ARM: dts: exynos: Add watchdog and Security SubSystem to Exynos5410
[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 bool hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
338 {
339         struct hrtimer *timer = addr;
340
341         switch (state) {
342         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
343                 hrtimer_cancel(timer);
344                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
345                 return true;
346         default:
347                 return false;
348         }
349 }
350
351 /*
352  * fixup_activate is called when:
353  * - an active object is activated
354  * - an unknown non-static object is activated
355  */
356 static bool hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
357 {
358         switch (state) {
359         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
360                 WARN_ON(1);
361
362         default:
363                 return false;
364         }
365 }
366
367 /*
368  * fixup_free is called when:
369  * - an active object is freed
370  */
371 static bool hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
372 {
373         struct hrtimer *timer = addr;
374
375         switch (state) {
376         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
377                 hrtimer_cancel(timer);
378                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
379                 return true;
380         default:
381                 return false;
382         }
383 }
384
385 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
386         .name           = "hrtimer",
387         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
388         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
389         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
390         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
391 };
392
393 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
394 {
395         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
396 }
397
398 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
399 {
400         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
401 }
402
403 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
404 {
405         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
406 }
407
408 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
409 {
410         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
411 }
412
413 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
414                            enum hrtimer_mode mode);
415
416 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
417                            enum hrtimer_mode mode)
418 {
419         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
420         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
421 }
422 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
423
424 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
425 {
426         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
427 }
428
429 #else
430 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
431 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
432 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
433 #endif
434
435 static inline void
436 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
437            enum hrtimer_mode mode)
438 {
439         debug_hrtimer_init(timer);
440         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
441 }
442
443 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
444 {
445         debug_hrtimer_activate(timer);
446         trace_hrtimer_start(timer);
447 }
448
449 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
450 {
451         debug_hrtimer_deactivate(timer);
452         trace_hrtimer_cancel(timer);
453 }
454
455 #if defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON) || defined(CONFIG_HIGH_RES_TIMERS)
456 static inline void hrtimer_update_next_timer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
457                                              struct hrtimer *timer)
458 {
459 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
460         cpu_base->next_timer = timer;
461 #endif
462 }
463
464 static ktime_t __hrtimer_get_next_event(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
465 {
466         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
467         ktime_t expires, expires_next = { .tv64 = KTIME_MAX };
468         unsigned int active = cpu_base->active_bases;
469
470         hrtimer_update_next_timer(cpu_base, NULL);
471         for (; active; base++, active >>= 1) {
472                 struct timerqueue_node *next;
473                 struct hrtimer *timer;
474
475                 if (!(active & 0x01))
476                         continue;
477
478                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
479                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
480                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
481                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64) {
482                         expires_next = expires;
483                         hrtimer_update_next_timer(cpu_base, timer);
484                 }
485         }
486         /*
487          * clock_was_set() might have changed base->offset of any of
488          * the clock bases so the result might be negative. Fix it up
489          * to prevent a false positive in clockevents_program_event().
490          */
491         if (expires_next.tv64 < 0)
492                 expires_next.tv64 = 0;
493         return expires_next;
494 }
495 #endif
496
497 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
498 {
499         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
500         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
501         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
502
503         return ktime_get_update_offsets_now(&base->clock_was_set_seq,
504                                             offs_real, offs_boot, offs_tai);
505 }
506
507 /* High resolution timer related functions */
508 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
509
510 /*
511  * High resolution timer enabled ?
512  */
513 static bool hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = true;
514 unsigned int hrtimer_resolution __read_mostly = LOW_RES_NSEC;
515 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_resolution);
516
517 /*
518  * Enable / Disable high resolution mode
519  */
520 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
521 {
522         return (kstrtobool(str, &hrtimer_hres_enabled) == 0);
523 }
524
525 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
526
527 /*
528  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
529  */
530 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
531 {
532         return hrtimer_hres_enabled;
533 }
534
535 /*
536  * Is the high resolution mode active ?
537  */
538 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
539 {
540         return cpu_base->hres_active;
541 }
542
543 static inline int hrtimer_hres_active(void)
544 {
545         return __hrtimer_hres_active(this_cpu_ptr(&hrtimer_bases));
546 }
547
548 /*
549  * Reprogram the event source with checking both queues for the
550  * next event
551  * Called with interrupts disabled and base->lock held
552  */
553 static void
554 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
555 {
556         ktime_t expires_next;
557
558         if (!cpu_base->hres_active)
559                 return;
560
561         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
562
563         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
564                 return;
565
566         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
567
568         /*
569          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
570          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
571          * system to make progress. That also prevents the following
572          * scenario:
573          * T1 expires 50ms from now
574          * T2 expires 5s from now
575          *
576          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
577          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
578          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
579          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
580          * fires.
581          */
582         if (cpu_base->hang_detected)
583                 return;
584
585         tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
586 }
587
588 /*
589  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
590  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
591  * which the clock event device was armed.
592  *
593  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
594  */
595 static void hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
596                               struct hrtimer_clock_base *base)
597 {
598         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
599         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
600
601         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
602
603         /*
604          * If the timer is not on the current cpu, we cannot reprogram
605          * the other cpus clock event device.
606          */
607         if (base->cpu_base != cpu_base)
608                 return;
609
610         /*
611          * If the hrtimer interrupt is running, then it will
612          * reevaluate the clock bases and reprogram the clock event
613          * device. The callbacks are always executed in hard interrupt
614          * context so we don't need an extra check for a running
615          * callback.
616          */
617         if (cpu_base->in_hrtirq)
618                 return;
619
620         /*
621          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
622          * expiry time which is less than base->offset. Set it to 0.
623          */
624         if (expires.tv64 < 0)
625                 expires.tv64 = 0;
626
627         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
628                 return;
629
630         /* Update the pointer to the next expiring timer */
631         cpu_base->next_timer = timer;
632
633         /*
634          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
635          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
636          * which we enforced in the hang detection. We want the system
637          * to make progress.
638          */
639         if (cpu_base->hang_detected)
640                 return;
641
642         /*
643          * Program the timer hardware. We enforce the expiry for
644          * events which are already in the past.
645          */
646         cpu_base->expires_next = expires;
647         tick_program_event(expires, 1);
648 }
649
650 /*
651  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
652  */
653 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
654 {
655         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
656         base->hres_active = 0;
657 }
658
659 /*
660  * Retrigger next event is called after clock was set
661  *
662  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
663  */
664 static void retrigger_next_event(void *arg)
665 {
666         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
667
668         if (!base->hres_active)
669                 return;
670
671         raw_spin_lock(&base->lock);
672         hrtimer_update_base(base);
673         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
674         raw_spin_unlock(&base->lock);
675 }
676
677 /*
678  * Switch to high resolution mode
679  */
680 static void hrtimer_switch_to_hres(void)
681 {
682         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
683
684         if (tick_init_highres()) {
685                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
686                                     "mode on CPU %d\n", base->cpu);
687                 return;
688         }
689         base->hres_active = 1;
690         hrtimer_resolution = HIGH_RES_NSEC;
691
692         tick_setup_sched_timer();
693         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
694         retrigger_next_event(NULL);
695 }
696
697 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
698 {
699         clock_was_set();
700 }
701
702 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
703
704 /*
705  * Called from timekeeping and resume code to reprogramm the hrtimer
706  * interrupt device on all cpus.
707  */
708 void clock_was_set_delayed(void)
709 {
710         schedule_work(&hrtimer_work);
711 }
712
713 #else
714
715 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *b) { return 0; }
716 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
717 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
718 static inline void hrtimer_switch_to_hres(void) { }
719 static inline void
720 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
721 static inline int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
722                                     struct hrtimer_clock_base *base)
723 {
724         return 0;
725 }
726 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
727 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
728
729 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
730
731 /*
732  * Clock realtime was set
733  *
734  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
735  * clock.
736  *
737  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
738  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
739  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
740  * call the high resolution interrupt code.
741  */
742 void clock_was_set(void)
743 {
744 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
745         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
746         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
747 #endif
748         timerfd_clock_was_set();
749 }
750
751 /*
752  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
753  * interrupt on all online CPUs.  However, all other CPUs will be
754  * stopped with IRQs interrupts disabled so the clock_was_set() call
755  * must be deferred.
756  */
757 void hrtimers_resume(void)
758 {
759         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
760                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
761
762         /* Retrigger on the local CPU */
763         retrigger_next_event(NULL);
764         /* And schedule a retrigger for all others */
765         clock_was_set_delayed();
766 }
767
768 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
769 {
770 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
771         if (timer->start_site)
772                 return;
773         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
774         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
775         timer->start_pid = current->pid;
776 #endif
777 }
778
779 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
780 {
781 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
782         timer->start_site = NULL;
783 #endif
784 }
785
786 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
787 {
788 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
789         if (likely(!timer_stats_active))
790                 return;
791         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
792                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
793 #endif
794 }
795
796 /*
797  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
798  */
799 static inline
800 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
801 {
802         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
803 }
804
805 /**
806  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
807  * @timer:      hrtimer to forward
808  * @now:        forward past this time
809  * @interval:   the interval to forward
810  *
811  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
812  * Returns the number of overruns.
813  *
814  * Can be safely called from the callback function of @timer. If
815  * called from other contexts @timer must neither be enqueued nor
816  * running the callback and the caller needs to take care of
817  * serialization.
818  *
819  * Note: This only updates the timer expiry value and does not requeue
820  * the timer.
821  */
822 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
823 {
824         u64 orun = 1;
825         ktime_t delta;
826
827         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
828
829         if (delta.tv64 < 0)
830                 return 0;
831
832         if (WARN_ON(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
833                 return 0;
834
835         if (interval.tv64 < hrtimer_resolution)
836                 interval.tv64 = hrtimer_resolution;
837
838         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
839                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
840
841                 orun = ktime_divns(delta, incr);
842                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
843                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
844                         return orun;
845                 /*
846                  * This (and the ktime_add() below) is the
847                  * correction for exact:
848                  */
849                 orun++;
850         }
851         hrtimer_add_expires(timer, interval);
852
853         return orun;
854 }
855 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
856
857 /*
858  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
859  *
860  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
861  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
862  *
863  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
864  */
865 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
866                            struct hrtimer_clock_base *base)
867 {
868         debug_activate(timer);
869
870         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
871
872         timer->state = HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
873
874         return timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
875 }
876
877 /*
878  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
879  *
880  * Caller must hold the base lock.
881  *
882  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
883  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
884  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
885  * anyway (e.g. timer interrupt)
886  */
887 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
888                              struct hrtimer_clock_base *base,
889                              u8 newstate, int reprogram)
890 {
891         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
892         u8 state = timer->state;
893
894         timer->state = newstate;
895         if (!(state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
896                 return;
897
898         if (!timerqueue_del(&base->active, &timer->node))
899                 cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
900
901 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
902         /*
903          * Note: If reprogram is false we do not update
904          * cpu_base->next_timer. This happens when we remove the first
905          * timer on a remote cpu. No harm as we never dereference
906          * cpu_base->next_timer. So the worst thing what can happen is
907          * an superflous call to hrtimer_force_reprogram() on the
908          * remote cpu later on if the same timer gets enqueued again.
909          */
910         if (reprogram && timer == cpu_base->next_timer)
911                 hrtimer_force_reprogram(cpu_base, 1);
912 #endif
913 }
914
915 /*
916  * remove hrtimer, called with base lock held
917  */
918 static inline int
919 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base, bool restart)
920 {
921         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
922                 u8 state = timer->state;
923                 int reprogram;
924
925                 /*
926                  * Remove the timer and force reprogramming when high
927                  * resolution mode is active and the timer is on the current
928                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
929                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
930                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
931                  * rare case and less expensive than a smp call.
932                  */
933                 debug_deactivate(timer);
934                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
935                 reprogram = base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
936
937                 if (!restart)
938                         state = HRTIMER_STATE_INACTIVE;
939
940                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
941                 return 1;
942         }
943         return 0;
944 }
945
946 static inline ktime_t hrtimer_update_lowres(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
947                                             const enum hrtimer_mode mode)
948 {
949 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
950         /*
951          * CONFIG_TIME_LOW_RES indicates that the system has no way to return
952          * granular time values. For relative timers we add hrtimer_resolution
953          * (i.e. one jiffie) to prevent short timeouts.
954          */
955         timer->is_rel = mode & HRTIMER_MODE_REL;
956         if (timer->is_rel)
957                 tim = ktime_add_safe(tim, ktime_set(0, hrtimer_resolution));
958 #endif
959         return tim;
960 }
961
962 /**
963  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
964  * @timer:      the timer to be added
965  * @tim:        expiry time
966  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
967  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
968  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
969  */
970 void hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
971                             u64 delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
972 {
973         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
974         unsigned long flags;
975         int leftmost;
976
977         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
978
979         /* Remove an active timer from the queue: */
980         remove_hrtimer(timer, base, true);
981
982         if (mode & HRTIMER_MODE_REL)
983                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
984
985         tim = hrtimer_update_lowres(timer, tim, mode);
986
987         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
988
989         /* Switch the timer base, if necessary: */
990         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
991
992         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
993
994         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
995         if (!leftmost)
996                 goto unlock;
997
998         if (!hrtimer_is_hres_active(timer)) {
999                 /*
1000                  * Kick to reschedule the next tick to handle the new timer
1001                  * on dynticks target.
1002                  */
1003                 if (new_base->cpu_base->nohz_active)
1004                         wake_up_nohz_cpu(new_base->cpu_base->cpu);
1005         } else {
1006                 hrtimer_reprogram(timer, new_base);
1007         }
1008 unlock:
1009         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1010 }
1011 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1012
1013 /**
1014  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1015  * @timer:      hrtimer to stop
1016  *
1017  * Returns:
1018  *  0 when the timer was not active
1019  *  1 when the timer was active
1020  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1021  *    cannot be stopped
1022  */
1023 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1024 {
1025         struct hrtimer_clock_base *base;
1026         unsigned long flags;
1027         int ret = -1;
1028
1029         /*
1030          * Check lockless first. If the timer is not active (neither
1031          * enqueued nor running the callback, nothing to do here.  The
1032          * base lock does not serialize against a concurrent enqueue,
1033          * so we can avoid taking it.
1034          */
1035         if (!hrtimer_active(timer))
1036                 return 0;
1037
1038         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1039
1040         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1041                 ret = remove_hrtimer(timer, base, false);
1042
1043         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1044
1045         return ret;
1046
1047 }
1048 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1049
1050 /**
1051  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1052  * @timer:      the timer to be cancelled
1053  *
1054  * Returns:
1055  *  0 when the timer was not active
1056  *  1 when the timer was active
1057  */
1058 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1059 {
1060         for (;;) {
1061                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1062
1063                 if (ret >= 0)
1064                         return ret;
1065                 cpu_relax();
1066         }
1067 }
1068 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1069
1070 /**
1071  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1072  * @timer:      the timer to read
1073  * @adjust:     adjust relative timers when CONFIG_TIME_LOW_RES=y
1074  */
1075 ktime_t __hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer, bool adjust)
1076 {
1077         unsigned long flags;
1078         ktime_t rem;
1079
1080         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1081         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES) && adjust)
1082                 rem = hrtimer_expires_remaining_adjusted(timer);
1083         else
1084                 rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1085         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1086
1087         return rem;
1088 }
1089 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hrtimer_get_remaining);
1090
1091 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1092 /**
1093  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1094  *
1095  * Returns the next expiry time or KTIME_MAX if no timer is pending.
1096  */
1097 u64 hrtimer_get_next_event(void)
1098 {
1099         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1100         u64 expires = KTIME_MAX;
1101         unsigned long flags;
1102
1103         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1104
1105         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1106                 expires = __hrtimer_get_next_event(cpu_base).tv64;
1107
1108         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1109
1110         return expires;
1111 }
1112 #endif
1113
1114 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1115                            enum hrtimer_mode mode)
1116 {
1117         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1118         int base;
1119
1120         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1121
1122         cpu_base = raw_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1123
1124         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1125                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1126
1127         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1128         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1129         timerqueue_init(&timer->node);
1130
1131 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1132         timer->start_site = NULL;
1133         timer->start_pid = -1;
1134         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1135 #endif
1136 }
1137
1138 /**
1139  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1140  * @timer:      the timer to be initialized
1141  * @clock_id:   the clock to be used
1142  * @mode:       timer mode abs/rel
1143  */
1144 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1145                   enum hrtimer_mode mode)
1146 {
1147         debug_init(timer, clock_id, mode);
1148         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1149 }
1150 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1151
1152 /*
1153  * A timer is active, when it is enqueued into the rbtree or the
1154  * callback function is running or it's in the state of being migrated
1155  * to another cpu.
1156  *
1157  * It is important for this function to not return a false negative.
1158  */
1159 bool hrtimer_active(const struct hrtimer *timer)
1160 {
1161         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1162         unsigned int seq;
1163
1164         do {
1165                 cpu_base = READ_ONCE(timer->base->cpu_base);
1166                 seq = raw_read_seqcount_begin(&cpu_base->seq);
1167
1168                 if (timer->state != HRTIMER_STATE_INACTIVE ||
1169                     cpu_base->running == timer)
1170                         return true;
1171
1172         } while (read_seqcount_retry(&cpu_base->seq, seq) ||
1173                  cpu_base != READ_ONCE(timer->base->cpu_base));
1174
1175         return false;
1176 }
1177 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_active);
1178
1179 /*
1180  * The write_seqcount_barrier()s in __run_hrtimer() split the thing into 3
1181  * distinct sections:
1182  *
1183  *  - queued:   the timer is queued
1184  *  - callback: the timer is being ran
1185  *  - post:     the timer is inactive or (re)queued
1186  *
1187  * On the read side we ensure we observe timer->state and cpu_base->running
1188  * from the same section, if anything changed while we looked at it, we retry.
1189  * This includes timer->base changing because sequence numbers alone are
1190  * insufficient for that.
1191  *
1192  * The sequence numbers are required because otherwise we could still observe
1193  * a false negative if the read side got smeared over multiple consequtive
1194  * __run_hrtimer() invocations.
1195  */
1196
1197 static void __run_hrtimer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
1198                           struct hrtimer_clock_base *base,
1199                           struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1200 {
1201         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1202         int restart;
1203
1204         lockdep_assert_held(&cpu_base->lock);
1205
1206         debug_deactivate(timer);
1207         cpu_base->running = timer;
1208
1209         /*
1210          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1211          *
1212          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1213          * hrtimer_active() cannot observe cpu_base->running == NULL &&
1214          * timer->state == INACTIVE.
1215          */
1216         raw_write_seqcount_barrier(&cpu_base->seq);
1217
1218         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE, 0);
1219         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1220         fn = timer->function;
1221
1222         /*
1223          * Clear the 'is relative' flag for the TIME_LOW_RES case. If the
1224          * timer is restarted with a period then it becomes an absolute
1225          * timer. If its not restarted it does not matter.
1226          */
1227         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES))
1228                 timer->is_rel = false;
1229
1230         /*
1231          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1232          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1233          * the timer base.
1234          */
1235         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1236         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1237         restart = fn(timer);
1238         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1239         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1240
1241         /*
1242          * Note: We clear the running state after enqueue_hrtimer and
1243          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1244          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1245          *
1246          * Note: Because we dropped the cpu_base->lock above,
1247          * hrtimer_start_range_ns() can have popped in and enqueued the timer
1248          * for us already.
1249          */
1250         if (restart != HRTIMER_NORESTART &&
1251             !(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
1252                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1253
1254         /*
1255          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1256          *
1257          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1258          * hrtimer_active() cannot observe cpu_base->running == NULL &&
1259          * timer->state == INACTIVE.
1260          */
1261         raw_write_seqcount_barrier(&cpu_base->seq);
1262
1263         WARN_ON_ONCE(cpu_base->running != timer);
1264         cpu_base->running = NULL;
1265 }
1266
1267 static void __hrtimer_run_queues(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, ktime_t now)
1268 {
1269         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1270         unsigned int active = cpu_base->active_bases;
1271
1272         for (; active; base++, active >>= 1) {
1273                 struct timerqueue_node *node;
1274                 ktime_t basenow;
1275
1276                 if (!(active & 0x01))
1277                         continue;
1278
1279                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1280
1281                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1282                         struct hrtimer *timer;
1283
1284                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1285
1286                         /*
1287                          * The immediate goal for using the softexpires is
1288                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1289                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1290                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1291                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1292                          * overlapping intervals and instead use the simple
1293                          * BST we already have.
1294                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1295                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1296                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1297                          */
1298                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer))
1299                                 break;
1300
1301                         __run_hrtimer(cpu_base, base, timer, &basenow);
1302                 }
1303         }
1304 }
1305
1306 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1307
1308 /*
1309  * High resolution timer interrupt
1310  * Called with interrupts disabled
1311  */
1312 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1313 {
1314         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1315         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1316         int retries = 0;
1317
1318         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1319         cpu_base->nr_events++;
1320         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1321
1322         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1323         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1324 retry:
1325         cpu_base->in_hrtirq = 1;
1326         /*
1327          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1328          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1329          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1330          * timers which run their callback and need to be requeued on
1331          * this CPU.
1332          */
1333         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1334
1335         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now);
1336
1337         /* Reevaluate the clock bases for the next expiry */
1338         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
1339         /*
1340          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1341          * against it.
1342          */
1343         cpu_base->expires_next = expires_next;
1344         cpu_base->in_hrtirq = 0;
1345         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1346
1347         /* Reprogramming necessary ? */
1348         if (!tick_program_event(expires_next, 0)) {
1349                 cpu_base->hang_detected = 0;
1350                 return;
1351         }
1352
1353         /*
1354          * The next timer was already expired due to:
1355          * - tracing
1356          * - long lasting callbacks
1357          * - being scheduled away when running in a VM
1358          *
1359          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1360          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1361          * overreacting on some spurious event.
1362          *
1363          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1364          * the current time.
1365          */
1366         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1367         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1368         cpu_base->nr_retries++;
1369         if (++retries < 3)
1370                 goto retry;
1371         /*
1372          * Give the system a chance to do something else than looping
1373          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1374          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1375          * time away.
1376          */
1377         cpu_base->nr_hangs++;
1378         cpu_base->hang_detected = 1;
1379         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1380         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1381         if ((unsigned int)delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time)
1382                 cpu_base->max_hang_time = (unsigned int) delta.tv64;
1383         /*
1384          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1385          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1386          */
1387         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1388                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1389         else
1390                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1391         tick_program_event(expires_next, 1);
1392         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1393                     ktime_to_ns(delta));
1394 }
1395
1396 /*
1397  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1398  * disabled.
1399  */
1400 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1401 {
1402         struct tick_device *td;
1403
1404         if (!hrtimer_hres_active())
1405                 return;
1406
1407         td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
1408         if (td && td->evtdev)
1409                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1410 }
1411
1412 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1413
1414 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1415
1416 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1417
1418 /*
1419  * Called from run_local_timers in hardirq context every jiffy
1420  */
1421 void hrtimer_run_queues(void)
1422 {
1423         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1424         ktime_t now;
1425
1426         if (__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1427                 return;
1428
1429         /*
1430          * This _is_ ugly: We have to check periodically, whether we
1431          * can switch to highres and / or nohz mode. The clocksource
1432          * switch happens with xtime_lock held. Notification from
1433          * there only sets the check bit in the tick_oneshot code,
1434          * otherwise we might deadlock vs. xtime_lock.
1435          */
1436         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled())) {
1437                 hrtimer_switch_to_hres();
1438                 return;
1439         }
1440
1441         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1442         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1443         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now);
1444         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1445 }
1446
1447 /*
1448  * Sleep related functions:
1449  */
1450 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1451 {
1452         struct hrtimer_sleeper *t =
1453                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1454         struct task_struct *task = t->task;
1455
1456         t->task = NULL;
1457         if (task)
1458                 wake_up_process(task);
1459
1460         return HRTIMER_NORESTART;
1461 }
1462
1463 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1464 {
1465         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1466         sl->task = task;
1467 }
1468 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1469
1470 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1471 {
1472         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1473
1474         do {
1475                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1476                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1477
1478                 if (likely(t->task))
1479                         freezable_schedule();
1480
1481                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1482                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1483
1484         } while (t->task && !signal_pending(current));
1485
1486         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1487
1488         return t->task == NULL;
1489 }
1490
1491 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1492 {
1493         struct timespec rmt;
1494         ktime_t rem;
1495
1496         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1497         if (rem.tv64 <= 0)
1498                 return 0;
1499         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1500
1501         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1502                 return -EFAULT;
1503
1504         return 1;
1505 }
1506
1507 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1508 {
1509         struct hrtimer_sleeper t;
1510         struct timespec __user  *rmtp;
1511         int ret = 0;
1512
1513         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1514                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1515         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1516
1517         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1518                 goto out;
1519
1520         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1521         if (rmtp) {
1522                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1523                 if (ret <= 0)
1524                         goto out;
1525         }
1526
1527         /* The other values in restart are already filled in */
1528         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1529 out:
1530         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1531         return ret;
1532 }
1533
1534 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1535                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1536 {
1537         struct restart_block *restart;
1538         struct hrtimer_sleeper t;
1539         int ret = 0;
1540         u64 slack;
1541
1542         slack = current->timer_slack_ns;
1543         if (dl_task(current) || rt_task(current))
1544                 slack = 0;
1545
1546         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1547         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1548         if (do_nanosleep(&t, mode))
1549                 goto out;
1550
1551         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1552         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1553                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1554                 goto out;
1555         }
1556
1557         if (rmtp) {
1558                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1559                 if (ret <= 0)
1560                         goto out;
1561         }
1562
1563         restart = &current->restart_block;
1564         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1565         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1566         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1567         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1568
1569         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1570 out:
1571         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1572         return ret;
1573 }
1574
1575 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1576                 struct timespec __user *, rmtp)
1577 {
1578         struct timespec tu;
1579
1580         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1581                 return -EFAULT;
1582
1583         if (!timespec_valid(&tu))
1584                 return -EINVAL;
1585
1586         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1587 }
1588
1589 /*
1590  * Functions related to boot-time initialization:
1591  */
1592 static void init_hrtimers_cpu(int cpu)
1593 {
1594         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1595         int i;
1596
1597         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1598                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1599                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1600         }
1601
1602         cpu_base->cpu = cpu;
1603         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1604 }
1605
1606 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1607
1608 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1609                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1610 {
1611         struct hrtimer *timer;
1612         struct timerqueue_node *node;
1613
1614         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1615                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1616                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1617                 debug_deactivate(timer);
1618
1619                 /*
1620                  * Mark it as ENQUEUED not INACTIVE otherwise the
1621                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1622                  * under us on another CPU
1623                  */
1624                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_ENQUEUED, 0);
1625                 timer->base = new_base;
1626                 /*
1627                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1628                  * reprogram the event device in case the timer
1629                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1630                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1631                  * sort out already expired timers and reprogram the
1632                  * event device.
1633                  */
1634                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1635         }
1636 }
1637
1638 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1639 {
1640         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1641         int i;
1642
1643         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1644         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1645
1646         local_irq_disable();
1647         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1648         new_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1649         /*
1650          * The caller is globally serialized and nobody else
1651          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1652          */
1653         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1654         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1655
1656         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1657                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1658                                      &new_base->clock_base[i]);
1659         }
1660
1661         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1662         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1663
1664         /* Check, if we got expired work to do */
1665         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1666         local_irq_enable();
1667 }
1668
1669 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1670
1671 static int hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1672                                         unsigned long action, void *hcpu)
1673 {
1674         int scpu = (long)hcpu;
1675
1676         switch (action) {
1677
1678         case CPU_UP_PREPARE:
1679         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1680                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1681                 break;
1682
1683 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1684         case CPU_DEAD:
1685         case CPU_DEAD_FROZEN:
1686                 migrate_hrtimers(scpu);
1687                 break;
1688 #endif
1689
1690         default:
1691                 break;
1692         }
1693
1694         return NOTIFY_OK;
1695 }
1696
1697 static struct notifier_block hrtimers_nb = {
1698         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1699 };
1700
1701 void __init hrtimers_init(void)
1702 {
1703         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1704                           (void *)(long)smp_processor_id());
1705         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1706 }
1707
1708 /**
1709  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1710  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1711  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1712  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1713  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1714  */
1715 int __sched
1716 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, u64 delta,
1717                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1718 {
1719         struct hrtimer_sleeper t;
1720
1721         /*
1722          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1723          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1724          */
1725         if (expires && !expires->tv64) {
1726                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1727                 return 0;
1728         }
1729
1730         /*
1731          * A NULL parameter means "infinite"
1732          */
1733         if (!expires) {
1734                 schedule();
1735                 return -EINTR;
1736         }
1737
1738         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1739         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1740
1741         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1742
1743         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1744
1745         if (likely(t.task))
1746                 schedule();
1747
1748         hrtimer_cancel(&t.timer);
1749         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1750
1751         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1752
1753         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1754 }
1755
1756 /**
1757  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1758  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1759  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1760  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1761  *
1762  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1763  * elapsed. The routine will return immediately unless
1764  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1765  *
1766  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1767  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1768  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1769  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1770  *
1771  * You can set the task state as follows -
1772  *
1773  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1774  * pass before the routine returns.
1775  *
1776  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1777  * delivered to the current task.
1778  *
1779  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1780  * routine returns.
1781  *
1782  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1783  */
1784 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, u64 delta,
1785                                      const enum hrtimer_mode mode)
1786 {
1787         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1788                                               CLOCK_MONOTONIC);
1789 }
1790 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1791
1792 /**
1793  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1794  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1795  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1796  *
1797  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1798  * elapsed. The routine will return immediately unless
1799  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1800  *
1801  * You can set the task state as follows -
1802  *
1803  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1804  * pass before the routine returns.
1805  *
1806  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1807  * delivered to the current task.
1808  *
1809  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1810  * routine returns.
1811  *
1812  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1813  */
1814 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1815                                const enum hrtimer_mode mode)
1816 {
1817         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1818 }
1819 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);