;
272         int sft = 0;
273
274         dclc = ktime_to_ns(kt);
275         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
276         while (div >> 32) {
277                 sft++;
278                 div >>= 1;
279         }
280         dclc >>= sft;
281         do_div(dclc, (unsigned long) div);
282
283         return dclc;
284 }
285 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_divns);
286 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
287
288 /*
289  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
290  */
291 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
292 {
293         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
294
295         /*
296          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
297          * return to user space in a timespec:
298          */
299         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
300                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
301
302         return res;
303 }
304
305 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
306
307 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
308
309 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
310
311 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
312 {
313         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
314 }
315
316 /*
317  * fixup_init is called when:
318  * - an active object is initialized
319  */
320 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
321 {
322         struct hrtimer *timer = addr;
323
324         switch (state) {
325         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
326                 hrtimer_cancel(timer);
327                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
328                 return 1;
329         default:
330                 return 0;
331         }
332 }
333
334 /*
335  * fixup_activate is called when:
336  * - an active object is activated
337  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
338  */
339 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
340 {
341         switch (state) {
342
343         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
344                 WARN_ON_ONCE(1);
345                 return 0;
346
347         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
348                 WARN_ON(1);
349
350         default:
351                 return 0;
352         }
353 }
354
355 /*
356  * fixup_free is called when:
357  * - an active object is freed
358  */
359 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
360 {
361         struct hrtimer *timer = addr;
362
363         switch (state) {
364         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
365                 hrtimer_cancel(timer);
366                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
367                 return 1;
368         default:
369                 return 0;
370         }
371 }
372
373 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
374         .name           = "hrtimer",
375         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
376         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
377         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
378         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
379 };
380
381 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
382 {
383         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
384 }
385
386 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
387 {
388         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
389 }
390
391 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
392 {
393         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
394 }
395
396 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
397 {
398         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
399 }
400
401 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
402                            enum hrtimer_mode mode);
403
404 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
405                            enum hrtimer_mode mode)
406 {
407         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
408         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
409 }
410 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
411
412 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
413 {
414         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
415 }
416
417 #else
418 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
419 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
420 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
421 #endif
422
423 static inline void
424 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
425            enum hrtimer_mode mode)
426 {
427         debug_hrtimer_init(timer);
428         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
429 }
430
431 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
432 {
433         debug_hrtimer_activate(timer);
434         trace_hrtimer_start(timer);
435 }
436
437 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
438 {
439         debug_hrtimer_deactivate(timer);
440         trace_hrtimer_cancel(timer);
441 }
442
443 /* High resolution timer related functions */
444 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
445
446 /*
447  * High resolution timer enabled ?
448  */
449 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
450
451 /*
452  * Enable / Disable high resolution mode
453  */
454 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
455 {
456         if (!strcmp(str, "off"))
457                 hrtimer_hres_enabled = 0;
458         else if (!strcmp(str, "on"))
459                 hrtimer_hres_enabled = 1;
460         else
461                 return 0;
462         return 1;
463 }
464
465 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
466
467 /*
468  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
469  */
470 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
471 {
472         return hrtimer_hres_enabled;
473 }
474
475 /*
476  * Is the high resolution mode active ?
477  */
478 static inline int hrtimer_hres_active(void)
479 {
480         return __this_cpu_read(hrtimer_bases.hres_active);
481 }
482
483 /*
484  * Reprogram the event source with checking both queues for the
485  * next event
486  * Called with interrupts disabled and base->lock held
487  */
488 static void
489 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
490 {
491         int i;
492         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
493         ktime_t expires, expires_next;
494
495         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
496
497         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
498                 struct hrtimer *timer;
499                 struct timerqueue_node *next;
500
501                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
502                 if (!next)
503                         continue;
504                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
505
506                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
507                 /*
508                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
509                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
510                  * false positive in clockevents_program_event()
511                  */
512                 if (expires.tv64 < 0)
513                         expires.tv64 = 0;
514                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
515                         expires_next = expires;
516         }
517
518         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
519                 return;
520
521         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
522
523         /*
524          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
525          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
526          * system to make progress. That also prevents the following
527          * scenario:
528          * T1 expires 50ms from now
529          * T2 expires 5s from now
530          *
531          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
532          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
533          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
534          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
535          * fires.
536          */
537         if (cpu_base->hang_detected)
538                 return;
539
540         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
541                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
542 }
543
544 /*
545  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
546  *
547  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
548  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
549  * which the clock event device was armed.
550  *
551  * Note, that in case the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming
552  * and no expiry check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The
553  * reprogramming and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the
554  * softirq.
555  *
556  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
557  */
558 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
559                              struct hrtimer_clock_base *base)
560 {
561         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
562         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
563         int res;
564
565         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
566
567         /*
568          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
569          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
570          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
571          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
572          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
573          */
574         if (hrtimer_callback_running(timer))
575                 return 0;
576
577         /*
578          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
579          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
580          * about that, just avoid to call into the tick code, which
581          * has now objections against negative expiry values.
582          */
583         if (expires.tv64 < 0)
584                 return -ETIME;
585
586         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
587                 return 0;
588
589         /*
590          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
591          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
592          * which we enforced in the hang detection. We want the system
593          * to make progress.
594          */
595         if (cpu_base->hang_detected)
596                 return 0;
597
598         /*
599          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
600          */
601         res = tick_program_event(expires, 0);
602         if (!IS_ERR_VALUE(res))
603                 cpu_base->expires_next = expires;
604         return res;
605 }
606
607 /*
608  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
609  */
610 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
611 {
612         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
613         base->hres_active = 0;
614 }
615
616 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
617 {
618         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
619         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
620         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
621
622         return ktime_get_update_offsets_now(offs_real, offs_boot, offs_tai);
623 }
624
625 /*
626  * Retrigger next event is called after clock was set
627  *
628  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
629  */
630 static void retrigger_next_event(void *arg)
631 {
632         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
633
634         if (!hrtimer_hres_active())
635                 return;
636
637         raw_spin_lock(&base->lock);
638         hrtimer_update_base(base);
639         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
640         raw_spin_unlock(&base->lock);
641 }
642
643 /*
644  * Switch to high resolution mode
645  */
646 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
647 {
648         int i, cpu = smp_processor_id();
649         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
650         unsigned long flags;
651
652         if (base->hres_active)
653                 return 1;
654
655         local_irq_save(flags);
656
657         if (tick_init_highres()) {
658                 local_irq_restore(flags);
659                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
660                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
661                 return 0;
662         }
663         base->hres_active = 1;
664         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
665                 base->clock_base[i].resolution = KTIME_HIGH_RES;
666
667         tick_setup_sched_timer();
668         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
669         retrigger_next_event(NULL);
670         local_irq_restore(flags);
671         return 1;
672 }
673
674 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
675 {
676         clock_was_set();
677 }
678
679 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
680
681 /*
682  * Called from timekeeping and resume code to reprogramm the hrtimer
683  * interrupt device on all cpus.
684  */
685 void clock_was_set_delayed(void)
686 {
687         schedule_work(&hrtimer_work);
688 }
689
690 #else
691
692 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
693 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
694 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
695 static inline void
696 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
697 static inline int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
698                                     struct hrtimer_clock_base *base)
699 {
700         return 0;
701 }
702 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
703 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
704
705 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
706
707 /*
708  * Clock realtime was set
709  *
710  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
711  * clock.
712  *
713  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
714  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
715  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
716  * call the high resolution interrupt code.
717  */
718 void clock_was_set(void)
719 {
720 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
721         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
722         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
723 #endif
724         timerfd_clock_was_set();
725 }
726
727 /*
728  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
729  * interrupt on all online CPUs.  However, all other CPUs will be
730  * stopped with IRQs interrupts disabled so the clock_was_set() call
731  * must be deferred.
732  */
733 void hrtimers_resume(void)
734 {
735         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
736                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
737
738         /* Retrigger on the local CPU */
739         retrigger_next_event(NULL);
740         /* And schedule a retrigger for all others */
741         clock_was_set_delayed();
742 }
743
744 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
745 {
746 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
747         if (timer->start_site)
748                 return;
749         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
750         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
751         timer->start_pid = current->pid;
752 #endif
753 }
754
755 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
756 {
757 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
758         timer->start_site = NULL;
759 #endif
760 }
761
762 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
763 {
764 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
765         if (likely(!timer_stats_active))
766                 return;
767         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
768                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
769 #endif
770 }
771
772 /*
773  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
774  */
775 static inline
776 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
777 {
778         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
779 }
780
781 /**
782  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
783  * @timer:      hrtimer to forward
784  * @now:        forward past this time
785  * @interval:   the interval to forward
786  *
787  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
788  * Returns the number of overruns.
789  */
790 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
791 {
792         u64 orun = 1;
793         ktime_t delta;
794
795         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
796
797         if (delta.tv64 < 0)
798                 return 0;
799
800         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
801                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
802
803         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
804                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
805
806                 orun = ktime_divns(delta, incr);
807                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
808                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
809                         return orun;
810                 /*
811                  * This (and the ktime_add() below) is the
812                  * correction for exact:
813                  */
814                 orun++;
815         }
816         hrtimer_add_expires(timer, interval);
817
818         return orun;
819 }
820 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
821
822 /*
823  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
824  *
825  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
826  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
827  *
828  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
829  */
830 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
831                            struct hrtimer_clock_base *base)
832 {
833         debug_activate(timer);
834
835         timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
836         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
837
838         /*
839          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
840          * state of a possibly running callback.
841          */
842         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
843
844         return (&timer->node == base->active.next);
845 }
846
847 /*
848  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
849  *
850  * Caller must hold the base lock.
851  *
852  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
853  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
854  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
855  * anyway (e.g. timer interrupt)
856  */
857 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
858                              struct hrtimer_clock_base *base,
859                              unsigned long newstate, int reprogram)
860 {
861         struct timerqueue_node *next_timer;
862         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
863                 goto out;
864
865         next_timer = timerqueue_getnext(&base->active);
866         timerqueue_del(&base->active, &timer->node);
867         if (&timer->node == next_timer) {
868 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
869                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
870                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
871                         ktime_t expires;
872
873                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
874                                             base->offset);
875                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
876                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
877                 }
878 #endif
879         }
880         if (!timerqueue_getnext(&base->active))
881                 base->cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
882 out:
883         timer->state = newstate;
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)
891 {
892         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
893                 unsigned long 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                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
906                 reprogram = base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
907                 /*
908                  * We must preserve the CALLBACK state flag here,
909                  * otherwise we could move the timer base in
910                  * switch_hrtimer_base.
911                  */
912                 state = timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK;
913                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
914                 return 1;
915         }
916         return 0;
917 }
918
919 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
920                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
921                 int wakeup)
922 {
923         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
924         unsigned long flags;
925         int ret, leftmost;
926
927         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
928
929         /* Remove an active timer from the queue: */
930         ret = remove_hrtimer(timer, base);
931
932         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
933                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
934                 /*
935                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
936                  * to signal that they simply return xtime in
937                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
938                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
939                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
940                  */
941 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
942                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
943 #endif
944         }
945
946         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
947
948         /* Switch the timer base, if necessary: */
949         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
950
951         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
952
953         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
954
955         if (!leftmost) {
956                 unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
957                 return ret;
958         }
959
960         if (!hrtimer_is_hres_active(timer)) {
961                 /*
962                  * Kick to reschedule the next tick to handle the new timer
963                  * on dynticks target.
964                  */
965                 wake_up_nohz_cpu(new_base->cpu_base->cpu);
966         } else if (new_base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases) &&
967                         hrtimer_reprogram(timer, new_base)) {
968                 /*
969                  * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
970                  * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
971                  *
972                  * XXX send_remote_softirq() ?
973                  */
974                 if (wakeup) {
975                         /*
976                          * We need to drop cpu_base->lock to avoid a
977                          * lock ordering issue vs. rq->lock.
978                          */
979                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
980                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
981                         local_irq_restore(flags);
982                         return ret;
983                 } else {
984                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
985                 }
986         }
987
988         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
989
990         return ret;
991 }
992 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hrtimer_start_range_ns);
993
994 /**
995  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
996  * @timer:      the timer to be added
997  * @tim:        expiry time
998  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
999  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1000  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
1001  *
1002  * Returns:
1003  *  0 on success
1004  *  1 when the timer was active
1005  */
1006 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1007                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1008 {
1009         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1010 }
1011 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1012
1013 /**
1014  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1015  * @timer:      the timer to be added
1016  * @tim:        expiry time
1017  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1018  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
1019  *
1020  * Returns:
1021  *  0 on success
1022  *  1 when the timer was active
1023  */
1024 int
1025 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1026 {
1027         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1028 }
1029 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1030
1031
1032 /**
1033  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1034  * @timer:      hrtimer to stop
1035  *
1036  * Returns:
1037  *  0 when the timer was not active
1038  *  1 when the timer was active
1039  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1040  *    cannot be stopped
1041  */
1042 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1043 {
1044         struct hrtimer_clock_base *base;
1045         unsigned long flags;
1046         int ret = -1;
1047
1048         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1049
1050         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1051                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1052
1053         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1054
1055         return ret;
1056
1057 }
1058 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1059
1060 /**
1061  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1062  * @timer:      the timer to be cancelled
1063  *
1064  * Returns:
1065  *  0 when the timer was not active
1066  *  1 when the timer was active
1067  */
1068 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1069 {
1070         for (;;) {
1071                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1072
1073                 if (ret >= 0)
1074                         return ret;
1075                 cpu_relax();
1076         }
1077 }
1078 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1079
1080 /**
1081  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1082  * @timer:      the timer to read
1083  */
1084 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1085 {
1086         unsigned long flags;
1087         ktime_t rem;
1088
1089         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1090         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1091         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1092
1093         return rem;
1094 }
1095 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1096
1097 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1098 /**
1099  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1100  *
1101  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1102  * is pending.
1103  */
1104 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1105 {
1106         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1107         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1108         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1109         unsigned long flags;
1110         int i;
1111
1112         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1113
1114         if (!hrtimer_hres_active()) {
1115                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1116                         struct hrtimer *timer;
1117                         struct timerqueue_node *next;
1118
1119                         next = timerqueue_getnext(&base->active);
1120                         if (!next)
1121                                 continue;
1122
1123                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
1124                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1125                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1126                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1127                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1128                 }
1129         }
1130
1131         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1132
1133         if (mindelta.tv64 < 0)
1134                 mindelta.tv64 = 0;
1135         return mindelta;
1136 }
1137 #endif
1138
1139 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1140                            enum hrtimer_mode mode)
1141 {
1142         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1143         int base;
1144
1145         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1146
1147         cpu_base = raw_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1148
1149         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1150                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1151
1152         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1153         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1154         timerqueue_init(&timer->node);
1155
1156 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1157         timer->start_site = NULL;
1158         timer->start_pid = -1;
1159         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1160 #endif
1161 }
1162
1163 /**
1164  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1165  * @timer:      the timer to be initialized
1166  * @clock_id:   the clock to be used
1167  * @mode:       timer mode abs/rel
1168  */
1169 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1170                   enum hrtimer_mode mode)
1171 {
1172         debug_init(timer, clock_id, mode);
1173         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1174 }
1175 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1176
1177 /**
1178  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1179  * @which_clock: which clock to query
1180  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1181  *
1182  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1183  * variable pointed to by @tp.
1184  */
1185 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1186 {
1187         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1188         int base = hrtimer_clockid_to_base(which_clock);
1189
1190         cpu_base = raw_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1191         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[base].resolution);
1192
1193         return 0;
1194 }
1195 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1196
1197 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1198 {
1199         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1200         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1201         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1202         int restart;
1203
1204         WARN_ON(!irqs_disabled());
1205
1206         debug_deactivate(timer);
1207         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1208         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1209         fn = timer->function;
1210
1211         /*
1212          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1213          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1214          * the timer base.
1215          */
1216         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1217         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1218         restart = fn(timer);
1219         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1220         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1221
1222         /*
1223          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1224          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1225          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1226          */
1227         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1228                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1229                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1230         }
1231
1232         WARN_ON_ONCE(!(timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK));
1233
1234         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1235 }
1236
1237 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1238
1239 /*
1240  * High resolution timer interrupt
1241  * Called with interrupts disabled
1242  */
1243 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1244 {
1245         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1246         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1247         int i, retries = 0;
1248
1249         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1250         cpu_base->nr_events++;
1251         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1252
1253         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1254         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1255 retry:
1256         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1257         /*
1258          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1259          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1260          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1261          * timers which run their callback and need to be requeued on
1262          * this CPU.
1263          */
1264         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1265
1266         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1267                 struct hrtimer_clock_base *base;
1268                 struct timerqueue_node *node;
1269                 ktime_t basenow;
1270
1271                 if (!(cpu_base->active_bases & (1 << i)))
1272                         continue;
1273
1274                 base = cpu_base->clock_base + i;
1275                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1276
1277                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1278                         struct hrtimer *timer;
1279
1280                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1281
1282                         /*
1283                          * The immediate goal for using the softexpires is
1284                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1285                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1286                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1287                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1288                          * overlapping intervals and instead use the simple
1289                          * BST we already have.
1290                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1291                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1292                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1293                          */
1294
1295                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1296                                 ktime_t expires;
1297
1298                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1299                                                     base->offset);
1300                                 if (expires.tv64 < 0)
1301                                         expires.tv64 = KTIME_MAX;
1302                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1303                                         expires_next = expires;
1304                                 break;
1305                         }
1306
1307                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1308                 }
1309         }
1310
1311         /*
1312          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1313          * against it.
1314          */
1315         cpu_base->expires_next = expires_next;
1316         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1317
1318         /* Reprogramming necessary ? */
1319         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1320             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1321                 cpu_base->hang_detected = 0;
1322                 return;
1323         }
1324
1325         /*
1326          * The next timer was already expired due to:
1327          * - tracing
1328          * - long lasting callbacks
1329          * - being scheduled away when running in a VM
1330          *
1331          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1332          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1333          * overreacting on some spurious event.
1334          *
1335          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1336          * the current time.
1337          */
1338         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1339         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1340         cpu_base->nr_retries++;
1341         if (++retries < 3)
1342                 goto retry;
1343         /*
1344          * Give the system a chance to do something else than looping
1345          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1346          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1347          * time away.
1348          */
1349         cpu_base->nr_hangs++;
1350         cpu_base->hang_detected = 1;
1351         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1352         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1353         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1354                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1355         /*
1356          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1357          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1358          */
1359         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1360                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1361         else
1362                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1363         tick_program_event(expires_next, 1);
1364         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1365                     ktime_to_ns(delta));
1366 }
1367
1368 /*
1369  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1370  * disabled.
1371  */
1372 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1373 {
1374         struct tick_device *td;
1375
1376         if (!hrtimer_hres_active())
1377                 return;
1378
1379         td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
1380         if (td && td->evtdev)
1381                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1382 }
1383
1384 /**
1385  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1386  *
1387  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1388  * the current cpu and check if there are any timers for which
1389  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1390  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1391  *
1392  */
1393 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1394 {
1395         unsigned long flags;
1396
1397         local_irq_save(flags);
1398         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1399         local_irq_restore(flags);
1400 }
1401
1402 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1403 {
1404         hrtimer_peek_ahead_timers();
1405 }
1406
1407 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1408
1409 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1410
1411 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1412
1413 /*
1414  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1415  *
1416  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1417  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1418  * not been done yet.
1419  */
1420 void hrtimer_run_pending(void)
1421 {
1422         if (hrtimer_hres_active())
1423                 return;
1424
1425         /*
1426          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1427          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1428          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1429          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1430          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1431          * deadlock vs. xtime_lock.
1432          */
1433         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1434                 hrtimer_switch_to_hres();
1435 }
1436
1437 /*
1438  * Called from hardirq context every jiffy
1439  */
1440 void hrtimer_run_queues(void)
1441 {
1442         struct timerqueue_node *node;
1443         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1444         struct hrtimer_clock_base *base;
1445         int index, gettime = 1;
1446
1447         if (hrtimer_hres_active())
1448                 return;
1449
1450         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1451                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1452                 if (!timerqueue_getnext(&base->active))
1453                         continue;
1454
1455                 if (gettime) {
1456                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1457                         gettime = 0;
1458                 }
1459
1460                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1461
1462                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1463                         struct hrtimer *timer;
1464
1465                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1466                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1467                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1468                                 break;
1469
1470                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1471                 }
1472                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1473         }
1474 }
1475
1476 /*
1477  * Sleep related functions:
1478  */
1479 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1480 {
1481         struct hrtimer_sleeper *t =
1482                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1483         struct task_struct *task = t->task;
1484
1485         t->task = NULL;
1486         if (task)
1487                 wake_up_process(task);
1488
1489         return HRTIMER_NORESTART;
1490 }
1491
1492 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1493 {
1494         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1495         sl->task = task;
1496 }
1497 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1498
1499 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1500 {
1501         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1502
1503         do {
1504                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1505                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1506                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1507                         t->task = NULL;
1508
1509                 if (likely(t->task))
1510                         freezable_schedule();
1511
1512                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1513                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1514
1515         } while (t->task && !signal_pending(current));
1516
1517         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1518
1519         return t->task == NULL;
1520 }
1521
1522 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1523 {
1524         struct timespec rmt;
1525         ktime_t rem;
1526
1527         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1528         if (rem.tv64 <= 0)
1529                 return 0;
1530         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1531
1532         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1533                 return -EFAULT;
1534
1535         return 1;
1536 }
1537
1538 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1539 {
1540         struct hrtimer_sleeper t;
1541         struct timespec __user  *rmtp;
1542         int ret = 0;
1543
1544         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1545                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1546         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1547
1548         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1549                 goto out;
1550
1551         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1552         if (rmtp) {
1553                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1554                 if (ret <= 0)
1555                         goto out;
1556         }
1557
1558         /* The other values in restart are already filled in */
1559         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1560 out:
1561         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1562         return ret;
1563 }
1564
1565 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1566                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1567 {
1568         struct restart_block *restart;
1569         struct hrtimer_sleeper t;
1570         int ret = 0;
1571         unsigned long slack;
1572
1573         slack = current->timer_slack_ns;
1574         if (dl_task(current) || rt_task(current))
1575                 slack = 0;
1576
1577         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1578         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1579         if (do_nanosleep(&t, mode))
1580                 goto out;
1581
1582         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1583         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1584                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1585                 goto out;
1586         }
1587
1588         if (rmtp) {
1589                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1590                 if (ret <= 0)
1591                         goto out;
1592         }
1593
1594         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1595         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1596         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1597         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1598         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1599
1600         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1601 out:
1602         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1603         return ret;
1604 }
1605
1606 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1607                 struct timespec __user *, rmtp)
1608 {
1609         struct timespec tu;
1610
1611         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1612                 return -EFAULT;
1613
1614         if (!timespec_valid(&tu))
1615                 return -EINVAL;
1616
1617         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1618 }
1619
1620 /*
1621  * Functions related to boot-time initialization:
1622  */
1623 static void init_hrtimers_cpu(int cpu)
1624 {
1625         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1626         int i;
1627
1628         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1629                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1630                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1631         }
1632
1633         cpu_base->cpu = cpu;
1634         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1635 }
1636
1637 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1638
1639 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1640                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1641 {
1642         struct hrtimer *timer;
1643         struct timerqueue_node *node;
1644
1645         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1646                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1647                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1648                 debug_deactivate(timer);
1649
1650                 /*
1651                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1652                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1653                  * under us on another CPU
1654                  */
1655                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1656                 timer->base = new_base;
1657                 /*
1658                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1659                  * reprogram the event device in case the timer
1660                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1661                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1662                  * sort out already expired timers and reprogram the
1663                  * event device.
1664                  */
1665                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1666
1667                 /* Clear the migration state bit */
1668                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1669         }
1670 }
1671
1672 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1673 {
1674         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1675         int i;
1676
1677         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1678         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1679
1680         local_irq_disable();
1681         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1682         new_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1683         /*
1684          * The caller is globally serialized and nobody else
1685          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1686          */
1687         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1688         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1689
1690         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1691                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1692                                      &new_base->clock_base[i]);
1693         }
1694
1695         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1696         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1697
1698         /* Check, if we got expired work to do */
1699         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1700         local_irq_enable();
1701 }
1702
1703 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1704
1705 static int hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1706                                         unsigned long action, void *hcpu)
1707 {
1708         int scpu = (long)hcpu;
1709
1710         switch (action) {
1711
1712         case CPU_UP_PREPARE:
1713         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1714                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1715                 break;
1716
1717 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1718         case CPU_DYING:
1719         case CPU_DYING_FROZEN:
1720                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1721                 break;
1722         case CPU_DEAD:
1723         case CPU_DEAD_FROZEN:
1724         {
1725                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1726                 migrate_hrtimers(scpu);
1727                 break;
1728         }
1729 #endif
1730
1731         default:
1732                 break;
1733         }
1734
1735         return NOTIFY_OK;
1736 }
1737
1738 static struct notifier_block hrtimers_nb = {
1739         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1740 };
1741
1742 void __init hrtimers_init(void)
1743 {
1744         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1745                           (void *)(long)smp_processor_id());
1746         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1747 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1748         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1749 #endif
1750 }
1751
1752 /**
1753  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1754  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1755  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1756  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1757  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1758  */
1759 int __sched
1760 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1761                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1762 {
1763         struct hrtimer_sleeper t;
1764
1765         /*
1766          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1767          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1768          */
1769         if (expires && !expires->tv64) {
1770                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1771                 return 0;
1772         }
1773
1774         /*
1775          * A NULL parameter means "infinite"
1776          */
1777         if (!expires) {
1778                 schedule();
1779                 return -EINTR;
1780         }
1781
1782         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1783         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1784
1785         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1786
1787         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1788         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1789                 t.task = NULL;
1790
1791         if (likely(t.task))
1792                 schedule();
1793
1794         hrtimer_cancel(&t.timer);
1795         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1796
1797         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1798
1799         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1800 }
1801
1802 /**
1803  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1804  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1805  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1806  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1807  *
1808  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1809  * elapsed. The routine will return immediately unless
1810  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1811  *
1812  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1813  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1814  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1815  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1816  *
1817  * You can set the task state as follows -
1818  *
1819  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1820  * pass before the routine returns.
1821  *
1822  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1823  * delivered to the current task.
1824  *
1825  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1826  * routine returns.
1827  *
1828  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1829  */
1830 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1831                                      const enum hrtimer_mode mode)
1832 {
1833         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1834                                               CLOCK_MONOTONIC);
1835 }
1836 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1837
1838 /**
1839  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1840  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1841  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1842  *
1843  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1844  * elapsed. The routine will return immediately unless
1845  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1846  *
1847  * You can set the task state as follows -
1848  *
1849  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1850  * pass before the routine returns.
1851  *
1852  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1853  * delivered to the current task.
1854  *
1855  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1856  * routine returns.
1857  *
1858  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1859  */
1860 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1861                                const enum hrtimer_mode mode)
1862 {
1863         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1864 }
1865 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);