Merge branch 'drm-nouveau-next' of git://anongit.freedesktop.org/git/nouveau/linux...
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / 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 /*
58  * The timer bases:
59  *
60  * There are more clockids then hrtimer bases. Thus, we index
61  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
62  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
63  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
64  */
65 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
66 {
67
68         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(hrtimer_bases.lock),
69         .clock_base =
70         {
71                 {
72                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
73                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
74                         .get_time = &ktime_get,
75                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
76                 },
77                 {
78                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
79                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
80                         .get_time = &ktime_get_real,
81                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
82                 },
83                 {
84                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
85                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
86                         .get_time = &ktime_get_boottime,
87                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
88                 },
89                 {
90                         .index = HRTIMER_BASE_TAI,
91                         .clockid = CLOCK_TAI,
92                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
93                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
94                 },
95         }
96 };
97
98 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
99         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
100         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
101         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
102         [CLOCK_TAI]             = HRTIMER_BASE_TAI,
103 };
104
105 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
106 {
107         return hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
108 }
109
110
111 /*
112  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
113  * wall_to_monotonic.
114  */
115 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
116 {
117         ktime_t xtim, mono, boot;
118         struct timespec xts, tom, slp;
119         s32 tai_offset;
120
121         get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(&xts, &tom, &slp);
122         tai_offset = timekeeping_get_tai_offset();
123
124         xtim = timespec_to_ktime(xts);
125         mono = ktime_add(xtim, timespec_to_ktime(tom));
126         boot = ktime_add(mono, timespec_to_ktime(slp));
127         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].softirq_time = xtim;
128         base->clock_base[HRTIMER_BASE_MONOTONIC].softirq_time = mono;
129         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].softirq_time = boot;
130         base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].softirq_time =
131                                 ktime_add(xtim, ktime_set(tai_offset, 0));
132 }
133
134 /*
135  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
136  * single place
137  */
138 #ifdef CONFIG_SMP
139
140 /*
141  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
142  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
143  * locked, and the base itself is locked too.
144  *
145  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
146  * be found on the lists/queues.
147  *
148  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
149  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
150  * locked.
151  */
152 static
153 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
154                                              unsigned long *flags)
155 {
156         struct hrtimer_clock_base *base;
157
158         for (;;) {
159                 base = timer->base;
160                 if (likely(base != NULL)) {
161                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
162                         if (likely(base == timer->base))
163                                 return base;
164                         /* The timer has migrated to another CPU: */
165                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
166                 }
167                 cpu_relax();
168         }
169 }
170
171 /*
172  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
173  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
174  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
175  *
176  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
177  */
178 static int
179 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
180 {
181 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
182         ktime_t expires;
183
184         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
185                 return 0;
186
187         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
188         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
189 #else
190         return 0;
191 #endif
192 }
193
194 /*
195  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
196  */
197 static inline struct hrtimer_clock_base *
198 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
199                     int pinned)
200 {
201         struct hrtimer_clock_base *new_base;
202         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
203         int this_cpu = smp_processor_id();
204         int cpu = get_nohz_timer_target(pinned);
205         int basenum = base->index;
206
207 again:
208         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
209         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
210
211         if (base != new_base) {
212                 /*
213                  * We are trying to move timer to new_base.
214                  * However we can't change timer's base while it is running,
215                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
216                  * the event source in the high resolution case. The softirq
217                  * code will take care of this when the timer function has
218                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
219                  * the timer is enqueued.
220                  */
221                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
222                         return base;
223
224                 /* See the comment in lock_timer_base() */
225                 timer->base = NULL;
226                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
227                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
228
229                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
230                         cpu = this_cpu;
231                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
232                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
233                         timer->base = base;
234                         goto again;
235                 }
236                 timer->base = new_base;
237         } else {
238                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
239                         cpu = this_cpu;
240                         goto again;
241                 }
242         }
243         return new_base;
244 }
245
246 #else /* CONFIG_SMP */
247
248 static inline struct hrtimer_clock_base *
249 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
250 {
251         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
252
253         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
254
255         return base;
256 }
257
258 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
259
260 #endif  /* !CONFIG_SMP */
261
262 /*
263  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
264  * too large for inlining:
265  */
266 #if BITS_PER_LONG < 64
267 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
268 /**
269  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
270  * @kt:         addend
271  * @nsec:       the scalar nsec value to add
272  *
273  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
274  */
275 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
276 {
277         ktime_t tmp;
278
279         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
280                 tmp.tv64 = nsec;
281         } else {
282                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
283
284                 /* Make sure nsec fits into long */
285                 if (unlikely(nsec > KTIME_SEC_MAX))
286                         return (ktime_t){ .tv64 = KTIME_MAX };
287
288                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
289         }
290
291         return ktime_add(kt, tmp);
292 }
293
294 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
295
296 /**
297  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
298  * @kt:         minuend
299  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
300  *
301  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
302  */
303 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
304 {
305         ktime_t tmp;
306
307         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
308                 tmp.tv64 = nsec;
309         } else {
310                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
311
312                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
313         }
314
315         return ktime_sub(kt, tmp);
316 }
317
318 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
319 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
320
321 /*
322  * Divide a ktime value by a nanosecond value
323  */
324 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
325 {
326         u64 dclc;
327         int sft = 0;
328
329         dclc = ktime_to_ns(kt);
330         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
331         while (div >> 32) {
332                 sft++;
333                 div >>= 1;
334         }
335         dclc >>= sft;
336         do_div(dclc, (unsigned long) div);
337
338         return dclc;
339 }
340 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
341
342 /*
343  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
344  */
345 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
346 {
347         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
348
349         /*
350          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
351          * return to user space in a timespec:
352          */
353         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
354                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
355
356         return res;
357 }
358
359 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
360
361 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
362
363 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
364
365 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
366 {
367         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
368 }
369
370 /*
371  * fixup_init is called when:
372  * - an active object is initialized
373  */
374 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
375 {
376         struct hrtimer *timer = addr;
377
378         switch (state) {
379         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
380                 hrtimer_cancel(timer);
381                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
382                 return 1;
383         default:
384                 return 0;
385         }
386 }
387
388 /*
389  * fixup_activate is called when:
390  * - an active object is activated
391  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
392  */
393 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
394 {
395         switch (state) {
396
397         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
398                 WARN_ON_ONCE(1);
399                 return 0;
400
401         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
402                 WARN_ON(1);
403
404         default:
405                 return 0;
406         }
407 }
408
409 /*
410  * fixup_free is called when:
411  * - an active object is freed
412  */
413 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
414 {
415         struct hrtimer *timer = addr;
416
417         switch (state) {
418         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
419                 hrtimer_cancel(timer);
420                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
421                 return 1;
422         default:
423                 return 0;
424         }
425 }
426
427 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
428         .name           = "hrtimer",
429         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
430         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
431         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
432         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
433 };
434
435 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
436 {
437         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
438 }
439
440 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
441 {
442         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
443 }
444
445 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
446 {
447         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
448 }
449
450 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
451 {
452         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
453 }
454
455 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
456                            enum hrtimer_mode mode);
457
458 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
459                            enum hrtimer_mode mode)
460 {
461         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
462         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
463 }
464 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
465
466 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
467 {
468         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
469 }
470
471 #else
472 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
473 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
474 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
475 #endif
476
477 static inline void
478 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
479            enum hrtimer_mode mode)
480 {
481         debug_hrtimer_init(timer);
482         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
483 }
484
485 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
486 {
487         debug_hrtimer_activate(timer);
488         trace_hrtimer_start(timer);
489 }
490
491 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
492 {
493         debug_hrtimer_deactivate(timer);
494         trace_hrtimer_cancel(timer);
495 }
496
497 /* High resolution timer related functions */
498 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
499
500 /*
501  * High resolution timer enabled ?
502  */
503 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
504
505 /*
506  * Enable / Disable high resolution mode
507  */
508 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
509 {
510         if (!strcmp(str, "off"))
511                 hrtimer_hres_enabled = 0;
512         else if (!strcmp(str, "on"))
513                 hrtimer_hres_enabled = 1;
514         else
515                 return 0;
516         return 1;
517 }
518
519 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
520
521 /*
522  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
523  */
524 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
525 {
526         return hrtimer_hres_enabled;
527 }
528
529 /*
530  * Is the high resolution mode active ?
531  */
532 static inline int hrtimer_hres_active(void)
533 {
534         return __this_cpu_read(hrtimer_bases.hres_active);
535 }
536
537 /*
538  * Reprogram the event source with checking both queues for the
539  * next event
540  * Called with interrupts disabled and base->lock held
541  */
542 static void
543 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
544 {
545         int i;
546         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
547         ktime_t expires, expires_next;
548
549         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
550
551         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
552                 struct hrtimer *timer;
553                 struct timerqueue_node *next;
554
555                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
556                 if (!next)
557                         continue;
558                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
559
560                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
561                 /*
562                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
563                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
564                  * false positive in clockevents_program_event()
565                  */
566                 if (expires.tv64 < 0)
567                         expires.tv64 = 0;
568                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
569                         expires_next = expires;
570         }
571
572         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
573                 return;
574
575         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
576
577         /*
578          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
579          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
580          * system to make progress. That also prevents the following
581          * scenario:
582          * T1 expires 50ms from now
583          * T2 expires 5s from now
584          *
585          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
586          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
587          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
588          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
589          * fires.
590          */
591         if (cpu_base->hang_detected)
592                 return;
593
594         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
595                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
596 }
597
598 /*
599  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
600  *
601  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
602  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
603  * which the clock event device was armed.
604  *
605  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
606  */
607 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
608                              struct hrtimer_clock_base *base)
609 {
610         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
611         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
612         int res;
613
614         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
615
616         /*
617          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
618          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
619          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
620          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
621          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
622          */
623         if (hrtimer_callback_running(timer))
624                 return 0;
625
626         /*
627          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
628          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
629          * about that, just avoid to call into the tick code, which
630          * has now objections against negative expiry values.
631          */
632         if (expires.tv64 < 0)
633                 return -ETIME;
634
635         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
636                 return 0;
637
638         /*
639          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
640          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
641          * which we enforced in the hang detection. We want the system
642          * to make progress.
643          */
644         if (cpu_base->hang_detected)
645                 return 0;
646
647         /*
648          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
649          */
650         res = tick_program_event(expires, 0);
651         if (!IS_ERR_VALUE(res))
652                 cpu_base->expires_next = expires;
653         return res;
654 }
655
656 /*
657  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
658  */
659 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
660 {
661         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
662         base->hres_active = 0;
663 }
664
665 /*
666  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
667  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
668  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
669  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
670  */
671 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
672                                             struct hrtimer_clock_base *base)
673 {
674         return base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base);
675 }
676
677 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
678 {
679         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
680         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
681         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
682
683         return ktime_get_update_offsets(offs_real, offs_boot, offs_tai);
684 }
685
686 /*
687  * Retrigger next event is called after clock was set
688  *
689  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
690  */
691 static void retrigger_next_event(void *arg)
692 {
693         struct hrtimer_cpu_base *base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
694
695         if (!hrtimer_hres_active())
696                 return;
697
698         raw_spin_lock(&base->lock);
699         hrtimer_update_base(base);
700         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
701         raw_spin_unlock(&base->lock);
702 }
703
704 /*
705  * Switch to high resolution mode
706  */
707 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
708 {
709         int i, cpu = smp_processor_id();
710         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
711         unsigned long flags;
712
713         if (base->hres_active)
714                 return 1;
715
716         local_irq_save(flags);
717
718         if (tick_init_highres()) {
719                 local_irq_restore(flags);
720                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
721                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
722                 return 0;
723         }
724         base->hres_active = 1;
725         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
726                 base->clock_base[i].resolution = KTIME_HIGH_RES;
727
728         tick_setup_sched_timer();
729         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
730         retrigger_next_event(NULL);
731         local_irq_restore(flags);
732         return 1;
733 }
734
735 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
736 {
737         clock_was_set();
738 }
739
740 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
741
742 /*
743  * Called from timekeeping and resume code to reprogramm the hrtimer
744  * interrupt device on all cpus.
745  */
746 void clock_was_set_delayed(void)
747 {
748         schedule_work(&hrtimer_work);
749 }
750
751 #else
752
753 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
754 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
755 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
756 static inline void
757 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
758 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
759                                             struct hrtimer_clock_base *base)
760 {
761         return 0;
762 }
763 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
764 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
765
766 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
767
768 /*
769  * Clock realtime was set
770  *
771  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
772  * clock.
773  *
774  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
775  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
776  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
777  * call the high resolution interrupt code.
778  */
779 void clock_was_set(void)
780 {
781 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
782         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
783         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
784 #endif
785         timerfd_clock_was_set();
786 }
787
788 /*
789  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
790  * interrupt on all online CPUs.  However, all other CPUs will be
791  * stopped with IRQs interrupts disabled so the clock_was_set() call
792  * must be deferred.
793  */
794 void hrtimers_resume(void)
795 {
796         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
797                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
798
799         /* Retrigger on the local CPU */
800         retrigger_next_event(NULL);
801         /* And schedule a retrigger for all others */
802         clock_was_set_delayed();
803 }
804
805 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
806 {
807 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
808         if (timer->start_site)
809                 return;
810         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
811         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
812         timer->start_pid = current->pid;
813 #endif
814 }
815
816 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
817 {
818 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
819         timer->start_site = NULL;
820 #endif
821 }
822
823 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
824 {
825 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
826         if (likely(!timer_stats_active))
827                 return;
828         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
829                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
830 #endif
831 }
832
833 /*
834  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
835  */
836 static inline
837 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
838 {
839         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
840 }
841
842 /**
843  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
844  * @timer:      hrtimer to forward
845  * @now:        forward past this time
846  * @interval:   the interval to forward
847  *
848  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
849  * Returns the number of overruns.
850  */
851 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
852 {
853         u64 orun = 1;
854         ktime_t delta;
855
856         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
857
858         if (delta.tv64 < 0)
859                 return 0;
860
861         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
862                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
863
864         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
865                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
866
867                 orun = ktime_divns(delta, incr);
868                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
869                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
870                         return orun;
871                 /*
872                  * This (and the ktime_add() below) is the
873                  * correction for exact:
874                  */
875                 orun++;
876         }
877         hrtimer_add_expires(timer, interval);
878
879         return orun;
880 }
881 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
882
883 /*
884  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
885  *
886  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
887  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
888  *
889  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
890  */
891 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
892                            struct hrtimer_clock_base *base)
893 {
894         debug_activate(timer);
895
896         timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
897         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
898
899         /*
900          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
901          * state of a possibly running callback.
902          */
903         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
904
905         return (&timer->node == base->active.next);
906 }
907
908 /*
909  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
910  *
911  * Caller must hold the base lock.
912  *
913  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
914  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
915  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
916  * anyway (e.g. timer interrupt)
917  */
918 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
919                              struct hrtimer_clock_base *base,
920                              unsigned long newstate, int reprogram)
921 {
922         struct timerqueue_node *next_timer;
923         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
924                 goto out;
925
926         next_timer = timerqueue_getnext(&base->active);
927         timerqueue_del(&base->active, &timer->node);
928         if (&timer->node == next_timer) {
929 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
930                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
931                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
932                         ktime_t expires;
933
934                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
935                                             base->offset);
936                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
937                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
938                 }
939 #endif
940         }
941         if (!timerqueue_getnext(&base->active))
942                 base->cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
943 out:
944         timer->state = newstate;
945 }
946
947 /*
948  * remove hrtimer, called with base lock held
949  */
950 static inline int
951 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
952 {
953         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
954                 unsigned long state;
955                 int reprogram;
956
957                 /*
958                  * Remove the timer and force reprogramming when high
959                  * resolution mode is active and the timer is on the current
960                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
961                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
962                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
963                  * rare case and less expensive than a smp call.
964                  */
965                 debug_deactivate(timer);
966                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
967                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
968                 /*
969                  * We must preserve the CALLBACK state flag here,
970                  * otherwise we could move the timer base in
971                  * switch_hrtimer_base.
972                  */
973                 state = timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK;
974                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
975                 return 1;
976         }
977         return 0;
978 }
979
980 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
981                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
982                 int wakeup)
983 {
984         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
985         unsigned long flags;
986         int ret, leftmost;
987
988         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
989
990         /* Remove an active timer from the queue: */
991         ret = remove_hrtimer(timer, base);
992
993         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
994                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
995                 /*
996                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
997                  * to signal that they simply return xtime in
998                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
999                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
1000                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
1001                  */
1002 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
1003                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
1004 #endif
1005         }
1006
1007         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
1008
1009         /* Switch the timer base, if necessary: */
1010         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
1011
1012         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
1013
1014         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1015
1016         /*
1017          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
1018          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
1019          *
1020          * XXX send_remote_softirq() ?
1021          */
1022         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases)
1023                 && hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base)) {
1024                 if (wakeup) {
1025                         /*
1026                          * We need to drop cpu_base->lock to avoid a
1027                          * lock ordering issue vs. rq->lock.
1028                          */
1029                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
1030                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1031                         local_irq_restore(flags);
1032                         return ret;
1033                 } else {
1034                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1035                 }
1036         }
1037
1038         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1039
1040         return ret;
1041 }
1042 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hrtimer_start_range_ns);
1043
1044 /**
1045  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
1046  * @timer:      the timer to be added
1047  * @tim:        expiry time
1048  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1049  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1050  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
1051  *
1052  * Returns:
1053  *  0 on success
1054  *  1 when the timer was active
1055  */
1056 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1057                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1058 {
1059         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1060 }
1061 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1062
1063 /**
1064  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1065  * @timer:      the timer to be added
1066  * @tim:        expiry time
1067  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1068  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
1069  *
1070  * Returns:
1071  *  0 on success
1072  *  1 when the timer was active
1073  */
1074 int
1075 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1076 {
1077         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1078 }
1079 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1080
1081
1082 /**
1083  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1084  * @timer:      hrtimer to stop
1085  *
1086  * Returns:
1087  *  0 when the timer was not active
1088  *  1 when the timer was active
1089  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1090  *    cannot be stopped
1091  */
1092 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1093 {
1094         struct hrtimer_clock_base *base;
1095         unsigned long flags;
1096         int ret = -1;
1097
1098         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1099
1100         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1101                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1102
1103         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1104
1105         return ret;
1106
1107 }
1108 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1109
1110 /**
1111  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1112  * @timer:      the timer to be cancelled
1113  *
1114  * Returns:
1115  *  0 when the timer was not active
1116  *  1 when the timer was active
1117  */
1118 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1119 {
1120         for (;;) {
1121                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1122
1123                 if (ret >= 0)
1124                         return ret;
1125                 cpu_relax();
1126         }
1127 }
1128 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1129
1130 /**
1131  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1132  * @timer:      the timer to read
1133  */
1134 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1135 {
1136         unsigned long flags;
1137         ktime_t rem;
1138
1139         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1140         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1141         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1142
1143         return rem;
1144 }
1145 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1146
1147 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1148 /**
1149  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1150  *
1151  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1152  * is pending.
1153  */
1154 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1155 {
1156         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1157         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1158         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1159         unsigned long flags;
1160         int i;
1161
1162         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1163
1164         if (!hrtimer_hres_active()) {
1165                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1166                         struct hrtimer *timer;
1167                         struct timerqueue_node *next;
1168
1169                         next = timerqueue_getnext(&base->active);
1170                         if (!next)
1171                                 continue;
1172
1173                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
1174                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1175                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1176                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1177                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1178                 }
1179         }
1180
1181         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1182
1183         if (mindelta.tv64 < 0)
1184                 mindelta.tv64 = 0;
1185         return mindelta;
1186 }
1187 #endif
1188
1189 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1190                            enum hrtimer_mode mode)
1191 {
1192         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1193         int base;
1194
1195         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1196
1197         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1198
1199         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1200                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1201
1202         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1203         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1204         timerqueue_init(&timer->node);
1205
1206 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1207         timer->start_site = NULL;
1208         timer->start_pid = -1;
1209         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1210 #endif
1211 }
1212
1213 /**
1214  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1215  * @timer:      the timer to be initialized
1216  * @clock_id:   the clock to be used
1217  * @mode:       timer mode abs/rel
1218  */
1219 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1220                   enum hrtimer_mode mode)
1221 {
1222         debug_init(timer, clock_id, mode);
1223         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1224 }
1225 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1226
1227 /**
1228  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1229  * @which_clock: which clock to query
1230  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1231  *
1232  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1233  * variable pointed to by @tp.
1234  */
1235 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1236 {
1237         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1238         int base = hrtimer_clockid_to_base(which_clock);
1239
1240         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1241         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[base].resolution);
1242
1243         return 0;
1244 }
1245 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1246
1247 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1248 {
1249         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1250         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1251         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1252         int restart;
1253
1254         WARN_ON(!irqs_disabled());
1255
1256         debug_deactivate(timer);
1257         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1258         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1259         fn = timer->function;
1260
1261         /*
1262          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1263          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1264          * the timer base.
1265          */
1266         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1267         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1268         restart = fn(timer);
1269         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1270         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1271
1272         /*
1273          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1274          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1275          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1276          */
1277         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1278                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1279                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1280         }
1281
1282         WARN_ON_ONCE(!(timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK));
1283
1284         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1285 }
1286
1287 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1288
1289 /*
1290  * High resolution timer interrupt
1291  * Called with interrupts disabled
1292  */
1293 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1294 {
1295         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1296         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1297         int i, retries = 0;
1298
1299         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1300         cpu_base->nr_events++;
1301         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1302
1303         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1304         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1305 retry:
1306         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1307         /*
1308          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1309          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1310          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1311          * timers which run their callback and need to be requeued on
1312          * this CPU.
1313          */
1314         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1315
1316         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1317                 struct hrtimer_clock_base *base;
1318                 struct timerqueue_node *node;
1319                 ktime_t basenow;
1320
1321                 if (!(cpu_base->active_bases & (1 << i)))
1322                         continue;
1323
1324                 base = cpu_base->clock_base + i;
1325                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1326
1327                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1328                         struct hrtimer *timer;
1329
1330                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1331
1332                         /*
1333                          * The immediate goal for using the softexpires is
1334                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1335                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1336                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1337                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1338                          * overlapping intervals and instead use the simple
1339                          * BST we already have.
1340                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1341                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1342                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1343                          */
1344
1345                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1346                                 ktime_t expires;
1347
1348                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1349                                                     base->offset);
1350                                 if (expires.tv64 < 0)
1351                                         expires.tv64 = KTIME_MAX;
1352                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1353                                         expires_next = expires;
1354                                 break;
1355                         }
1356
1357                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1358                 }
1359         }
1360
1361         /*
1362          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1363          * against it.
1364          */
1365         cpu_base->expires_next = expires_next;
1366         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1367
1368         /* Reprogramming necessary ? */
1369         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1370             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1371                 cpu_base->hang_detected = 0;
1372                 return;
1373         }
1374
1375         /*
1376          * The next timer was already expired due to:
1377          * - tracing
1378          * - long lasting callbacks
1379          * - being scheduled away when running in a VM
1380          *
1381          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1382          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1383          * overreacting on some spurious event.
1384          *
1385          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1386          * the current time.
1387          */
1388         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1389         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1390         cpu_base->nr_retries++;
1391         if (++retries < 3)
1392                 goto retry;
1393         /*
1394          * Give the system a chance to do something else than looping
1395          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1396          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1397          * time away.
1398          */
1399         cpu_base->nr_hangs++;
1400         cpu_base->hang_detected = 1;
1401         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1402         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1403         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1404                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1405         /*
1406          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1407          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1408          */
1409         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1410                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1411         else
1412                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1413         tick_program_event(expires_next, 1);
1414         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1415                     ktime_to_ns(delta));
1416 }
1417
1418 /*
1419  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1420  * disabled.
1421  */
1422 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1423 {
1424         struct tick_device *td;
1425
1426         if (!hrtimer_hres_active())
1427                 return;
1428
1429         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1430         if (td && td->evtdev)
1431                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1432 }
1433
1434 /**
1435  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1436  *
1437  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1438  * the current cpu and check if there are any timers for which
1439  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1440  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1441  *
1442  */
1443 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1444 {
1445         unsigned long flags;
1446
1447         local_irq_save(flags);
1448         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1449         local_irq_restore(flags);
1450 }
1451
1452 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1453 {
1454         hrtimer_peek_ahead_timers();
1455 }
1456
1457 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1458
1459 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1460
1461 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1462
1463 /*
1464  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1465  *
1466  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1467  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1468  * not been done yet.
1469  */
1470 void hrtimer_run_pending(void)
1471 {
1472         if (hrtimer_hres_active())
1473                 return;
1474
1475         /*
1476          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1477          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1478          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1479          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1480          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1481          * deadlock vs. xtime_lock.
1482          */
1483         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1484                 hrtimer_switch_to_hres();
1485 }
1486
1487 /*
1488  * Called from hardirq context every jiffy
1489  */
1490 void hrtimer_run_queues(void)
1491 {
1492         struct timerqueue_node *node;
1493         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1494         struct hrtimer_clock_base *base;
1495         int index, gettime = 1;
1496
1497         if (hrtimer_hres_active())
1498                 return;
1499
1500         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1501                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1502                 if (!timerqueue_getnext(&base->active))
1503                         continue;
1504
1505                 if (gettime) {
1506                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1507                         gettime = 0;
1508                 }
1509
1510                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1511
1512                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1513                         struct hrtimer *timer;
1514
1515                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1516                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1517                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1518                                 break;
1519
1520                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1521                 }
1522                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1523         }
1524 }
1525
1526 /*
1527  * Sleep related functions:
1528  */
1529 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1530 {
1531         struct hrtimer_sleeper *t =
1532                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1533         struct task_struct *task = t->task;
1534
1535         t->task = NULL;
1536         if (task)
1537                 wake_up_process(task);
1538
1539         return HRTIMER_NORESTART;
1540 }
1541
1542 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1543 {
1544         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1545         sl->task = task;
1546 }
1547 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1548
1549 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1550 {
1551         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1552
1553         do {
1554                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1555                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1556                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1557                         t->task = NULL;
1558
1559                 if (likely(t->task))
1560                         freezable_schedule();
1561
1562                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1563                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1564
1565         } while (t->task && !signal_pending(current));
1566
1567         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1568
1569         return t->task == NULL;
1570 }
1571
1572 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1573 {
1574         struct timespec rmt;
1575         ktime_t rem;
1576
1577         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1578         if (rem.tv64 <= 0)
1579                 return 0;
1580         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1581
1582         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1583                 return -EFAULT;
1584
1585         return 1;
1586 }
1587
1588 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1589 {
1590         struct hrtimer_sleeper t;
1591         struct timespec __user  *rmtp;
1592         int ret = 0;
1593
1594         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1595                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1596         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1597
1598         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1599                 goto out;
1600
1601         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1602         if (rmtp) {
1603                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1604                 if (ret <= 0)
1605                         goto out;
1606         }
1607
1608         /* The other values in restart are already filled in */
1609         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1610 out:
1611         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1612         return ret;
1613 }
1614
1615 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1616                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1617 {
1618         struct restart_block *restart;
1619         struct hrtimer_sleeper t;
1620         int ret = 0;
1621         unsigned long slack;
1622
1623         slack = current->timer_slack_ns;
1624         if (dl_task(current) || rt_task(current))
1625                 slack = 0;
1626
1627         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1628         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1629         if (do_nanosleep(&t, mode))
1630                 goto out;
1631
1632         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1633         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1634                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1635                 goto out;
1636         }
1637
1638         if (rmtp) {
1639                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1640                 if (ret <= 0)
1641                         goto out;
1642         }
1643
1644         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1645         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1646         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1647         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1648         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1649
1650         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1651 out:
1652         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1653         return ret;
1654 }
1655
1656 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1657                 struct timespec __user *, rmtp)
1658 {
1659         struct timespec tu;
1660
1661         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1662                 return -EFAULT;
1663
1664         if (!timespec_valid(&tu))
1665                 return -EINVAL;
1666
1667         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1668 }
1669
1670 /*
1671  * Functions related to boot-time initialization:
1672  */
1673 static void init_hrtimers_cpu(int cpu)
1674 {
1675         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1676         int i;
1677
1678         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1679                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1680                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1681         }
1682
1683         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1684 }
1685
1686 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1687
1688 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1689                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1690 {
1691         struct hrtimer *timer;
1692         struct timerqueue_node *node;
1693
1694         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1695                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1696                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1697                 debug_deactivate(timer);
1698
1699                 /*
1700                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1701                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1702                  * under us on another CPU
1703                  */
1704                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1705                 timer->base = new_base;
1706                 /*
1707                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1708                  * reprogram the event device in case the timer
1709                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1710                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1711                  * sort out already expired timers and reprogram the
1712                  * event device.
1713                  */
1714                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1715
1716                 /* Clear the migration state bit */
1717                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1718         }
1719 }
1720
1721 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1722 {
1723         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1724         int i;
1725
1726         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1727         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1728
1729         local_irq_disable();
1730         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1731         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1732         /*
1733          * The caller is globally serialized and nobody else
1734          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1735          */
1736         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1737         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1738
1739         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1740                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1741                                      &new_base->clock_base[i]);
1742         }
1743
1744         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1745         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1746
1747         /* Check, if we got expired work to do */
1748         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1749         local_irq_enable();
1750 }
1751
1752 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1753
1754 static int hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1755                                         unsigned long action, void *hcpu)
1756 {
1757         int scpu = (long)hcpu;
1758
1759         switch (action) {
1760
1761         case CPU_UP_PREPARE:
1762         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1763                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1764                 break;
1765
1766 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1767         case CPU_DYING:
1768         case CPU_DYING_FROZEN:
1769                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1770                 break;
1771         case CPU_DEAD:
1772         case CPU_DEAD_FROZEN:
1773         {
1774                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1775                 migrate_hrtimers(scpu);
1776                 break;
1777         }
1778 #endif
1779
1780         default:
1781                 break;
1782         }
1783
1784         return NOTIFY_OK;
1785 }
1786
1787 static struct notifier_block hrtimers_nb = {
1788         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1789 };
1790
1791 void __init hrtimers_init(void)
1792 {
1793         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1794                           (void *)(long)smp_processor_id());
1795         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1796 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1797         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1798 #endif
1799 }
1800
1801 /**
1802  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1803  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1804  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1805  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1806  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1807  */
1808 int __sched
1809 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1810                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1811 {
1812         struct hrtimer_sleeper t;
1813
1814         /*
1815          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1816          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1817          */
1818         if (expires && !expires->tv64) {
1819                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1820                 return 0;
1821         }
1822
1823         /*
1824          * A NULL parameter means "infinite"
1825          */
1826         if (!expires) {
1827                 schedule();
1828                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1829                 return -EINTR;
1830         }
1831
1832         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1833         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1834
1835         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1836
1837         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1838         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1839                 t.task = NULL;
1840
1841         if (likely(t.task))
1842                 schedule();
1843
1844         hrtimer_cancel(&t.timer);
1845         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1846
1847         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1848
1849         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1850 }
1851
1852 /**
1853  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1854  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1855  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1856  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1857  *
1858  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1859  * elapsed. The routine will return immediately unless
1860  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1861  *
1862  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1863  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1864  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1865  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1866  *
1867  * You can set the task state as follows -
1868  *
1869  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1870  * pass before the routine returns.
1871  *
1872  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1873  * delivered to the current task.
1874  *
1875  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1876  * routine returns.
1877  *
1878  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1879  */
1880 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1881                                      const enum hrtimer_mode mode)
1882 {
1883         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1884                                               CLOCK_MONOTONIC);
1885 }
1886 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1887
1888 /**
1889  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1890  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1891  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1892  *
1893  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1894  * elapsed. The routine will return immediately unless
1895  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1896  *
1897  * You can set the task state as follows -
1898  *
1899  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1900  * pass before the routine returns.
1901  *
1902  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1903  * delivered to the current task.
1904  *
1905  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1906  * routine returns.
1907  *
1908  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1909  */
1910 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1911                                const enum hrtimer_mode mode)
1912 {
1913         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1914 }
1915 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);