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