timers: Remove set_timer_slack() leftovers
[cascardo/linux.git] / kernel / time / timer.c
1 /*
2  *  linux/kernel/timer.c
3  *
4  *  Kernel internal timers
5  *
6  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
7  *
8  *  1997-01-28  Modified by Finn Arne Gangstad to make timers scale better.
9  *
10  *  1997-09-10  Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
11  *              "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
12  *  1998-12-24  Fixed a xtime SMP race (we need the xtime_lock rw spinlock to
13  *              serialize accesses to xtime/lost_ticks).
14  *                              Copyright (C) 1998  Andrea Arcangeli
15  *  1999-03-10  Improved NTP compatibility by Ulrich Windl
16  *  2002-05-31  Move sys_sysinfo here and make its locking sane, Robert Love
17  *  2000-10-05  Implemented scalable SMP per-CPU timer handling.
18  *                              Copyright (C) 2000, 2001, 2002  Ingo Molnar
19  *              Designed by David S. Miller, Alexey Kuznetsov and Ingo Molnar
20  */
21
22 #include <linux/kernel_stat.h>
23 #include <linux/export.h>
24 #include <linux/interrupt.h>
25 #include <linux/percpu.h>
26 #include <linux/init.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/swap.h>
29 #include <linux/pid_namespace.h>
30 #include <linux/notifier.h>
31 #include <linux/thread_info.h>
32 #include <linux/time.h>
33 #include <linux/jiffies.h>
34 #include <linux/posix-timers.h>
35 #include <linux/cpu.h>
36 #include <linux/syscalls.h>
37 #include <linux/delay.h>
38 #include <linux/tick.h>
39 #include <linux/kallsyms.h>
40 #include <linux/irq_work.h>
41 #include <linux/sched.h>
42 #include <linux/sched/sysctl.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/compat.h>
45
46 #include <asm/uaccess.h>
47 #include <asm/unistd.h>
48 #include <asm/div64.h>
49 #include <asm/timex.h>
50 #include <asm/io.h>
51
52 #include "tick-internal.h"
53
54 #define CREATE_TRACE_POINTS
55 #include <trace/events/timer.h>
56
57 __visible u64 jiffies_64 __cacheline_aligned_in_smp = INITIAL_JIFFIES;
58
59 EXPORT_SYMBOL(jiffies_64);
60
61 /*
62  * The timer wheel has LVL_DEPTH array levels. Each level provides an array of
63  * LVL_SIZE buckets. Each level is driven by its own clock and therefor each
64  * level has a different granularity.
65  *
66  * The level granularity is:            LVL_CLK_DIV ^ lvl
67  * The level clock frequency is:        HZ / (LVL_CLK_DIV ^ level)
68  *
69  * The array level of a newly armed timer depends on the relative expiry
70  * time. The farther the expiry time is away the higher the array level and
71  * therefor the granularity becomes.
72  *
73  * Contrary to the original timer wheel implementation, which aims for 'exact'
74  * expiry of the timers, this implementation removes the need for recascading
75  * the timers into the lower array levels. The previous 'classic' timer wheel
76  * implementation of the kernel already violated the 'exact' expiry by adding
77  * slack to the expiry time to provide batched expiration. The granularity
78  * levels provide implicit batching.
79  *
80  * This is an optimization of the original timer wheel implementation for the
81  * majority of the timer wheel use cases: timeouts. The vast majority of
82  * timeout timers (networking, disk I/O ...) are canceled before expiry. If
83  * the timeout expires it indicates that normal operation is disturbed, so it
84  * does not matter much whether the timeout comes with a slight delay.
85  *
86  * The only exception to this are networking timers with a small expiry
87  * time. They rely on the granularity. Those fit into the first wheel level,
88  * which has HZ granularity.
89  *
90  * We don't have cascading anymore. timers with a expiry time above the
91  * capacity of the last wheel level are force expired at the maximum timeout
92  * value of the last wheel level. From data sampling we know that the maximum
93  * value observed is 5 days (network connection tracking), so this should not
94  * be an issue.
95  *
96  * The currently chosen array constants values are a good compromise between
97  * array size and granularity.
98  *
99  * This results in the following granularity and range levels:
100  *
101  * HZ 1000 steps
102  * Level Offset  Granularity            Range
103  *  0      0         1 ms                0 ms -         63 ms
104  *  1     64         8 ms               64 ms -        511 ms
105  *  2    128        64 ms              512 ms -       4095 ms (512ms - ~4s)
106  *  3    192       512 ms             4096 ms -      32767 ms (~4s - ~32s)
107  *  4    256      4096 ms (~4s)      32768 ms -     262143 ms (~32s - ~4m)
108  *  5    320     32768 ms (~32s)    262144 ms -    2097151 ms (~4m - ~34m)
109  *  6    384    262144 ms (~4m)    2097152 ms -   16777215 ms (~34m - ~4h)
110  *  7    448   2097152 ms (~34m)  16777216 ms -  134217727 ms (~4h - ~1d)
111  *  8    512  16777216 ms (~4h)  134217728 ms - 1073741822 ms (~1d - ~12d)
112  *
113  * HZ  300
114  * Level Offset  Granularity            Range
115  *  0      0         3 ms                0 ms -        210 ms
116  *  1     64        26 ms              213 ms -       1703 ms (213ms - ~1s)
117  *  2    128       213 ms             1706 ms -      13650 ms (~1s - ~13s)
118  *  3    192      1706 ms (~1s)      13653 ms -     109223 ms (~13s - ~1m)
119  *  4    256     13653 ms (~13s)    109226 ms -     873810 ms (~1m - ~14m)
120  *  5    320    109226 ms (~1m)     873813 ms -    6990503 ms (~14m - ~1h)
121  *  6    384    873813 ms (~14m)   6990506 ms -   55924050 ms (~1h - ~15h)
122  *  7    448   6990506 ms (~1h)   55924053 ms -  447392423 ms (~15h - ~5d)
123  *  8    512  55924053 ms (~15h) 447392426 ms - 3579139406 ms (~5d - ~41d)
124  *
125  * HZ  250
126  * Level Offset  Granularity            Range
127  *  0      0         4 ms                0 ms -        255 ms
128  *  1     64        32 ms              256 ms -       2047 ms (256ms - ~2s)
129  *  2    128       256 ms             2048 ms -      16383 ms (~2s - ~16s)
130  *  3    192      2048 ms (~2s)      16384 ms -     131071 ms (~16s - ~2m)
131  *  4    256     16384 ms (~16s)    131072 ms -    1048575 ms (~2m - ~17m)
132  *  5    320    131072 ms (~2m)    1048576 ms -    8388607 ms (~17m - ~2h)
133  *  6    384   1048576 ms (~17m)   8388608 ms -   67108863 ms (~2h - ~18h)
134  *  7    448   8388608 ms (~2h)   67108864 ms -  536870911 ms (~18h - ~6d)
135  *  8    512  67108864 ms (~18h) 536870912 ms - 4294967288 ms (~6d - ~49d)
136  *
137  * HZ  100
138  * Level Offset  Granularity            Range
139  *  0      0         10 ms               0 ms -        630 ms
140  *  1     64         80 ms             640 ms -       5110 ms (640ms - ~5s)
141  *  2    128        640 ms            5120 ms -      40950 ms (~5s - ~40s)
142  *  3    192       5120 ms (~5s)     40960 ms -     327670 ms (~40s - ~5m)
143  *  4    256      40960 ms (~40s)   327680 ms -    2621430 ms (~5m - ~43m)
144  *  5    320     327680 ms (~5m)   2621440 ms -   20971510 ms (~43m - ~5h)
145  *  6    384    2621440 ms (~43m) 20971520 ms -  167772150 ms (~5h - ~1d)
146  *  7    448   20971520 ms (~5h) 167772160 ms - 1342177270 ms (~1d - ~15d)
147  */
148
149 /* Clock divisor for the next level */
150 #define LVL_CLK_SHIFT   3
151 #define LVL_CLK_DIV     (1UL << LVL_CLK_SHIFT)
152 #define LVL_CLK_MASK    (LVL_CLK_DIV - 1)
153 #define LVL_SHIFT(n)    ((n) * LVL_CLK_SHIFT)
154 #define LVL_GRAN(n)     (1UL << LVL_SHIFT(n))
155
156 /*
157  * The time start value for each level to select the bucket at enqueue
158  * time.
159  */
160 #define LVL_START(n)    ((LVL_SIZE - 1) << (((n) - 1) * LVL_CLK_SHIFT))
161
162 /* Size of each clock level */
163 #define LVL_BITS        6
164 #define LVL_SIZE        (1UL << LVL_BITS)
165 #define LVL_MASK        (LVL_SIZE - 1)
166 #define LVL_OFFS(n)     ((n) * LVL_SIZE)
167
168 /* Level depth */
169 #if HZ > 100
170 # define LVL_DEPTH      9
171 # else
172 # define LVL_DEPTH      8
173 #endif
174
175 /* The cutoff (max. capacity of the wheel) */
176 #define WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF    (LVL_START(LVL_DEPTH))
177 #define WHEEL_TIMEOUT_MAX       (WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF - LVL_GRAN(LVL_DEPTH - 1))
178
179 /*
180  * The resulting wheel size. If NOHZ is configured we allocate two
181  * wheels so we have a separate storage for the deferrable timers.
182  */
183 #define WHEEL_SIZE      (LVL_SIZE * LVL_DEPTH)
184
185 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
186 # define NR_BASES       2
187 # define BASE_STD       0
188 # define BASE_DEF       1
189 #else
190 # define NR_BASES       1
191 # define BASE_STD       0
192 # define BASE_DEF       0
193 #endif
194
195 struct timer_base {
196         spinlock_t              lock;
197         struct timer_list       *running_timer;
198         unsigned long           clk;
199         unsigned int            cpu;
200         bool                    migration_enabled;
201         bool                    nohz_active;
202         DECLARE_BITMAP(pending_map, WHEEL_SIZE);
203         struct hlist_head       vectors[WHEEL_SIZE];
204 } ____cacheline_aligned;
205
206 static DEFINE_PER_CPU(struct timer_base, timer_bases[NR_BASES]);
207
208 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
209 unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
210
211 void timers_update_migration(bool update_nohz)
212 {
213         bool on = sysctl_timer_migration && tick_nohz_active;
214         unsigned int cpu;
215
216         /* Avoid the loop, if nothing to update */
217         if (this_cpu_read(timer_bases[BASE_STD].migration_enabled) == on)
218                 return;
219
220         for_each_possible_cpu(cpu) {
221                 per_cpu(timer_bases[BASE_STD].migration_enabled, cpu) = on;
222                 per_cpu(timer_bases[BASE_DEF].migration_enabled, cpu) = on;
223                 per_cpu(hrtimer_bases.migration_enabled, cpu) = on;
224                 if (!update_nohz)
225                         continue;
226                 per_cpu(timer_bases[BASE_STD].nohz_active, cpu) = true;
227                 per_cpu(timer_bases[BASE_DEF].nohz_active, cpu) = true;
228                 per_cpu(hrtimer_bases.nohz_active, cpu) = true;
229         }
230 }
231
232 int timer_migration_handler(struct ctl_table *table, int write,
233                             void __user *buffer, size_t *lenp,
234                             loff_t *ppos)
235 {
236         static DEFINE_MUTEX(mutex);
237         int ret;
238
239         mutex_lock(&mutex);
240         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
241         if (!ret && write)
242                 timers_update_migration(false);
243         mutex_unlock(&mutex);
244         return ret;
245 }
246 #endif
247
248 static unsigned long round_jiffies_common(unsigned long j, int cpu,
249                 bool force_up)
250 {
251         int rem;
252         unsigned long original = j;
253
254         /*
255          * We don't want all cpus firing their timers at once hitting the
256          * same lock or cachelines, so we skew each extra cpu with an extra
257          * 3 jiffies. This 3 jiffies came originally from the mm/ code which
258          * already did this.
259          * The skew is done by adding 3*cpunr, then round, then subtract this
260          * extra offset again.
261          */
262         j += cpu * 3;
263
264         rem = j % HZ;
265
266         /*
267          * If the target jiffie is just after a whole second (which can happen
268          * due to delays of the timer irq, long irq off times etc etc) then
269          * we should round down to the whole second, not up. Use 1/4th second
270          * as cutoff for this rounding as an extreme upper bound for this.
271          * But never round down if @force_up is set.
272          */
273         if (rem < HZ/4 && !force_up) /* round down */
274                 j = j - rem;
275         else /* round up */
276                 j = j - rem + HZ;
277
278         /* now that we have rounded, subtract the extra skew again */
279         j -= cpu * 3;
280
281         /*
282          * Make sure j is still in the future. Otherwise return the
283          * unmodified value.
284          */
285         return time_is_after_jiffies(j) ? j : original;
286 }
287
288 /**
289  * __round_jiffies - function to round jiffies to a full second
290  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
291  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
292  *
293  * __round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
294  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
295  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
296  * they fire approximately every X seconds.
297  *
298  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
299  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
300  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
301  *
302  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
303  * processors firing at the exact same time, which could lead
304  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
305  *
306  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
307  */
308 unsigned long __round_jiffies(unsigned long j, int cpu)
309 {
310         return round_jiffies_common(j, cpu, false);
311 }
312 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies);
313
314 /**
315  * __round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
316  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
317  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
318  *
319  * __round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
320  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
321  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
322  * they fire approximately every X seconds.
323  *
324  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
325  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
326  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
327  *
328  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
329  * processors firing at the exact same time, which could lead
330  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
331  *
332  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
333  */
334 unsigned long __round_jiffies_relative(unsigned long j, int cpu)
335 {
336         unsigned long j0 = jiffies;
337
338         /* Use j0 because jiffies might change while we run */
339         return round_jiffies_common(j + j0, cpu, false) - j0;
340 }
341 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_relative);
342
343 /**
344  * round_jiffies - function to round jiffies to a full second
345  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
346  *
347  * round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
348  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
349  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
350  * they fire approximately every X seconds.
351  *
352  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
353  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
354  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
355  *
356  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
357  */
358 unsigned long round_jiffies(unsigned long j)
359 {
360         return round_jiffies_common(j, raw_smp_processor_id(), false);
361 }
362 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies);
363
364 /**
365  * round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
366  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
367  *
368  * round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
369  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
370  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
371  * they fire approximately every X seconds.
372  *
373  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
374  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
375  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
376  *
377  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
378  */
379 unsigned long round_jiffies_relative(unsigned long j)
380 {
381         return __round_jiffies_relative(j, raw_smp_processor_id());
382 }
383 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_relative);
384
385 /**
386  * __round_jiffies_up - function to round jiffies up to a full second
387  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
388  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
389  *
390  * This is the same as __round_jiffies() except that it will never
391  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
392  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
393  * early.
394  */
395 unsigned long __round_jiffies_up(unsigned long j, int cpu)
396 {
397         return round_jiffies_common(j, cpu, true);
398 }
399 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_up);
400
401 /**
402  * __round_jiffies_up_relative - function to round jiffies up to a full second
403  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
404  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
405  *
406  * This is the same as __round_jiffies_relative() except that it will never
407  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
408  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
409  * early.
410  */
411 unsigned long __round_jiffies_up_relative(unsigned long j, int cpu)
412 {
413         unsigned long j0 = jiffies;
414
415         /* Use j0 because jiffies might change while we run */
416         return round_jiffies_common(j + j0, cpu, true) - j0;
417 }
418 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_up_relative);
419
420 /**
421  * round_jiffies_up - function to round jiffies up to a full second
422  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
423  *
424  * This is the same as round_jiffies() except that it will never
425  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
426  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
427  * early.
428  */
429 unsigned long round_jiffies_up(unsigned long j)
430 {
431         return round_jiffies_common(j, raw_smp_processor_id(), true);
432 }
433 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_up);
434
435 /**
436  * round_jiffies_up_relative - function to round jiffies up to a full second
437  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
438  *
439  * This is the same as round_jiffies_relative() except that it will never
440  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
441  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
442  * early.
443  */
444 unsigned long round_jiffies_up_relative(unsigned long j)
445 {
446         return __round_jiffies_up_relative(j, raw_smp_processor_id());
447 }
448 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_up_relative);
449
450
451 static inline unsigned int timer_get_idx(struct timer_list *timer)
452 {
453         return (timer->flags & TIMER_ARRAYMASK) >> TIMER_ARRAYSHIFT;
454 }
455
456 static inline void timer_set_idx(struct timer_list *timer, unsigned int idx)
457 {
458         timer->flags = (timer->flags & ~TIMER_ARRAYMASK) |
459                         idx << TIMER_ARRAYSHIFT;
460 }
461
462 /*
463  * Helper function to calculate the array index for a given expiry
464  * time.
465  */
466 static inline unsigned calc_index(unsigned expires, unsigned lvl)
467 {
468         expires = (expires + LVL_GRAN(lvl)) >> LVL_SHIFT(lvl);
469         return LVL_OFFS(lvl) + (expires & LVL_MASK);
470 }
471
472 static void
473 __internal_add_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
474 {
475         unsigned long expires = timer->expires;
476         unsigned long delta = expires - base->clk;
477         struct hlist_head *vec;
478         unsigned int idx;
479
480         if (delta < LVL_START(1)) {
481                 idx = calc_index(expires, 0);
482         } else if (delta < LVL_START(2)) {
483                 idx = calc_index(expires, 1);
484         } else if (delta < LVL_START(3)) {
485                 idx = calc_index(expires, 2);
486         } else if (delta < LVL_START(4)) {
487                 idx = calc_index(expires, 3);
488         } else if (delta < LVL_START(5)) {
489                 idx = calc_index(expires, 4);
490         } else if (delta < LVL_START(6)) {
491                 idx = calc_index(expires, 5);
492         } else if (delta < LVL_START(7)) {
493                 idx = calc_index(expires, 6);
494         } else if (LVL_DEPTH > 8 && delta < LVL_START(8)) {
495                 idx = calc_index(expires, 7);
496         } else if ((long) delta < 0) {
497                 idx = base->clk & LVL_MASK;
498         } else {
499                 /*
500                  * Force expire obscene large timeouts to expire at the
501                  * capacity limit of the wheel.
502                  */
503                 if (expires >= WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF)
504                         expires = WHEEL_TIMEOUT_MAX;
505
506                 idx = calc_index(expires, LVL_DEPTH - 1);
507         }
508         /*
509          * Enqueue the timer into the array bucket, mark it pending in
510          * the bitmap and store the index in the timer flags.
511          */
512         vec = base->vectors + idx;
513         hlist_add_head(&timer->entry, vec);
514         __set_bit(idx, base->pending_map);
515         timer_set_idx(timer, idx);
516 }
517
518 static void internal_add_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
519 {
520         __internal_add_timer(base, timer);
521
522         /*
523          * Check whether the other CPU is in dynticks mode and needs
524          * to be triggered to reevaluate the timer wheel.  We are
525          * protected against the other CPU fiddling with the timer by
526          * holding the timer base lock. This also makes sure that a
527          * CPU on the way to stop its tick can not evaluate the timer
528          * wheel.
529          *
530          * Spare the IPI for deferrable timers on idle targets though.
531          * The next busy ticks will take care of it. Except full dynticks
532          * require special care against races with idle_cpu(), lets deal
533          * with that later.
534          */
535         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && base->nohz_active) {
536                 if (!(timer->flags & TIMER_DEFERRABLE) ||
537                     tick_nohz_full_cpu(base->cpu))
538                         wake_up_nohz_cpu(base->cpu);
539         }
540 }
541
542 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
543 void __timer_stats_timer_set_start_info(struct timer_list *timer, void *addr)
544 {
545         if (timer->start_site)
546                 return;
547
548         timer->start_site = addr;
549         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
550         timer->start_pid = current->pid;
551 }
552
553 static void timer_stats_account_timer(struct timer_list *timer)
554 {
555         void *site;
556
557         /*
558          * start_site can be concurrently reset by
559          * timer_stats_timer_clear_start_info()
560          */
561         site = READ_ONCE(timer->start_site);
562         if (likely(!site))
563                 return;
564
565         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, site,
566                                  timer->function, timer->start_comm,
567                                  timer->flags);
568 }
569
570 #else
571 static void timer_stats_account_timer(struct timer_list *timer) {}
572 #endif
573
574 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
575
576 static struct debug_obj_descr timer_debug_descr;
577
578 static void *timer_debug_hint(void *addr)
579 {
580         return ((struct timer_list *) addr)->function;
581 }
582
583 static bool timer_is_static_object(void *addr)
584 {
585         struct timer_list *timer = addr;
586
587         return (timer->entry.pprev == NULL &&
588                 timer->entry.next == TIMER_ENTRY_STATIC);
589 }
590
591 /*
592  * fixup_init is called when:
593  * - an active object is initialized
594  */
595 static bool timer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
596 {
597         struct timer_list *timer = addr;
598
599         switch (state) {
600         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
601                 del_timer_sync(timer);
602                 debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
603                 return true;
604         default:
605                 return false;
606         }
607 }
608
609 /* Stub timer callback for improperly used timers. */
610 static void stub_timer(unsigned long data)
611 {
612         WARN_ON(1);
613 }
614
615 /*
616  * fixup_activate is called when:
617  * - an active object is activated
618  * - an unknown non-static object is activated
619  */
620 static bool timer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
621 {
622         struct timer_list *timer = addr;
623
624         switch (state) {
625         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
626                 setup_timer(timer, stub_timer, 0);
627                 return true;
628
629         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
630                 WARN_ON(1);
631
632         default:
633                 return false;
634         }
635 }
636
637 /*
638  * fixup_free is called when:
639  * - an active object is freed
640  */
641 static bool timer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
642 {
643         struct timer_list *timer = addr;
644
645         switch (state) {
646         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
647                 del_timer_sync(timer);
648                 debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
649                 return true;
650         default:
651                 return false;
652         }
653 }
654
655 /*
656  * fixup_assert_init is called when:
657  * - an untracked/uninit-ed object is found
658  */
659 static bool timer_fixup_assert_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
660 {
661         struct timer_list *timer = addr;
662
663         switch (state) {
664         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
665                 setup_timer(timer, stub_timer, 0);
666                 return true;
667         default:
668                 return false;
669         }
670 }
671
672 static struct debug_obj_descr timer_debug_descr = {
673         .name                   = "timer_list",
674         .debug_hint             = timer_debug_hint,
675         .is_static_object       = timer_is_static_object,
676         .fixup_init             = timer_fixup_init,
677         .fixup_activate         = timer_fixup_activate,
678         .fixup_free             = timer_fixup_free,
679         .fixup_assert_init      = timer_fixup_assert_init,
680 };
681
682 static inline void debug_timer_init(struct timer_list *timer)
683 {
684         debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
685 }
686
687 static inline void debug_timer_activate(struct timer_list *timer)
688 {
689         debug_object_activate(timer, &timer_debug_descr);
690 }
691
692 static inline void debug_timer_deactivate(struct timer_list *timer)
693 {
694         debug_object_deactivate(timer, &timer_debug_descr);
695 }
696
697 static inline void debug_timer_free(struct timer_list *timer)
698 {
699         debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
700 }
701
702 static inline void debug_timer_assert_init(struct timer_list *timer)
703 {
704         debug_object_assert_init(timer, &timer_debug_descr);
705 }
706
707 static void do_init_timer(struct timer_list *timer, unsigned int flags,
708                           const char *name, struct lock_class_key *key);
709
710 void init_timer_on_stack_key(struct timer_list *timer, unsigned int flags,
711                              const char *name, struct lock_class_key *key)
712 {
713         debug_object_init_on_stack(timer, &timer_debug_descr);
714         do_init_timer(timer, flags, name, key);
715 }
716 EXPORT_SYMBOL_GPL(init_timer_on_stack_key);
717
718 void destroy_timer_on_stack(struct timer_list *timer)
719 {
720         debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
721 }
722 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_timer_on_stack);
723
724 #else
725 static inline void debug_timer_init(struct timer_list *timer) { }
726 static inline void debug_timer_activate(struct timer_list *timer) { }
727 static inline void debug_timer_deactivate(struct timer_list *timer) { }
728 static inline void debug_timer_assert_init(struct timer_list *timer) { }
729 #endif
730
731 static inline void debug_init(struct timer_list *timer)
732 {
733         debug_timer_init(timer);
734         trace_timer_init(timer);
735 }
736
737 static inline void
738 debug_activate(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
739 {
740         debug_timer_activate(timer);
741         trace_timer_start(timer, expires, timer->flags);
742 }
743
744 static inline void debug_deactivate(struct timer_list *timer)
745 {
746         debug_timer_deactivate(timer);
747         trace_timer_cancel(timer);
748 }
749
750 static inline void debug_assert_init(struct timer_list *timer)
751 {
752         debug_timer_assert_init(timer);
753 }
754
755 static void do_init_timer(struct timer_list *timer, unsigned int flags,
756                           const char *name, struct lock_class_key *key)
757 {
758         timer->entry.pprev = NULL;
759         timer->flags = flags | raw_smp_processor_id();
760 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
761         timer->start_site = NULL;
762         timer->start_pid = -1;
763         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
764 #endif
765         lockdep_init_map(&timer->lockdep_map, name, key, 0);
766 }
767
768 /**
769  * init_timer_key - initialize a timer
770  * @timer: the timer to be initialized
771  * @flags: timer flags
772  * @name: name of the timer
773  * @key: lockdep class key of the fake lock used for tracking timer
774  *       sync lock dependencies
775  *
776  * init_timer_key() must be done to a timer prior calling *any* of the
777  * other timer functions.
778  */
779 void init_timer_key(struct timer_list *timer, unsigned int flags,
780                     const char *name, struct lock_class_key *key)
781 {
782         debug_init(timer);
783         do_init_timer(timer, flags, name, key);
784 }
785 EXPORT_SYMBOL(init_timer_key);
786
787 static inline void detach_timer(struct timer_list *timer, bool clear_pending)
788 {
789         struct hlist_node *entry = &timer->entry;
790
791         debug_deactivate(timer);
792
793         __hlist_del(entry);
794         if (clear_pending)
795                 entry->pprev = NULL;
796         entry->next = LIST_POISON2;
797 }
798
799 static int detach_if_pending(struct timer_list *timer, struct timer_base *base,
800                              bool clear_pending)
801 {
802         unsigned idx = timer_get_idx(timer);
803
804         if (!timer_pending(timer))
805                 return 0;
806
807         if (hlist_is_singular_node(&timer->entry, base->vectors + idx))
808                 __clear_bit(idx, base->pending_map);
809
810         detach_timer(timer, clear_pending);
811         return 1;
812 }
813
814 static inline struct timer_base *get_timer_cpu_base(u32 tflags, u32 cpu)
815 {
816         struct timer_base *base = per_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD], cpu);
817
818         /*
819          * If the timer is deferrable and nohz is active then we need to use
820          * the deferrable base.
821          */
822         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && base->nohz_active &&
823             (tflags & TIMER_DEFERRABLE))
824                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF], cpu);
825         return base;
826 }
827
828 static inline struct timer_base *get_timer_this_cpu_base(u32 tflags)
829 {
830         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
831
832         /*
833          * If the timer is deferrable and nohz is active then we need to use
834          * the deferrable base.
835          */
836         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && base->nohz_active &&
837             (tflags & TIMER_DEFERRABLE))
838                 base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF]);
839         return base;
840 }
841
842 static inline struct timer_base *get_timer_base(u32 tflags)
843 {
844         return get_timer_cpu_base(tflags, tflags & TIMER_CPUMASK);
845 }
846
847 static inline struct timer_base *get_target_base(struct timer_base *base,
848                                                  unsigned tflags)
849 {
850 #if defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && defined(CONFIG_SMP)
851         if ((tflags & TIMER_PINNED) || !base->migration_enabled)
852                 return get_timer_this_cpu_base(tflags);
853         return get_timer_cpu_base(tflags, get_nohz_timer_target());
854 #else
855         return get_timer_this_cpu_base(tflags);
856 #endif
857 }
858
859 /*
860  * We are using hashed locking: Holding per_cpu(timer_bases[x]).lock means
861  * that all timers which are tied to this base are locked, and the base itself
862  * is locked too.
863  *
864  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
865  * be found in the base->vectors array.
866  *
867  * When a timer is migrating then the TIMER_MIGRATING flag is set and we need
868  * to wait until the migration is done.
869  */
870 static struct timer_base *lock_timer_base(struct timer_list *timer,
871                                           unsigned long *flags)
872         __acquires(timer->base->lock)
873 {
874         for (;;) {
875                 struct timer_base *base;
876                 u32 tf = timer->flags;
877
878                 if (!(tf & TIMER_MIGRATING)) {
879                         base = get_timer_base(tf);
880                         spin_lock_irqsave(&base->lock, *flags);
881                         if (timer->flags == tf)
882                                 return base;
883                         spin_unlock_irqrestore(&base->lock, *flags);
884                 }
885                 cpu_relax();
886         }
887 }
888
889 static inline int
890 __mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires, bool pending_only)
891 {
892         struct timer_base *base, *new_base;
893         unsigned long flags;
894         int ret = 0;
895
896         /*
897          * TODO: Calculate the array bucket of the timer right here w/o
898          * holding the base lock. This allows to check not only
899          * timer->expires == expires below, but also whether the timer
900          * ends up in the same bucket. If we really need to requeue
901          * the timer then we check whether base->clk have
902          * advanced between here and locking the timer base. If
903          * jiffies advanced we have to recalc the array bucket with the
904          * lock held.
905          */
906
907         /*
908          * This is a common optimization triggered by the
909          * networking code - if the timer is re-modified
910          * to be the same thing then just return:
911          */
912         if (timer_pending(timer)) {
913                 if (timer->expires == expires)
914                         return 1;
915         }
916
917         timer_stats_timer_set_start_info(timer);
918         BUG_ON(!timer->function);
919
920         base = lock_timer_base(timer, &flags);
921
922         ret = detach_if_pending(timer, base, false);
923         if (!ret && pending_only)
924                 goto out_unlock;
925
926         debug_activate(timer, expires);
927
928         new_base = get_target_base(base, timer->flags);
929
930         if (base != new_base) {
931                 /*
932                  * We are trying to schedule the timer on the new base.
933                  * However we can't change timer's base while it is running,
934                  * otherwise del_timer_sync() can't detect that the timer's
935                  * handler yet has not finished. This also guarantees that the
936                  * timer is serialized wrt itself.
937                  */
938                 if (likely(base->running_timer != timer)) {
939                         /* See the comment in lock_timer_base() */
940                         timer->flags |= TIMER_MIGRATING;
941
942                         spin_unlock(&base->lock);
943                         base = new_base;
944                         spin_lock(&base->lock);
945                         WRITE_ONCE(timer->flags,
946                                    (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | base->cpu);
947                 }
948         }
949
950         timer->expires = expires;
951         internal_add_timer(base, timer);
952
953 out_unlock:
954         spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
955
956         return ret;
957 }
958
959 /**
960  * mod_timer_pending - modify a pending timer's timeout
961  * @timer: the pending timer to be modified
962  * @expires: new timeout in jiffies
963  *
964  * mod_timer_pending() is the same for pending timers as mod_timer(),
965  * but will not re-activate and modify already deleted timers.
966  *
967  * It is useful for unserialized use of timers.
968  */
969 int mod_timer_pending(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
970 {
971         return __mod_timer(timer, expires, true);
972 }
973 EXPORT_SYMBOL(mod_timer_pending);
974
975 /**
976  * mod_timer - modify a timer's timeout
977  * @timer: the timer to be modified
978  * @expires: new timeout in jiffies
979  *
980  * mod_timer() is a more efficient way to update the expire field of an
981  * active timer (if the timer is inactive it will be activated)
982  *
983  * mod_timer(timer, expires) is equivalent to:
984  *
985  *     del_timer(timer); timer->expires = expires; add_timer(timer);
986  *
987  * Note that if there are multiple unserialized concurrent users of the
988  * same timer, then mod_timer() is the only safe way to modify the timeout,
989  * since add_timer() cannot modify an already running timer.
990  *
991  * The function returns whether it has modified a pending timer or not.
992  * (ie. mod_timer() of an inactive timer returns 0, mod_timer() of an
993  * active timer returns 1.)
994  */
995 int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
996 {
997         return __mod_timer(timer, expires, false);
998 }
999 EXPORT_SYMBOL(mod_timer);
1000
1001 /**
1002  * add_timer - start a timer
1003  * @timer: the timer to be added
1004  *
1005  * The kernel will do a ->function(->data) callback from the
1006  * timer interrupt at the ->expires point in the future. The
1007  * current time is 'jiffies'.
1008  *
1009  * The timer's ->expires, ->function (and if the handler uses it, ->data)
1010  * fields must be set prior calling this function.
1011  *
1012  * Timers with an ->expires field in the past will be executed in the next
1013  * timer tick.
1014  */
1015 void add_timer(struct timer_list *timer)
1016 {
1017         BUG_ON(timer_pending(timer));
1018         mod_timer(timer, timer->expires);
1019 }
1020 EXPORT_SYMBOL(add_timer);
1021
1022 /**
1023  * add_timer_on - start a timer on a particular CPU
1024  * @timer: the timer to be added
1025  * @cpu: the CPU to start it on
1026  *
1027  * This is not very scalable on SMP. Double adds are not possible.
1028  */
1029 void add_timer_on(struct timer_list *timer, int cpu)
1030 {
1031         struct timer_base *new_base, *base;
1032         unsigned long flags;
1033
1034         timer_stats_timer_set_start_info(timer);
1035         BUG_ON(timer_pending(timer) || !timer->function);
1036
1037         new_base = get_timer_cpu_base(timer->flags, cpu);
1038
1039         /*
1040          * If @timer was on a different CPU, it should be migrated with the
1041          * old base locked to prevent other operations proceeding with the
1042          * wrong base locked.  See lock_timer_base().
1043          */
1044         base = lock_timer_base(timer, &flags);
1045         if (base != new_base) {
1046                 timer->flags |= TIMER_MIGRATING;
1047
1048                 spin_unlock(&base->lock);
1049                 base = new_base;
1050                 spin_lock(&base->lock);
1051                 WRITE_ONCE(timer->flags,
1052                            (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | cpu);
1053         }
1054
1055         debug_activate(timer, timer->expires);
1056         internal_add_timer(base, timer);
1057         spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1058 }
1059 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_timer_on);
1060
1061 /**
1062  * del_timer - deactive a timer.
1063  * @timer: the timer to be deactivated
1064  *
1065  * del_timer() deactivates a timer - this works on both active and inactive
1066  * timers.
1067  *
1068  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
1069  * (ie. del_timer() of an inactive timer returns 0, del_timer() of an
1070  * active timer returns 1.)
1071  */
1072 int del_timer(struct timer_list *timer)
1073 {
1074         struct timer_base *base;
1075         unsigned long flags;
1076         int ret = 0;
1077
1078         debug_assert_init(timer);
1079
1080         timer_stats_timer_clear_start_info(timer);
1081         if (timer_pending(timer)) {
1082                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
1083                 ret = detach_if_pending(timer, base, true);
1084                 spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1085         }
1086
1087         return ret;
1088 }
1089 EXPORT_SYMBOL(del_timer);
1090
1091 /**
1092  * try_to_del_timer_sync - Try to deactivate a timer
1093  * @timer: timer do del
1094  *
1095  * This function tries to deactivate a timer. Upon successful (ret >= 0)
1096  * exit the timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
1097  */
1098 int try_to_del_timer_sync(struct timer_list *timer)
1099 {
1100         struct timer_base *base;
1101         unsigned long flags;
1102         int ret = -1;
1103
1104         debug_assert_init(timer);
1105
1106         base = lock_timer_base(timer, &flags);
1107
1108         if (base->running_timer != timer) {
1109                 timer_stats_timer_clear_start_info(timer);
1110                 ret = detach_if_pending(timer, base, true);
1111         }
1112         spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1113
1114         return ret;
1115 }
1116 EXPORT_SYMBOL(try_to_del_timer_sync);
1117
1118 #ifdef CONFIG_SMP
1119 /**
1120  * del_timer_sync - deactivate a timer and wait for the handler to finish.
1121  * @timer: the timer to be deactivated
1122  *
1123  * This function only differs from del_timer() on SMP: besides deactivating
1124  * the timer it also makes sure the handler has finished executing on other
1125  * CPUs.
1126  *
1127  * Synchronization rules: Callers must prevent restarting of the timer,
1128  * otherwise this function is meaningless. It must not be called from
1129  * interrupt contexts unless the timer is an irqsafe one. The caller must
1130  * not hold locks which would prevent completion of the timer's
1131  * handler. The timer's handler must not call add_timer_on(). Upon exit the
1132  * timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
1133  *
1134  * Note: For !irqsafe timers, you must not hold locks that are held in
1135  *   interrupt context while calling this function. Even if the lock has
1136  *   nothing to do with the timer in question.  Here's why:
1137  *
1138  *    CPU0                             CPU1
1139  *    ----                             ----
1140  *                                   <SOFTIRQ>
1141  *                                   call_timer_fn();
1142  *                                     base->running_timer = mytimer;
1143  *  spin_lock_irq(somelock);
1144  *                                     <IRQ>
1145  *                                        spin_lock(somelock);
1146  *  del_timer_sync(mytimer);
1147  *   while (base->running_timer == mytimer);
1148  *
1149  * Now del_timer_sync() will never return and never release somelock.
1150  * The interrupt on the other CPU is waiting to grab somelock but
1151  * it has interrupted the softirq that CPU0 is waiting to finish.
1152  *
1153  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
1154  */
1155 int del_timer_sync(struct timer_list *timer)
1156 {
1157 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1158         unsigned long flags;
1159
1160         /*
1161          * If lockdep gives a backtrace here, please reference
1162          * the synchronization rules above.
1163          */
1164         local_irq_save(flags);
1165         lock_map_acquire(&timer->lockdep_map);
1166         lock_map_release(&timer->lockdep_map);
1167         local_irq_restore(flags);
1168 #endif
1169         /*
1170          * don't use it in hardirq context, because it
1171          * could lead to deadlock.
1172          */
1173         WARN_ON(in_irq() && !(timer->flags & TIMER_IRQSAFE));
1174         for (;;) {
1175                 int ret = try_to_del_timer_sync(timer);
1176                 if (ret >= 0)
1177                         return ret;
1178                 cpu_relax();
1179         }
1180 }
1181 EXPORT_SYMBOL(del_timer_sync);
1182 #endif
1183
1184 static void call_timer_fn(struct timer_list *timer, void (*fn)(unsigned long),
1185                           unsigned long data)
1186 {
1187         int count = preempt_count();
1188
1189 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1190         /*
1191          * It is permissible to free the timer from inside the
1192          * function that is called from it, this we need to take into
1193          * account for lockdep too. To avoid bogus "held lock freed"
1194          * warnings as well as problems when looking into
1195          * timer->lockdep_map, make a copy and use that here.
1196          */
1197         struct lockdep_map lockdep_map;
1198
1199         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &timer->lockdep_map);
1200 #endif
1201         /*
1202          * Couple the lock chain with the lock chain at
1203          * del_timer_sync() by acquiring the lock_map around the fn()
1204          * call here and in del_timer_sync().
1205          */
1206         lock_map_acquire(&lockdep_map);
1207
1208         trace_timer_expire_entry(timer);
1209         fn(data);
1210         trace_timer_expire_exit(timer);
1211
1212         lock_map_release(&lockdep_map);
1213
1214         if (count != preempt_count()) {
1215                 WARN_ONCE(1, "timer: %pF preempt leak: %08x -> %08x\n",
1216                           fn, count, preempt_count());
1217                 /*
1218                  * Restore the preempt count. That gives us a decent
1219                  * chance to survive and extract information. If the
1220                  * callback kept a lock held, bad luck, but not worse
1221                  * than the BUG() we had.
1222                  */
1223                 preempt_count_set(count);
1224         }
1225 }
1226
1227 static void expire_timers(struct timer_base *base, struct hlist_head *head)
1228 {
1229         while (!hlist_empty(head)) {
1230                 struct timer_list *timer;
1231                 void (*fn)(unsigned long);
1232                 unsigned long data;
1233
1234                 timer = hlist_entry(head->first, struct timer_list, entry);
1235                 timer_stats_account_timer(timer);
1236
1237                 base->running_timer = timer;
1238                 detach_timer(timer, true);
1239
1240                 fn = timer->function;
1241                 data = timer->data;
1242
1243                 if (timer->flags & TIMER_IRQSAFE) {
1244                         spin_unlock(&base->lock);
1245                         call_timer_fn(timer, fn, data);
1246                         spin_lock(&base->lock);
1247                 } else {
1248                         spin_unlock_irq(&base->lock);
1249                         call_timer_fn(timer, fn, data);
1250                         spin_lock_irq(&base->lock);
1251                 }
1252         }
1253 }
1254
1255 static int collect_expired_timers(struct timer_base *base,
1256                                   struct hlist_head *heads)
1257 {
1258         unsigned long clk = base->clk;
1259         struct hlist_head *vec;
1260         int i, levels = 0;
1261         unsigned int idx;
1262
1263         for (i = 0; i < LVL_DEPTH; i++) {
1264                 idx = (clk & LVL_MASK) + i * LVL_SIZE;
1265
1266                 if (__test_and_clear_bit(idx, base->pending_map)) {
1267                         vec = base->vectors + idx;
1268                         hlist_move_list(vec, heads++);
1269                         levels++;
1270                 }
1271                 /* Is it time to look at the next level? */
1272                 if (clk & LVL_CLK_MASK)
1273                         break;
1274                 /* Shift clock for the next level granularity */
1275                 clk >>= LVL_CLK_SHIFT;
1276         }
1277         return levels;
1278 }
1279
1280 /**
1281  * __run_timers - run all expired timers (if any) on this CPU.
1282  * @base: the timer vector to be processed.
1283  */
1284 static inline void __run_timers(struct timer_base *base)
1285 {
1286         struct hlist_head heads[LVL_DEPTH];
1287         int levels;
1288
1289         if (!time_after_eq(jiffies, base->clk))
1290                 return;
1291
1292         spin_lock_irq(&base->lock);
1293
1294         while (time_after_eq(jiffies, base->clk)) {
1295
1296                 levels = collect_expired_timers(base, heads);
1297                 base->clk++;
1298
1299                 while (levels--)
1300                         expire_timers(base, heads + levels);
1301         }
1302         base->running_timer = NULL;
1303         spin_unlock_irq(&base->lock);
1304 }
1305
1306 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1307 /*
1308  * Find the next pending bucket of a level. Search from @offset + @clk upwards
1309  * and if nothing there, search from start of the level (@offset) up to
1310  * @offset + clk.
1311  */
1312 static int next_pending_bucket(struct timer_base *base, unsigned offset,
1313                                unsigned clk)
1314 {
1315         unsigned pos, start = offset + clk;
1316         unsigned end = offset + LVL_SIZE;
1317
1318         pos = find_next_bit(base->pending_map, end, start);
1319         if (pos < end)
1320                 return pos - start;
1321
1322         pos = find_next_bit(base->pending_map, start, offset);
1323         return pos < start ? pos + LVL_SIZE - start : -1;
1324 }
1325
1326 /*
1327  * Search the first expiring timer in the various clock levels.
1328  */
1329 static unsigned long __next_timer_interrupt(struct timer_base *base)
1330 {
1331         unsigned long clk, next, adj;
1332         unsigned lvl, offset = 0;
1333
1334         spin_lock(&base->lock);
1335         next = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
1336         clk = base->clk;
1337         for (lvl = 0; lvl < LVL_DEPTH; lvl++, offset += LVL_SIZE) {
1338                 int pos = next_pending_bucket(base, offset, clk & LVL_MASK);
1339
1340                 if (pos >= 0) {
1341                         unsigned long tmp = clk + (unsigned long) pos;
1342
1343                         tmp <<= LVL_SHIFT(lvl);
1344                         if (time_before(tmp, next))
1345                                 next = tmp;
1346                 }
1347                 /*
1348                  * Clock for the next level. If the current level clock lower
1349                  * bits are zero, we look at the next level as is. If not we
1350                  * need to advance it by one because that's going to be the
1351                  * next expiring bucket in that level. base->clk is the next
1352                  * expiring jiffie. So in case of:
1353                  *
1354                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1355                  *  0    0    0    0    0    0
1356                  *
1357                  * we have to look at all levels @index 0. With
1358                  *
1359                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1360                  *  0    0    0    0    0    2
1361                  *
1362                  * LVL0 has the next expiring bucket @index 2. The upper
1363                  * levels have the next expiring bucket @index 1.
1364                  *
1365                  * In case that the propagation wraps the next level the same
1366                  * rules apply:
1367                  *
1368                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1369                  *  0    0    0    0    F    2
1370                  *
1371                  * So after looking at LVL0 we get:
1372                  *
1373                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1
1374                  *  0    0    0    1    0
1375                  *
1376                  * So no propagation from LVL1 to LVL2 because that happened
1377                  * with the add already, but then we need to propagate further
1378                  * from LVL2 to LVL3.
1379                  *
1380                  * So the simple check whether the lower bits of the current
1381                  * level are 0 or not is sufficient for all cases.
1382                  */
1383                 adj = clk & LVL_CLK_MASK ? 1 : 0;
1384                 clk >>= LVL_CLK_SHIFT;
1385                 clk += adj;
1386         }
1387         spin_unlock(&base->lock);
1388         return next;
1389 }
1390
1391 /*
1392  * Check, if the next hrtimer event is before the next timer wheel
1393  * event:
1394  */
1395 static u64 cmp_next_hrtimer_event(u64 basem, u64 expires)
1396 {
1397         u64 nextevt = hrtimer_get_next_event();
1398
1399         /*
1400          * If high resolution timers are enabled
1401          * hrtimer_get_next_event() returns KTIME_MAX.
1402          */
1403         if (expires <= nextevt)
1404                 return expires;
1405
1406         /*
1407          * If the next timer is already expired, return the tick base
1408          * time so the tick is fired immediately.
1409          */
1410         if (nextevt <= basem)
1411                 return basem;
1412
1413         /*
1414          * Round up to the next jiffie. High resolution timers are
1415          * off, so the hrtimers are expired in the tick and we need to
1416          * make sure that this tick really expires the timer to avoid
1417          * a ping pong of the nohz stop code.
1418          *
1419          * Use DIV_ROUND_UP_ULL to prevent gcc calling __divdi3
1420          */
1421         return DIV_ROUND_UP_ULL(nextevt, TICK_NSEC) * TICK_NSEC;
1422 }
1423
1424 /**
1425  * get_next_timer_interrupt - return the time (clock mono) of the next timer
1426  * @basej:      base time jiffies
1427  * @basem:      base time clock monotonic
1428  *
1429  * Returns the tick aligned clock monotonic time of the next pending
1430  * timer or KTIME_MAX if no timer is pending.
1431  */
1432 u64 get_next_timer_interrupt(unsigned long basej, u64 basem)
1433 {
1434         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1435         u64 expires = KTIME_MAX;
1436         unsigned long nextevt;
1437
1438         /*
1439          * Pretend that there is no timer pending if the cpu is offline.
1440          * Possible pending timers will be migrated later to an active cpu.
1441          */
1442         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
1443                 return expires;
1444
1445         nextevt = __next_timer_interrupt(base);
1446         if (time_before_eq(nextevt, basej))
1447                 expires = basem;
1448         else
1449                 expires = basem + (nextevt - basej) * TICK_NSEC;
1450
1451         return cmp_next_hrtimer_event(basem, expires);
1452 }
1453 #endif
1454
1455 /*
1456  * Called from the timer interrupt handler to charge one tick to the current
1457  * process.  user_tick is 1 if the tick is user time, 0 for system.
1458  */
1459 void update_process_times(int user_tick)
1460 {
1461         struct task_struct *p = current;
1462
1463         /* Note: this timer irq context must be accounted for as well. */
1464         account_process_tick(p, user_tick);
1465         run_local_timers();
1466         rcu_check_callbacks(user_tick);
1467 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
1468         if (in_irq())
1469                 irq_work_tick();
1470 #endif
1471         scheduler_tick();
1472         run_posix_cpu_timers(p);
1473 }
1474
1475 /*
1476  * This function runs timers and the timer-tq in bottom half context.
1477  */
1478 static void run_timer_softirq(struct softirq_action *h)
1479 {
1480         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1481
1482         __run_timers(base);
1483         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && base->nohz_active)
1484                 __run_timers(this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF]));
1485 }
1486
1487 /*
1488  * Called by the local, per-CPU timer interrupt on SMP.
1489  */
1490 void run_local_timers(void)
1491 {
1492         hrtimer_run_queues();
1493         raise_softirq(TIMER_SOFTIRQ);
1494 }
1495
1496 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_ALARM
1497
1498 /*
1499  * For backwards compatibility?  This can be done in libc so Alpha
1500  * and all newer ports shouldn't need it.
1501  */
1502 SYSCALL_DEFINE1(alarm, unsigned int, seconds)
1503 {
1504         return alarm_setitimer(seconds);
1505 }
1506
1507 #endif
1508
1509 static void process_timeout(unsigned long __data)
1510 {
1511         wake_up_process((struct task_struct *)__data);
1512 }
1513
1514 /**
1515  * schedule_timeout - sleep until timeout
1516  * @timeout: timeout value in jiffies
1517  *
1518  * Make the current task sleep until @timeout jiffies have
1519  * elapsed. The routine will return immediately unless
1520  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1521  *
1522  * You can set the task state as follows -
1523  *
1524  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout jiffies are guaranteed to
1525  * pass before the routine returns. The routine will return 0
1526  *
1527  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1528  * delivered to the current task. In this case the remaining time
1529  * in jiffies will be returned, or 0 if the timer expired in time
1530  *
1531  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1532  * routine returns.
1533  *
1534  * Specifying a @timeout value of %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT will schedule
1535  * the CPU away without a bound on the timeout. In this case the return
1536  * value will be %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT.
1537  *
1538  * In all cases the return value is guaranteed to be non-negative.
1539  */
1540 signed long __sched schedule_timeout(signed long timeout)
1541 {
1542         struct timer_list timer;
1543         unsigned long expire;
1544
1545         switch (timeout)
1546         {
1547         case MAX_SCHEDULE_TIMEOUT:
1548                 /*
1549                  * These two special cases are useful to be comfortable
1550                  * in the caller. Nothing more. We could take
1551                  * MAX_SCHEDULE_TIMEOUT from one of the negative value
1552                  * but I' d like to return a valid offset (>=0) to allow
1553                  * the caller to do everything it want with the retval.
1554                  */
1555                 schedule();
1556                 goto out;
1557         default:
1558                 /*
1559                  * Another bit of PARANOID. Note that the retval will be
1560                  * 0 since no piece of kernel is supposed to do a check
1561                  * for a negative retval of schedule_timeout() (since it
1562                  * should never happens anyway). You just have the printk()
1563                  * that will tell you if something is gone wrong and where.
1564                  */
1565                 if (timeout < 0) {
1566                         printk(KERN_ERR "schedule_timeout: wrong timeout "
1567                                 "value %lx\n", timeout);
1568                         dump_stack();
1569                         current->state = TASK_RUNNING;
1570                         goto out;
1571                 }
1572         }
1573
1574         expire = timeout + jiffies;
1575
1576         setup_timer_on_stack(&timer, process_timeout, (unsigned long)current);
1577         __mod_timer(&timer, expire, false);
1578         schedule();
1579         del_singleshot_timer_sync(&timer);
1580
1581         /* Remove the timer from the object tracker */
1582         destroy_timer_on_stack(&timer);
1583
1584         timeout = expire - jiffies;
1585
1586  out:
1587         return timeout < 0 ? 0 : timeout;
1588 }
1589 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout);
1590
1591 /*
1592  * We can use __set_current_state() here because schedule_timeout() calls
1593  * schedule() unconditionally.
1594  */
1595 signed long __sched schedule_timeout_interruptible(signed long timeout)
1596 {
1597         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1598         return schedule_timeout(timeout);
1599 }
1600 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_interruptible);
1601
1602 signed long __sched schedule_timeout_killable(signed long timeout)
1603 {
1604         __set_current_state(TASK_KILLABLE);
1605         return schedule_timeout(timeout);
1606 }
1607 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_killable);
1608
1609 signed long __sched schedule_timeout_uninterruptible(signed long timeout)
1610 {
1611         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1612         return schedule_timeout(timeout);
1613 }
1614 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_uninterruptible);
1615
1616 /*
1617  * Like schedule_timeout_uninterruptible(), except this task will not contribute
1618  * to load average.
1619  */
1620 signed long __sched schedule_timeout_idle(signed long timeout)
1621 {
1622         __set_current_state(TASK_IDLE);
1623         return schedule_timeout(timeout);
1624 }
1625 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_idle);
1626
1627 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1628 static void migrate_timer_list(struct timer_base *new_base, struct hlist_head *head)
1629 {
1630         struct timer_list *timer;
1631         int cpu = new_base->cpu;
1632
1633         while (!hlist_empty(head)) {
1634                 timer = hlist_entry(head->first, struct timer_list, entry);
1635                 detach_timer(timer, false);
1636                 timer->flags = (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | cpu;
1637                 internal_add_timer(new_base, timer);
1638         }
1639 }
1640
1641 static void migrate_timers(int cpu)
1642 {
1643         struct timer_base *old_base;
1644         struct timer_base *new_base;
1645         int b, i;
1646
1647         BUG_ON(cpu_online(cpu));
1648
1649         for (b = 0; b < NR_BASES; b++) {
1650                 old_base = per_cpu_ptr(&timer_bases[b], cpu);
1651                 new_base = get_cpu_ptr(&timer_bases[b]);
1652                 /*
1653                  * The caller is globally serialized and nobody else
1654                  * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1655                  */
1656                 spin_lock_irq(&new_base->lock);
1657                 spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1658
1659                 BUG_ON(old_base->running_timer);
1660
1661                 for (i = 0; i < WHEEL_SIZE; i++)
1662                         migrate_timer_list(new_base, old_base->vectors + i);
1663
1664                 spin_unlock(&old_base->lock);
1665                 spin_unlock_irq(&new_base->lock);
1666                 put_cpu_ptr(&timer_bases);
1667         }
1668 }
1669
1670 static int timer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1671                                 unsigned long action, void *hcpu)
1672 {
1673         switch (action) {
1674         case CPU_DEAD:
1675         case CPU_DEAD_FROZEN:
1676                 migrate_timers((long)hcpu);
1677                 break;
1678         default:
1679                 break;
1680         }
1681
1682         return NOTIFY_OK;
1683 }
1684
1685 static inline void timer_register_cpu_notifier(void)
1686 {
1687         cpu_notifier(timer_cpu_notify, 0);
1688 }
1689 #else
1690 static inline void timer_register_cpu_notifier(void) { }
1691 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1692
1693 static void __init init_timer_cpu(int cpu)
1694 {
1695         struct timer_base *base;
1696         int i;
1697
1698         for (i = 0; i < NR_BASES; i++) {
1699                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[i], cpu);
1700                 base->cpu = cpu;
1701                 spin_lock_init(&base->lock);
1702                 base->clk = jiffies;
1703         }
1704 }
1705
1706 static void __init init_timer_cpus(void)
1707 {
1708         int cpu;
1709
1710         for_each_possible_cpu(cpu)
1711                 init_timer_cpu(cpu);
1712 }
1713
1714 void __init init_timers(void)
1715 {
1716         init_timer_cpus();
1717         init_timer_stats();
1718         timer_register_cpu_notifier();
1719         open_softirq(TIMER_SOFTIRQ, run_timer_softirq);
1720 }
1721
1722 /**
1723  * msleep - sleep safely even with waitqueue interruptions
1724  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
1725  */
1726 void msleep(unsigned int msecs)
1727 {
1728         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
1729
1730         while (timeout)
1731                 timeout = schedule_timeout_uninterruptible(timeout);
1732 }
1733
1734 EXPORT_SYMBOL(msleep);
1735
1736 /**
1737  * msleep_interruptible - sleep waiting for signals
1738  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
1739  */
1740 unsigned long msleep_interruptible(unsigned int msecs)
1741 {
1742         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
1743
1744         while (timeout && !signal_pending(current))
1745                 timeout = schedule_timeout_interruptible(timeout);
1746         return jiffies_to_msecs(timeout);
1747 }
1748
1749 EXPORT_SYMBOL(msleep_interruptible);
1750
1751 static void __sched do_usleep_range(unsigned long min, unsigned long max)
1752 {
1753         ktime_t kmin;
1754         u64 delta;
1755
1756         kmin = ktime_set(0, min * NSEC_PER_USEC);
1757         delta = (u64)(max - min) * NSEC_PER_USEC;
1758         schedule_hrtimeout_range(&kmin, delta, HRTIMER_MODE_REL);
1759 }
1760
1761 /**
1762  * usleep_range - Drop in replacement for udelay where wakeup is flexible
1763  * @min: Minimum time in usecs to sleep
1764  * @max: Maximum time in usecs to sleep
1765  */
1766 void __sched usleep_range(unsigned long min, unsigned long max)
1767 {
1768         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1769         do_usleep_range(min, max);
1770 }
1771 EXPORT_SYMBOL(usleep_range);