Merge branch 'linux-linaro-lsk-v4.4' into linux-linaro-lsk-v4.4-android
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / time / hrtimer.c
1 /*
2  *  linux/kernel/hrtimer.c
3  *
4  *  Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
5  *  Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
6  *  Copyright(C) 2006-2007  Timesys Corp., Thomas Gleixner
7  *
8  *  High-resolution kernel timers
9  *
10  *  In contrast to the low-resolution timeout API implemented in
11  *  kernel/timer.c, hrtimers provide finer resolution and accuracy
12  *  depending on system configuration and capabilities.
13  *
14  *  These timers are currently used for:
15  *   - itimers
16  *   - POSIX timers
17  *   - nanosleep
18  *   - precise in-kernel timing
19  *
20  *  Started by: Thomas Gleixner and Ingo Molnar
21  *
22  *  Credits:
23  *      based on kernel/timer.c
24  *
25  *      Help, testing, suggestions, bugfixes, improvements were
26  *      provided by:
27  *
28  *      George Anzinger, Andrew Morton, Steven Rostedt, Roman Zippel
29  *      et. al.
30  *
31  *  For licencing details see kernel-base/COPYING
32  */
33
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/export.h>
36 #include <linux/percpu.h>
37 #include <linux/hrtimer.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/syscalls.h>
40 #include <linux/kallsyms.h>
41 #include <linux/interrupt.h>
42 #include <linux/tick.h>
43 #include <linux/seq_file.h>
44 #include <linux/err.h>
45 #include <linux/debugobjects.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/sched/sysctl.h>
48 #include <linux/sched/rt.h>
49 #include <linux/sched/deadline.h>
50 #include <linux/timer.h>
51 #include <linux/freezer.h>
52
53 #include <asm/uaccess.h>
54
55 #include <trace/events/timer.h>
56
57 #include "tick-internal.h"
58
59 /*
60  * The timer bases:
61  *
62  * There are more clockids than hrtimer bases. Thus, we index
63  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
64  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
65  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
66  */
67 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
68 {
69         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(hrtimer_bases.lock),
70         .seq = SEQCNT_ZERO(hrtimer_bases.seq),
71         .clock_base =
72         {
73                 {
74                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
75                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
76                         .get_time = &ktime_get,
77                 },
78                 {
79                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
80                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
81                         .get_time = &ktime_get_real,
82                 },
83                 {
84                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
85                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
86                         .get_time = &ktime_get_boottime,
87                 },
88                 {
89                         .index = HRTIMER_BASE_TAI,
90                         .clockid = CLOCK_TAI,
91                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
92                 },
93         }
94 };
95
96 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
97         /* Make sure we catch unsupported clockids */
98         [0 ... MAX_CLOCKS - 1]  = HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES,
99
100         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
101         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
102         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
103         [CLOCK_TAI]             = HRTIMER_BASE_TAI,
104 };
105
106 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
107 {
108         int base = hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
109         BUG_ON(base == HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES);
110         return base;
111 }
112
113 /*
114  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
115  * single place
116  */
117 #ifdef CONFIG_SMP
118
119 /*
120  * We require the migration_base for lock_hrtimer_base()/switch_hrtimer_base()
121  * such that hrtimer_callback_running() can unconditionally dereference
122  * timer->base->cpu_base
123  */
124 static struct hrtimer_cpu_base migration_cpu_base = {
125         .seq = SEQCNT_ZERO(migration_cpu_base),
126         .clock_base = { { .cpu_base = &migration_cpu_base, }, },
127 };
128
129 #define migration_base  migration_cpu_base.clock_base[0]
130
131 /*
132  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
133  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
134  * locked, and the base itself is locked too.
135  *
136  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
137  * be found on the lists/queues.
138  *
139  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
140  * possible to set timer->base = &migration_base and drop the lock: the timer
141  * remains locked.
142  */
143 static
144 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
145                                              unsigned long *flags)
146 {
147         struct hrtimer_clock_base *base;
148
149         for (;;) {
150                 base = timer->base;
151                 if (likely(base != &migration_base)) {
152                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
153                         if (likely(base == timer->base))
154                                 return base;
155                         /* The timer has migrated to another CPU: */
156                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
157                 }
158                 cpu_relax();
159         }
160 }
161
162 /*
163  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
164  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
165  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
166  *
167  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
168  */
169 static int
170 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
171 {
172 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
173         ktime_t expires;
174
175         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
176                 return 0;
177
178         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
179         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
180 #else
181         return 0;
182 #endif
183 }
184
185 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
186 static inline
187 struct hrtimer_cpu_base *get_target_base(struct hrtimer_cpu_base *base,
188                                          int pinned)
189 {
190         if (pinned || !base->migration_enabled)
191                 return base;
192         return &per_cpu(hrtimer_bases, get_nohz_timer_target());
193 }
194 #else
195 static inline
196 struct hrtimer_cpu_base *get_target_base(struct hrtimer_cpu_base *base,
197                                          int pinned)
198 {
199         return base;
200 }
201 #endif
202
203 /*
204  * We switch the timer base to a power-optimized selected CPU target,
205  * if:
206  *      - NO_HZ_COMMON is enabled
207  *      - timer migration is enabled
208  *      - the timer callback is not running
209  *      - the timer is not the first expiring timer on the new target
210  *
211  * If one of the above requirements is not fulfilled we move the timer
212  * to the current CPU or leave it on the previously assigned CPU if
213  * the timer callback is currently running.
214  */
215 static inline struct hrtimer_clock_base *
216 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
217                     int pinned)
218 {
219         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base, *this_cpu_base;
220         struct hrtimer_clock_base *new_base;
221         int basenum = base->index;
222
223         this_cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
224         new_cpu_base = get_target_base(this_cpu_base, pinned);
225 again:
226         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
227
228         if (base != new_base) {
229                 /*
230                  * We are trying to move timer to new_base.
231                  * However we can't change timer's base while it is running,
232                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
233                  * the event source in the high resolution case. The softirq
234                  * code will take care of this when the timer function has
235                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
236                  * the timer is enqueued.
237                  */
238                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
239                         return base;
240
241                 /* See the comment in lock_hrtimer_base() */
242                 timer->base = &migration_base;
243                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
244                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
245
246                 if (new_cpu_base != this_cpu_base &&
247                     hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
248                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
249                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
250                         new_cpu_base = this_cpu_base;
251                         timer->base = base;
252                         goto again;
253                 }
254                 timer->base = new_base;
255         } else {
256                 if (new_cpu_base != this_cpu_base &&
257                     hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
258                         new_cpu_base = this_cpu_base;
259                         goto again;
260                 }
261         }
262         return new_base;
263 }
264
265 #else /* CONFIG_SMP */
266
267 static inline struct hrtimer_clock_base *
268 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
269 {
270         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
271
272         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
273
274         return base;
275 }
276
277 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
278
279 #endif  /* !CONFIG_SMP */
280
281 /*
282  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
283  * too large for inlining:
284  */
285 #if BITS_PER_LONG < 64
286 /*
287  * Divide a ktime value by a nanosecond value
288  */
289 s64 __ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
290 {
291         int sft = 0;
292         s64 dclc;
293         u64 tmp;
294
295         dclc = ktime_to_ns(kt);
296         tmp = dclc < 0 ? -dclc : dclc;
297
298         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
299         while (div >> 32) {
300                 sft++;
301                 div >>= 1;
302         }
303         tmp >>= sft;
304         do_div(tmp, (unsigned long) div);
305         return dclc < 0 ? -tmp : tmp;
306 }
307 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ktime_divns);
308 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
309
310 /*
311  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
312  */
313 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
314 {
315         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
316
317         /*
318          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
319          * return to user space in a timespec:
320          */
321         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
322                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
323
324         return res;
325 }
326
327 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
328
329 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
330
331 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
332
333 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
334 {
335         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
336 }
337
338 /*
339  * fixup_init is called when:
340  * - an active object is initialized
341  */
342 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
343 {
344         struct hrtimer *timer = addr;
345
346         switch (state) {
347         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
348                 hrtimer_cancel(timer);
349                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
350                 return 1;
351         default:
352                 return 0;
353         }
354 }
355
356 /*
357  * fixup_activate is called when:
358  * - an active object is activated
359  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
360  */
361 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
362 {
363         switch (state) {
364
365         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
366                 WARN_ON_ONCE(1);
367                 return 0;
368
369         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
370                 WARN_ON(1);
371
372         default:
373                 return 0;
374         }
375 }
376
377 /*
378  * fixup_free is called when:
379  * - an active object is freed
380  */
381 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
382 {
383         struct hrtimer *timer = addr;
384
385         switch (state) {
386         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
387                 hrtimer_cancel(timer);
388                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
389                 return 1;
390         default:
391                 return 0;
392         }
393 }
394
395 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
396         .name           = "hrtimer",
397         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
398         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
399         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
400         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
401 };
402
403 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
404 {
405         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
406 }
407
408 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
409 {
410         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
411 }
412
413 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
414 {
415         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
416 }
417
418 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
419 {
420         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
421 }
422
423 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
424                            enum hrtimer_mode mode);
425
426 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
427                            enum hrtimer_mode mode)
428 {
429         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
430         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
431 }
432 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
433
434 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
435 {
436         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
437 }
438
439 #else
440 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
441 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
442 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
443 #endif
444
445 static inline void
446 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
447            enum hrtimer_mode mode)
448 {
449         debug_hrtimer_init(timer);
450         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
451 }
452
453 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
454 {
455         debug_hrtimer_activate(timer);
456         trace_hrtimer_start(timer);
457 }
458
459 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
460 {
461         debug_hrtimer_deactivate(timer);
462         trace_hrtimer_cancel(timer);
463 }
464
465 #if defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON) || defined(CONFIG_HIGH_RES_TIMERS)
466 static inline void hrtimer_update_next_timer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
467                                              struct hrtimer *timer)
468 {
469 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
470         cpu_base->next_timer = timer;
471 #endif
472 }
473
474 static ktime_t __hrtimer_get_next_event(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
475 {
476         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
477         ktime_t expires, expires_next = { .tv64 = KTIME_MAX };
478         unsigned int active = cpu_base->active_bases;
479
480         hrtimer_update_next_timer(cpu_base, NULL);
481         for (; active; base++, active >>= 1) {
482                 struct timerqueue_node *next;
483                 struct hrtimer *timer;
484
485                 if (!(active & 0x01))
486                         continue;
487
488                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
489                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
490                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
491                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64) {
492                         expires_next = expires;
493                         hrtimer_update_next_timer(cpu_base, timer);
494                 }
495         }
496         /*
497          * clock_was_set() might have changed base->offset of any of
498          * the clock bases so the result might be negative. Fix it up
499          * to prevent a false positive in clockevents_program_event().
500          */
501         if (expires_next.tv64 < 0)
502                 expires_next.tv64 = 0;
503         return expires_next;
504 }
505 #endif
506
507 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
508 {
509         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
510         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
511         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
512
513         return ktime_get_update_offsets_now(&base->clock_was_set_seq,
514                                             offs_real, offs_boot, offs_tai);
515 }
516
517 /* High resolution timer related functions */
518 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
519
520 /*
521  * High resolution timer enabled ?
522  */
523 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
524 unsigned int hrtimer_resolution __read_mostly = LOW_RES_NSEC;
525 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_resolution);
526
527 /*
528  * Enable / Disable high resolution mode
529  */
530 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
531 {
532         if (!strcmp(str, "off"))
533                 hrtimer_hres_enabled = 0;
534         else if (!strcmp(str, "on"))
535                 hrtimer_hres_enabled = 1;
536         else
537                 return 0;
538         return 1;
539 }
540
541 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
542
543 /*
544  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
545  */
546 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
547 {
548         return hrtimer_hres_enabled;
549 }
550
551 /*
552  * Is the high resolution mode active ?
553  */
554 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
555 {
556         return cpu_base->hres_active;
557 }
558
559 static inline int hrtimer_hres_active(void)
560 {
561         return __hrtimer_hres_active(this_cpu_ptr(&hrtimer_bases));
562 }
563
564 /*
565  * Reprogram the event source with checking both queues for the
566  * next event
567  * Called with interrupts disabled and base->lock held
568  */
569 static void
570 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
571 {
572         ktime_t expires_next;
573
574         if (!cpu_base->hres_active)
575                 return;
576
577         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
578
579         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
580                 return;
581
582         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
583
584         /*
585          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
586          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
587          * system to make progress. That also prevents the following
588          * scenario:
589          * T1 expires 50ms from now
590          * T2 expires 5s from now
591          *
592          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
593          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
594          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
595          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
596          * fires.
597          */
598         if (cpu_base->hang_detected)
599                 return;
600
601         tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
602 }
603
604 /*
605  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
606  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
607  * which the clock event device was armed.
608  *
609  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
610  */
611 static void hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
612                               struct hrtimer_clock_base *base)
613 {
614         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
615         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
616
617         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
618
619         /*
620          * If the timer is not on the current cpu, we cannot reprogram
621          * the other cpus clock event device.
622          */
623         if (base->cpu_base != cpu_base)
624                 return;
625
626         /*
627          * If the hrtimer interrupt is running, then it will
628          * reevaluate the clock bases and reprogram the clock event
629          * device. The callbacks are always executed in hard interrupt
630          * context so we don't need an extra check for a running
631          * callback.
632          */
633         if (cpu_base->in_hrtirq)
634                 return;
635
636         /*
637          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
638          * expiry time which is less than base->offset. Set it to 0.
639          */
640         if (expires.tv64 < 0)
641                 expires.tv64 = 0;
642
643         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
644                 return;
645
646         /* Update the pointer to the next expiring timer */
647         cpu_base->next_timer = timer;
648
649         /*
650          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
651          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
652          * which we enforced in the hang detection. We want the system
653          * to make progress.
654          */
655         if (cpu_base->hang_detected)
656                 return;
657
658         /*
659          * Program the timer hardware. We enforce the expiry for
660          * events which are already in the past.
661          */
662         cpu_base->expires_next = expires;
663         tick_program_event(expires, 1);
664 }
665
666 /*
667  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
668  */
669 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
670 {
671         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
672         base->hres_active = 0;
673 }
674
675 /*
676  * Retrigger next event is called after clock was set
677  *
678  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
679  */
680 static void retrigger_next_event(void *arg)
681 {
682         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
683
684         if (!base->hres_active)
685                 return;
686
687         raw_spin_lock(&base->lock);
688         hrtimer_update_base(base);
689         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
690         raw_spin_unlock(&base->lock);
691 }
692
693 /*
694  * Switch to high resolution mode
695  */
696 static void hrtimer_switch_to_hres(void)
697 {
698         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
699
700         if (tick_init_highres()) {
701                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
702                                     "mode on CPU %d\n", base->cpu);
703                 return;
704         }
705         base->hres_active = 1;
706         hrtimer_resolution = HIGH_RES_NSEC;
707
708         tick_setup_sched_timer();
709         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
710         retrigger_next_event(NULL);
711 }
712
713 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
714 {
715         clock_was_set();
716 }
717
718 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
719
720 /*
721  * Called from timekeeping and resume code to reprogramm the hrtimer
722  * interrupt device on all cpus.
723  */
724 void clock_was_set_delayed(void)
725 {
726         schedule_work(&hrtimer_work);
727 }
728
729 #else
730
731 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *b) { return 0; }
732 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
733 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
734 static inline void hrtimer_switch_to_hres(void) { }
735 static inline void
736 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
737 static inline int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
738                                     struct hrtimer_clock_base *base)
739 {
740         return 0;
741 }
742 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
743 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
744
745 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
746
747 /*
748  * Clock realtime was set
749  *
750  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
751  * clock.
752  *
753  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
754  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
755  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
756  * call the high resolution interrupt code.
757  */
758 void clock_was_set(void)
759 {
760 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
761         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
762         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
763 #endif
764         timerfd_clock_was_set();
765 }
766
767 /*
768  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
769  * interrupt on all online CPUs.  However, all other CPUs will be
770  * stopped with IRQs interrupts disabled so the clock_was_set() call
771  * must be deferred.
772  */
773 void hrtimers_resume(void)
774 {
775         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
776                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
777
778         /* Retrigger on the local CPU */
779         retrigger_next_event(NULL);
780         /* And schedule a retrigger for all others */
781         clock_was_set_delayed();
782 }
783
784 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
785 {
786 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
787         if (timer->start_site)
788                 return;
789         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
790         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
791         timer->start_pid = current->pid;
792 #endif
793 }
794
795 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
796 {
797 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
798         timer->start_site = NULL;
799 #endif
800 }
801
802 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
803 {
804 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
805         if (likely(!timer_stats_active))
806                 return;
807         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
808                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
809 #endif
810 }
811
812 /*
813  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
814  */
815 static inline
816 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
817 {
818         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
819 }
820
821 /**
822  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
823  * @timer:      hrtimer to forward
824  * @now:        forward past this time
825  * @interval:   the interval to forward
826  *
827  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
828  * Returns the number of overruns.
829  *
830  * Can be safely called from the callback function of @timer. If
831  * called from other contexts @timer must neither be enqueued nor
832  * running the callback and the caller needs to take care of
833  * serialization.
834  *
835  * Note: This only updates the timer expiry value and does not requeue
836  * the timer.
837  */
838 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
839 {
840         u64 orun = 1;
841         ktime_t delta;
842
843         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
844
845         if (delta.tv64 < 0)
846                 return 0;
847
848         if (WARN_ON(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
849                 return 0;
850
851         if (interval.tv64 < hrtimer_resolution)
852                 interval.tv64 = hrtimer_resolution;
853
854         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
855                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
856
857                 orun = ktime_divns(delta, incr);
858                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
859                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
860                         return orun;
861                 /*
862                  * This (and the ktime_add() below) is the
863                  * correction for exact:
864                  */
865                 orun++;
866         }
867         hrtimer_add_expires(timer, interval);
868
869         return orun;
870 }
871 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
872
873 /*
874  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
875  *
876  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
877  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
878  *
879  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
880  */
881 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
882                            struct hrtimer_clock_base *base)
883 {
884         debug_activate(timer);
885
886         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
887
888         timer->state = HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
889
890         return timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
891 }
892
893 /*
894  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
895  *
896  * Caller must hold the base lock.
897  *
898  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
899  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
900  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
901  * anyway (e.g. timer interrupt)
902  */
903 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
904                              struct hrtimer_clock_base *base,
905                              u8 newstate, int reprogram)
906 {
907         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
908         u8 state = timer->state;
909
910         timer->state = newstate;
911         if (!(state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
912                 return;
913
914         if (!timerqueue_del(&base->active, &timer->node))
915                 cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
916
917 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
918         /*
919          * Note: If reprogram is false we do not update
920          * cpu_base->next_timer. This happens when we remove the first
921          * timer on a remote cpu. No harm as we never dereference
922          * cpu_base->next_timer. So the worst thing what can happen is
923          * an superflous call to hrtimer_force_reprogram() on the
924          * remote cpu later on if the same timer gets enqueued again.
925          */
926         if (reprogram && timer == cpu_base->next_timer)
927                 hrtimer_force_reprogram(cpu_base, 1);
928 #endif
929 }
930
931 /*
932  * remove hrtimer, called with base lock held
933  */
934 static inline int
935 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base, bool restart)
936 {
937         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
938                 u8 state = timer->state;
939                 int reprogram;
940
941                 /*
942                  * Remove the timer and force reprogramming when high
943                  * resolution mode is active and the timer is on the current
944                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
945                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
946                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
947                  * rare case and less expensive than a smp call.
948                  */
949                 debug_deactivate(timer);
950                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
951                 reprogram = base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
952
953                 if (!restart)
954                         state = HRTIMER_STATE_INACTIVE;
955
956                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
957                 return 1;
958         }
959         return 0;
960 }
961
962 static inline ktime_t hrtimer_update_lowres(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
963                                             const enum hrtimer_mode mode)
964 {
965 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
966         /*
967          * CONFIG_TIME_LOW_RES indicates that the system has no way to return
968          * granular time values. For relative timers we add hrtimer_resolution
969          * (i.e. one jiffie) to prevent short timeouts.
970          */
971         timer->is_rel = mode & HRTIMER_MODE_REL;
972         if (timer->is_rel)
973                 tim = ktime_add_safe(tim, ktime_set(0, hrtimer_resolution));
974 #endif
975         return tim;
976 }
977
978 /**
979  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
980  * @timer:      the timer to be added
981  * @tim:        expiry time
982  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
983  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
984  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
985  */
986 void hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
987                             u64 delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
988 {
989         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
990         unsigned long flags;
991         int leftmost;
992
993         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
994
995         /* Remove an active timer from the queue: */
996         remove_hrtimer(timer, base, true);
997
998         if (mode & HRTIMER_MODE_REL)
999                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
1000
1001         tim = hrtimer_update_lowres(timer, tim, mode);
1002
1003         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
1004
1005         /* Switch the timer base, if necessary: */
1006         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
1007
1008         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
1009
1010         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1011         if (!leftmost)
1012                 goto unlock;
1013
1014         if (!hrtimer_is_hres_active(timer)) {
1015                 /*
1016                  * Kick to reschedule the next tick to handle the new timer
1017                  * on dynticks target.
1018                  */
1019                 if (new_base->cpu_base->nohz_active)
1020                         wake_up_nohz_cpu(new_base->cpu_base->cpu);
1021         } else {
1022                 hrtimer_reprogram(timer, new_base);
1023         }
1024 unlock:
1025         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1026 }
1027 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1028
1029 /**
1030  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1031  * @timer:      hrtimer to stop
1032  *
1033  * Returns:
1034  *  0 when the timer was not active
1035  *  1 when the timer was active
1036  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1037  *    cannot be stopped
1038  */
1039 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1040 {
1041         struct hrtimer_clock_base *base;
1042         unsigned long flags;
1043         int ret = -1;
1044
1045         /*
1046          * Check lockless first. If the timer is not active (neither
1047          * enqueued nor running the callback, nothing to do here.  The
1048          * base lock does not serialize against a concurrent enqueue,
1049          * so we can avoid taking it.
1050          */
1051         if (!hrtimer_active(timer))
1052                 return 0;
1053
1054         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1055
1056         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1057                 ret = remove_hrtimer(timer, base, false);
1058
1059         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1060
1061         return ret;
1062
1063 }
1064 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1065
1066 /**
1067  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1068  * @timer:      the timer to be cancelled
1069  *
1070  * Returns:
1071  *  0 when the timer was not active
1072  *  1 when the timer was active
1073  */
1074 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1075 {
1076         for (;;) {
1077                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1078
1079                 if (ret >= 0)
1080                         return ret;
1081                 cpu_relax();
1082         }
1083 }
1084 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1085
1086 /**
1087  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1088  * @timer:      the timer to read
1089  * @adjust:     adjust relative timers when CONFIG_TIME_LOW_RES=y
1090  */
1091 ktime_t __hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer, bool adjust)
1092 {
1093         unsigned long flags;
1094         ktime_t rem;
1095
1096         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1097         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES) && adjust)
1098                 rem = hrtimer_expires_remaining_adjusted(timer);
1099         else
1100                 rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1101         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1102
1103         return rem;
1104 }
1105 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hrtimer_get_remaining);
1106
1107 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1108 /**
1109  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1110  *
1111  * Returns the next expiry time or KTIME_MAX if no timer is pending.
1112  */
1113 u64 hrtimer_get_next_event(void)
1114 {
1115         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1116         u64 expires = KTIME_MAX;
1117         unsigned long flags;
1118
1119         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1120
1121         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1122                 expires = __hrtimer_get_next_event(cpu_base).tv64;
1123
1124         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1125
1126         return expires;
1127 }
1128 #endif
1129
1130 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1131                            enum hrtimer_mode mode)
1132 {
1133         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1134         int base;
1135
1136         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1137
1138         cpu_base = raw_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1139
1140         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1141                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1142
1143         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1144         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1145         timerqueue_init(&timer->node);
1146
1147 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1148         timer->start_site = NULL;
1149         timer->start_pid = -1;
1150         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1151 #endif
1152 }
1153
1154 /**
1155  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1156  * @timer:      the timer to be initialized
1157  * @clock_id:   the clock to be used
1158  * @mode:       timer mode abs/rel
1159  */
1160 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1161                   enum hrtimer_mode mode)
1162 {
1163         debug_init(timer, clock_id, mode);
1164         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1165 }
1166 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1167
1168 /*
1169  * A timer is active, when it is enqueued into the rbtree or the
1170  * callback function is running or it's in the state of being migrated
1171  * to another cpu.
1172  *
1173  * It is important for this function to not return a false negative.
1174  */
1175 bool hrtimer_active(const struct hrtimer *timer)
1176 {
1177         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1178         unsigned int seq;
1179
1180         do {
1181                 cpu_base = READ_ONCE(timer->base->cpu_base);
1182                 seq = raw_read_seqcount_begin(&cpu_base->seq);
1183
1184                 if (timer->state != HRTIMER_STATE_INACTIVE ||
1185                     cpu_base->running == timer)
1186                         return true;
1187
1188         } while (read_seqcount_retry(&cpu_base->seq, seq) ||
1189                  cpu_base != READ_ONCE(timer->base->cpu_base));
1190
1191         return false;
1192 }
1193 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_active);
1194
1195 /*
1196  * The write_seqcount_barrier()s in __run_hrtimer() split the thing into 3
1197  * distinct sections:
1198  *
1199  *  - queued:   the timer is queued
1200  *  - callback: the timer is being ran
1201  *  - post:     the timer is inactive or (re)queued
1202  *
1203  * On the read side we ensure we observe timer->state and cpu_base->running
1204  * from the same section, if anything changed while we looked at it, we retry.
1205  * This includes timer->base changing because sequence numbers alone are
1206  * insufficient for that.
1207  *
1208  * The sequence numbers are required because otherwise we could still observe
1209  * a false negative if the read side got smeared over multiple consequtive
1210  * __run_hrtimer() invocations.
1211  */
1212
1213 static void __run_hrtimer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
1214                           struct hrtimer_clock_base *base,
1215                           struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1216 {
1217         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1218         int restart;
1219
1220         lockdep_assert_held(&cpu_base->lock);
1221
1222         debug_deactivate(timer);
1223         cpu_base->running = timer;
1224
1225         /*
1226          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1227          *
1228          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1229          * hrtimer_active() cannot observe cpu_base->running == NULL &&
1230          * timer->state == INACTIVE.
1231          */
1232         raw_write_seqcount_barrier(&cpu_base->seq);
1233
1234         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE, 0);
1235         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1236         fn = timer->function;
1237
1238         /*
1239          * Clear the 'is relative' flag for the TIME_LOW_RES case. If the
1240          * timer is restarted with a period then it becomes an absolute
1241          * timer. If its not restarted it does not matter.
1242          */
1243         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES))
1244                 timer->is_rel = false;
1245
1246         /*
1247          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1248          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1249          * the timer base.
1250          */
1251         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1252         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1253         restart = fn(timer);
1254         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1255         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1256
1257         /*
1258          * Note: We clear the running state after enqueue_hrtimer and
1259          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1260          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1261          *
1262          * Note: Because we dropped the cpu_base->lock above,
1263          * hrtimer_start_range_ns() can have popped in and enqueued the timer
1264          * for us already.
1265          */
1266         if (restart != HRTIMER_NORESTART &&
1267             !(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
1268                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1269
1270         /*
1271          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1272          *
1273          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1274          * hrtimer_active() cannot observe cpu_base->running == NULL &&
1275          * timer->state == INACTIVE.
1276          */
1277         raw_write_seqcount_barrier(&cpu_base->seq);
1278
1279         WARN_ON_ONCE(cpu_base->running != timer);
1280         cpu_base->running = NULL;
1281 }
1282
1283 static void __hrtimer_run_queues(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, ktime_t now)
1284 {
1285         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1286         unsigned int active = cpu_base->active_bases;
1287
1288         for (; active; base++, active >>= 1) {
1289                 struct timerqueue_node *node;
1290                 ktime_t basenow;
1291
1292                 if (!(active & 0x01))
1293                         continue;
1294
1295                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1296
1297                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1298                         struct hrtimer *timer;
1299
1300                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1301
1302                         /*
1303                          * The immediate goal for using the softexpires is
1304                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1305                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1306                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1307                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1308                          * overlapping intervals and instead use the simple
1309                          * BST we already have.
1310                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1311                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1312                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1313                          */
1314                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer))
1315                                 break;
1316
1317                         __run_hrtimer(cpu_base, base, timer, &basenow);
1318                 }
1319         }
1320 }
1321
1322 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1323
1324 /*
1325  * High resolution timer interrupt
1326  * Called with interrupts disabled
1327  */
1328 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1329 {
1330         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1331         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1332         int retries = 0;
1333
1334         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1335         cpu_base->nr_events++;
1336         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1337
1338         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1339         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1340 retry:
1341         cpu_base->in_hrtirq = 1;
1342         /*
1343          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1344          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1345          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1346          * timers which run their callback and need to be requeued on
1347          * this CPU.
1348          */
1349         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1350
1351         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now);
1352
1353         /* Reevaluate the clock bases for the next expiry */
1354         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
1355         /*
1356          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1357          * against it.
1358          */
1359         cpu_base->expires_next = expires_next;
1360         cpu_base->in_hrtirq = 0;
1361         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1362
1363         /* Reprogramming necessary ? */
1364         if (!tick_program_event(expires_next, 0)) {
1365                 cpu_base->hang_detected = 0;
1366                 return;
1367         }
1368
1369         /*
1370          * The next timer was already expired due to:
1371          * - tracing
1372          * - long lasting callbacks
1373          * - being scheduled away when running in a VM
1374          *
1375          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1376          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1377          * overreacting on some spurious event.
1378          *
1379          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1380          * the current time.
1381          */
1382         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1383         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1384         cpu_base->nr_retries++;
1385         if (++retries < 3)
1386                 goto retry;
1387         /*
1388          * Give the system a chance to do something else than looping
1389          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1390          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1391          * time away.
1392          */
1393         cpu_base->nr_hangs++;
1394         cpu_base->hang_detected = 1;
1395         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1396         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1397         if ((unsigned int)delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time)
1398                 cpu_base->max_hang_time = (unsigned int) delta.tv64;
1399         /*
1400          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1401          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1402          */
1403         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1404                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1405         else
1406                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1407         tick_program_event(expires_next, 1);
1408         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1409                     ktime_to_ns(delta));
1410 }
1411
1412 /*
1413  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1414  * disabled.
1415  */
1416 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1417 {
1418         struct tick_device *td;
1419
1420         if (!hrtimer_hres_active())
1421                 return;
1422
1423         td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
1424         if (td && td->evtdev)
1425                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1426 }
1427
1428 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1429
1430 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1431
1432 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1433
1434 /*
1435  * Called from run_local_timers in hardirq context every jiffy
1436  */
1437 void hrtimer_run_queues(void)
1438 {
1439         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1440         ktime_t now;
1441
1442         if (__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1443                 return;
1444
1445         /*
1446          * This _is_ ugly: We have to check periodically, whether we
1447          * can switch to highres and / or nohz mode. The clocksource
1448          * switch happens with xtime_lock held. Notification from
1449          * there only sets the check bit in the tick_oneshot code,
1450          * otherwise we might deadlock vs. xtime_lock.
1451          */
1452         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled())) {
1453                 hrtimer_switch_to_hres();
1454                 return;
1455         }
1456
1457         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1458         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1459         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now);
1460         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1461 }
1462
1463 /*
1464  * Sleep related functions:
1465  */
1466 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1467 {
1468         struct hrtimer_sleeper *t =
1469                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1470         struct task_struct *task = t->task;
1471
1472         t->task = NULL;
1473         if (task)
1474                 wake_up_process(task);
1475
1476         return HRTIMER_NORESTART;
1477 }
1478
1479 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1480 {
1481         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1482         sl->task = task;
1483 }
1484 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1485
1486 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1487 {
1488         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1489
1490         do {
1491                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1492                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1493
1494                 if (likely(t->task))
1495                         freezable_schedule();
1496
1497                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1498                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1499
1500         } while (t->task && !signal_pending(current));
1501
1502         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1503
1504         return t->task == NULL;
1505 }
1506
1507 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1508 {
1509         struct timespec rmt;
1510         ktime_t rem;
1511
1512         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1513         if (rem.tv64 <= 0)
1514                 return 0;
1515         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1516
1517         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1518                 return -EFAULT;
1519
1520         return 1;
1521 }
1522
1523 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1524 {
1525         struct hrtimer_sleeper t;
1526         struct timespec __user  *rmtp;
1527         int ret = 0;
1528
1529         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1530                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1531         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1532
1533         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1534                 goto out;
1535
1536         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1537         if (rmtp) {
1538                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1539                 if (ret <= 0)
1540                         goto out;
1541         }
1542
1543         /* The other values in restart are already filled in */
1544         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1545 out:
1546         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1547         return ret;
1548 }
1549
1550 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1551                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1552 {
1553         struct restart_block *restart;
1554         struct hrtimer_sleeper t;
1555         int ret = 0;
1556         u64 slack;
1557
1558         slack = current->timer_slack_ns;
1559         if (dl_task(current) || rt_task(current))
1560                 slack = 0;
1561
1562         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1563         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1564         if (do_nanosleep(&t, mode))
1565                 goto out;
1566
1567         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1568         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1569                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1570                 goto out;
1571         }
1572
1573         if (rmtp) {
1574                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1575                 if (ret <= 0)
1576                         goto out;
1577         }
1578
1579         restart = &current->restart_block;
1580         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1581         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1582         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1583         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1584
1585         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1586 out:
1587         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1588         return ret;
1589 }
1590
1591 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1592                 struct timespec __user *, rmtp)
1593 {
1594         struct timespec tu;
1595
1596         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1597                 return -EFAULT;
1598
1599         if (!timespec_valid(&tu))
1600                 return -EINVAL;
1601
1602         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1603 }
1604
1605 /*
1606  * Functions related to boot-time initialization:
1607  */
1608 static void init_hrtimers_cpu(int cpu)
1609 {
1610         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1611         int i;
1612
1613         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1614                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1615                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1616         }
1617
1618         cpu_base->cpu = cpu;
1619         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1620 }
1621
1622 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1623
1624 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1625                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1626 {
1627         struct hrtimer *timer;
1628         struct timerqueue_node *node;
1629
1630         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1631                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1632                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1633                 debug_deactivate(timer);
1634
1635                 /*
1636                  * Mark it as ENQUEUED not INACTIVE otherwise the
1637                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1638                  * under us on another CPU
1639                  */
1640                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_ENQUEUED, 0);
1641                 timer->base = new_base;
1642                 /*
1643                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1644                  * reprogram the event device in case the timer
1645                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1646                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1647                  * sort out already expired timers and reprogram the
1648                  * event device.
1649                  */
1650                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1651         }
1652 }
1653
1654 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1655 {
1656         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1657         int i;
1658
1659         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1660         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1661
1662         local_irq_disable();
1663         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1664         new_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1665         /*
1666          * The caller is globally serialized and nobody else
1667          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1668          */
1669         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1670         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1671
1672         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1673                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1674                                      &new_base->clock_base[i]);
1675         }
1676
1677         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1678         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1679
1680         /* Check, if we got expired work to do */
1681         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1682         local_irq_enable();
1683 }
1684
1685 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1686
1687 static int hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1688                                         unsigned long action, void *hcpu)
1689 {
1690         int scpu = (long)hcpu;
1691
1692         switch (action) {
1693
1694         case CPU_UP_PREPARE:
1695         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1696                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1697                 break;
1698
1699 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1700         case CPU_DEAD:
1701         case CPU_DEAD_FROZEN:
1702                 migrate_hrtimers(scpu);
1703                 break;
1704 #endif
1705
1706         default:
1707                 break;
1708         }
1709
1710         return NOTIFY_OK;
1711 }
1712
1713 static struct notifier_block hrtimers_nb = {
1714         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1715 };
1716
1717 void __init hrtimers_init(void)
1718 {
1719         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1720                           (void *)(long)smp_processor_id());
1721         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1722 }
1723
1724 /**
1725  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1726  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1727  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1728  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1729  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1730  */
1731 int __sched
1732 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, u64 delta,
1733                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1734 {
1735         struct hrtimer_sleeper t;
1736
1737         /*
1738          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1739          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1740          */
1741         if (expires && !expires->tv64) {
1742                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1743                 return 0;
1744         }
1745
1746         /*
1747          * A NULL parameter means "infinite"
1748          */
1749         if (!expires) {
1750                 schedule();
1751                 return -EINTR;
1752         }
1753
1754         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1755         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1756
1757         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1758
1759         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1760
1761         if (likely(t.task))
1762                 schedule();
1763
1764         hrtimer_cancel(&t.timer);
1765         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1766
1767         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1768
1769         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1770 }
1771
1772 /**
1773  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1774  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1775  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1776  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1777  *
1778  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1779  * elapsed. The routine will return immediately unless
1780  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1781  *
1782  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1783  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1784  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1785  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1786  *
1787  * You can set the task state as follows -
1788  *
1789  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1790  * pass before the routine returns.
1791  *
1792  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1793  * delivered to the current task.
1794  *
1795  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1796  * routine returns.
1797  *
1798  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1799  */
1800 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, u64 delta,
1801                                      const enum hrtimer_mode mode)
1802 {
1803         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1804                                               CLOCK_MONOTONIC);
1805 }
1806 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1807
1808 /**
1809  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1810  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1811  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1812  *
1813  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1814  * elapsed. The routine will return immediately unless
1815  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1816  *
1817  * You can set the task state as follows -
1818  *
1819  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1820  * pass before the routine returns.
1821  *
1822  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1823  * delivered to the current task.
1824  *
1825  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1826  * routine returns.
1827  *
1828  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1829  */
1830 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1831                                const enum hrtimer_mode mode)
1832 {
1833         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1834 }
1835 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);