Merge tag 'xtensa-for-next-20140221-1' into for_next
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / hrtimer.c
1 /*
2  *  linux/kernel/hrtimer.c
3  *
4  *  Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
5  *  Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
6  *  Copyright(C) 2006-2007  Timesys Corp., Thomas Gleixner
7  *
8  *  High-resolution kernel timers
9  *
10  *  In contrast to the low-resolution timeout API implemented in
11  *  kernel/timer.c, hrtimers provide finer resolution and accuracy
12  *  depending on system configuration and capabilities.
13  *
14  *  These timers are currently used for:
15  *   - itimers
16  *   - POSIX timers
17  *   - nanosleep
18  *   - precise in-kernel timing
19  *
20  *  Started by: Thomas Gleixner and Ingo Molnar
21  *
22  *  Credits:
23  *      based on kernel/timer.c
24  *
25  *      Help, testing, suggestions, bugfixes, improvements were
26  *      provided by:
27  *
28  *      George Anzinger, Andrew Morton, Steven Rostedt, Roman Zippel
29  *      et. al.
30  *
31  *  For licencing details see kernel-base/COPYING
32  */
33
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/export.h>
36 #include <linux/percpu.h>
37 #include <linux/hrtimer.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/syscalls.h>
40 #include <linux/kallsyms.h>
41 #include <linux/interrupt.h>
42 #include <linux/tick.h>
43 #include <linux/seq_file.h>
44 #include <linux/err.h>
45 #include <linux/debugobjects.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/sched/sysctl.h>
48 #include <linux/sched/rt.h>
49 #include <linux/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         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
586                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
587 }
588
589 /*
590  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
591  *
592  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
593  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
594  * which the clock event device was armed.
595  *
596  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
597  */
598 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
599                              struct hrtimer_clock_base *base)
600 {
601         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
602         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
603         int res;
604
605         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
606
607         /*
608          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
609          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
610          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
611          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
612          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
613          */
614         if (hrtimer_callback_running(timer))
615                 return 0;
616
617         /*
618          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
619          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
620          * about that, just avoid to call into the tick code, which
621          * has now objections against negative expiry values.
622          */
623         if (expires.tv64 < 0)
624                 return -ETIME;
625
626         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
627                 return 0;
628
629         /*
630          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
631          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
632          * which we enforced in the hang detection. We want the system
633          * to make progress.
634          */
635         if (cpu_base->hang_detected)
636                 return 0;
637
638         /*
639          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
640          */
641         res = tick_program_event(expires, 0);
642         if (!IS_ERR_VALUE(res))
643                 cpu_base->expires_next = expires;
644         return res;
645 }
646
647 /*
648  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
649  */
650 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
651 {
652         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
653         base->hres_active = 0;
654 }
655
656 /*
657  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
658  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
659  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
660  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
661  */
662 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
663                                             struct hrtimer_clock_base *base)
664 {
665         return base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base);
666 }
667
668 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
669 {
670         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
671         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
672         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
673
674         return ktime_get_update_offsets(offs_real, offs_boot, offs_tai);
675 }
676
677 /*
678  * Retrigger next event is called after clock was set
679  *
680  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
681  */
682 static void retrigger_next_event(void *arg)
683 {
684         struct hrtimer_cpu_base *base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
685
686         if (!hrtimer_hres_active())
687                 return;
688
689         raw_spin_lock(&base->lock);
690         hrtimer_update_base(base);
691         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
692         raw_spin_unlock(&base->lock);
693 }
694
695 /*
696  * Switch to high resolution mode
697  */
698 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
699 {
700         int i, cpu = smp_processor_id();
701         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
702         unsigned long flags;
703
704         if (base->hres_active)
705                 return 1;
706
707         local_irq_save(flags);
708
709         if (tick_init_highres()) {
710                 local_irq_restore(flags);
711                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
712                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
713                 return 0;
714         }
715         base->hres_active = 1;
716         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
717                 base->clock_base[i].resolution = KTIME_HIGH_RES;
718
719         tick_setup_sched_timer();
720         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
721         retrigger_next_event(NULL);
722         local_irq_restore(flags);
723         return 1;
724 }
725
726 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
727 {
728         clock_was_set();
729 }
730
731 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
732
733 /*
734  * Called from timekeeping and resume code to reprogramm the hrtimer
735  * interrupt device on all cpus.
736  */
737 void clock_was_set_delayed(void)
738 {
739         schedule_work(&hrtimer_work);
740 }
741
742 #else
743
744 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
745 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
746 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
747 static inline void
748 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
749 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
750                                             struct hrtimer_clock_base *base)
751 {
752         return 0;
753 }
754 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
755 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
756
757 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
758
759 /*
760  * Clock realtime was set
761  *
762  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
763  * clock.
764  *
765  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
766  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
767  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
768  * call the high resolution interrupt code.
769  */
770 void clock_was_set(void)
771 {
772 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
773         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
774         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
775 #endif
776         timerfd_clock_was_set();
777 }
778
779 /*
780  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
781  * interrupt on all online CPUs.  However, all other CPUs will be
782  * stopped with IRQs interrupts disabled so the clock_was_set() call
783  * must be deferred.
784  */
785 void hrtimers_resume(void)
786 {
787         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
788                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
789
790         /* Retrigger on the local CPU */
791         retrigger_next_event(NULL);
792         /* And schedule a retrigger for all others */
793         clock_was_set_delayed();
794 }
795
796 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
797 {
798 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
799         if (timer->start_site)
800                 return;
801         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
802         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
803         timer->start_pid = current->pid;
804 #endif
805 }
806
807 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
808 {
809 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
810         timer->start_site = NULL;
811 #endif
812 }
813
814 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
815 {
816 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
817         if (likely(!timer_stats_active))
818                 return;
819         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
820                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
821 #endif
822 }
823
824 /*
825  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
826  */
827 static inline
828 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
829 {
830         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
831 }
832
833 /**
834  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
835  * @timer:      hrtimer to forward
836  * @now:        forward past this time
837  * @interval:   the interval to forward
838  *
839  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
840  * Returns the number of overruns.
841  */
842 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
843 {
844         u64 orun = 1;
845         ktime_t delta;
846
847         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
848
849         if (delta.tv64 < 0)
850                 return 0;
851
852         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
853                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
854
855         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
856                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
857
858                 orun = ktime_divns(delta, incr);
859                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
860                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
861                         return orun;
862                 /*
863                  * This (and the ktime_add() below) is the
864                  * correction for exact:
865                  */
866                 orun++;
867         }
868         hrtimer_add_expires(timer, interval);
869
870         return orun;
871 }
872 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
873
874 /*
875  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
876  *
877  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
878  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
879  *
880  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
881  */
882 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
883                            struct hrtimer_clock_base *base)
884 {
885         debug_activate(timer);
886
887         timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
888         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
889
890         /*
891          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
892          * state of a possibly running callback.
893          */
894         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
895
896         return (&timer->node == base->active.next);
897 }
898
899 /*
900  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
901  *
902  * Caller must hold the base lock.
903  *
904  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
905  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
906  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
907  * anyway (e.g. timer interrupt)
908  */
909 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
910                              struct hrtimer_clock_base *base,
911                              unsigned long newstate, int reprogram)
912 {
913         struct timerqueue_node *next_timer;
914         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
915                 goto out;
916
917         next_timer = timerqueue_getnext(&base->active);
918         timerqueue_del(&base->active, &timer->node);
919         if (&timer->node == next_timer) {
920 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
921                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
922                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
923                         ktime_t expires;
924
925                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
926                                             base->offset);
927                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
928                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
929                 }
930 #endif
931         }
932         if (!timerqueue_getnext(&base->active))
933                 base->cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
934 out:
935         timer->state = newstate;
936 }
937
938 /*
939  * remove hrtimer, called with base lock held
940  */
941 static inline int
942 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
943 {
944         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
945                 unsigned long state;
946                 int reprogram;
947
948                 /*
949                  * Remove the timer and force reprogramming when high
950                  * resolution mode is active and the timer is on the current
951                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
952                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
953                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
954                  * rare case and less expensive than a smp call.
955                  */
956                 debug_deactivate(timer);
957                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
958                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
959                 /*
960                  * We must preserve the CALLBACK state flag here,
961                  * otherwise we could move the timer base in
962                  * switch_hrtimer_base.
963                  */
964                 state = timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK;
965                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
966                 return 1;
967         }
968         return 0;
969 }
970
971 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
972                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
973                 int wakeup)
974 {
975         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
976         unsigned long flags;
977         int ret, leftmost;
978
979         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
980
981         /* Remove an active timer from the queue: */
982         ret = remove_hrtimer(timer, base);
983
984         /* Switch the timer base, if necessary: */
985         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
986
987         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
988                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
989                 /*
990                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
991                  * to signal that they simply return xtime in
992                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
993                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
994                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
995                  */
996 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
997                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
998 #endif
999         }
1000
1001         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
1002
1003         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
1004
1005         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1006
1007         /*
1008          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
1009          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
1010          *
1011          * XXX send_remote_softirq() ?
1012          */
1013         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases)
1014                 && hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base)) {
1015                 if (wakeup) {
1016                         /*
1017                          * We need to drop cpu_base->lock to avoid a
1018                          * lock ordering issue vs. rq->lock.
1019                          */
1020                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
1021                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1022                         local_irq_restore(flags);
1023                         return ret;
1024                 } else {
1025                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1026                 }
1027         }
1028
1029         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1030
1031         return ret;
1032 }
1033
1034 /**
1035  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
1036  * @timer:      the timer to be added
1037  * @tim:        expiry time
1038  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1039  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1040  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
1041  *
1042  * Returns:
1043  *  0 on success
1044  *  1 when the timer was active
1045  */
1046 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1047                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1048 {
1049         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1050 }
1051 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1052
1053 /**
1054  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1055  * @timer:      the timer to be added
1056  * @tim:        expiry time
1057  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1058  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
1059  *
1060  * Returns:
1061  *  0 on success
1062  *  1 when the timer was active
1063  */
1064 int
1065 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1066 {
1067         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1068 }
1069 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1070
1071
1072 /**
1073  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1074  * @timer:      hrtimer to stop
1075  *
1076  * Returns:
1077  *  0 when the timer was not active
1078  *  1 when the timer was active
1079  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1080  *    cannot be stopped
1081  */
1082 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1083 {
1084         struct hrtimer_clock_base *base;
1085         unsigned long flags;
1086         int ret = -1;
1087
1088         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1089
1090         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1091                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1092
1093         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1094
1095         return ret;
1096
1097 }
1098 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1099
1100 /**
1101  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1102  * @timer:      the timer to be cancelled
1103  *
1104  * Returns:
1105  *  0 when the timer was not active
1106  *  1 when the timer was active
1107  */
1108 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1109 {
1110         for (;;) {
1111                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1112
1113                 if (ret >= 0)
1114                         return ret;
1115                 cpu_relax();
1116         }
1117 }
1118 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1119
1120 /**
1121  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1122  * @timer:      the timer to read
1123  */
1124 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1125 {
1126         unsigned long flags;
1127         ktime_t rem;
1128
1129         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1130         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1131         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1132
1133         return rem;
1134 }
1135 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1136
1137 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1138 /**
1139  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1140  *
1141  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1142  * is pending.
1143  */
1144 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1145 {
1146         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1147         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1148         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1149         unsigned long flags;
1150         int i;
1151
1152         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1153
1154         if (!hrtimer_hres_active()) {
1155                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1156                         struct hrtimer *timer;
1157                         struct timerqueue_node *next;
1158
1159                         next = timerqueue_getnext(&base->active);
1160                         if (!next)
1161                                 continue;
1162
1163                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
1164                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1165                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1166                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1167                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1168                 }
1169         }
1170
1171         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1172
1173         if (mindelta.tv64 < 0)
1174                 mindelta.tv64 = 0;
1175         return mindelta;
1176 }
1177 #endif
1178
1179 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1180                            enum hrtimer_mode mode)
1181 {
1182         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1183         int base;
1184
1185         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1186
1187         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1188
1189         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1190                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1191
1192         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1193         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1194         timerqueue_init(&timer->node);
1195
1196 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1197         timer->start_site = NULL;
1198         timer->start_pid = -1;
1199         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1200 #endif
1201 }
1202
1203 /**
1204  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1205  * @timer:      the timer to be initialized
1206  * @clock_id:   the clock to be used
1207  * @mode:       timer mode abs/rel
1208  */
1209 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1210                   enum hrtimer_mode mode)
1211 {
1212         debug_init(timer, clock_id, mode);
1213         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1214 }
1215 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1216
1217 /**
1218  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1219  * @which_clock: which clock to query
1220  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1221  *
1222  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1223  * variable pointed to by @tp.
1224  */
1225 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1226 {
1227         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1228         int base = hrtimer_clockid_to_base(which_clock);
1229
1230         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1231         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[base].resolution);
1232
1233         return 0;
1234 }
1235 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1236
1237 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1238 {
1239         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1240         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1241         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1242         int restart;
1243
1244         WARN_ON(!irqs_disabled());
1245
1246         debug_deactivate(timer);
1247         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1248         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1249         fn = timer->function;
1250
1251         /*
1252          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1253          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1254          * the timer base.
1255          */
1256         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1257         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1258         restart = fn(timer);
1259         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1260         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1261
1262         /*
1263          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1264          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1265          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1266          */
1267         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1268                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1269                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1270         }
1271
1272         WARN_ON_ONCE(!(timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK));
1273
1274         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1275 }
1276
1277 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1278
1279 /*
1280  * High resolution timer interrupt
1281  * Called with interrupts disabled
1282  */
1283 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1284 {
1285         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1286         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1287         int i, retries = 0;
1288
1289         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1290         cpu_base->nr_events++;
1291         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1292
1293         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1294         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1295 retry:
1296         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1297         /*
1298          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1299          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1300          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1301          * timers which run their callback and need to be requeued on
1302          * this CPU.
1303          */
1304         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1305
1306         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1307                 struct hrtimer_clock_base *base;
1308                 struct timerqueue_node *node;
1309                 ktime_t basenow;
1310
1311                 if (!(cpu_base->active_bases & (1 << i)))
1312                         continue;
1313
1314                 base = cpu_base->clock_base + i;
1315                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1316
1317                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1318                         struct hrtimer *timer;
1319
1320                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1321
1322                         /*
1323                          * The immediate goal for using the softexpires is
1324                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1325                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1326                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1327                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1328                          * overlapping intervals and instead use the simple
1329                          * BST we already have.
1330                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1331                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1332                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1333                          */
1334
1335                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1336                                 ktime_t expires;
1337
1338                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1339                                                     base->offset);
1340                                 if (expires.tv64 < 0)
1341                                         expires.tv64 = KTIME_MAX;
1342                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1343                                         expires_next = expires;
1344                                 break;
1345                         }
1346
1347                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1348                 }
1349         }
1350
1351         /*
1352          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1353          * against it.
1354          */
1355         cpu_base->expires_next = expires_next;
1356         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1357
1358         /* Reprogramming necessary ? */
1359         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1360             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1361                 cpu_base->hang_detected = 0;
1362                 return;
1363         }
1364
1365         /*
1366          * The next timer was already expired due to:
1367          * - tracing
1368          * - long lasting callbacks
1369          * - being scheduled away when running in a VM
1370          *
1371          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1372          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1373          * overreacting on some spurious event.
1374          *
1375          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1376          * the current time.
1377          */
1378         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1379         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1380         cpu_base->nr_retries++;
1381         if (++retries < 3)
1382                 goto retry;
1383         /*
1384          * Give the system a chance to do something else than looping
1385          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1386          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1387          * time away.
1388          */
1389         cpu_base->nr_hangs++;
1390         cpu_base->hang_detected = 1;
1391         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1392         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1393         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1394                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1395         /*
1396          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1397          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1398          */
1399         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1400                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1401         else
1402                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1403         tick_program_event(expires_next, 1);
1404         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1405                     ktime_to_ns(delta));
1406 }
1407
1408 /*
1409  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1410  * disabled.
1411  */
1412 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1413 {
1414         struct tick_device *td;
1415
1416         if (!hrtimer_hres_active())
1417                 return;
1418
1419         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1420         if (td && td->evtdev)
1421                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1422 }
1423
1424 /**
1425  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1426  *
1427  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1428  * the current cpu and check if there are any timers for which
1429  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1430  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1431  *
1432  */
1433 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1434 {
1435         unsigned long flags;
1436
1437         local_irq_save(flags);
1438         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1439         local_irq_restore(flags);
1440 }
1441
1442 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1443 {
1444         hrtimer_peek_ahead_timers();
1445 }
1446
1447 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1448
1449 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1450
1451 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1452
1453 /*
1454  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1455  *
1456  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1457  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1458  * not been done yet.
1459  */
1460 void hrtimer_run_pending(void)
1461 {
1462         if (hrtimer_hres_active())
1463                 return;
1464
1465         /*
1466          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1467          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1468          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1469          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1470          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1471          * deadlock vs. xtime_lock.
1472          */
1473         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1474                 hrtimer_switch_to_hres();
1475 }
1476
1477 /*
1478  * Called from hardirq context every jiffy
1479  */
1480 void hrtimer_run_queues(void)
1481 {
1482         struct timerqueue_node *node;
1483         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1484         struct hrtimer_clock_base *base;
1485         int index, gettime = 1;
1486
1487         if (hrtimer_hres_active())
1488                 return;
1489
1490         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1491                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1492                 if (!timerqueue_getnext(&base->active))
1493                         continue;
1494
1495                 if (gettime) {
1496                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1497                         gettime = 0;
1498                 }
1499
1500                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1501
1502                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1503                         struct hrtimer *timer;
1504
1505                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1506                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1507                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1508                                 break;
1509
1510                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1511                 }
1512                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1513         }
1514 }
1515
1516 /*
1517  * Sleep related functions:
1518  */
1519 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1520 {
1521         struct hrtimer_sleeper *t =
1522                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1523         struct task_struct *task = t->task;
1524
1525         t->task = NULL;
1526         if (task)
1527                 wake_up_process(task);
1528
1529         return HRTIMER_NORESTART;
1530 }
1531
1532 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1533 {
1534         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1535         sl->task = task;
1536 }
1537 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1538
1539 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1540 {
1541         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1542
1543         do {
1544                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1545                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1546                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1547                         t->task = NULL;
1548
1549                 if (likely(t->task))
1550                         freezable_schedule();
1551
1552                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1553                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1554
1555         } while (t->task && !signal_pending(current));
1556
1557         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1558
1559         return t->task == NULL;
1560 }
1561
1562 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1563 {
1564         struct timespec rmt;
1565         ktime_t rem;
1566
1567         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1568         if (rem.tv64 <= 0)
1569                 return 0;
1570         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1571
1572         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1573                 return -EFAULT;
1574
1575         return 1;
1576 }
1577
1578 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1579 {
1580         struct hrtimer_sleeper t;
1581         struct timespec __user  *rmtp;
1582         int ret = 0;
1583
1584         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1585                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1586         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1587
1588         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1589                 goto out;
1590
1591         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1592         if (rmtp) {
1593                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1594                 if (ret <= 0)
1595                         goto out;
1596         }
1597
1598         /* The other values in restart are already filled in */
1599         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1600 out:
1601         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1602         return ret;
1603 }
1604
1605 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1606                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1607 {
1608         struct restart_block *restart;
1609         struct hrtimer_sleeper t;
1610         int ret = 0;
1611         unsigned long slack;
1612
1613         slack = current->timer_slack_ns;
1614         if (dl_task(current) || rt_task(current))
1615                 slack = 0;
1616
1617         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1618         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1619         if (do_nanosleep(&t, mode))
1620                 goto out;
1621
1622         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1623         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1624                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1625                 goto out;
1626         }
1627
1628         if (rmtp) {
1629                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1630                 if (ret <= 0)
1631                         goto out;
1632         }
1633
1634         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1635         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1636         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1637         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1638         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1639
1640         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1641 out:
1642         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1643         return ret;
1644 }
1645
1646 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1647                 struct timespec __user *, rmtp)
1648 {
1649         struct timespec tu;
1650
1651         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1652                 return -EFAULT;
1653
1654         if (!timespec_valid(&tu))
1655                 return -EINVAL;
1656
1657         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1658 }
1659
1660 /*
1661  * Functions related to boot-time initialization:
1662  */
1663 static void init_hrtimers_cpu(int cpu)
1664 {
1665         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1666         int i;
1667
1668         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1669                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1670                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1671         }
1672
1673         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1674 }
1675
1676 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1677
1678 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1679                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1680 {
1681         struct hrtimer *timer;
1682         struct timerqueue_node *node;
1683
1684         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1685                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1686                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1687                 debug_deactivate(timer);
1688
1689                 /*
1690                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1691                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1692                  * under us on another CPU
1693                  */
1694                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1695                 timer->base = new_base;
1696                 /*
1697                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1698                  * reprogram the event device in case the timer
1699                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1700                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1701                  * sort out already expired timers and reprogram the
1702                  * event device.
1703                  */
1704                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1705
1706                 /* Clear the migration state bit */
1707                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1708         }
1709 }
1710
1711 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1712 {
1713         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1714         int i;
1715
1716         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1717         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1718
1719         local_irq_disable();
1720         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1721         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1722         /*
1723          * The caller is globally serialized and nobody else
1724          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1725          */
1726         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1727         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1728
1729         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1730                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1731                                      &new_base->clock_base[i]);
1732         }
1733
1734         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1735         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1736
1737         /* Check, if we got expired work to do */
1738         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1739         local_irq_enable();
1740 }
1741
1742 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1743
1744 static int hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1745                                         unsigned long action, void *hcpu)
1746 {
1747         int scpu = (long)hcpu;
1748
1749         switch (action) {
1750
1751         case CPU_UP_PREPARE:
1752         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1753                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1754                 break;
1755
1756 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1757         case CPU_DYING:
1758         case CPU_DYING_FROZEN:
1759                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1760                 break;
1761         case CPU_DEAD:
1762         case CPU_DEAD_FROZEN:
1763         {
1764                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1765                 migrate_hrtimers(scpu);
1766                 break;
1767         }
1768 #endif
1769
1770         default:
1771                 break;
1772         }
1773
1774         return NOTIFY_OK;
1775 }
1776
1777 static struct notifier_block hrtimers_nb = {
1778         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1779 };
1780
1781 void __init hrtimers_init(void)
1782 {
1783         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1784                           (void *)(long)smp_processor_id());
1785         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1786 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1787         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1788 #endif
1789 }
1790
1791 /**
1792  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1793  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1794  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1795  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1796  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1797  */
1798 int __sched
1799 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1800                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1801 {
1802         struct hrtimer_sleeper t;
1803
1804         /*
1805          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1806          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1807          */
1808         if (expires && !expires->tv64) {
1809                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1810                 return 0;
1811         }
1812
1813         /*
1814          * A NULL parameter means "infinite"
1815          */
1816         if (!expires) {
1817                 schedule();
1818                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1819                 return -EINTR;
1820         }
1821
1822         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1823         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1824
1825         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1826
1827         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1828         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1829                 t.task = NULL;
1830
1831         if (likely(t.task))
1832                 schedule();
1833
1834         hrtimer_cancel(&t.timer);
1835         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1836
1837         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1838
1839         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1840 }
1841
1842 /**
1843  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1844  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1845  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1846  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1847  *
1848  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1849  * elapsed. The routine will return immediately unless
1850  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1851  *
1852  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1853  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1854  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1855  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1856  *
1857  * You can set the task state as follows -
1858  *
1859  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1860  * pass before the routine returns.
1861  *
1862  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1863  * delivered to the current task.
1864  *
1865  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1866  * routine returns.
1867  *
1868  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1869  */
1870 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1871                                      const enum hrtimer_mode mode)
1872 {
1873         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1874                                               CLOCK_MONOTONIC);
1875 }
1876 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1877
1878 /**
1879  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1880  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1881  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1882  *
1883  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1884  * elapsed. The routine will return immediately unless
1885  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1886  *
1887  * You can set the task state as follows -
1888  *
1889  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1890  * pass before the routine returns.
1891  *
1892  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1893  * delivered to the current task.
1894  *
1895  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1896  * routine returns.
1897  *
1898  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1899  */
1900 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1901                                const enum hrtimer_mode mode)
1902 {
1903         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1904 }
1905 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);