Merge remote-tracking branches 'asoc/fix/amd', 'asoc/fix/arizona', 'asoc/fix/dpcm...
[cascardo/linux.git] / kernel / time / hrtimer.c
1 /*
2  *  linux/kernel/hrtimer.c
3  *
4  *  Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
5  *  Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
6  *  Copyright(C) 2006-2007  Timesys Corp., Thomas Gleixner
7  *
8  *  High-resolution kernel timers
9  *
10  *  In contrast to the low-resolution timeout API implemented in
11  *  kernel/timer.c, hrtimers provide finer resolution and accuracy
12  *  depending on system configuration and capabilities.
13  *
14  *  These timers are currently used for:
15  *   - itimers
16  *   - POSIX timers
17  *   - nanosleep
18  *   - precise in-kernel timing
19  *
20  *  Started by: Thomas Gleixner and Ingo Molnar
21  *
22  *  Credits:
23  *      based on kernel/timer.c
24  *
25  *      Help, testing, suggestions, bugfixes, improvements were
26  *      provided by:
27  *
28  *      George Anzinger, Andrew Morton, Steven Rostedt, Roman Zippel
29  *      et. al.
30  *
31  *  For licencing details see kernel-base/COPYING
32  */
33
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/export.h>
36 #include <linux/percpu.h>
37 #include <linux/hrtimer.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/syscalls.h>
40 #include <linux/kallsyms.h>
41 #include <linux/interrupt.h>
42 #include <linux/tick.h>
43 #include <linux/seq_file.h>
44 #include <linux/err.h>
45 #include <linux/debugobjects.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/sched/sysctl.h>
48 #include <linux/sched/rt.h>
49 #include <linux/sched/deadline.h>
50 #include <linux/timer.h>
51 #include <linux/freezer.h>
52
53 #include <asm/uaccess.h>
54
55 #include <trace/events/timer.h>
56
57 #include "tick-internal.h"
58
59 /*
60  * The timer bases:
61  *
62  * There are more clockids than hrtimer bases. Thus, we index
63  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
64  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
65  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
66  */
67 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
68 {
69         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(hrtimer_bases.lock),
70         .seq = SEQCNT_ZERO(hrtimer_bases.seq),
71         .clock_base =
72         {
73                 {
74                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
75                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
76                         .get_time = &ktime_get,
77                 },
78                 {
79                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
80                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
81                         .get_time = &ktime_get_real,
82                 },
83                 {
84                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
85                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
86                         .get_time = &ktime_get_boottime,
87                 },
88                 {
89                         .index = HRTIMER_BASE_TAI,
90                         .clockid = CLOCK_TAI,
91                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
92                 },
93         }
94 };
95
96 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
97         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
98         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
99         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
100         [CLOCK_TAI]             = HRTIMER_BASE_TAI,
101 };
102
103 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
104 {
105         return hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
106 }
107
108 /*
109  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
110  * single place
111  */
112 #ifdef CONFIG_SMP
113
114 /*
115  * We require the migration_base for lock_hrtimer_base()/switch_hrtimer_base()
116  * such that hrtimer_callback_running() can unconditionally dereference
117  * timer->base->cpu_base
118  */
119 static struct hrtimer_cpu_base migration_cpu_base = {
120         .seq = SEQCNT_ZERO(migration_cpu_base),
121         .clock_base = { { .cpu_base = &migration_cpu_base, }, },
122 };
123
124 #define migration_base  migration_cpu_base.clock_base[0]
125
126 /*
127  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
128  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
129  * locked, and the base itself is locked too.
130  *
131  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
132  * be found on the lists/queues.
133  *
134  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
135  * possible to set timer->base = &migration_base and drop the lock: the timer
136  * remains locked.
137  */
138 static
139 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
140                                              unsigned long *flags)
141 {
142         struct hrtimer_clock_base *base;
143
144         for (;;) {
145                 base = timer->base;
146                 if (likely(base != &migration_base)) {
147                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
148                         if (likely(base == timer->base))
149                                 return base;
150                         /* The timer has migrated to another CPU: */
151                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
152                 }
153                 cpu_relax();
154         }
155 }
156
157 /*
158  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
159  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
160  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
161  *
162  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
163  */
164 static int
165 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
166 {
167 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
168         ktime_t expires;
169
170         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
171                 return 0;
172
173         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
174         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
175 #else
176         return 0;
177 #endif
178 }
179
180 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
181 static inline
182 struct hrtimer_cpu_base *get_target_base(struct hrtimer_cpu_base *base,
183                                          int pinned)
184 {
185         if (pinned || !base->migration_enabled)
186                 return base;
187         return &per_cpu(hrtimer_bases, get_nohz_timer_target());
188 }
189 #else
190 static inline
191 struct hrtimer_cpu_base *get_target_base(struct hrtimer_cpu_base *base,
192                                          int pinned)
193 {
194         return base;
195 }
196 #endif
197
198 /*
199  * We switch the timer base to a power-optimized selected CPU target,
200  * if:
201  *      - NO_HZ_COMMON is enabled
202  *      - timer migration is enabled
203  *      - the timer callback is not running
204  *      - the timer is not the first expiring timer on the new target
205  *
206  * If one of the above requirements is not fulfilled we move the timer
207  * to the current CPU or leave it on the previously assigned CPU if
208  * the timer callback is currently running.
209  */
210 static inline struct hrtimer_clock_base *
211 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
212                     int pinned)
213 {
214         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base, *this_cpu_base;
215         struct hrtimer_clock_base *new_base;
216         int basenum = base->index;
217
218         this_cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
219         new_cpu_base = get_target_base(this_cpu_base, pinned);
220 again:
221         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
222
223         if (base != new_base) {
224                 /*
225                  * We are trying to move timer to new_base.
226                  * However we can't change timer's base while it is running,
227                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
228                  * the event source in the high resolution case. The softirq
229                  * code will take care of this when the timer function has
230                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
231                  * the timer is enqueued.
232                  */
233                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
234                         return base;
235
236                 /* See the comment in lock_hrtimer_base() */
237                 timer->base = &migration_base;
238                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
239                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
240
241                 if (new_cpu_base != this_cpu_base &&
242                     hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
243                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
244                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
245                         new_cpu_base = this_cpu_base;
246                         timer->base = base;
247                         goto again;
248                 }
249                 timer->base = new_base;
250         } else {
251                 if (new_cpu_base != this_cpu_base &&
252                     hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
253                         new_cpu_base = this_cpu_base;
254                         goto again;
255                 }
256         }
257         return new_base;
258 }
259
260 #else /* CONFIG_SMP */
261
262 static inline struct hrtimer_clock_base *
263 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
264 {
265         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
266
267         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
268
269         return base;
270 }
271
272 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
273
274 #endif  /* !CONFIG_SMP */
275
276 /*
277  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
278  * too large for inlining:
279  */
280 #if BITS_PER_LONG < 64
281 /*
282  * Divide a ktime value by a nanosecond value
283  */
284 s64 __ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
285 {
286         int sft = 0;
287         s64 dclc;
288         u64 tmp;
289
290         dclc = ktime_to_ns(kt);
291         tmp = dclc < 0 ? -dclc : dclc;
292
293         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
294         while (div >> 32) {
295                 sft++;
296                 div >>= 1;
297         }
298         tmp >>= sft;
299         do_div(tmp, (unsigned long) div);
300         return dclc < 0 ? -tmp : tmp;
301 }
302 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ktime_divns);
303 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
304
305 /*
306  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
307  */
308 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
309 {
310         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
311
312         /*
313          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
314          * return to user space in a timespec:
315          */
316         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
317                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
318
319         return res;
320 }
321
322 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
323
324 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
325
326 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
327
328 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
329 {
330         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
331 }
332
333 /*
334  * fixup_init is called when:
335  * - an active object is initialized
336  */
337 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
338 {
339         struct hrtimer *timer = addr;
340
341         switch (state) {
342         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
343                 hrtimer_cancel(timer);
344                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
345                 return 1;
346         default:
347                 return 0;
348         }
349 }
350
351 /*
352  * fixup_activate is called when:
353  * - an active object is activated
354  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
355  */
356 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
357 {
358         switch (state) {
359
360         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
361                 WARN_ON_ONCE(1);
362                 return 0;
363
364         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
365                 WARN_ON(1);
366
367         default:
368                 return 0;
369         }
370 }
371
372 /*
373  * fixup_free is called when:
374  * - an active object is freed
375  */
376 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
377 {
378         struct hrtimer *timer = addr;
379
380         switch (state) {
381         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
382                 hrtimer_cancel(timer);
383                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
384                 return 1;
385         default:
386                 return 0;
387         }
388 }
389
390 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
391         .name           = "hrtimer",
392         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
393         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
394         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
395         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
396 };
397
398 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
399 {
400         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
401 }
402
403 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
404 {
405         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
406 }
407
408 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
409 {
410         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
411 }
412
413 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
414 {
415         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
416 }
417
418 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
419                            enum hrtimer_mode mode);
420
421 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
422                            enum hrtimer_mode mode)
423 {
424         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
425         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
426 }
427 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
428
429 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
430 {
431         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
432 }
433
434 #else
435 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
436 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
437 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
438 #endif
439
440 static inline void
441 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
442            enum hrtimer_mode mode)
443 {
444         debug_hrtimer_init(timer);
445         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
446 }
447
448 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
449 {
450         debug_hrtimer_activate(timer);
451         trace_hrtimer_start(timer);
452 }
453
454 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
455 {
456         debug_hrtimer_deactivate(timer);
457         trace_hrtimer_cancel(timer);
458 }
459
460 #if defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON) || defined(CONFIG_HIGH_RES_TIMERS)
461 static inline void hrtimer_update_next_timer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
462                                              struct hrtimer *timer)
463 {
464 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
465         cpu_base->next_timer = timer;
466 #endif
467 }
468
469 static ktime_t __hrtimer_get_next_event(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
470 {
471         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
472         ktime_t expires, expires_next = { .tv64 = KTIME_MAX };
473         unsigned int active = cpu_base->active_bases;
474
475         hrtimer_update_next_timer(cpu_base, NULL);
476         for (; active; base++, active >>= 1) {
477                 struct timerqueue_node *next;
478                 struct hrtimer *timer;
479
480                 if (!(active & 0x01))
481                         continue;
482
483                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
484                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
485                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
486                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64) {
487                         expires_next = expires;
488                         hrtimer_update_next_timer(cpu_base, timer);
489                 }
490         }
491         /*
492          * clock_was_set() might have changed base->offset of any of
493          * the clock bases so the result might be negative. Fix it up
494          * to prevent a false positive in clockevents_program_event().
495          */
496         if (expires_next.tv64 < 0)
497                 expires_next.tv64 = 0;
498         return expires_next;
499 }
500 #endif
501
502 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
503 {
504         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
505         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
506         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
507
508         return ktime_get_update_offsets_now(&base->clock_was_set_seq,
509                                             offs_real, offs_boot, offs_tai);
510 }
511
512 /* High resolution timer related functions */
513 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
514
515 /*
516  * High resolution timer enabled ?
517  */
518 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
519 unsigned int hrtimer_resolution __read_mostly = LOW_RES_NSEC;
520 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_resolution);
521
522 /*
523  * Enable / Disable high resolution mode
524  */
525 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
526 {
527         if (!strcmp(str, "off"))
528                 hrtimer_hres_enabled = 0;
529         else if (!strcmp(str, "on"))
530                 hrtimer_hres_enabled = 1;
531         else
532                 return 0;
533         return 1;
534 }
535
536 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
537
538 /*
539  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
540  */
541 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
542 {
543         return hrtimer_hres_enabled;
544 }
545
546 /*
547  * Is the high resolution mode active ?
548  */
549 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
550 {
551         return cpu_base->hres_active;
552 }
553
554 static inline int hrtimer_hres_active(void)
555 {
556         return __hrtimer_hres_active(this_cpu_ptr(&hrtimer_bases));
557 }
558
559 /*
560  * Reprogram the event source with checking both queues for the
561  * next event
562  * Called with interrupts disabled and base->lock held
563  */
564 static void
565 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
566 {
567         ktime_t expires_next;
568
569         if (!cpu_base->hres_active)
570                 return;
571
572         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
573
574         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
575                 return;
576
577         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
578
579         /*
580          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
581          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
582          * system to make progress. That also prevents the following
583          * scenario:
584          * T1 expires 50ms from now
585          * T2 expires 5s from now
586          *
587          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
588          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
589          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
590          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
591          * fires.
592          */
593         if (cpu_base->hang_detected)
594                 return;
595
596         tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
597 }
598
599 /*
600  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
601  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
602  * which the clock event device was armed.
603  *
604  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
605  */
606 static void hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
607                               struct hrtimer_clock_base *base)
608 {
609         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
610         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
611
612         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
613
614         /*
615          * If the timer is not on the current cpu, we cannot reprogram
616          * the other cpus clock event device.
617          */
618         if (base->cpu_base != cpu_base)
619                 return;
620
621         /*
622          * If the hrtimer interrupt is running, then it will
623          * reevaluate the clock bases and reprogram the clock event
624          * device. The callbacks are always executed in hard interrupt
625          * context so we don't need an extra check for a running
626          * callback.
627          */
628         if (cpu_base->in_hrtirq)
629                 return;
630
631         /*
632          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
633          * expiry time which is less than base->offset. Set it to 0.
634          */
635         if (expires.tv64 < 0)
636                 expires.tv64 = 0;
637
638         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
639                 return;
640
641         /* Update the pointer to the next expiring timer */
642         cpu_base->next_timer = timer;
643
644         /*
645          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
646          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
647          * which we enforced in the hang detection. We want the system
648          * to make progress.
649          */
650         if (cpu_base->hang_detected)
651                 return;
652
653         /*
654          * Program the timer hardware. We enforce the expiry for
655          * events which are already in the past.
656          */
657         cpu_base->expires_next = expires;
658         tick_program_event(expires, 1);
659 }
660
661 /*
662  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
663  */
664 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
665 {
666         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
667         base->hres_active = 0;
668 }
669
670 /*
671  * Retrigger next event is called after clock was set
672  *
673  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
674  */
675 static void retrigger_next_event(void *arg)
676 {
677         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
678
679         if (!base->hres_active)
680                 return;
681
682         raw_spin_lock(&base->lock);
683         hrtimer_update_base(base);
684         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
685         raw_spin_unlock(&base->lock);
686 }
687
688 /*
689  * Switch to high resolution mode
690  */
691 static void hrtimer_switch_to_hres(void)
692 {
693         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
694
695         if (tick_init_highres()) {
696                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
697                                     "mode on CPU %d\n", base->cpu);
698                 return;
699         }
700         base->hres_active = 1;
701         hrtimer_resolution = HIGH_RES_NSEC;
702
703         tick_setup_sched_timer();
704         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
705         retrigger_next_event(NULL);
706 }
707
708 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
709 {
710         clock_was_set();
711 }
712
713 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
714
715 /*
716  * Called from timekeeping and resume code to reprogramm the hrtimer
717  * interrupt device on all cpus.
718  */
719 void clock_was_set_delayed(void)
720 {
721         schedule_work(&hrtimer_work);
722 }
723
724 #else
725
726 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *b) { return 0; }
727 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
728 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
729 static inline void hrtimer_switch_to_hres(void) { }
730 static inline void
731 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
732 static inline int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
733                                     struct hrtimer_clock_base *base)
734 {
735         return 0;
736 }
737 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
738 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
739
740 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
741
742 /*
743  * Clock realtime was set
744  *
745  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
746  * clock.
747  *
748  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
749  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
750  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
751  * call the high resolution interrupt code.
752  */
753 void clock_was_set(void)
754 {
755 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
756         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
757         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
758 #endif
759         timerfd_clock_was_set();
760 }
761
762 /*
763  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
764  * interrupt on all online CPUs.  However, all other CPUs will be
765  * stopped with IRQs interrupts disabled so the clock_was_set() call
766  * must be deferred.
767  */
768 void hrtimers_resume(void)
769 {
770         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
771                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
772
773         /* Retrigger on the local CPU */
774         retrigger_next_event(NULL);
775         /* And schedule a retrigger for all others */
776         clock_was_set_delayed();
777 }
778
779 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
780 {
781 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
782         if (timer->start_site)
783                 return;
784         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
785         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
786         timer->start_pid = current->pid;
787 #endif
788 }
789
790 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
791 {
792 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
793         timer->start_site = NULL;
794 #endif
795 }
796
797 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
798 {
799 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
800         if (likely(!timer_stats_active))
801                 return;
802         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
803                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
804 #endif
805 }
806
807 /*
808  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
809  */
810 static inline
811 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
812 {
813         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
814 }
815
816 /**
817  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
818  * @timer:      hrtimer to forward
819  * @now:        forward past this time
820  * @interval:   the interval to forward
821  *
822  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
823  * Returns the number of overruns.
824  *
825  * Can be safely called from the callback function of @timer. If
826  * called from other contexts @timer must neither be enqueued nor
827  * running the callback and the caller needs to take care of
828  * serialization.
829  *
830  * Note: This only updates the timer expiry value and does not requeue
831  * the timer.
832  */
833 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
834 {
835         u64 orun = 1;
836         ktime_t delta;
837
838         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
839
840         if (delta.tv64 < 0)
841                 return 0;
842
843         if (WARN_ON(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
844                 return 0;
845
846         if (interval.tv64 < hrtimer_resolution)
847                 interval.tv64 = hrtimer_resolution;
848
849         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
850                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
851
852                 orun = ktime_divns(delta, incr);
853                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
854                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
855                         return orun;
856                 /*
857                  * This (and the ktime_add() below) is the
858                  * correction for exact:
859                  */
860                 orun++;
861         }
862         hrtimer_add_expires(timer, interval);
863
864         return orun;
865 }
866 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
867
868 /*
869  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
870  *
871  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
872  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
873  *
874  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
875  */
876 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
877                            struct hrtimer_clock_base *base)
878 {
879         debug_activate(timer);
880
881         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
882
883         timer->state = HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
884
885         return timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
886 }
887
888 /*
889  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
890  *
891  * Caller must hold the base lock.
892  *
893  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
894  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
895  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
896  * anyway (e.g. timer interrupt)
897  */
898 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
899                              struct hrtimer_clock_base *base,
900                              u8 newstate, int reprogram)
901 {
902         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
903         u8 state = timer->state;
904
905         timer->state = newstate;
906         if (!(state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
907                 return;
908
909         if (!timerqueue_del(&base->active, &timer->node))
910                 cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
911
912 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
913         /*
914          * Note: If reprogram is false we do not update
915          * cpu_base->next_timer. This happens when we remove the first
916          * timer on a remote cpu. No harm as we never dereference
917          * cpu_base->next_timer. So the worst thing what can happen is
918          * an superflous call to hrtimer_force_reprogram() on the
919          * remote cpu later on if the same timer gets enqueued again.
920          */
921         if (reprogram && timer == cpu_base->next_timer)
922                 hrtimer_force_reprogram(cpu_base, 1);
923 #endif
924 }
925
926 /*
927  * remove hrtimer, called with base lock held
928  */
929 static inline int
930 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base, bool restart)
931 {
932         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
933                 u8 state = timer->state;
934                 int reprogram;
935
936                 /*
937                  * Remove the timer and force reprogramming when high
938                  * resolution mode is active and the timer is on the current
939                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
940                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
941                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
942                  * rare case and less expensive than a smp call.
943                  */
944                 debug_deactivate(timer);
945                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
946                 reprogram = base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
947
948                 if (!restart)
949                         state = HRTIMER_STATE_INACTIVE;
950
951                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
952                 return 1;
953         }
954         return 0;
955 }
956
957 static inline ktime_t hrtimer_update_lowres(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
958                                             const enum hrtimer_mode mode)
959 {
960 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
961         /*
962          * CONFIG_TIME_LOW_RES indicates that the system has no way to return
963          * granular time values. For relative timers we add hrtimer_resolution
964          * (i.e. one jiffie) to prevent short timeouts.
965          */
966         timer->is_rel = mode & HRTIMER_MODE_REL;
967         if (timer->is_rel)
968                 tim = ktime_add_safe(tim, ktime_set(0, hrtimer_resolution));
969 #endif
970         return tim;
971 }
972
973 /**
974  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
975  * @timer:      the timer to be added
976  * @tim:        expiry time
977  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
978  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
979  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
980  */
981 void hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
982                             unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
983 {
984         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
985         unsigned long flags;
986         int leftmost;
987
988         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
989
990         /* Remove an active timer from the queue: */
991         remove_hrtimer(timer, base, true);
992
993         if (mode & HRTIMER_MODE_REL)
994                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
995
996         tim = hrtimer_update_lowres(timer, tim, mode);
997
998         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
999
1000         /* Switch the timer base, if necessary: */
1001         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
1002
1003         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
1004
1005         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1006         if (!leftmost)
1007                 goto unlock;
1008
1009         if (!hrtimer_is_hres_active(timer)) {
1010                 /*
1011                  * Kick to reschedule the next tick to handle the new timer
1012                  * on dynticks target.
1013                  */
1014                 if (new_base->cpu_base->nohz_active)
1015                         wake_up_nohz_cpu(new_base->cpu_base->cpu);
1016         } else {
1017                 hrtimer_reprogram(timer, new_base);
1018         }
1019 unlock:
1020         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1021 }
1022 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1023
1024 /**
1025  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1026  * @timer:      hrtimer to stop
1027  *
1028  * Returns:
1029  *  0 when the timer was not active
1030  *  1 when the timer was active
1031  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1032  *    cannot be stopped
1033  */
1034 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1035 {
1036         struct hrtimer_clock_base *base;
1037         unsigned long flags;
1038         int ret = -1;
1039
1040         /*
1041          * Check lockless first. If the timer is not active (neither
1042          * enqueued nor running the callback, nothing to do here.  The
1043          * base lock does not serialize against a concurrent enqueue,
1044          * so we can avoid taking it.
1045          */
1046         if (!hrtimer_active(timer))
1047                 return 0;
1048
1049         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1050
1051         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1052                 ret = remove_hrtimer(timer, base, false);
1053
1054         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1055
1056         return ret;
1057
1058 }
1059 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1060
1061 /**
1062  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1063  * @timer:      the timer to be cancelled
1064  *
1065  * Returns:
1066  *  0 when the timer was not active
1067  *  1 when the timer was active
1068  */
1069 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1070 {
1071         for (;;) {
1072                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1073
1074                 if (ret >= 0)
1075                         return ret;
1076                 cpu_relax();
1077         }
1078 }
1079 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1080
1081 /**
1082  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1083  * @timer:      the timer to read
1084  * @adjust:     adjust relative timers when CONFIG_TIME_LOW_RES=y
1085  */
1086 ktime_t __hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer, bool adjust)
1087 {
1088         unsigned long flags;
1089         ktime_t rem;
1090
1091         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1092         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES) && adjust)
1093                 rem = hrtimer_expires_remaining_adjusted(timer);
1094         else
1095                 rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1096         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1097
1098         return rem;
1099 }
1100 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hrtimer_get_remaining);
1101
1102 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1103 /**
1104  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1105  *
1106  * Returns the next expiry time or KTIME_MAX if no timer is pending.
1107  */
1108 u64 hrtimer_get_next_event(void)
1109 {
1110         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1111         u64 expires = KTIME_MAX;
1112         unsigned long flags;
1113
1114         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1115
1116         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1117                 expires = __hrtimer_get_next_event(cpu_base).tv64;
1118
1119         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1120
1121         return expires;
1122 }
1123 #endif
1124
1125 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1126                            enum hrtimer_mode mode)
1127 {
1128         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1129         int base;
1130
1131         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1132
1133         cpu_base = raw_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1134
1135         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1136                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1137
1138         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1139         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1140         timerqueue_init(&timer->node);
1141
1142 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1143         timer->start_site = NULL;
1144         timer->start_pid = -1;
1145         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1146 #endif
1147 }
1148
1149 /**
1150  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1151  * @timer:      the timer to be initialized
1152  * @clock_id:   the clock to be used
1153  * @mode:       timer mode abs/rel
1154  */
1155 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1156                   enum hrtimer_mode mode)
1157 {
1158         debug_init(timer, clock_id, mode);
1159         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1160 }
1161 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1162
1163 /*
1164  * A timer is active, when it is enqueued into the rbtree or the
1165  * callback function is running or it's in the state of being migrated
1166  * to another cpu.
1167  *
1168  * It is important for this function to not return a false negative.
1169  */
1170 bool hrtimer_active(const struct hrtimer *timer)
1171 {
1172         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1173         unsigned int seq;
1174
1175         do {
1176                 cpu_base = READ_ONCE(timer->base->cpu_base);
1177                 seq = raw_read_seqcount_begin(&cpu_base->seq);
1178
1179                 if (timer->state != HRTIMER_STATE_INACTIVE ||
1180                     cpu_base->running == timer)
1181                         return true;
1182
1183         } while (read_seqcount_retry(&cpu_base->seq, seq) ||
1184                  cpu_base != READ_ONCE(timer->base->cpu_base));
1185
1186         return false;
1187 }
1188 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_active);
1189
1190 /*
1191  * The write_seqcount_barrier()s in __run_hrtimer() split the thing into 3
1192  * distinct sections:
1193  *
1194  *  - queued:   the timer is queued
1195  *  - callback: the timer is being ran
1196  *  - post:     the timer is inactive or (re)queued
1197  *
1198  * On the read side we ensure we observe timer->state and cpu_base->running
1199  * from the same section, if anything changed while we looked at it, we retry.
1200  * This includes timer->base changing because sequence numbers alone are
1201  * insufficient for that.
1202  *
1203  * The sequence numbers are required because otherwise we could still observe
1204  * a false negative if the read side got smeared over multiple consequtive
1205  * __run_hrtimer() invocations.
1206  */
1207
1208 static void __run_hrtimer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
1209                           struct hrtimer_clock_base *base,
1210                           struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1211 {
1212         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1213         int restart;
1214
1215         lockdep_assert_held(&cpu_base->lock);
1216
1217         debug_deactivate(timer);
1218         cpu_base->running = timer;
1219
1220         /*
1221          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1222          *
1223          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1224          * hrtimer_active() cannot observe cpu_base->running == NULL &&
1225          * timer->state == INACTIVE.
1226          */
1227         raw_write_seqcount_barrier(&cpu_base->seq);
1228
1229         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE, 0);
1230         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1231         fn = timer->function;
1232
1233         /*
1234          * Clear the 'is relative' flag for the TIME_LOW_RES case. If the
1235          * timer is restarted with a period then it becomes an absolute
1236          * timer. If its not restarted it does not matter.
1237          */
1238         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES))
1239                 timer->is_rel = false;
1240
1241         /*
1242          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1243          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1244          * the timer base.
1245          */
1246         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1247         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1248         restart = fn(timer);
1249         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1250         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1251
1252         /*
1253          * Note: We clear the running state after enqueue_hrtimer and
1254          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1255          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1256          *
1257          * Note: Because we dropped the cpu_base->lock above,
1258          * hrtimer_start_range_ns() can have popped in and enqueued the timer
1259          * for us already.
1260          */
1261         if (restart != HRTIMER_NORESTART &&
1262             !(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
1263                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1264
1265         /*
1266          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1267          *
1268          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1269          * hrtimer_active() cannot observe cpu_base->running == NULL &&
1270          * timer->state == INACTIVE.
1271          */
1272         raw_write_seqcount_barrier(&cpu_base->seq);
1273
1274         WARN_ON_ONCE(cpu_base->running != timer);
1275         cpu_base->running = NULL;
1276 }
1277
1278 static void __hrtimer_run_queues(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, ktime_t now)
1279 {
1280         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1281         unsigned int active = cpu_base->active_bases;
1282
1283         for (; active; base++, active >>= 1) {
1284                 struct timerqueue_node *node;
1285                 ktime_t basenow;
1286
1287                 if (!(active & 0x01))
1288                         continue;
1289
1290                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1291
1292                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1293                         struct hrtimer *timer;
1294
1295                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1296
1297                         /*
1298                          * The immediate goal for using the softexpires is
1299                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1300                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1301                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1302                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1303                          * overlapping intervals and instead use the simple
1304                          * BST we already have.
1305                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1306                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1307                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1308                          */
1309                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer))
1310                                 break;
1311
1312                         __run_hrtimer(cpu_base, base, timer, &basenow);
1313                 }
1314         }
1315 }
1316
1317 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1318
1319 /*
1320  * High resolution timer interrupt
1321  * Called with interrupts disabled
1322  */
1323 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1324 {
1325         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1326         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1327         int retries = 0;
1328
1329         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1330         cpu_base->nr_events++;
1331         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1332
1333         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1334         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1335 retry:
1336         cpu_base->in_hrtirq = 1;
1337         /*
1338          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1339          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1340          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1341          * timers which run their callback and need to be requeued on
1342          * this CPU.
1343          */
1344         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1345
1346         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now);
1347
1348         /* Reevaluate the clock bases for the next expiry */
1349         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
1350         /*
1351          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1352          * against it.
1353          */
1354         cpu_base->expires_next = expires_next;
1355         cpu_base->in_hrtirq = 0;
1356         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1357
1358         /* Reprogramming necessary ? */
1359         if (!tick_program_event(expires_next, 0)) {
1360                 cpu_base->hang_detected = 0;
1361                 return;
1362         }
1363
1364         /*
1365          * The next timer was already expired due to:
1366          * - tracing
1367          * - long lasting callbacks
1368          * - being scheduled away when running in a VM
1369          *
1370          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1371          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1372          * overreacting on some spurious event.
1373          *
1374          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1375          * the current time.
1376          */
1377         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1378         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1379         cpu_base->nr_retries++;
1380         if (++retries < 3)
1381                 goto retry;
1382         /*
1383          * Give the system a chance to do something else than looping
1384          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1385          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1386          * time away.
1387          */
1388         cpu_base->nr_hangs++;
1389         cpu_base->hang_detected = 1;
1390         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1391         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1392         if ((unsigned int)delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time)
1393                 cpu_base->max_hang_time = (unsigned int) delta.tv64;
1394         /*
1395          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1396          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1397          */
1398         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1399                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1400         else
1401                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1402         tick_program_event(expires_next, 1);
1403         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1404                     ktime_to_ns(delta));
1405 }
1406
1407 /*
1408  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1409  * disabled.
1410  */
1411 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1412 {
1413         struct tick_device *td;
1414
1415         if (!hrtimer_hres_active())
1416                 return;
1417
1418         td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
1419         if (td && td->evtdev)
1420                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1421 }
1422
1423 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1424
1425 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1426
1427 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1428
1429 /*
1430  * Called from run_local_timers in hardirq context every jiffy
1431  */
1432 void hrtimer_run_queues(void)
1433 {
1434         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1435         ktime_t now;
1436
1437         if (__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1438                 return;
1439
1440         /*
1441          * This _is_ ugly: We have to check periodically, whether we
1442          * can switch to highres and / or nohz mode. The clocksource
1443          * switch happens with xtime_lock held. Notification from
1444          * there only sets the check bit in the tick_oneshot code,
1445          * otherwise we might deadlock vs. xtime_lock.
1446          */
1447         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled())) {
1448                 hrtimer_switch_to_hres();
1449                 return;
1450         }
1451
1452         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1453         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1454         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now);
1455         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1456 }
1457
1458 /*
1459  * Sleep related functions:
1460  */
1461 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1462 {
1463         struct hrtimer_sleeper *t =
1464                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1465         struct task_struct *task = t->task;
1466
1467         t->task = NULL;
1468         if (task)
1469                 wake_up_process(task);
1470
1471         return HRTIMER_NORESTART;
1472 }
1473
1474 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1475 {
1476         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1477         sl->task = task;
1478 }
1479 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1480
1481 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1482 {
1483         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1484
1485         do {
1486                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1487                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1488
1489                 if (likely(t->task))
1490                         freezable_schedule();
1491
1492                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1493                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1494
1495         } while (t->task && !signal_pending(current));
1496
1497         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1498
1499         return t->task == NULL;
1500 }
1501
1502 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1503 {
1504         struct timespec rmt;
1505         ktime_t rem;
1506
1507         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1508         if (rem.tv64 <= 0)
1509                 return 0;
1510         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1511
1512         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1513                 return -EFAULT;
1514
1515         return 1;
1516 }
1517
1518 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1519 {
1520         struct hrtimer_sleeper t;
1521         struct timespec __user  *rmtp;
1522         int ret = 0;
1523
1524         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1525                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1526         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1527
1528         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1529                 goto out;
1530
1531         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1532         if (rmtp) {
1533                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1534                 if (ret <= 0)
1535                         goto out;
1536         }
1537
1538         /* The other values in restart are already filled in */
1539         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1540 out:
1541         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1542         return ret;
1543 }
1544
1545 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1546                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1547 {
1548         struct restart_block *restart;
1549         struct hrtimer_sleeper t;
1550         int ret = 0;
1551         unsigned long slack;
1552
1553         slack = current->timer_slack_ns;
1554         if (dl_task(current) || rt_task(current))
1555                 slack = 0;
1556
1557         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1558         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1559         if (do_nanosleep(&t, mode))
1560                 goto out;
1561
1562         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1563         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1564                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1565                 goto out;
1566         }
1567
1568         if (rmtp) {
1569                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1570                 if (ret <= 0)
1571                         goto out;
1572         }
1573
1574         restart = &current->restart_block;
1575         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1576         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1577         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1578         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1579
1580         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1581 out:
1582         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1583         return ret;
1584 }
1585
1586 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1587                 struct timespec __user *, rmtp)
1588 {
1589         struct timespec tu;
1590
1591         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1592                 return -EFAULT;
1593
1594         if (!timespec_valid(&tu))
1595                 return -EINVAL;
1596
1597         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1598 }
1599
1600 /*
1601  * Functions related to boot-time initialization:
1602  */
1603 static void init_hrtimers_cpu(int cpu)
1604 {
1605         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1606         int i;
1607
1608         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1609                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1610                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1611         }
1612
1613         cpu_base->cpu = cpu;
1614         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1615 }
1616
1617 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1618
1619 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1620                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1621 {
1622         struct hrtimer *timer;
1623         struct timerqueue_node *node;
1624
1625         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1626                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1627                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1628                 debug_deactivate(timer);
1629
1630                 /*
1631                  * Mark it as ENQUEUED not INACTIVE otherwise the
1632                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1633                  * under us on another CPU
1634                  */
1635                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_ENQUEUED, 0);
1636                 timer->base = new_base;
1637                 /*
1638                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1639                  * reprogram the event device in case the timer
1640                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1641                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1642                  * sort out already expired timers and reprogram the
1643                  * event device.
1644                  */
1645                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1646         }
1647 }
1648
1649 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1650 {
1651         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1652         int i;
1653
1654         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1655         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1656
1657         local_irq_disable();
1658         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1659         new_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1660         /*
1661          * The caller is globally serialized and nobody else
1662          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1663          */
1664         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1665         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1666
1667         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1668                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1669                                      &new_base->clock_base[i]);
1670         }
1671
1672         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1673         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1674
1675         /* Check, if we got expired work to do */
1676         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1677         local_irq_enable();
1678 }
1679
1680 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1681
1682 static int hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1683                                         unsigned long action, void *hcpu)
1684 {
1685         int scpu = (long)hcpu;
1686
1687         switch (action) {
1688
1689         case CPU_UP_PREPARE:
1690         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1691                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1692                 break;
1693
1694 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1695         case CPU_DEAD:
1696         case CPU_DEAD_FROZEN:
1697                 migrate_hrtimers(scpu);
1698                 break;
1699 #endif
1700
1701         default:
1702                 break;
1703         }
1704
1705         return NOTIFY_OK;
1706 }
1707
1708 static struct notifier_block hrtimers_nb = {
1709         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1710 };
1711
1712 void __init hrtimers_init(void)
1713 {
1714         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1715                           (void *)(long)smp_processor_id());
1716         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1717 }
1718
1719 /**
1720  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1721  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1722  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1723  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1724  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1725  */
1726 int __sched
1727 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1728                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1729 {
1730         struct hrtimer_sleeper t;
1731
1732         /*
1733          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1734          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1735          */
1736         if (expires && !expires->tv64) {
1737                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1738                 return 0;
1739         }
1740
1741         /*
1742          * A NULL parameter means "infinite"
1743          */
1744         if (!expires) {
1745                 schedule();
1746                 return -EINTR;
1747         }
1748
1749         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1750         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1751
1752         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1753
1754         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1755
1756         if (likely(t.task))
1757                 schedule();
1758
1759         hrtimer_cancel(&t.timer);
1760         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1761
1762         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1763
1764         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1765 }
1766
1767 /**
1768  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1769  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1770  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1771  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1772  *
1773  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1774  * elapsed. The routine will return immediately unless
1775  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1776  *
1777  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1778  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1779  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1780  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1781  *
1782  * You can set the task state as follows -
1783  *
1784  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1785  * pass before the routine returns.
1786  *
1787  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1788  * delivered to the current task.
1789  *
1790  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1791  * routine returns.
1792  *
1793  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1794  */
1795 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1796                                      const enum hrtimer_mode mode)
1797 {
1798         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1799                                               CLOCK_MONOTONIC);
1800 }
1801 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1802
1803 /**
1804  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1805  * @expires:    timeout value (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  * You can set the task state as follows -
1813  *
1814  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1815  * pass before the routine returns.
1816  *
1817  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1818  * delivered to the current task.
1819  *
1820  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1821  * routine returns.
1822  *
1823  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1824  */
1825 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1826                                const enum hrtimer_mode mode)
1827 {
1828         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1829 }
1830 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);