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