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