cc47812d3feb0c86cbcf8f03e6ee81340ef7c57c
[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
51 #include <asm/uaccess.h>
52
53 #include <trace/events/timer.h>
54
55 /*
56  * The timer bases:
57  *
58  * There are more clockids then hrtimer bases. Thus, we index
59  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
60  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
61  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
62  */
63 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
64 {
65
66         .clock_base =
67         {
68                 {
69                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
70                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
71                         .get_time = &ktime_get,
72                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
73                 },
74                 {
75                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
76                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
77                         .get_time = &ktime_get_real,
78                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
79                 },
80                 {
81                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
82                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
83                         .get_time = &ktime_get_boottime,
84                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
85                 },
86         }
87 };
88
89 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
90         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
91         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
92         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
93 };
94
95 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
96 {
97         return hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
98 }
99
100
101 /*
102  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
103  * wall_to_monotonic.
104  */
105 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
106 {
107         ktime_t xtim, mono, boot;
108         struct timespec xts, tom, slp;
109
110         get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(&xts, &tom, &slp);
111
112         xtim = timespec_to_ktime(xts);
113         mono = ktime_add(xtim, timespec_to_ktime(tom));
114         boot = ktime_add(mono, timespec_to_ktime(slp));
115         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].softirq_time = xtim;
116         base->clock_base[HRTIMER_BASE_MONOTONIC].softirq_time = mono;
117         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].softirq_time = boot;
118 }
119
120 /*
121  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
122  * single place
123  */
124 #ifdef CONFIG_SMP
125
126 /*
127  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
128  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
129  * locked, and the base itself is locked too.
130  *
131  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
132  * be found on the lists/queues.
133  *
134  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
135  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
136  * locked.
137  */
138 static
139 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
140                                              unsigned long *flags)
141 {
142         struct hrtimer_clock_base *base;
143
144         for (;;) {
145                 base = timer->base;
146                 if (likely(base != NULL)) {
147                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
148                         if (likely(base == timer->base))
149                                 return base;
150                         /* The timer has migrated to another CPU: */
151                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
152                 }
153                 cpu_relax();
154         }
155 }
156
157
158 /*
159  * Get the preferred target CPU for NOHZ
160  */
161 static int hrtimer_get_target(int this_cpu, int pinned)
162 {
163 #ifdef CONFIG_NO_HZ
164         if (!pinned && get_sysctl_timer_migration() && idle_cpu(this_cpu))
165                 return get_nohz_timer_target();
166 #endif
167         return this_cpu;
168 }
169
170 /*
171  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
172  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
173  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
174  *
175  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
176  */
177 static int
178 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
179 {
180 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
181         ktime_t expires;
182
183         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
184                 return 0;
185
186         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
187         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
188 #else
189         return 0;
190 #endif
191 }
192
193 /*
194  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
195  */
196 static inline struct hrtimer_clock_base *
197 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
198                     int pinned)
199 {
200         struct hrtimer_clock_base *new_base;
201         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
202         int this_cpu = smp_processor_id();
203         int cpu = hrtimer_get_target(this_cpu, pinned);
204         int basenum = base->index;
205
206 again:
207         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
208         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
209
210         if (base != new_base) {
211                 /*
212                  * We are trying to move timer to new_base.
213                  * However we can't change timer's base while it is running,
214                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
215                  * the event source in the high resolution case. The softirq
216                  * code will take care of this when the timer function has
217                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
218                  * the timer is enqueued.
219                  */
220                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
221                         return base;
222
223                 /* See the comment in lock_timer_base() */
224                 timer->base = NULL;
225                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
226                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
227
228                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
229                         cpu = this_cpu;
230                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
231                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
232                         timer->base = base;
233                         goto again;
234                 }
235                 timer->base = new_base;
236         }
237         return new_base;
238 }
239
240 #else /* CONFIG_SMP */
241
242 static inline struct hrtimer_clock_base *
243 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
244 {
245         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
246
247         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
248
249         return base;
250 }
251
252 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
253
254 #endif  /* !CONFIG_SMP */
255
256 /*
257  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
258  * too large for inlining:
259  */
260 #if BITS_PER_LONG < 64
261 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
262 /**
263  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
264  * @kt:         addend
265  * @nsec:       the scalar nsec value to add
266  *
267  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
268  */
269 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
270 {
271         ktime_t tmp;
272
273         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
274                 tmp.tv64 = nsec;
275         } else {
276                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
277
278                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
279         }
280
281         return ktime_add(kt, tmp);
282 }
283
284 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
285
286 /**
287  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
288  * @kt:         minuend
289  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
290  *
291  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
292  */
293 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
294 {
295         ktime_t tmp;
296
297         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
298                 tmp.tv64 = nsec;
299         } else {
300                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
301
302                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
303         }
304
305         return ktime_sub(kt, tmp);
306 }
307
308 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
309 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
310
311 /*
312  * Divide a ktime value by a nanosecond value
313  */
314 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
315 {
316         u64 dclc;
317         int sft = 0;
318
319         dclc = ktime_to_ns(kt);
320         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
321         while (div >> 32) {
322                 sft++;
323                 div >>= 1;
324         }
325         dclc >>= sft;
326         do_div(dclc, (unsigned long) div);
327
328         return dclc;
329 }
330 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
331
332 /*
333  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
334  */
335 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
336 {
337         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
338
339         /*
340          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
341          * return to user space in a timespec:
342          */
343         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
344                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
345
346         return res;
347 }
348
349 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
350
351 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
352
353 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
354
355 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
356 {
357         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
358 }
359
360 /*
361  * fixup_init is called when:
362  * - an active object is initialized
363  */
364 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
365 {
366         struct hrtimer *timer = addr;
367
368         switch (state) {
369         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
370                 hrtimer_cancel(timer);
371                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
372                 return 1;
373         default:
374                 return 0;
375         }
376 }
377
378 /*
379  * fixup_activate is called when:
380  * - an active object is activated
381  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
382  */
383 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
384 {
385         switch (state) {
386
387         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
388                 WARN_ON_ONCE(1);
389                 return 0;
390
391         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
392                 WARN_ON(1);
393
394         default:
395                 return 0;
396         }
397 }
398
399 /*
400  * fixup_free is called when:
401  * - an active object is freed
402  */
403 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
404 {
405         struct hrtimer *timer = addr;
406
407         switch (state) {
408         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
409                 hrtimer_cancel(timer);
410                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
411                 return 1;
412         default:
413                 return 0;
414         }
415 }
416
417 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
418         .name           = "hrtimer",
419         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
420         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
421         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
422         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
423 };
424
425 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
426 {
427         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
428 }
429
430 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
431 {
432         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
433 }
434
435 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
436 {
437         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
438 }
439
440 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
441 {
442         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
443 }
444
445 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
446                            enum hrtimer_mode mode);
447
448 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
449                            enum hrtimer_mode mode)
450 {
451         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
452         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
453 }
454 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
455
456 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
457 {
458         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
459 }
460
461 #else
462 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
463 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
464 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
465 #endif
466
467 static inline void
468 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
469            enum hrtimer_mode mode)
470 {
471         debug_hrtimer_init(timer);
472         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
473 }
474
475 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
476 {
477         debug_hrtimer_activate(timer);
478         trace_hrtimer_start(timer);
479 }
480
481 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
482 {
483         debug_hrtimer_deactivate(timer);
484         trace_hrtimer_cancel(timer);
485 }
486
487 /* High resolution timer related functions */
488 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
489
490 /*
491  * High resolution timer enabled ?
492  */
493 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
494
495 /*
496  * Enable / Disable high resolution mode
497  */
498 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
499 {
500         if (!strcmp(str, "off"))
501                 hrtimer_hres_enabled = 0;
502         else if (!strcmp(str, "on"))
503                 hrtimer_hres_enabled = 1;
504         else
505                 return 0;
506         return 1;
507 }
508
509 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
510
511 /*
512  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
513  */
514 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
515 {
516         return hrtimer_hres_enabled;
517 }
518
519 /*
520  * Is the high resolution mode active ?
521  */
522 static inline int hrtimer_hres_active(void)
523 {
524         return __this_cpu_read(hrtimer_bases.hres_active);
525 }
526
527 /*
528  * Reprogram the event source with checking both queues for the
529  * next event
530  * Called with interrupts disabled and base->lock held
531  */
532 static void
533 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
534 {
535         int i;
536         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
537         ktime_t expires, expires_next;
538
539         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
540
541         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
542                 struct hrtimer *timer;
543                 struct timerqueue_node *next;
544
545                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
546                 if (!next)
547                         continue;
548                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
549
550                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
551                 /*
552                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
553                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
554                  * false positive in clockevents_program_event()
555                  */
556                 if (expires.tv64 < 0)
557                         expires.tv64 = 0;
558                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
559                         expires_next = expires;
560         }
561
562         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
563                 return;
564
565         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
566
567         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
568                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
569 }
570
571 /*
572  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
573  *
574  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
575  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
576  * which the clock event device was armed.
577  *
578  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
579  */
580 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
581                              struct hrtimer_clock_base *base)
582 {
583         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
584         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
585         int res;
586
587         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
588
589         /*
590          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
591          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
592          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
593          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
594          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
595          */
596         if (hrtimer_callback_running(timer))
597                 return 0;
598
599         /*
600          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
601          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
602          * about that, just avoid to call into the tick code, which
603          * has now objections against negative expiry values.
604          */
605         if (expires.tv64 < 0)
606                 return -ETIME;
607
608         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
609                 return 0;
610
611         /*
612          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
613          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
614          * which we enforced in the hang detection. We want the system
615          * to make progress.
616          */
617         if (cpu_base->hang_detected)
618                 return 0;
619
620         /*
621          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
622          */
623         res = tick_program_event(expires, 0);
624         if (!IS_ERR_VALUE(res))
625                 cpu_base->expires_next = expires;
626         return res;
627 }
628
629 /*
630  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
631  */
632 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
633 {
634         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
635         base->hres_active = 0;
636 }
637
638 /*
639  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
640  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
641  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
642  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
643  */
644 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
645                                             struct hrtimer_clock_base *base)
646 {
647         return base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base);
648 }
649
650 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
651 {
652         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
653         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
654
655         return ktime_get_update_offsets(offs_real, offs_boot);
656 }
657
658 /*
659  * Retrigger next event is called after clock was set
660  *
661  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
662  */
663 static void retrigger_next_event(void *arg)
664 {
665         struct hrtimer_cpu_base *base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
666
667         if (!hrtimer_hres_active())
668                 return;
669
670         raw_spin_lock(&base->lock);
671         hrtimer_update_base(base);
672         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
673         raw_spin_unlock(&base->lock);
674 }
675
676 /*
677  * Switch to high resolution mode
678  */
679 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
680 {
681         int i, cpu = smp_processor_id();
682         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
683         unsigned long flags;
684
685         if (base->hres_active)
686                 return 1;
687
688         local_irq_save(flags);
689
690         if (tick_init_highres()) {
691                 local_irq_restore(flags);
692                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
693                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
694                 return 0;
695         }
696         base->hres_active = 1;
697         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
698                 base->clock_base[i].resolution = KTIME_HIGH_RES;
699
700         tick_setup_sched_timer();
701         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
702         retrigger_next_event(NULL);
703         local_irq_restore(flags);
704         return 1;
705 }
706
707 /*
708  * Called from timekeeping code to reprogramm the hrtimer interrupt
709  * device. If called from the timer interrupt context we defer it to
710  * softirq context.
711  */
712 void clock_was_set_delayed(void)
713 {
714         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
715
716         cpu_base->clock_was_set = 1;
717         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
718 }
719
720 #else
721
722 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
723 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
724 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
725 static inline void
726 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
727 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
728                                             struct hrtimer_clock_base *base)
729 {
730         return 0;
731 }
732 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
733 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
734
735 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
736
737 /*
738  * Clock realtime was set
739  *
740  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
741  * clock.
742  *
743  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
744  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
745  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
746  * call the high resolution interrupt code.
747  */
748 void clock_was_set(void)
749 {
750 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
751         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
752         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
753 #endif
754         timerfd_clock_was_set();
755 }
756
757 /*
758  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
759  * interrupt (on the local CPU):
760  */
761 void hrtimers_resume(void)
762 {
763         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
764                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
765
766         retrigger_next_event(NULL);
767         timerfd_clock_was_set();
768 }
769
770 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
771 {
772 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
773         if (timer->start_site)
774                 return;
775         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
776         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
777         timer->start_pid = current->pid;
778 #endif
779 }
780
781 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
782 {
783 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
784         timer->start_site = NULL;
785 #endif
786 }
787
788 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
789 {
790 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
791         if (likely(!timer_stats_active))
792                 return;
793         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
794                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
795 #endif
796 }
797
798 /*
799  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
800  */
801 static inline
802 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
803 {
804         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
805 }
806
807 /**
808  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
809  * @timer:      hrtimer to forward
810  * @now:        forward past this time
811  * @interval:   the interval to forward
812  *
813  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
814  * Returns the number of overruns.
815  */
816 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
817 {
818         u64 orun = 1;
819         ktime_t delta;
820
821         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
822
823         if (delta.tv64 < 0)
824                 return 0;
825
826         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
827                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
828
829         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
830                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
831
832                 orun = ktime_divns(delta, incr);
833                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
834                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
835                         return orun;
836                 /*
837                  * This (and the ktime_add() below) is the
838                  * correction for exact:
839                  */
840                 orun++;
841         }
842         hrtimer_add_expires(timer, interval);
843
844         return orun;
845 }
846 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
847
848 /*
849  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
850  *
851  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
852  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
853  *
854  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
855  */
856 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
857                            struct hrtimer_clock_base *base)
858 {
859         debug_activate(timer);
860
861         timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
862         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
863
864         /*
865          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
866          * state of a possibly running callback.
867          */
868         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
869
870         return (&timer->node == base->active.next);
871 }
872
873 /*
874  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
875  *
876  * Caller must hold the base lock.
877  *
878  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
879  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
880  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
881  * anyway (e.g. timer interrupt)
882  */
883 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
884                              struct hrtimer_clock_base *base,
885                              unsigned long newstate, int reprogram)
886 {
887         struct timerqueue_node *next_timer;
888         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
889                 goto out;
890
891         next_timer = timerqueue_getnext(&base->active);
892         timerqueue_del(&base->active, &timer->node);
893         if (&timer->node == next_timer) {
894 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
895                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
896                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
897                         ktime_t expires;
898
899                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
900                                             base->offset);
901                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
902                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
903                 }
904 #endif
905         }
906         if (!timerqueue_getnext(&base->active))
907                 base->cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
908 out:
909         timer->state = newstate;
910 }
911
912 /*
913  * remove hrtimer, called with base lock held
914  */
915 static inline int
916 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
917 {
918         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
919                 unsigned long state;
920                 int reprogram;
921
922                 /*
923                  * Remove the timer and force reprogramming when high
924                  * resolution mode is active and the timer is on the current
925                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
926                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
927                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
928                  * rare case and less expensive than a smp call.
929                  */
930                 debug_deactivate(timer);
931                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
932                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
933                 /*
934                  * We must preserve the CALLBACK state flag here,
935                  * otherwise we could move the timer base in
936                  * switch_hrtimer_base.
937                  */
938                 state = timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK;
939                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
940                 return 1;
941         }
942         return 0;
943 }
944
945 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
946                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
947                 int wakeup)
948 {
949         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
950         unsigned long flags;
951         int ret, leftmost;
952
953         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
954
955         /* Remove an active timer from the queue: */
956         ret = remove_hrtimer(timer, base);
957
958         /* Switch the timer base, if necessary: */
959         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
960
961         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
962                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
963                 /*
964                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
965                  * to signal that they simply return xtime in
966                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
967                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
968                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
969                  */
970 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
971                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
972 #endif
973         }
974
975         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
976
977         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
978
979         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
980
981         /*
982          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
983          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
984          *
985          * XXX send_remote_softirq() ?
986          */
987         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases)
988                 && hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base)) {
989                 if (wakeup) {
990                         /*
991                          * We need to drop cpu_base->lock to avoid a
992                          * lock ordering issue vs. rq->lock.
993                          */
994                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
995                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
996                         local_irq_restore(flags);
997                         return ret;
998                 } else {
999                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1000                 }
1001         }
1002
1003         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1004
1005         return ret;
1006 }
1007
1008 /**
1009  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
1010  * @timer:      the timer to be added
1011  * @tim:        expiry time
1012  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1013  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1014  *
1015  * Returns:
1016  *  0 on success
1017  *  1 when the timer was active
1018  */
1019 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1020                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1021 {
1022         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1023 }
1024 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1025
1026 /**
1027  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1028  * @timer:      the timer to be added
1029  * @tim:        expiry time
1030  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1031  *
1032  * Returns:
1033  *  0 on success
1034  *  1 when the timer was active
1035  */
1036 int
1037 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1038 {
1039         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1040 }
1041 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1042
1043
1044 /**
1045  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1046  * @timer:      hrtimer to stop
1047  *
1048  * Returns:
1049  *  0 when the timer was not active
1050  *  1 when the timer was active
1051  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1052  *    cannot be stopped
1053  */
1054 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1055 {
1056         struct hrtimer_clock_base *base;
1057         unsigned long flags;
1058         int ret = -1;
1059
1060         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1061
1062         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1063                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1064
1065         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1066
1067         return ret;
1068
1069 }
1070 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1071
1072 /**
1073  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1074  * @timer:      the timer to be cancelled
1075  *
1076  * Returns:
1077  *  0 when the timer was not active
1078  *  1 when the timer was active
1079  */
1080 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1081 {
1082         for (;;) {
1083                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1084
1085                 if (ret >= 0)
1086                         return ret;
1087                 cpu_relax();
1088         }
1089 }
1090 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1091
1092 /**
1093  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1094  * @timer:      the timer to read
1095  */
1096 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1097 {
1098         unsigned long flags;
1099         ktime_t rem;
1100
1101         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1102         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1103         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1104
1105         return rem;
1106 }
1107 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1108
1109 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1110 /**
1111  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1112  *
1113  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1114  * is pending.
1115  */
1116 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1117 {
1118         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1119         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1120         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1121         unsigned long flags;
1122         int i;
1123
1124         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1125
1126         if (!hrtimer_hres_active()) {
1127                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1128                         struct hrtimer *timer;
1129                         struct timerqueue_node *next;
1130
1131                         next = timerqueue_getnext(&base->active);
1132                         if (!next)
1133                                 continue;
1134
1135                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
1136                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1137                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1138                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1139                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1140                 }
1141         }
1142
1143         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1144
1145         if (mindelta.tv64 < 0)
1146                 mindelta.tv64 = 0;
1147         return mindelta;
1148 }
1149 #endif
1150
1151 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1152                            enum hrtimer_mode mode)
1153 {
1154         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1155         int base;
1156
1157         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1158
1159         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1160
1161         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1162                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1163
1164         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1165         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1166         timerqueue_init(&timer->node);
1167
1168 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1169         timer->start_site = NULL;
1170         timer->start_pid = -1;
1171         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1172 #endif
1173 }
1174
1175 /**
1176  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1177  * @timer:      the timer to be initialized
1178  * @clock_id:   the clock to be used
1179  * @mode:       timer mode abs/rel
1180  */
1181 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1182                   enum hrtimer_mode mode)
1183 {
1184         debug_init(timer, clock_id, mode);
1185         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1186 }
1187 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1188
1189 /**
1190  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1191  * @which_clock: which clock to query
1192  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1193  *
1194  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1195  * variable pointed to by @tp.
1196  */
1197 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1198 {
1199         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1200         int base = hrtimer_clockid_to_base(which_clock);
1201
1202         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1203         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[base].resolution);
1204
1205         return 0;
1206 }
1207 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1208
1209 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1210 {
1211         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1212         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1213         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1214         int restart;
1215
1216         WARN_ON(!irqs_disabled());
1217
1218         debug_deactivate(timer);
1219         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1220         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1221         fn = timer->function;
1222
1223         /*
1224          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1225          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1226          * the timer base.
1227          */
1228         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1229         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1230         restart = fn(timer);
1231         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1232         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1233
1234         /*
1235          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1236          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1237          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1238          */
1239         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1240                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1241                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1242         }
1243
1244         WARN_ON_ONCE(!(timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK));
1245
1246         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1247 }
1248
1249 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1250
1251 /*
1252  * High resolution timer interrupt
1253  * Called with interrupts disabled
1254  */
1255 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1256 {
1257         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1258         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1259         int i, retries = 0;
1260
1261         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1262         cpu_base->nr_events++;
1263         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1264
1265         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1266         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1267 retry:
1268         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1269         /*
1270          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1271          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1272          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1273          * timers which run their callback and need to be requeued on
1274          * this CPU.
1275          */
1276         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1277
1278         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1279                 struct hrtimer_clock_base *base;
1280                 struct timerqueue_node *node;
1281                 ktime_t basenow;
1282
1283                 if (!(cpu_base->active_bases & (1 << i)))
1284                         continue;
1285
1286                 base = cpu_base->clock_base + i;
1287                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1288
1289                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1290                         struct hrtimer *timer;
1291
1292                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1293
1294                         /*
1295                          * The immediate goal for using the softexpires is
1296                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1297                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1298                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1299                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1300                          * overlapping intervals and instead use the simple
1301                          * BST we already have.
1302                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1303                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1304                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1305                          */
1306
1307                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1308                                 ktime_t expires;
1309
1310                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1311                                                     base->offset);
1312                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1313                                         expires_next = expires;
1314                                 break;
1315                         }
1316
1317                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1318                 }
1319         }
1320
1321         /*
1322          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1323          * against it.
1324          */
1325         cpu_base->expires_next = expires_next;
1326         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1327
1328         /* Reprogramming necessary ? */
1329         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1330             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1331                 cpu_base->hang_detected = 0;
1332                 return;
1333         }
1334
1335         /*
1336          * The next timer was already expired due to:
1337          * - tracing
1338          * - long lasting callbacks
1339          * - being scheduled away when running in a VM
1340          *
1341          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1342          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1343          * overreacting on some spurious event.
1344          *
1345          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1346          * the current time.
1347          */
1348         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1349         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1350         cpu_base->nr_retries++;
1351         if (++retries < 3)
1352                 goto retry;
1353         /*
1354          * Give the system a chance to do something else than looping
1355          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1356          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1357          * time away.
1358          */
1359         cpu_base->nr_hangs++;
1360         cpu_base->hang_detected = 1;
1361         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1362         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1363         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1364                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1365         /*
1366          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1367          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1368          */
1369         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1370                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1371         else
1372                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1373         tick_program_event(expires_next, 1);
1374         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1375                     ktime_to_ns(delta));
1376 }
1377
1378 /*
1379  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1380  * disabled.
1381  */
1382 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1383 {
1384         struct tick_device *td;
1385
1386         if (!hrtimer_hres_active())
1387                 return;
1388
1389         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1390         if (td && td->evtdev)
1391                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1392 }
1393
1394 /**
1395  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1396  *
1397  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1398  * the current cpu and check if there are any timers for which
1399  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1400  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1401  *
1402  */
1403 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1404 {
1405         unsigned long flags;
1406
1407         local_irq_save(flags);
1408         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1409         local_irq_restore(flags);
1410 }
1411
1412 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1413 {
1414         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1415
1416         if (cpu_base->clock_was_set) {
1417                 cpu_base->clock_was_set = 0;
1418                 clock_was_set();
1419         }
1420
1421         hrtimer_peek_ahead_timers();
1422 }
1423
1424 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1425
1426 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1427
1428 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1429
1430 /*
1431  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1432  *
1433  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1434  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1435  * not been done yet.
1436  */
1437 void hrtimer_run_pending(void)
1438 {
1439         if (hrtimer_hres_active())
1440                 return;
1441
1442         /*
1443          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1444          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1445          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1446          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1447          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1448          * deadlock vs. xtime_lock.
1449          */
1450         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1451                 hrtimer_switch_to_hres();
1452 }
1453
1454 /*
1455  * Called from hardirq context every jiffy
1456  */
1457 void hrtimer_run_queues(void)
1458 {
1459         struct timerqueue_node *node;
1460         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1461         struct hrtimer_clock_base *base;
1462         int index, gettime = 1;
1463
1464         if (hrtimer_hres_active())
1465                 return;
1466
1467         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1468                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1469                 if (!timerqueue_getnext(&base->active))
1470                         continue;
1471
1472                 if (gettime) {
1473                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1474                         gettime = 0;
1475                 }
1476
1477                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1478
1479                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1480                         struct hrtimer *timer;
1481
1482                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1483                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1484                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1485                                 break;
1486
1487                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1488                 }
1489                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1490         }
1491 }
1492
1493 /*
1494  * Sleep related functions:
1495  */
1496 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1497 {
1498         struct hrtimer_sleeper *t =
1499                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1500         struct task_struct *task = t->task;
1501
1502         t->task = NULL;
1503         if (task)
1504                 wake_up_process(task);
1505
1506         return HRTIMER_NORESTART;
1507 }
1508
1509 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1510 {
1511         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1512         sl->task = task;
1513 }
1514 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1515
1516 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1517 {
1518         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1519
1520         do {
1521                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1522                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1523                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1524                         t->task = NULL;
1525
1526                 if (likely(t->task))
1527                         schedule();
1528
1529                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1530                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1531
1532         } while (t->task && !signal_pending(current));
1533
1534         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1535
1536         return t->task == NULL;
1537 }
1538
1539 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1540 {
1541         struct timespec rmt;
1542         ktime_t rem;
1543
1544         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1545         if (rem.tv64 <= 0)
1546                 return 0;
1547         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1548
1549         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1550                 return -EFAULT;
1551
1552         return 1;
1553 }
1554
1555 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1556 {
1557         struct hrtimer_sleeper t;
1558         struct timespec __user  *rmtp;
1559         int ret = 0;
1560
1561         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1562                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1563         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1564
1565         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1566                 goto out;
1567
1568         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1569         if (rmtp) {
1570                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1571                 if (ret <= 0)
1572                         goto out;
1573         }
1574
1575         /* The other values in restart are already filled in */
1576         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1577 out:
1578         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1579         return ret;
1580 }
1581
1582 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1583                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1584 {
1585         struct restart_block *restart;
1586         struct hrtimer_sleeper t;
1587         int ret = 0;
1588         unsigned long slack;
1589
1590         slack = current->timer_slack_ns;
1591         if (rt_task(current))
1592                 slack = 0;
1593
1594         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1595         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1596         if (do_nanosleep(&t, mode))
1597                 goto out;
1598
1599         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1600         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1601                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1602                 goto out;
1603         }
1604
1605         if (rmtp) {
1606                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1607                 if (ret <= 0)
1608                         goto out;
1609         }
1610
1611         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1612         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1613         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1614         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1615         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1616
1617         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1618 out:
1619         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1620         return ret;
1621 }
1622
1623 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1624                 struct timespec __user *, rmtp)
1625 {
1626         struct timespec tu;
1627
1628         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1629                 return -EFAULT;
1630
1631         if (!timespec_valid(&tu))
1632                 return -EINVAL;
1633
1634         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1635 }
1636
1637 /*
1638  * Functions related to boot-time initialization:
1639  */
1640 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1641 {
1642         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1643         int i;
1644
1645         raw_spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1646
1647         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1648                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1649                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1650         }
1651
1652         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1653 }
1654
1655 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1656
1657 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1658                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1659 {
1660         struct hrtimer *timer;
1661         struct timerqueue_node *node;
1662
1663         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1664                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1665                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1666                 debug_deactivate(timer);
1667
1668                 /*
1669                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1670                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1671                  * under us on another CPU
1672                  */
1673                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1674                 timer->base = new_base;
1675                 /*
1676                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1677                  * reprogram the event device in case the timer
1678                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1679                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1680                  * sort out already expired timers and reprogram the
1681                  * event device.
1682                  */
1683                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1684
1685                 /* Clear the migration state bit */
1686                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1687         }
1688 }
1689
1690 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1691 {
1692         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1693         int i;
1694
1695         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1696         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1697
1698         local_irq_disable();
1699         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1700         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1701         /*
1702          * The caller is globally serialized and nobody else
1703          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1704          */
1705         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1706         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1707
1708         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1709                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1710                                      &new_base->clock_base[i]);
1711         }
1712
1713         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1714         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1715
1716         /* Check, if we got expired work to do */
1717         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1718         local_irq_enable();
1719 }
1720
1721 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1722
1723 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1724                                         unsigned long action, void *hcpu)
1725 {
1726         int scpu = (long)hcpu;
1727
1728         switch (action) {
1729
1730         case CPU_UP_PREPARE:
1731         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1732                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1733                 break;
1734
1735 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1736         case CPU_DYING:
1737         case CPU_DYING_FROZEN:
1738                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1739                 break;
1740         case CPU_DEAD:
1741         case CPU_DEAD_FROZEN:
1742         {
1743                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1744                 migrate_hrtimers(scpu);
1745                 break;
1746         }
1747 #endif
1748
1749         default:
1750                 break;
1751         }
1752
1753         return NOTIFY_OK;
1754 }
1755
1756 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1757         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1758 };
1759
1760 void __init hrtimers_init(void)
1761 {
1762         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1763                           (void *)(long)smp_processor_id());
1764         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1765 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1766         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1767 #endif
1768 }
1769
1770 /**
1771  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1772  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1773  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1774  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1775  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1776  */
1777 int __sched
1778 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1779                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1780 {
1781         struct hrtimer_sleeper t;
1782
1783         /*
1784          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1785          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1786          */
1787         if (expires && !expires->tv64) {
1788                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1789                 return 0;
1790         }
1791
1792         /*
1793          * A NULL parameter means "infinite"
1794          */
1795         if (!expires) {
1796                 schedule();
1797                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1798                 return -EINTR;
1799         }
1800
1801         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1802         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1803
1804         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1805
1806         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1807         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1808                 t.task = NULL;
1809
1810         if (likely(t.task))
1811                 schedule();
1812
1813         hrtimer_cancel(&t.timer);
1814         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1815
1816         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1817
1818         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1819 }
1820
1821 /**
1822  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1823  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1824  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1825  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1826  *
1827  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1828  * elapsed. The routine will return immediately unless
1829  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1830  *
1831  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1832  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1833  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1834  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1835  *
1836  * You can set the task state as follows -
1837  *
1838  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1839  * pass before the routine returns.
1840  *
1841  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1842  * delivered to the current task.
1843  *
1844  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1845  * routine returns.
1846  *
1847  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1848  */
1849 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1850                                      const enum hrtimer_mode mode)
1851 {
1852         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1853                                               CLOCK_MONOTONIC);
1854 }
1855 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1856
1857 /**
1858  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1859  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1860  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1861  *
1862  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1863  * elapsed. The routine will return immediately unless
1864  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1865  *
1866  * You can set the task state as follows -
1867  *
1868  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1869  * pass before the routine returns.
1870  *
1871  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1872  * delivered to the current task.
1873  *
1874  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1875  * routine returns.
1876  *
1877  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1878  */
1879 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1880                                const enum hrtimer_mode mode)
1881 {
1882         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1883 }
1884 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);