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