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