sched: Fix possible divide by zero in avg_atom() calculation
[profile/ivi/kernel-x86-ivi.git] / kernel / hrtimer.c
1 /*
2  *  linux/kernel/hrtimer.c
3  *
4  *  Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
5  *  Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
6  *  Copyright(C) 2006-2007  Timesys Corp., Thomas Gleixner
7  *
8  *  High-resolution kernel timers
9  *
10  *  In contrast to the low-resolution timeout API implemented in
11  *  kernel/timer.c, hrtimers provide finer resolution and accuracy
12  *  depending on system configuration and capabilities.
13  *
14  *  These timers are currently used for:
15  *   - itimers
16  *   - POSIX timers
17  *   - nanosleep
18  *   - precise in-kernel timing
19  *
20  *  Started by: Thomas Gleixner and Ingo Molnar
21  *
22  *  Credits:
23  *      based on kernel/timer.c
24  *
25  *      Help, testing, suggestions, bugfixes, improvements were
26  *      provided by:
27  *
28  *      George Anzinger, Andrew Morton, Steven Rostedt, Roman Zippel
29  *      et. al.
30  *
31  *  For licencing details see kernel-base/COPYING
32  */
33
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/export.h>
36 #include <linux/percpu.h>
37 #include <linux/hrtimer.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/syscalls.h>
40 #include <linux/kallsyms.h>
41 #include <linux/interrupt.h>
42 #include <linux/tick.h>
43 #include <linux/seq_file.h>
44 #include <linux/err.h>
45 #include <linux/debugobjects.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/sched/sysctl.h>
48 #include <linux/sched/rt.h>
49 #include <linux/sched/deadline.h>
50 #include <linux/timer.h>
51 #include <linux/freezer.h>
52
53 #include <asm/uaccess.h>
54
55 #include <trace/events/timer.h>
56
57 /*
58  * The timer bases:
59  *
60  * There are more clockids then hrtimer bases. Thus, we index
61  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
62  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
63  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
64  */
65 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
66 {
67
68         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(hrtimer_bases.lock),
69         .clock_base =
70         {
71                 {
72                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
73                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
74                         .get_time = &ktime_get,
75                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
76                 },
77                 {
78                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
79                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
80                         .get_time = &ktime_get_real,
81                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
82                 },
83                 {
84                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
85                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
86                         .get_time = &ktime_get_boottime,
87                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
88                 },
89                 {
90                         .index = HRTIMER_BASE_TAI,
91                         .clockid = CLOCK_TAI,
92                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
93                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
94                 },
95         }
96 };
97
98 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
99         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
100         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
101         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
102         [CLOCK_TAI]             = HRTIMER_BASE_TAI,
103 };
104
105 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
106 {
107         return hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
108 }
109
110
111 /*
112  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
113  * wall_to_monotonic.
114  */
115 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
116 {
117         ktime_t xtim, mono, boot;
118         struct timespec xts, tom, slp;
119         s32 tai_offset;
120
121         get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(&xts, &tom, &slp);
122         tai_offset = timekeeping_get_tai_offset();
123
124         xtim = timespec_to_ktime(xts);
125         mono = ktime_add(xtim, timespec_to_ktime(tom));
126         boot = ktime_add(mono, timespec_to_ktime(slp));
127         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].softirq_time = xtim;
128         base->clock_base[HRTIMER_BASE_MONOTONIC].softirq_time = mono;
129         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].softirq_time = boot;
130         base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].softirq_time =
131                                 ktime_add(xtim, ktime_set(tai_offset, 0));
132 }
133
134 /*
135  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
136  * single place
137  */
138 #ifdef CONFIG_SMP
139
140 /*
141  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
142  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
143  * locked, and the base itself is locked too.
144  *
145  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
146  * be found on the lists/queues.
147  *
148  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
149  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
150  * locked.
151  */
152 static
153 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
154                                              unsigned long *flags)
155 {
156         struct hrtimer_clock_base *base;
157
158         for (;;) {
159                 base = timer->base;
160                 if (likely(base != NULL)) {
161                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
162                         if (likely(base == timer->base))
163                                 return base;
164                         /* The timer has migrated to another CPU: */
165                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
166                 }
167                 cpu_relax();
168         }
169 }
170
171
172 /*
173  * Get the preferred target CPU for NOHZ
174  */
175 static int hrtimer_get_target(int this_cpu, int pinned)
176 {
177 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
178         if (!pinned && get_sysctl_timer_migration() && idle_cpu(this_cpu))
179                 return get_nohz_timer_target();
180 #endif
181         return this_cpu;
182 }
183
184 /*
185  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
186  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
187  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
188  *
189  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
190  */
191 static int
192 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
193 {
194 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
195         ktime_t expires;
196
197         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
198                 return 0;
199
200         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
201         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
202 #else
203         return 0;
204 #endif
205 }
206
207 /*
208  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
209  */
210 static inline struct hrtimer_clock_base *
211 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
212                     int pinned)
213 {
214         struct hrtimer_clock_base *new_base;
215         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
216         int this_cpu = smp_processor_id();
217         int cpu = hrtimer_get_target(this_cpu, pinned);
218         int basenum = base->index;
219
220 again:
221         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
222         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
223
224         if (base != new_base) {
225                 /*
226                  * We are trying to move timer to new_base.
227                  * However we can't change timer's base while it is running,
228                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
229                  * the event source in the high resolution case. The softirq
230                  * code will take care of this when the timer function has
231                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
232                  * the timer is enqueued.
233                  */
234                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
235                         return base;
236
237                 /* See the comment in lock_timer_base() */
238                 timer->base = NULL;
239                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
240                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
241
242                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
243                         cpu = this_cpu;
244                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
245                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
246                         timer->base = base;
247                         goto again;
248                 }
249                 timer->base = new_base;
250         } else {
251                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
252                         cpu = this_cpu;
253                         goto again;
254                 }
255         }
256         return new_base;
257 }
258
259 #else /* CONFIG_SMP */
260
261 static inline struct hrtimer_clock_base *
262 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
263 {
264         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
265
266         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
267
268         return base;
269 }
270
271 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
272
273 #endif  /* !CONFIG_SMP */
274
275 /*
276  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
277  * too large for inlining:
278  */
279 #if BITS_PER_LONG < 64
280 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
281 /**
282  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
283  * @kt:         addend
284  * @nsec:       the scalar nsec value to add
285  *
286  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
287  */
288 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
289 {
290         ktime_t tmp;
291
292         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
293                 tmp.tv64 = nsec;
294         } else {
295                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
296
297                 /* Make sure nsec fits into long */
298                 if (unlikely(nsec > KTIME_SEC_MAX))
299                         return (ktime_t){ .tv64 = KTIME_MAX };
300
301                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
302         }
303
304         return ktime_add(kt, tmp);
305 }
306
307 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
308
309 /**
310  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
311  * @kt:         minuend
312  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
313  *
314  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
315  */
316 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
317 {
318         ktime_t tmp;
319
320         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
321                 tmp.tv64 = nsec;
322         } else {
323                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
324
325                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
326         }
327
328         return ktime_sub(kt, tmp);
329 }
330
331 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
332 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
333
334 /*
335  * Divide a ktime value by a nanosecond value
336  */
337 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
338 {
339         u64 dclc;
340         int sft = 0;
341
342         dclc = ktime_to_ns(kt);
343         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
344         while (div >> 32) {
345                 sft++;
346                 div >>= 1;
347         }
348         dclc >>= sft;
349         do_div(dclc, (unsigned long) div);
350
351         return dclc;
352 }
353 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
354
355 /*
356  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
357  */
358 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
359 {
360         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
361
362         /*
363          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
364          * return to user space in a timespec:
365          */
366         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
367                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
368
369         return res;
370 }
371
372 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
373
374 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
375
376 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
377
378 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
379 {
380         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
381 }
382
383 /*
384  * fixup_init is called when:
385  * - an active object is initialized
386  */
387 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
388 {
389         struct hrtimer *timer = addr;
390
391         switch (state) {
392         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
393                 hrtimer_cancel(timer);
394                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
395                 return 1;
396         default:
397                 return 0;
398         }
399 }
400
401 /*
402  * fixup_activate is called when:
403  * - an active object is activated
404  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
405  */
406 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
407 {
408         switch (state) {
409
410         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
411                 WARN_ON_ONCE(1);
412                 return 0;
413
414         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
415                 WARN_ON(1);
416
417         default:
418                 return 0;
419         }
420 }
421
422 /*
423  * fixup_free is called when:
424  * - an active object is freed
425  */
426 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
427 {
428         struct hrtimer *timer = addr;
429
430         switch (state) {
431         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
432                 hrtimer_cancel(timer);
433                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
434                 return 1;
435         default:
436                 return 0;
437         }
438 }
439
440 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
441         .name           = "hrtimer",
442         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
443         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
444         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
445         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
446 };
447
448 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
449 {
450         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
451 }
452
453 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
454 {
455         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
456 }
457
458 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
459 {
460         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
461 }
462
463 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
464 {
465         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
466 }
467
468 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
469                            enum hrtimer_mode mode);
470
471 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
472                            enum hrtimer_mode mode)
473 {
474         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
475         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
476 }
477 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
478
479 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
480 {
481         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
482 }
483
484 #else
485 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
486 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
487 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
488 #endif
489
490 static inline void
491 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
492            enum hrtimer_mode mode)
493 {
494         debug_hrtimer_init(timer);
495         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
496 }
497
498 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
499 {
500         debug_hrtimer_activate(timer);
501         trace_hrtimer_start(timer);
502 }
503
504 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
505 {
506         debug_hrtimer_deactivate(timer);
507         trace_hrtimer_cancel(timer);
508 }
509
510 /* High resolution timer related functions */
511 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
512
513 /*
514  * High resolution timer enabled ?
515  */
516 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
517
518 /*
519  * Enable / Disable high resolution mode
520  */
521 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
522 {
523         if (!strcmp(str, "off"))
524                 hrtimer_hres_enabled = 0;
525         else if (!strcmp(str, "on"))
526                 hrtimer_hres_enabled = 1;
527         else
528                 return 0;
529         return 1;
530 }
531
532 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
533
534 /*
535  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
536  */
537 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
538 {
539         return hrtimer_hres_enabled;
540 }
541
542 /*
543  * Is the high resolution mode active ?
544  */
545 static inline int hrtimer_hres_active(void)
546 {
547         return __this_cpu_read(hrtimer_bases.hres_active);
548 }
549
550 /*
551  * Reprogram the event source with checking both queues for the
552  * next event
553  * Called with interrupts disabled and base->lock held
554  */
555 static void
556 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
557 {
558         int i;
559         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
560         ktime_t expires, expires_next;
561
562         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
563
564         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
565                 struct hrtimer *timer;
566                 struct timerqueue_node *next;
567
568                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
569                 if (!next)
570                         continue;
571                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
572
573                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
574                 /*
575                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
576                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
577                  * false positive in clockevents_program_event()
578                  */
579                 if (expires.tv64 < 0)
580                         expires.tv64 = 0;
581                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
582                         expires_next = expires;
583         }
584
585         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
586                 return;
587
588         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
589
590         /*
591          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
592          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
593          * system to make progress. That also prevents the following
594          * scenario:
595          * T1 expires 50ms from now
596          * T2 expires 5s from now
597          *
598          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
599          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
600          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
601          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
602          * fires.
603          */
604         if (cpu_base->hang_detected)
605                 return;
606
607         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
608                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
609 }
610
611 /*
612  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
613  *
614  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
615  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
616  * which the clock event device was armed.
617  *
618  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
619  */
620 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
621                              struct hrtimer_clock_base *base)
622 {
623         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
624         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
625         int res;
626
627         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
628
629         /*
630          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
631          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
632          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
633          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
634          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
635          */
636         if (hrtimer_callback_running(timer))
637                 return 0;
638
639         /*
640          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
641          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
642          * about that, just avoid to call into the tick code, which
643          * has now objections against negative expiry values.
644          */
645         if (expires.tv64 < 0)
646                 return -ETIME;
647
648         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
649                 return 0;
650
651         /*
652          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
653          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
654          * which we enforced in the hang detection. We want the system
655          * to make progress.
656          */
657         if (cpu_base->hang_detected)
658                 return 0;
659
660         /*
661          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
662          */
663         res = tick_program_event(expires, 0);
664         if (!IS_ERR_VALUE(res))
665                 cpu_base->expires_next = expires;
666         return res;
667 }
668
669 /*
670  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
671  */
672 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
673 {
674         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
675         base->hres_active = 0;
676 }
677
678 /*
679  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
680  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
681  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
682  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
683  */
684 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
685                                             struct hrtimer_clock_base *base)
686 {
687         return base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base);
688 }
689
690 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
691 {
692         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
693         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
694         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
695
696         return ktime_get_update_offsets(offs_real, offs_boot, offs_tai);
697 }
698
699 /*
700  * Retrigger next event is called after clock was set
701  *
702  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
703  */
704 static void retrigger_next_event(void *arg)
705 {
706         struct hrtimer_cpu_base *base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
707
708         if (!hrtimer_hres_active())
709                 return;
710
711         raw_spin_lock(&base->lock);
712         hrtimer_update_base(base);
713         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
714         raw_spin_unlock(&base->lock);
715 }
716
717 /*
718  * Switch to high resolution mode
719  */
720 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
721 {
722         int i, cpu = smp_processor_id();
723         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
724         unsigned long flags;
725
726         if (base->hres_active)
727                 return 1;
728
729         local_irq_save(flags);
730
731         if (tick_init_highres()) {
732                 local_irq_restore(flags);
733                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
734                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
735                 return 0;
736         }
737         base->hres_active = 1;
738         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
739                 base->clock_base[i].resolution = KTIME_HIGH_RES;
740
741         tick_setup_sched_timer();
742         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
743         retrigger_next_event(NULL);
744         local_irq_restore(flags);
745         return 1;
746 }
747
748 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
749 {
750         clock_was_set();
751 }
752
753 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
754
755 /*
756  * Called from timekeeping and resume code to reprogramm the hrtimer
757  * interrupt device on all cpus.
758  */
759 void clock_was_set_delayed(void)
760 {
761         schedule_work(&hrtimer_work);
762 }
763
764 #else
765
766 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
767 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
768 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
769 static inline void
770 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
771 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
772                                             struct hrtimer_clock_base *base)
773 {
774         return 0;
775 }
776 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
777 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
778
779 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
780
781 /*
782  * Clock realtime was set
783  *
784  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
785  * clock.
786  *
787  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
788  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
789  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
790  * call the high resolution interrupt code.
791  */
792 void clock_was_set(void)
793 {
794 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
795         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
796         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
797 #endif
798         timerfd_clock_was_set();
799 }
800
801 /*
802  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
803  * interrupt on all online CPUs.  However, all other CPUs will be
804  * stopped with IRQs interrupts disabled so the clock_was_set() call
805  * must be deferred.
806  */
807 void hrtimers_resume(void)
808 {
809         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
810                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
811
812         /* Retrigger on the local CPU */
813         retrigger_next_event(NULL);
814         /* And schedule a retrigger for all others */
815         clock_was_set_delayed();
816 }
817
818 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
819 {
820 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
821         if (timer->start_site)
822                 return;
823         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
824         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
825         timer->start_pid = current->pid;
826 #endif
827 }
828
829 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
830 {
831 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
832         timer->start_site = NULL;
833 #endif
834 }
835
836 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
837 {
838 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
839         if (likely(!timer_stats_active))
840                 return;
841         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
842                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
843 #endif
844 }
845
846 /*
847  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
848  */
849 static inline
850 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
851 {
852         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
853 }
854
855 /**
856  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
857  * @timer:      hrtimer to forward
858  * @now:        forward past this time
859  * @interval:   the interval to forward
860  *
861  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
862  * Returns the number of overruns.
863  */
864 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
865 {
866         u64 orun = 1;
867         ktime_t delta;
868
869         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
870
871         if (delta.tv64 < 0)
872                 return 0;
873
874         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
875                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
876
877         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
878                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
879
880                 orun = ktime_divns(delta, incr);
881                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
882                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
883                         return orun;
884                 /*
885                  * This (and the ktime_add() below) is the
886                  * correction for exact:
887                  */
888                 orun++;
889         }
890         hrtimer_add_expires(timer, interval);
891
892         return orun;
893 }
894 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
895
896 /*
897  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
898  *
899  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
900  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
901  *
902  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
903  */
904 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
905                            struct hrtimer_clock_base *base)
906 {
907         debug_activate(timer);
908
909         timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
910         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
911
912         /*
913          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
914          * state of a possibly running callback.
915          */
916         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
917
918         return (&timer->node == base->active.next);
919 }
920
921 /*
922  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
923  *
924  * Caller must hold the base lock.
925  *
926  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
927  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
928  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
929  * anyway (e.g. timer interrupt)
930  */
931 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
932                              struct hrtimer_clock_base *base,
933                              unsigned long newstate, int reprogram)
934 {
935         struct timerqueue_node *next_timer;
936         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
937                 goto out;
938
939         next_timer = timerqueue_getnext(&base->active);
940         timerqueue_del(&base->active, &timer->node);
941         if (&timer->node == next_timer) {
942 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
943                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
944                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
945                         ktime_t expires;
946
947                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
948                                             base->offset);
949                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
950                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
951                 }
952 #endif
953         }
954         if (!timerqueue_getnext(&base->active))
955                 base->cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
956 out:
957         timer->state = newstate;
958 }
959
960 /*
961  * remove hrtimer, called with base lock held
962  */
963 static inline int
964 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
965 {
966         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
967                 unsigned long state;
968                 int reprogram;
969
970                 /*
971                  * Remove the timer and force reprogramming when high
972                  * resolution mode is active and the timer is on the current
973                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
974                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
975                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
976                  * rare case and less expensive than a smp call.
977                  */
978                 debug_deactivate(timer);
979                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
980                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
981                 /*
982                  * We must preserve the CALLBACK state flag here,
983                  * otherwise we could move the timer base in
984                  * switch_hrtimer_base.
985                  */
986                 state = timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK;
987                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
988                 return 1;
989         }
990         return 0;
991 }
992
993 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
994                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
995                 int wakeup)
996 {
997         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
998         unsigned long flags;
999         int ret, leftmost;
1000
1001         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1002
1003         /* Remove an active timer from the queue: */
1004         ret = remove_hrtimer(timer, base);
1005
1006         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
1007                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
1008                 /*
1009                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
1010                  * to signal that they simply return xtime in
1011                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
1012                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
1013                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
1014                  */
1015 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
1016                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
1017 #endif
1018         }
1019
1020         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
1021
1022         /* Switch the timer base, if necessary: */
1023         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
1024
1025         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
1026
1027         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1028
1029         /*
1030          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
1031          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
1032          *
1033          * XXX send_remote_softirq() ?
1034          */
1035         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases)
1036                 && hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base)) {
1037                 if (wakeup) {
1038                         /*
1039                          * We need to drop cpu_base->lock to avoid a
1040                          * lock ordering issue vs. rq->lock.
1041                          */
1042                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
1043                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1044                         local_irq_restore(flags);
1045                         return ret;
1046                 } else {
1047                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1048                 }
1049         }
1050
1051         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1052
1053         return ret;
1054 }
1055
1056 /**
1057  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
1058  * @timer:      the timer to be added
1059  * @tim:        expiry time
1060  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1061  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1062  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
1063  *
1064  * Returns:
1065  *  0 on success
1066  *  1 when the timer was active
1067  */
1068 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1069                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1070 {
1071         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1072 }
1073 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1074
1075 /**
1076  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1077  * @timer:      the timer to be added
1078  * @tim:        expiry time
1079  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1080  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
1081  *
1082  * Returns:
1083  *  0 on success
1084  *  1 when the timer was active
1085  */
1086 int
1087 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1088 {
1089         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1090 }
1091 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1092
1093
1094 /**
1095  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1096  * @timer:      hrtimer to stop
1097  *
1098  * Returns:
1099  *  0 when the timer was not active
1100  *  1 when the timer was active
1101  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1102  *    cannot be stopped
1103  */
1104 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1105 {
1106         struct hrtimer_clock_base *base;
1107         unsigned long flags;
1108         int ret = -1;
1109
1110         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1111
1112         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1113                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1114
1115         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1116
1117         return ret;
1118
1119 }
1120 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1121
1122 /**
1123  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1124  * @timer:      the timer to be cancelled
1125  *
1126  * Returns:
1127  *  0 when the timer was not active
1128  *  1 when the timer was active
1129  */
1130 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1131 {
1132         for (;;) {
1133                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1134
1135                 if (ret >= 0)
1136                         return ret;
1137                 cpu_relax();
1138         }
1139 }
1140 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1141
1142 /**
1143  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1144  * @timer:      the timer to read
1145  */
1146 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1147 {
1148         unsigned long flags;
1149         ktime_t rem;
1150
1151         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1152         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1153         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1154
1155         return rem;
1156 }
1157 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1158
1159 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1160 /**
1161  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1162  *
1163  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1164  * is pending.
1165  */
1166 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1167 {
1168         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1169         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1170         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1171         unsigned long flags;
1172         int i;
1173
1174         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1175
1176         if (!hrtimer_hres_active()) {
1177                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1178                         struct hrtimer *timer;
1179                         struct timerqueue_node *next;
1180
1181                         next = timerqueue_getnext(&base->active);
1182                         if (!next)
1183                                 continue;
1184
1185                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
1186                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1187                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1188                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1189                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1190                 }
1191         }
1192
1193         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1194
1195         if (mindelta.tv64 < 0)
1196                 mindelta.tv64 = 0;
1197         return mindelta;
1198 }
1199 #endif
1200
1201 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1202                            enum hrtimer_mode mode)
1203 {
1204         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1205         int base;
1206
1207         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1208
1209         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1210
1211         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1212                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1213
1214         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1215         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1216         timerqueue_init(&timer->node);
1217
1218 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1219         timer->start_site = NULL;
1220         timer->start_pid = -1;
1221         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1222 #endif
1223 }
1224
1225 /**
1226  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1227  * @timer:      the timer to be initialized
1228  * @clock_id:   the clock to be used
1229  * @mode:       timer mode abs/rel
1230  */
1231 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1232                   enum hrtimer_mode mode)
1233 {
1234         debug_init(timer, clock_id, mode);
1235         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1236 }
1237 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1238
1239 /**
1240  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1241  * @which_clock: which clock to query
1242  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1243  *
1244  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1245  * variable pointed to by @tp.
1246  */
1247 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1248 {
1249         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1250         int base = hrtimer_clockid_to_base(which_clock);
1251
1252         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1253         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[base].resolution);
1254
1255         return 0;
1256 }
1257 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1258
1259 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1260 {
1261         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1262         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1263         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1264         int restart;
1265
1266         WARN_ON(!irqs_disabled());
1267
1268         debug_deactivate(timer);
1269         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1270         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1271         fn = timer->function;
1272
1273         /*
1274          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1275          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1276          * the timer base.
1277          */
1278         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1279         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1280         restart = fn(timer);
1281         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1282         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1283
1284         /*
1285          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1286          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1287          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1288          */
1289         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1290                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1291                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1292         }
1293
1294         WARN_ON_ONCE(!(timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK));
1295
1296         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1297 }
1298
1299 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1300
1301 /*
1302  * High resolution timer interrupt
1303  * Called with interrupts disabled
1304  */
1305 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1306 {
1307         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1308         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1309         int i, retries = 0;
1310
1311         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1312         cpu_base->nr_events++;
1313         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1314
1315         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1316         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1317 retry:
1318         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1319         /*
1320          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1321          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1322          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1323          * timers which run their callback and need to be requeued on
1324          * this CPU.
1325          */
1326         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1327
1328         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1329                 struct hrtimer_clock_base *base;
1330                 struct timerqueue_node *node;
1331                 ktime_t basenow;
1332
1333                 if (!(cpu_base->active_bases & (1 << i)))
1334                         continue;
1335
1336                 base = cpu_base->clock_base + i;
1337                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1338
1339                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1340                         struct hrtimer *timer;
1341
1342                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1343
1344                         /*
1345                          * The immediate goal for using the softexpires is
1346                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1347                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1348                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1349                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1350                          * overlapping intervals and instead use the simple
1351                          * BST we already have.
1352                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1353                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1354                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1355                          */
1356
1357                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1358                                 ktime_t expires;
1359
1360                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1361                                                     base->offset);
1362                                 if (expires.tv64 < 0)
1363                                         expires.tv64 = KTIME_MAX;
1364                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1365                                         expires_next = expires;
1366                                 break;
1367                         }
1368
1369                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1370                 }
1371         }
1372
1373         /*
1374          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1375          * against it.
1376          */
1377         cpu_base->expires_next = expires_next;
1378         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1379
1380         /* Reprogramming necessary ? */
1381         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1382             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1383                 cpu_base->hang_detected = 0;
1384                 return;
1385         }
1386
1387         /*
1388          * The next timer was already expired due to:
1389          * - tracing
1390          * - long lasting callbacks
1391          * - being scheduled away when running in a VM
1392          *
1393          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1394          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1395          * overreacting on some spurious event.
1396          *
1397          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1398          * the current time.
1399          */
1400         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1401         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1402         cpu_base->nr_retries++;
1403         if (++retries < 3)
1404                 goto retry;
1405         /*
1406          * Give the system a chance to do something else than looping
1407          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1408          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1409          * time away.
1410          */
1411         cpu_base->nr_hangs++;
1412         cpu_base->hang_detected = 1;
1413         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1414         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1415         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1416                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1417         /*
1418          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1419          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1420          */
1421         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1422                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1423         else
1424                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1425         tick_program_event(expires_next, 1);
1426         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1427                     ktime_to_ns(delta));
1428 }
1429
1430 /*
1431  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1432  * disabled.
1433  */
1434 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1435 {
1436         struct tick_device *td;
1437
1438         if (!hrtimer_hres_active())
1439                 return;
1440
1441         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1442         if (td && td->evtdev)
1443                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1444 }
1445
1446 /**
1447  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1448  *
1449  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1450  * the current cpu and check if there are any timers for which
1451  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1452  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1453  *
1454  */
1455 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1456 {
1457         unsigned long flags;
1458
1459         local_irq_save(flags);
1460         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1461         local_irq_restore(flags);
1462 }
1463
1464 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1465 {
1466         hrtimer_peek_ahead_timers();
1467 }
1468
1469 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1470
1471 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1472
1473 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1474
1475 /*
1476  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1477  *
1478  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1479  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1480  * not been done yet.
1481  */
1482 void hrtimer_run_pending(void)
1483 {
1484         if (hrtimer_hres_active())
1485                 return;
1486
1487         /*
1488          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1489          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1490          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1491          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1492          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1493          * deadlock vs. xtime_lock.
1494          */
1495         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1496                 hrtimer_switch_to_hres();
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Called from hardirq context every jiffy
1501  */
1502 void hrtimer_run_queues(void)
1503 {
1504         struct timerqueue_node *node;
1505         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1506         struct hrtimer_clock_base *base;
1507         int index, gettime = 1;
1508
1509         if (hrtimer_hres_active())
1510                 return;
1511
1512         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1513                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1514                 if (!timerqueue_getnext(&base->active))
1515                         continue;
1516
1517                 if (gettime) {
1518                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1519                         gettime = 0;
1520                 }
1521
1522                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1523
1524                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1525                         struct hrtimer *timer;
1526
1527                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1528                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1529                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1530                                 break;
1531
1532                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1533                 }
1534                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1535         }
1536 }
1537
1538 /*
1539  * Sleep related functions:
1540  */
1541 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1542 {
1543         struct hrtimer_sleeper *t =
1544                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1545         struct task_struct *task = t->task;
1546
1547         t->task = NULL;
1548         if (task)
1549                 wake_up_process(task);
1550
1551         return HRTIMER_NORESTART;
1552 }
1553
1554 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1555 {
1556         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1557         sl->task = task;
1558 }
1559 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1560
1561 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1562 {
1563         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1564
1565         do {
1566                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1567                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1568                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1569                         t->task = NULL;
1570
1571                 if (likely(t->task))
1572                         freezable_schedule();
1573
1574                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1575                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1576
1577         } while (t->task && !signal_pending(current));
1578
1579         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1580
1581         return t->task == NULL;
1582 }
1583
1584 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1585 {
1586         struct timespec rmt;
1587         ktime_t rem;
1588
1589         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1590         if (rem.tv64 <= 0)
1591                 return 0;
1592         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1593
1594         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1595                 return -EFAULT;
1596
1597         return 1;
1598 }
1599
1600 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1601 {
1602         struct hrtimer_sleeper t;
1603         struct timespec __user  *rmtp;
1604         int ret = 0;
1605
1606         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1607                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1608         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1609
1610         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1611                 goto out;
1612
1613         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1614         if (rmtp) {
1615                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1616                 if (ret <= 0)
1617                         goto out;
1618         }
1619
1620         /* The other values in restart are already filled in */
1621         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1622 out:
1623         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1624         return ret;
1625 }
1626
1627 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1628                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1629 {
1630         struct restart_block *restart;
1631         struct hrtimer_sleeper t;
1632         int ret = 0;
1633         unsigned long slack;
1634
1635         slack = current->timer_slack_ns;
1636         if (dl_task(current) || rt_task(current))
1637                 slack = 0;
1638
1639         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1640         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1641         if (do_nanosleep(&t, mode))
1642                 goto out;
1643
1644         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1645         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1646                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1647                 goto out;
1648         }
1649
1650         if (rmtp) {
1651                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1652                 if (ret <= 0)
1653                         goto out;
1654         }
1655
1656         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1657         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1658         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1659         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1660         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1661
1662         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1663 out:
1664         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1665         return ret;
1666 }
1667
1668 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1669                 struct timespec __user *, rmtp)
1670 {
1671         struct timespec tu;
1672
1673         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1674                 return -EFAULT;
1675
1676         if (!timespec_valid(&tu))
1677                 return -EINVAL;
1678
1679         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1680 }
1681
1682 /*
1683  * Functions related to boot-time initialization:
1684  */
1685 static void init_hrtimers_cpu(int cpu)
1686 {
1687         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1688         int i;
1689
1690         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1691                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1692                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1693         }
1694
1695         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1696 }
1697
1698 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1699
1700 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1701                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1702 {
1703         struct hrtimer *timer;
1704         struct timerqueue_node *node;
1705
1706         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1707                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1708                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1709                 debug_deactivate(timer);
1710
1711                 /*
1712                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1713                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1714                  * under us on another CPU
1715                  */
1716                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1717                 timer->base = new_base;
1718                 /*
1719                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1720                  * reprogram the event device in case the timer
1721                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1722                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1723                  * sort out already expired timers and reprogram the
1724                  * event device.
1725                  */
1726                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1727
1728                 /* Clear the migration state bit */
1729                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1730         }
1731 }
1732
1733 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1734 {
1735         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1736         int i;
1737
1738         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1739         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1740
1741         local_irq_disable();
1742         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1743         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1744         /*
1745          * The caller is globally serialized and nobody else
1746          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1747          */
1748         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1749         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1750
1751         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1752                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1753                                      &new_base->clock_base[i]);
1754         }
1755
1756         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1757         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1758
1759         /* Check, if we got expired work to do */
1760         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1761         local_irq_enable();
1762 }
1763
1764 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1765
1766 static int hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1767                                         unsigned long action, void *hcpu)
1768 {
1769         int scpu = (long)hcpu;
1770
1771         switch (action) {
1772
1773         case CPU_UP_PREPARE:
1774         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1775                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1776                 break;
1777
1778 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1779         case CPU_DYING:
1780         case CPU_DYING_FROZEN:
1781                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1782                 break;
1783         case CPU_DEAD:
1784         case CPU_DEAD_FROZEN:
1785         {
1786                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1787                 migrate_hrtimers(scpu);
1788                 break;
1789         }
1790 #endif
1791
1792         default:
1793                 break;
1794         }
1795
1796         return NOTIFY_OK;
1797 }
1798
1799 static struct notifier_block hrtimers_nb = {
1800         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1801 };
1802
1803 void __init hrtimers_init(void)
1804 {
1805         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1806                           (void *)(long)smp_processor_id());
1807         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1808 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1809         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1810 #endif
1811 }
1812
1813 /**
1814  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1815  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1816  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1817  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1818  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1819  */
1820 int __sched
1821 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1822                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1823 {
1824         struct hrtimer_sleeper t;
1825
1826         /*
1827          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1828          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1829          */
1830         if (expires && !expires->tv64) {
1831                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1832                 return 0;
1833         }
1834
1835         /*
1836          * A NULL parameter means "infinite"
1837          */
1838         if (!expires) {
1839                 schedule();
1840                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1841                 return -EINTR;
1842         }
1843
1844         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1845         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1846
1847         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1848
1849         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1850         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1851                 t.task = NULL;
1852
1853         if (likely(t.task))
1854                 schedule();
1855
1856         hrtimer_cancel(&t.timer);
1857         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1858
1859         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1860
1861         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1862 }
1863
1864 /**
1865  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1866  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1867  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1868  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1869  *
1870  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1871  * elapsed. The routine will return immediately unless
1872  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1873  *
1874  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1875  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1876  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1877  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1878  *
1879  * You can set the task state as follows -
1880  *
1881  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1882  * pass before the routine returns.
1883  *
1884  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1885  * delivered to the current task.
1886  *
1887  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1888  * routine returns.
1889  *
1890  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1891  */
1892 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1893                                      const enum hrtimer_mode mode)
1894 {
1895         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1896                                               CLOCK_MONOTONIC);
1897 }
1898 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1899
1900 /**
1901  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1902  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1903  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1904  *
1905  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1906  * elapsed. The routine will return immediately unless
1907  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1908  *
1909  * You can set the task state as follows -
1910  *
1911  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1912  * pass before the routine returns.
1913  *
1914  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1915  * delivered to the current task.
1916  *
1917  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1918  * routine returns.
1919  *
1920  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1921  */
1922 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1923                                const enum hrtimer_mode mode)
1924 {
1925         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1926 }
1927 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);