68e56f0ecb091f5593dbbb23f8bad879ef2c3e17
[platform/kernel/linux-rpi.git] / kernel / time / hrtimer.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
4  *  Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
5  *  Copyright(C) 2006-2007  Timesys Corp., Thomas Gleixner
6  *
7  *  High-resolution kernel timers
8  *
9  *  In contrast to the low-resolution timeout API, aka timer wheel,
10  *  hrtimers provide finer resolution and accuracy depending on system
11  *  configuration and capabilities.
12  *
13  *  Started by: Thomas Gleixner and Ingo Molnar
14  *
15  *  Credits:
16  *      Based on the original timer wheel code
17  *
18  *      Help, testing, suggestions, bugfixes, improvements were
19  *      provided by:
20  *
21  *      George Anzinger, Andrew Morton, Steven Rostedt, Roman Zippel
22  *      et. al.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/export.h>
27 #include <linux/percpu.h>
28 #include <linux/hrtimer.h>
29 #include <linux/notifier.h>
30 #include <linux/syscalls.h>
31 #include <linux/interrupt.h>
32 #include <linux/tick.h>
33 #include <linux/err.h>
34 #include <linux/debugobjects.h>
35 #include <linux/sched/signal.h>
36 #include <linux/sched/sysctl.h>
37 #include <linux/sched/rt.h>
38 #include <linux/sched/deadline.h>
39 #include <linux/sched/nohz.h>
40 #include <linux/sched/debug.h>
41 #include <linux/timer.h>
42 #include <linux/freezer.h>
43 #include <linux/compat.h>
44
45 #include <linux/uaccess.h>
46
47 #include <trace/events/timer.h>
48
49 #include "tick-internal.h"
50
51 /*
52  * Masks for selecting the soft and hard context timers from
53  * cpu_base->active
54  */
55 #define MASK_SHIFT              (HRTIMER_BASE_MONOTONIC_SOFT)
56 #define HRTIMER_ACTIVE_HARD     ((1U << MASK_SHIFT) - 1)
57 #define HRTIMER_ACTIVE_SOFT     (HRTIMER_ACTIVE_HARD << MASK_SHIFT)
58 #define HRTIMER_ACTIVE_ALL      (HRTIMER_ACTIVE_SOFT | HRTIMER_ACTIVE_HARD)
59
60 /*
61  * The timer bases:
62  *
63  * There are more clockids than hrtimer bases. Thus, we index
64  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
65  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
66  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
67  */
68 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
69 {
70         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(hrtimer_bases.lock),
71         .clock_base =
72         {
73                 {
74                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
75                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
76                         .get_time = &ktime_get,
77                 },
78                 {
79                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
80                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
81                         .get_time = &ktime_get_real,
82                 },
83                 {
84                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
85                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
86                         .get_time = &ktime_get_boottime,
87                 },
88                 {
89                         .index = HRTIMER_BASE_TAI,
90                         .clockid = CLOCK_TAI,
91                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
92                 },
93                 {
94                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC_SOFT,
95                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
96                         .get_time = &ktime_get,
97                 },
98                 {
99                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME_SOFT,
100                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
101                         .get_time = &ktime_get_real,
102                 },
103                 {
104                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME_SOFT,
105                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
106                         .get_time = &ktime_get_boottime,
107                 },
108                 {
109                         .index = HRTIMER_BASE_TAI_SOFT,
110                         .clockid = CLOCK_TAI,
111                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
112                 },
113         }
114 };
115
116 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
117         /* Make sure we catch unsupported clockids */
118         [0 ... MAX_CLOCKS - 1]  = HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES,
119
120         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
121         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
122         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
123         [CLOCK_TAI]             = HRTIMER_BASE_TAI,
124 };
125
126 /*
127  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
128  * single place
129  */
130 #ifdef CONFIG_SMP
131
132 /*
133  * We require the migration_base for lock_hrtimer_base()/switch_hrtimer_base()
134  * such that hrtimer_callback_running() can unconditionally dereference
135  * timer->base->cpu_base
136  */
137 static struct hrtimer_cpu_base migration_cpu_base = {
138         .clock_base = { {
139                 .cpu_base = &migration_cpu_base,
140                 .seq      = SEQCNT_RAW_SPINLOCK_ZERO(migration_cpu_base.seq,
141                                                      &migration_cpu_base.lock),
142         }, },
143 };
144
145 #define migration_base  migration_cpu_base.clock_base[0]
146
147 static inline bool is_migration_base(struct hrtimer_clock_base *base)
148 {
149         return base == &migration_base;
150 }
151
152 /*
153  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
154  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
155  * locked, and the base itself is locked too.
156  *
157  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
158  * be found on the lists/queues.
159  *
160  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
161  * possible to set timer->base = &migration_base and drop the lock: the timer
162  * remains locked.
163  */
164 static
165 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
166                                              unsigned long *flags)
167 {
168         struct hrtimer_clock_base *base;
169
170         for (;;) {
171                 base = READ_ONCE(timer->base);
172                 if (likely(base != &migration_base)) {
173                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
174                         if (likely(base == timer->base))
175                                 return base;
176                         /* The timer has migrated to another CPU: */
177                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
178                 }
179                 cpu_relax();
180         }
181 }
182
183 /*
184  * We do not migrate the timer when it is expiring before the next
185  * event on the target cpu. When high resolution is enabled, we cannot
186  * reprogram the target cpu hardware and we would cause it to fire
187  * late. To keep it simple, we handle the high resolution enabled and
188  * disabled case similar.
189  *
190  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
191  */
192 static int
193 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
194 {
195         ktime_t expires;
196
197         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
198         return expires < new_base->cpu_base->expires_next;
199 }
200
201 static inline
202 struct hrtimer_cpu_base *get_target_base(struct hrtimer_cpu_base *base,
203                                          int pinned)
204 {
205 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
206         if (static_branch_likely(&timers_migration_enabled) && !pinned)
207                 return &per_cpu(hrtimer_bases, get_nohz_timer_target());
208 #endif
209         return base;
210 }
211
212 /*
213  * We switch the timer base to a power-optimized selected CPU target,
214  * if:
215  *      - NO_HZ_COMMON is enabled
216  *      - timer migration is enabled
217  *      - the timer callback is not running
218  *      - the timer is not the first expiring timer on the new target
219  *
220  * If one of the above requirements is not fulfilled we move the timer
221  * to the current CPU or leave it on the previously assigned CPU if
222  * the timer callback is currently running.
223  */
224 static inline struct hrtimer_clock_base *
225 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
226                     int pinned)
227 {
228         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base, *this_cpu_base;
229         struct hrtimer_clock_base *new_base;
230         int basenum = base->index;
231
232         this_cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
233         new_cpu_base = get_target_base(this_cpu_base, pinned);
234 again:
235         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
236
237         if (base != new_base) {
238                 /*
239                  * We are trying to move timer to new_base.
240                  * However we can't change timer's base while it is running,
241                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
242                  * the event source in the high resolution case. The softirq
243                  * code will take care of this when the timer function has
244                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
245                  * the timer is enqueued.
246                  */
247                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
248                         return base;
249
250                 /* See the comment in lock_hrtimer_base() */
251                 WRITE_ONCE(timer->base, &migration_base);
252                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
253                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
254
255                 if (new_cpu_base != this_cpu_base &&
256                     hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
257                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
258                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
259                         new_cpu_base = this_cpu_base;
260                         WRITE_ONCE(timer->base, base);
261                         goto again;
262                 }
263                 WRITE_ONCE(timer->base, new_base);
264         } else {
265                 if (new_cpu_base != this_cpu_base &&
266                     hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
267                         new_cpu_base = this_cpu_base;
268                         goto again;
269                 }
270         }
271         return new_base;
272 }
273
274 #else /* CONFIG_SMP */
275
276 static inline bool is_migration_base(struct hrtimer_clock_base *base)
277 {
278         return false;
279 }
280
281 static inline struct hrtimer_clock_base *
282 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
283 {
284         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
285
286         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
287
288         return base;
289 }
290
291 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
292
293 #endif  /* !CONFIG_SMP */
294
295 /*
296  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
297  * too large for inlining:
298  */
299 #if BITS_PER_LONG < 64
300 /*
301  * Divide a ktime value by a nanosecond value
302  */
303 s64 __ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
304 {
305         int sft = 0;
306         s64 dclc;
307         u64 tmp;
308
309         dclc = ktime_to_ns(kt);
310         tmp = dclc < 0 ? -dclc : dclc;
311
312         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
313         while (div >> 32) {
314                 sft++;
315                 div >>= 1;
316         }
317         tmp >>= sft;
318         do_div(tmp, (u32) div);
319         return dclc < 0 ? -tmp : tmp;
320 }
321 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ktime_divns);
322 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
323
324 /*
325  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
326  */
327 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
328 {
329         ktime_t res = ktime_add_unsafe(lhs, rhs);
330
331         /*
332          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
333          * return to user space in a timespec:
334          */
335         if (res < 0 || res < lhs || res < rhs)
336                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
337
338         return res;
339 }
340
341 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
342
343 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
344
345 static const struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
346
347 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
348 {
349         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
350 }
351
352 /*
353  * fixup_init is called when:
354  * - an active object is initialized
355  */
356 static bool hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
357 {
358         struct hrtimer *timer = addr;
359
360         switch (state) {
361         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
362                 hrtimer_cancel(timer);
363                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
364                 return true;
365         default:
366                 return false;
367         }
368 }
369
370 /*
371  * fixup_activate is called when:
372  * - an active object is activated
373  * - an unknown non-static object is activated
374  */
375 static bool hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
376 {
377         switch (state) {
378         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
379                 WARN_ON(1);
380                 fallthrough;
381         default:
382                 return false;
383         }
384 }
385
386 /*
387  * fixup_free is called when:
388  * - an active object is freed
389  */
390 static bool hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
391 {
392         struct hrtimer *timer = addr;
393
394         switch (state) {
395         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
396                 hrtimer_cancel(timer);
397                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
398                 return true;
399         default:
400                 return false;
401         }
402 }
403
404 static const struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
405         .name           = "hrtimer",
406         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
407         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
408         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
409         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
410 };
411
412 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
413 {
414         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
415 }
416
417 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer,
418                                           enum hrtimer_mode mode)
419 {
420         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
421 }
422
423 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
424 {
425         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
426 }
427
428 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
429                            enum hrtimer_mode mode);
430
431 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
432                            enum hrtimer_mode mode)
433 {
434         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
435         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
436 }
437 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
438
439 static void __hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl,
440                                    clockid_t clock_id, enum hrtimer_mode mode);
441
442 void hrtimer_init_sleeper_on_stack(struct hrtimer_sleeper *sl,
443                                    clockid_t clock_id, enum hrtimer_mode mode)
444 {
445         debug_object_init_on_stack(&sl->timer, &hrtimer_debug_descr);
446         __hrtimer_init_sleeper(sl, clock_id, mode);
447 }
448 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper_on_stack);
449
450 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
451 {
452         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
453 }
454 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_hrtimer_on_stack);
455
456 #else
457
458 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
459 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer,
460                                           enum hrtimer_mode mode) { }
461 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
462 #endif
463
464 static inline void
465 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
466            enum hrtimer_mode mode)
467 {
468         debug_hrtimer_init(timer);
469         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
470 }
471
472 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer,
473                                   enum hrtimer_mode mode)
474 {
475         debug_hrtimer_activate(timer, mode);
476         trace_hrtimer_start(timer, mode);
477 }
478
479 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
480 {
481         debug_hrtimer_deactivate(timer);
482         trace_hrtimer_cancel(timer);
483 }
484
485 static struct hrtimer_clock_base *
486 __next_base(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, unsigned int *active)
487 {
488         unsigned int idx;
489
490         if (!*active)
491                 return NULL;
492
493         idx = __ffs(*active);
494         *active &= ~(1U << idx);
495
496         return &cpu_base->clock_base[idx];
497 }
498
499 #define for_each_active_base(base, cpu_base, active)    \
500         while ((base = __next_base((cpu_base), &(active))))
501
502 static ktime_t __hrtimer_next_event_base(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
503                                          const struct hrtimer *exclude,
504                                          unsigned int active,
505                                          ktime_t expires_next)
506 {
507         struct hrtimer_clock_base *base;
508         ktime_t expires;
509
510         for_each_active_base(base, cpu_base, active) {
511                 struct timerqueue_node *next;
512                 struct hrtimer *timer;
513
514                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
515                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
516                 if (timer == exclude) {
517                         /* Get to the next timer in the queue. */
518                         next = timerqueue_iterate_next(next);
519                         if (!next)
520                                 continue;
521
522                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
523                 }
524                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
525                 if (expires < expires_next) {
526                         expires_next = expires;
527
528                         /* Skip cpu_base update if a timer is being excluded. */
529                         if (exclude)
530                                 continue;
531
532                         if (timer->is_soft)
533                                 cpu_base->softirq_next_timer = timer;
534                         else
535                                 cpu_base->next_timer = timer;
536                 }
537         }
538         /*
539          * clock_was_set() might have changed base->offset of any of
540          * the clock bases so the result might be negative. Fix it up
541          * to prevent a false positive in clockevents_program_event().
542          */
543         if (expires_next < 0)
544                 expires_next = 0;
545         return expires_next;
546 }
547
548 /*
549  * Recomputes cpu_base::*next_timer and returns the earliest expires_next
550  * but does not set cpu_base::*expires_next, that is done by
551  * hrtimer[_force]_reprogram and hrtimer_interrupt only. When updating
552  * cpu_base::*expires_next right away, reprogramming logic would no longer
553  * work.
554  *
555  * When a softirq is pending, we can ignore the HRTIMER_ACTIVE_SOFT bases,
556  * those timers will get run whenever the softirq gets handled, at the end of
557  * hrtimer_run_softirq(), hrtimer_update_softirq_timer() will re-add these bases.
558  *
559  * Therefore softirq values are those from the HRTIMER_ACTIVE_SOFT clock bases.
560  * The !softirq values are the minima across HRTIMER_ACTIVE_ALL, unless an actual
561  * softirq is pending, in which case they're the minima of HRTIMER_ACTIVE_HARD.
562  *
563  * @active_mask must be one of:
564  *  - HRTIMER_ACTIVE_ALL,
565  *  - HRTIMER_ACTIVE_SOFT, or
566  *  - HRTIMER_ACTIVE_HARD.
567  */
568 static ktime_t
569 __hrtimer_get_next_event(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, unsigned int active_mask)
570 {
571         unsigned int active;
572         struct hrtimer *next_timer = NULL;
573         ktime_t expires_next = KTIME_MAX;
574
575         if (!cpu_base->softirq_activated && (active_mask & HRTIMER_ACTIVE_SOFT)) {
576                 active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_SOFT;
577                 cpu_base->softirq_next_timer = NULL;
578                 expires_next = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, NULL,
579                                                          active, KTIME_MAX);
580
581                 next_timer = cpu_base->softirq_next_timer;
582         }
583
584         if (active_mask & HRTIMER_ACTIVE_HARD) {
585                 active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_HARD;
586                 cpu_base->next_timer = next_timer;
587                 expires_next = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, NULL, active,
588                                                          expires_next);
589         }
590
591         return expires_next;
592 }
593
594 static ktime_t hrtimer_update_next_event(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
595 {
596         ktime_t expires_next, soft = KTIME_MAX;
597
598         /*
599          * If the soft interrupt has already been activated, ignore the
600          * soft bases. They will be handled in the already raised soft
601          * interrupt.
602          */
603         if (!cpu_base->softirq_activated) {
604                 soft = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_SOFT);
605                 /*
606                  * Update the soft expiry time. clock_settime() might have
607                  * affected it.
608                  */
609                 cpu_base->softirq_expires_next = soft;
610         }
611
612         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_HARD);
613         /*
614          * If a softirq timer is expiring first, update cpu_base->next_timer
615          * and program the hardware with the soft expiry time.
616          */
617         if (expires_next > soft) {
618                 cpu_base->next_timer = cpu_base->softirq_next_timer;
619                 expires_next = soft;
620         }
621
622         return expires_next;
623 }
624
625 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
626 {
627         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
628         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
629         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
630
631         ktime_t now = ktime_get_update_offsets_now(&base->clock_was_set_seq,
632                                             offs_real, offs_boot, offs_tai);
633
634         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME_SOFT].offset = *offs_real;
635         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME_SOFT].offset = *offs_boot;
636         base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI_SOFT].offset = *offs_tai;
637
638         return now;
639 }
640
641 /*
642  * Is the high resolution mode active ?
643  */
644 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
645 {
646         return IS_ENABLED(CONFIG_HIGH_RES_TIMERS) ?
647                 cpu_base->hres_active : 0;
648 }
649
650 static inline int hrtimer_hres_active(void)
651 {
652         return __hrtimer_hres_active(this_cpu_ptr(&hrtimer_bases));
653 }
654
655 static void
656 __hrtimer_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal,
657                     struct hrtimer *next_timer, ktime_t expires_next)
658 {
659         /*
660          * If the hrtimer interrupt is running, then it will reevaluate the
661          * clock bases and reprogram the clock event device.
662          */
663         if (cpu_base->in_hrtirq)
664                 return;
665
666         if (expires_next > cpu_base->expires_next)
667                 return;
668
669         if (skip_equal && expires_next == cpu_base->expires_next)
670                 return;
671
672         cpu_base->next_timer = next_timer;
673         cpu_base->expires_next = expires_next;
674
675         /*
676          * If hres is not active, hardware does not have to be
677          * reprogrammed yet.
678          *
679          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
680          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
681          * system to make progress. That also prevents the following
682          * scenario:
683          * T1 expires 50ms from now
684          * T2 expires 5s from now
685          *
686          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
687          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
688          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
689          * set. So we'd effectively block all timers until the T2 event
690          * fires.
691          */
692         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base) || cpu_base->hang_detected)
693                 return;
694
695         tick_program_event(expires_next, 1);
696 }
697
698 /*
699  * Reprogram the event source with checking both queues for the
700  * next event
701  * Called with interrupts disabled and base->lock held
702  */
703 static void
704 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
705 {
706         ktime_t expires_next;
707
708         expires_next = hrtimer_update_next_event(cpu_base);
709
710         __hrtimer_reprogram(cpu_base, skip_equal, cpu_base->next_timer,
711                             expires_next);
712 }
713
714 /* High resolution timer related functions */
715 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
716
717 /*
718  * High resolution timer enabled ?
719  */
720 static bool hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = true;
721 unsigned int hrtimer_resolution __read_mostly = LOW_RES_NSEC;
722 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_resolution);
723
724 /*
725  * Enable / Disable high resolution mode
726  */
727 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
728 {
729         return (kstrtobool(str, &hrtimer_hres_enabled) == 0);
730 }
731
732 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
733
734 /*
735  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
736  */
737 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
738 {
739         return hrtimer_hres_enabled;
740 }
741
742 static void retrigger_next_event(void *arg);
743
744 /*
745  * Switch to high resolution mode
746  */
747 static void hrtimer_switch_to_hres(void)
748 {
749         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
750
751         if (tick_init_highres()) {
752                 pr_warn("Could not switch to high resolution mode on CPU %u\n",
753                         base->cpu);
754                 return;
755         }
756         base->hres_active = 1;
757         hrtimer_resolution = HIGH_RES_NSEC;
758
759         tick_setup_sched_timer();
760         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
761         retrigger_next_event(NULL);
762 }
763
764 #else
765
766 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
767 static inline void hrtimer_switch_to_hres(void) { }
768
769 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
770 /*
771  * Retrigger next event is called after clock was set with interrupts
772  * disabled through an SMP function call or directly from low level
773  * resume code.
774  *
775  * This is only invoked when:
776  *      - CONFIG_HIGH_RES_TIMERS is enabled.
777  *      - CONFIG_NOHZ_COMMON is enabled
778  *
779  * For the other cases this function is empty and because the call sites
780  * are optimized out it vanishes as well, i.e. no need for lots of
781  * #ifdeffery.
782  */
783 static void retrigger_next_event(void *arg)
784 {
785         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
786
787         /*
788          * When high resolution mode or nohz is active, then the offsets of
789          * CLOCK_REALTIME/TAI/BOOTTIME have to be updated. Otherwise the
790          * next tick will take care of that.
791          *
792          * If high resolution mode is active then the next expiring timer
793          * must be reevaluated and the clock event device reprogrammed if
794          * necessary.
795          *
796          * In the NOHZ case the update of the offset and the reevaluation
797          * of the next expiring timer is enough. The return from the SMP
798          * function call will take care of the reprogramming in case the
799          * CPU was in a NOHZ idle sleep.
800          */
801         if (!__hrtimer_hres_active(base) && !tick_nohz_active)
802                 return;
803
804         raw_spin_lock(&base->lock);
805         hrtimer_update_base(base);
806         if (__hrtimer_hres_active(base))
807                 hrtimer_force_reprogram(base, 0);
808         else
809                 hrtimer_update_next_event(base);
810         raw_spin_unlock(&base->lock);
811 }
812
813 /*
814  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
815  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
816  * which the clock event device was armed.
817  *
818  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
819  */
820 static void hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer, bool reprogram)
821 {
822         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
823         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
824         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
825
826         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
827
828         /*
829          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
830          * expiry time which is less than base->offset. Set it to 0.
831          */
832         if (expires < 0)
833                 expires = 0;
834
835         if (timer->is_soft) {
836                 /*
837                  * soft hrtimer could be started on a remote CPU. In this
838                  * case softirq_expires_next needs to be updated on the
839                  * remote CPU. The soft hrtimer will not expire before the
840                  * first hard hrtimer on the remote CPU -
841                  * hrtimer_check_target() prevents this case.
842                  */
843                 struct hrtimer_cpu_base *timer_cpu_base = base->cpu_base;
844
845                 if (timer_cpu_base->softirq_activated)
846                         return;
847
848                 if (!ktime_before(expires, timer_cpu_base->softirq_expires_next))
849                         return;
850
851                 timer_cpu_base->softirq_next_timer = timer;
852                 timer_cpu_base->softirq_expires_next = expires;
853
854                 if (!ktime_before(expires, timer_cpu_base->expires_next) ||
855                     !reprogram)
856                         return;
857         }
858
859         /*
860          * If the timer is not on the current cpu, we cannot reprogram
861          * the other cpus clock event device.
862          */
863         if (base->cpu_base != cpu_base)
864                 return;
865
866         __hrtimer_reprogram(cpu_base, true, timer, expires);
867 }
868
869 /*
870  * Clock was set. This might affect CLOCK_REALTIME, CLOCK_TAI and
871  * CLOCK_BOOTTIME (for late sleep time injection).
872  *
873  * This requires to update the offsets for these clocks
874  * vs. CLOCK_MONOTONIC. When high resolution timers are enabled, then this
875  * also requires to eventually reprogram the per CPU clock event devices
876  * when the change moves an affected timer ahead of the first expiring
877  * timer on that CPU. Obviously remote per CPU clock event devices cannot
878  * be reprogrammed. The other reason why an IPI has to be sent is when the
879  * system is in !HIGH_RES and NOHZ mode. The NOHZ mode updates the offsets
880  * in the tick, which obviously might be stopped, so this has to bring out
881  * the remote CPU which might sleep in idle to get this sorted.
882  */
883 void clock_was_set(void)
884 {
885         if (!hrtimer_hres_active() && !tick_nohz_active)
886                 goto out_timerfd;
887
888         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
889         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
890
891 out_timerfd:
892         timerfd_clock_was_set();
893 }
894
895 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
896 {
897         clock_was_set();
898 }
899
900 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
901
902 /*
903  * Called from timekeeping code to reprogram the hrtimer interrupt device
904  * on all cpus and to notify timerfd.
905  */
906 void clock_was_set_delayed(void)
907 {
908         schedule_work(&hrtimer_work);
909 }
910
911 /*
912  * Called during resume either directly from via timekeeping_resume()
913  * or in the case of s2idle from tick_unfreeze() to ensure that the
914  * hrtimers are up to date.
915  */
916 void hrtimers_resume_local(void)
917 {
918         lockdep_assert_irqs_disabled();
919         /* Retrigger on the local CPU */
920         retrigger_next_event(NULL);
921 }
922
923 /*
924  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
925  */
926 static inline
927 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
928 {
929         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
930 }
931
932 /**
933  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
934  * @timer:      hrtimer to forward
935  * @now:        forward past this time
936  * @interval:   the interval to forward
937  *
938  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
939  * Returns the number of overruns.
940  *
941  * Can be safely called from the callback function of @timer. If
942  * called from other contexts @timer must neither be enqueued nor
943  * running the callback and the caller needs to take care of
944  * serialization.
945  *
946  * Note: This only updates the timer expiry value and does not requeue
947  * the timer.
948  */
949 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
950 {
951         u64 orun = 1;
952         ktime_t delta;
953
954         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
955
956         if (delta < 0)
957                 return 0;
958
959         if (WARN_ON(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
960                 return 0;
961
962         if (interval < hrtimer_resolution)
963                 interval = hrtimer_resolution;
964
965         if (unlikely(delta >= interval)) {
966                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
967
968                 orun = ktime_divns(delta, incr);
969                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
970                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now)
971                         return orun;
972                 /*
973                  * This (and the ktime_add() below) is the
974                  * correction for exact:
975                  */
976                 orun++;
977         }
978         hrtimer_add_expires(timer, interval);
979
980         return orun;
981 }
982 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
983
984 /*
985  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
986  *
987  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
988  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
989  *
990  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
991  */
992 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
993                            struct hrtimer_clock_base *base,
994                            enum hrtimer_mode mode)
995 {
996         debug_activate(timer, mode);
997
998         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
999
1000         /* Pairs with the lockless read in hrtimer_is_queued() */
1001         WRITE_ONCE(timer->state, HRTIMER_STATE_ENQUEUED);
1002
1003         return timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
1004 }
1005
1006 /*
1007  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
1008  *
1009  * Caller must hold the base lock.
1010  *
1011  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
1012  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
1013  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
1014  * anyway (e.g. timer interrupt)
1015  */
1016 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
1017                              struct hrtimer_clock_base *base,
1018                              u8 newstate, int reprogram)
1019 {
1020         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1021         u8 state = timer->state;
1022
1023         /* Pairs with the lockless read in hrtimer_is_queued() */
1024         WRITE_ONCE(timer->state, newstate);
1025         if (!(state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
1026                 return;
1027
1028         if (!timerqueue_del(&base->active, &timer->node))
1029                 cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
1030
1031         /*
1032          * Note: If reprogram is false we do not update
1033          * cpu_base->next_timer. This happens when we remove the first
1034          * timer on a remote cpu. No harm as we never dereference
1035          * cpu_base->next_timer. So the worst thing what can happen is
1036          * an superfluous call to hrtimer_force_reprogram() on the
1037          * remote cpu later on if the same timer gets enqueued again.
1038          */
1039         if (reprogram && timer == cpu_base->next_timer)
1040                 hrtimer_force_reprogram(cpu_base, 1);
1041 }
1042
1043 /*
1044  * remove hrtimer, called with base lock held
1045  */
1046 static inline int
1047 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
1048                bool restart, bool keep_local)
1049 {
1050         u8 state = timer->state;
1051
1052         if (state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED) {
1053                 bool reprogram;
1054
1055                 /*
1056                  * Remove the timer and force reprogramming when high
1057                  * resolution mode is active and the timer is on the current
1058                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
1059                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
1060                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
1061                  * rare case and less expensive than a smp call.
1062                  */
1063                 debug_deactivate(timer);
1064                 reprogram = base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1065
1066                 /*
1067                  * If the timer is not restarted then reprogramming is
1068                  * required if the timer is local. If it is local and about
1069                  * to be restarted, avoid programming it twice (on removal
1070                  * and a moment later when it's requeued).
1071                  */
1072                 if (!restart)
1073                         state = HRTIMER_STATE_INACTIVE;
1074                 else
1075                         reprogram &= !keep_local;
1076
1077                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
1078                 return 1;
1079         }
1080         return 0;
1081 }
1082
1083 static inline ktime_t hrtimer_update_lowres(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1084                                             const enum hrtimer_mode mode)
1085 {
1086 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
1087         /*
1088          * CONFIG_TIME_LOW_RES indicates that the system has no way to return
1089          * granular time values. For relative timers we add hrtimer_resolution
1090          * (i.e. one jiffie) to prevent short timeouts.
1091          */
1092         timer->is_rel = mode & HRTIMER_MODE_REL;
1093         if (timer->is_rel)
1094                 tim = ktime_add_safe(tim, hrtimer_resolution);
1095 #endif
1096         return tim;
1097 }
1098
1099 static void
1100 hrtimer_update_softirq_timer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, bool reprogram)
1101 {
1102         ktime_t expires;
1103
1104         /*
1105          * Find the next SOFT expiration.
1106          */
1107         expires = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_SOFT);
1108
1109         /*
1110          * reprogramming needs to be triggered, even if the next soft
1111          * hrtimer expires at the same time than the next hard
1112          * hrtimer. cpu_base->softirq_expires_next needs to be updated!
1113          */
1114         if (expires == KTIME_MAX)
1115                 return;
1116
1117         /*
1118          * cpu_base->*next_timer is recomputed by __hrtimer_get_next_event()
1119          * cpu_base->*expires_next is only set by hrtimer_reprogram()
1120          */
1121         hrtimer_reprogram(cpu_base->softirq_next_timer, reprogram);
1122 }
1123
1124 static int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1125                                     u64 delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
1126                                     struct hrtimer_clock_base *base)
1127 {
1128         struct hrtimer_clock_base *new_base;
1129         bool force_local, first;
1130
1131         /*
1132          * If the timer is on the local cpu base and is the first expiring
1133          * timer then this might end up reprogramming the hardware twice
1134          * (on removal and on enqueue). To avoid that by prevent the
1135          * reprogram on removal, keep the timer local to the current CPU
1136          * and enforce reprogramming after it is queued no matter whether
1137          * it is the new first expiring timer again or not.
1138          */
1139         force_local = base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1140         force_local &= base->cpu_base->next_timer == timer;
1141
1142         /*
1143          * Remove an active timer from the queue. In case it is not queued
1144          * on the current CPU, make sure that remove_hrtimer() updates the
1145          * remote data correctly.
1146          *
1147          * If it's on the current CPU and the first expiring timer, then
1148          * skip reprogramming, keep the timer local and enforce
1149          * reprogramming later if it was the first expiring timer.  This
1150          * avoids programming the underlying clock event twice (once at
1151          * removal and once after enqueue).
1152          */
1153         remove_hrtimer(timer, base, true, force_local);
1154
1155         if (mode & HRTIMER_MODE_REL)
1156                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
1157
1158         tim = hrtimer_update_lowres(timer, tim, mode);
1159
1160         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
1161
1162         /* Switch the timer base, if necessary: */
1163         if (!force_local) {
1164                 new_base = switch_hrtimer_base(timer, base,
1165                                                mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
1166         } else {
1167                 new_base = base;
1168         }
1169
1170         first = enqueue_hrtimer(timer, new_base, mode);
1171         if (!force_local)
1172                 return first;
1173
1174         /*
1175          * Timer was forced to stay on the current CPU to avoid
1176          * reprogramming on removal and enqueue. Force reprogram the
1177          * hardware by evaluating the new first expiring timer.
1178          */
1179         hrtimer_force_reprogram(new_base->cpu_base, 1);
1180         return 0;
1181 }
1182
1183 /**
1184  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer
1185  * @timer:      the timer to be added
1186  * @tim:        expiry time
1187  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1188  * @mode:       timer mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1189  *              relative (HRTIMER_MODE_REL), and pinned (HRTIMER_MODE_PINNED);
1190  *              softirq based mode is considered for debug purpose only!
1191  */
1192 void hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1193                             u64 delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1194 {
1195         struct hrtimer_clock_base *base;
1196         unsigned long flags;
1197
1198         /*
1199          * Check whether the HRTIMER_MODE_SOFT bit and hrtimer.is_soft
1200          * match on CONFIG_PREEMPT_RT = n. With PREEMPT_RT check the hard
1201          * expiry mode because unmarked timers are moved to softirq expiry.
1202          */
1203         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT))
1204                 WARN_ON_ONCE(!(mode & HRTIMER_MODE_SOFT) ^ !timer->is_soft);
1205         else
1206                 WARN_ON_ONCE(!(mode & HRTIMER_MODE_HARD) ^ !timer->is_hard);
1207
1208         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1209
1210         if (__hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, base))
1211                 hrtimer_reprogram(timer, true);
1212
1213         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1214 }
1215 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1216
1217 /**
1218  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1219  * @timer:      hrtimer to stop
1220  *
1221  * Returns:
1222  *
1223  *  *  0 when the timer was not active
1224  *  *  1 when the timer was active
1225  *  * -1 when the timer is currently executing the callback function and
1226  *    cannot be stopped
1227  */
1228 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1229 {
1230         struct hrtimer_clock_base *base;
1231         unsigned long flags;
1232         int ret = -1;
1233
1234         /*
1235          * Check lockless first. If the timer is not active (neither
1236          * enqueued nor running the callback, nothing to do here.  The
1237          * base lock does not serialize against a concurrent enqueue,
1238          * so we can avoid taking it.
1239          */
1240         if (!hrtimer_active(timer))
1241                 return 0;
1242
1243         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1244
1245         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1246                 ret = remove_hrtimer(timer, base, false, false);
1247
1248         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1249
1250         return ret;
1251
1252 }
1253 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1254
1255 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
1256 static void hrtimer_cpu_base_init_expiry_lock(struct hrtimer_cpu_base *base)
1257 {
1258         spin_lock_init(&base->softirq_expiry_lock);
1259 }
1260
1261 static void hrtimer_cpu_base_lock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base)
1262 {
1263         spin_lock(&base->softirq_expiry_lock);
1264 }
1265
1266 static void hrtimer_cpu_base_unlock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base)
1267 {
1268         spin_unlock(&base->softirq_expiry_lock);
1269 }
1270
1271 /*
1272  * The counterpart to hrtimer_cancel_wait_running().
1273  *
1274  * If there is a waiter for cpu_base->expiry_lock, then it was waiting for
1275  * the timer callback to finish. Drop expiry_lock and reacquire it. That
1276  * allows the waiter to acquire the lock and make progress.
1277  */
1278 static void hrtimer_sync_wait_running(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
1279                                       unsigned long flags)
1280 {
1281         if (atomic_read(&cpu_base->timer_waiters)) {
1282                 raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1283                 spin_unlock(&cpu_base->softirq_expiry_lock);
1284                 spin_lock(&cpu_base->softirq_expiry_lock);
1285                 raw_spin_lock_irq(&cpu_base->lock);
1286         }
1287 }
1288
1289 /*
1290  * This function is called on PREEMPT_RT kernels when the fast path
1291  * deletion of a timer failed because the timer callback function was
1292  * running.
1293  *
1294  * This prevents priority inversion: if the soft irq thread is preempted
1295  * in the middle of a timer callback, then calling del_timer_sync() can
1296  * lead to two issues:
1297  *
1298  *  - If the caller is on a remote CPU then it has to spin wait for the timer
1299  *    handler to complete. This can result in unbound priority inversion.
1300  *
1301  *  - If the caller originates from the task which preempted the timer
1302  *    handler on the same CPU, then spin waiting for the timer handler to
1303  *    complete is never going to end.
1304  */
1305 void hrtimer_cancel_wait_running(const struct hrtimer *timer)
1306 {
1307         /* Lockless read. Prevent the compiler from reloading it below */
1308         struct hrtimer_clock_base *base = READ_ONCE(timer->base);
1309
1310         /*
1311          * Just relax if the timer expires in hard interrupt context or if
1312          * it is currently on the migration base.
1313          */
1314         if (!timer->is_soft || is_migration_base(base)) {
1315                 cpu_relax();
1316                 return;
1317         }
1318
1319         /*
1320          * Mark the base as contended and grab the expiry lock, which is
1321          * held by the softirq across the timer callback. Drop the lock
1322          * immediately so the softirq can expire the next timer. In theory
1323          * the timer could already be running again, but that's more than
1324          * unlikely and just causes another wait loop.
1325          */
1326         atomic_inc(&base->cpu_base->timer_waiters);
1327         spin_lock_bh(&base->cpu_base->softirq_expiry_lock);
1328         atomic_dec(&base->cpu_base->timer_waiters);
1329         spin_unlock_bh(&base->cpu_base->softirq_expiry_lock);
1330 }
1331 #else
1332 static inline void
1333 hrtimer_cpu_base_init_expiry_lock(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
1334 static inline void
1335 hrtimer_cpu_base_lock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
1336 static inline void
1337 hrtimer_cpu_base_unlock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
1338 static inline void hrtimer_sync_wait_running(struct hrtimer_cpu_base *base,
1339                                              unsigned long flags) { }
1340 #endif
1341
1342 /**
1343  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1344  * @timer:      the timer to be cancelled
1345  *
1346  * Returns:
1347  *  0 when the timer was not active
1348  *  1 when the timer was active
1349  */
1350 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1351 {
1352         int ret;
1353
1354         do {
1355                 ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1356
1357                 if (ret < 0)
1358                         hrtimer_cancel_wait_running(timer);
1359         } while (ret < 0);
1360         return ret;
1361 }
1362 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1363
1364 /**
1365  * __hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1366  * @timer:      the timer to read
1367  * @adjust:     adjust relative timers when CONFIG_TIME_LOW_RES=y
1368  */
1369 ktime_t __hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer, bool adjust)
1370 {
1371         unsigned long flags;
1372         ktime_t rem;
1373
1374         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1375         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES) && adjust)
1376                 rem = hrtimer_expires_remaining_adjusted(timer);
1377         else
1378                 rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1379         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1380
1381         return rem;
1382 }
1383 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hrtimer_get_remaining);
1384
1385 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1386 /**
1387  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1388  *
1389  * Returns the next expiry time or KTIME_MAX if no timer is pending.
1390  */
1391 u64 hrtimer_get_next_event(void)
1392 {
1393         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1394         u64 expires = KTIME_MAX;
1395         unsigned long flags;
1396
1397         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1398
1399         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1400                 expires = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_ALL);
1401
1402         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1403
1404         return expires;
1405 }
1406
1407 /**
1408  * hrtimer_next_event_without - time until next expiry event w/o one timer
1409  * @exclude:    timer to exclude
1410  *
1411  * Returns the next expiry time over all timers except for the @exclude one or
1412  * KTIME_MAX if none of them is pending.
1413  */
1414 u64 hrtimer_next_event_without(const struct hrtimer *exclude)
1415 {
1416         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1417         u64 expires = KTIME_MAX;
1418         unsigned long flags;
1419
1420         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1421
1422         if (__hrtimer_hres_active(cpu_base)) {
1423                 unsigned int active;
1424
1425                 if (!cpu_base->softirq_activated) {
1426                         active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_SOFT;
1427                         expires = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, exclude,
1428                                                             active, KTIME_MAX);
1429                 }
1430                 active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_HARD;
1431                 expires = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, exclude, active,
1432                                                     expires);
1433         }
1434
1435         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1436
1437         return expires;
1438 }
1439 #endif
1440
1441 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
1442 {
1443         if (likely(clock_id < MAX_CLOCKS)) {
1444                 int base = hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
1445
1446                 if (likely(base != HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES))
1447                         return base;
1448         }
1449         WARN(1, "Invalid clockid %d. Using MONOTONIC\n", clock_id);
1450         return HRTIMER_BASE_MONOTONIC;
1451 }
1452
1453 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1454                            enum hrtimer_mode mode)
1455 {
1456         bool softtimer = !!(mode & HRTIMER_MODE_SOFT);
1457         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1458         int base;
1459
1460         /*
1461          * On PREEMPT_RT enabled kernels hrtimers which are not explicitly
1462          * marked for hard interrupt expiry mode are moved into soft
1463          * interrupt context for latency reasons and because the callbacks
1464          * can invoke functions which might sleep on RT, e.g. spin_lock().
1465          */
1466         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT) && !(mode & HRTIMER_MODE_HARD))
1467                 softtimer = true;
1468
1469         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1470
1471         cpu_base = raw_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1472
1473         /*
1474          * POSIX magic: Relative CLOCK_REALTIME timers are not affected by
1475          * clock modifications, so they needs to become CLOCK_MONOTONIC to
1476          * ensure POSIX compliance.
1477          */
1478         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode & HRTIMER_MODE_REL)
1479                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1480
1481         base = softtimer ? HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES / 2 : 0;
1482         base += hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1483         timer->is_soft = softtimer;
1484         timer->is_hard = !!(mode & HRTIMER_MODE_HARD);
1485         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1486         timerqueue_init(&timer->node);
1487 }
1488
1489 /**
1490  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1491  * @timer:      the timer to be initialized
1492  * @clock_id:   the clock to be used
1493  * @mode:       The modes which are relevant for initialization:
1494  *              HRTIMER_MODE_ABS, HRTIMER_MODE_REL, HRTIMER_MODE_ABS_SOFT,
1495  *              HRTIMER_MODE_REL_SOFT
1496  *
1497  *              The PINNED variants of the above can be handed in,
1498  *              but the PINNED bit is ignored as pinning happens
1499  *              when the hrtimer is started
1500  */
1501 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1502                   enum hrtimer_mode mode)
1503 {
1504         debug_init(timer, clock_id, mode);
1505         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1506 }
1507 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1508
1509 /*
1510  * A timer is active, when it is enqueued into the rbtree or the
1511  * callback function is running or it's in the state of being migrated
1512  * to another cpu.
1513  *
1514  * It is important for this function to not return a false negative.
1515  */
1516 bool hrtimer_active(const struct hrtimer *timer)
1517 {
1518         struct hrtimer_clock_base *base;
1519         unsigned int seq;
1520
1521         do {
1522                 base = READ_ONCE(timer->base);
1523                 seq = raw_read_seqcount_begin(&base->seq);
1524
1525                 if (timer->state != HRTIMER_STATE_INACTIVE ||
1526                     base->running == timer)
1527                         return true;
1528
1529         } while (read_seqcount_retry(&base->seq, seq) ||
1530                  base != READ_ONCE(timer->base));
1531
1532         return false;
1533 }
1534 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_active);
1535
1536 /*
1537  * The write_seqcount_barrier()s in __run_hrtimer() split the thing into 3
1538  * distinct sections:
1539  *
1540  *  - queued:   the timer is queued
1541  *  - callback: the timer is being ran
1542  *  - post:     the timer is inactive or (re)queued
1543  *
1544  * On the read side we ensure we observe timer->state and cpu_base->running
1545  * from the same section, if anything changed while we looked at it, we retry.
1546  * This includes timer->base changing because sequence numbers alone are
1547  * insufficient for that.
1548  *
1549  * The sequence numbers are required because otherwise we could still observe
1550  * a false negative if the read side got smeared over multiple consecutive
1551  * __run_hrtimer() invocations.
1552  */
1553
1554 static void __run_hrtimer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
1555                           struct hrtimer_clock_base *base,
1556                           struct hrtimer *timer, ktime_t *now,
1557                           unsigned long flags) __must_hold(&cpu_base->lock)
1558 {
1559         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1560         bool expires_in_hardirq;
1561         int restart;
1562
1563         lockdep_assert_held(&cpu_base->lock);
1564
1565         debug_deactivate(timer);
1566         base->running = timer;
1567
1568         /*
1569          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1570          *
1571          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1572          * hrtimer_active() cannot observe base->running == NULL &&
1573          * timer->state == INACTIVE.
1574          */
1575         raw_write_seqcount_barrier(&base->seq);
1576
1577         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE, 0);
1578         fn = timer->function;
1579
1580         /*
1581          * Clear the 'is relative' flag for the TIME_LOW_RES case. If the
1582          * timer is restarted with a period then it becomes an absolute
1583          * timer. If its not restarted it does not matter.
1584          */
1585         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES))
1586                 timer->is_rel = false;
1587
1588         /*
1589          * The timer is marked as running in the CPU base, so it is
1590          * protected against migration to a different CPU even if the lock
1591          * is dropped.
1592          */
1593         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1594         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1595         expires_in_hardirq = lockdep_hrtimer_enter(timer);
1596
1597         restart = fn(timer);
1598
1599         lockdep_hrtimer_exit(expires_in_hardirq);
1600         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1601         raw_spin_lock_irq(&cpu_base->lock);
1602
1603         /*
1604          * Note: We clear the running state after enqueue_hrtimer and
1605          * we do not reprogram the event hardware. Happens either in
1606          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1607          *
1608          * Note: Because we dropped the cpu_base->lock above,
1609          * hrtimer_start_range_ns() can have popped in and enqueued the timer
1610          * for us already.
1611          */
1612         if (restart != HRTIMER_NORESTART &&
1613             !(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
1614                 enqueue_hrtimer(timer, base, HRTIMER_MODE_ABS);
1615
1616         /*
1617          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1618          *
1619          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1620          * hrtimer_active() cannot observe base->running.timer == NULL &&
1621          * timer->state == INACTIVE.
1622          */
1623         raw_write_seqcount_barrier(&base->seq);
1624
1625         WARN_ON_ONCE(base->running != timer);
1626         base->running = NULL;
1627 }
1628
1629 static void __hrtimer_run_queues(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, ktime_t now,
1630                                  unsigned long flags, unsigned int active_mask)
1631 {
1632         struct hrtimer_clock_base *base;
1633         unsigned int active = cpu_base->active_bases & active_mask;
1634
1635         for_each_active_base(base, cpu_base, active) {
1636                 struct timerqueue_node *node;
1637                 ktime_t basenow;
1638
1639                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1640
1641                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1642                         struct hrtimer *timer;
1643
1644                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1645
1646                         /*
1647                          * The immediate goal for using the softexpires is
1648                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1649                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1650                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1651                          * Tree, which can answer a stabbing query for
1652                          * overlapping intervals and instead use the simple
1653                          * BST we already have.
1654                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1655                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1656                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1657                          */
1658                         if (basenow < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer))
1659                                 break;
1660
1661                         __run_hrtimer(cpu_base, base, timer, &basenow, flags);
1662                         if (active_mask == HRTIMER_ACTIVE_SOFT)
1663                                 hrtimer_sync_wait_running(cpu_base, flags);
1664                 }
1665         }
1666 }
1667
1668 static __latent_entropy void hrtimer_run_softirq(struct softirq_action *h)
1669 {
1670         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1671         unsigned long flags;
1672         ktime_t now;
1673
1674         hrtimer_cpu_base_lock_expiry(cpu_base);
1675         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1676
1677         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1678         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now, flags, HRTIMER_ACTIVE_SOFT);
1679
1680         cpu_base->softirq_activated = 0;
1681         hrtimer_update_softirq_timer(cpu_base, true);
1682
1683         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1684         hrtimer_cpu_base_unlock_expiry(cpu_base);
1685 }
1686
1687 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1688
1689 /*
1690  * High resolution timer interrupt
1691  * Called with interrupts disabled
1692  */
1693 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1694 {
1695         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1696         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1697         unsigned long flags;
1698         int retries = 0;
1699
1700         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1701         cpu_base->nr_events++;
1702         dev->next_event = KTIME_MAX;
1703
1704         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1705         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1706 retry:
1707         cpu_base->in_hrtirq = 1;
1708         /*
1709          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1710          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1711          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1712          * timers which run their callback and need to be requeued on
1713          * this CPU.
1714          */
1715         cpu_base->expires_next = KTIME_MAX;
1716
1717         if (!ktime_before(now, cpu_base->softirq_expires_next)) {
1718                 cpu_base->softirq_expires_next = KTIME_MAX;
1719                 cpu_base->softirq_activated = 1;
1720                 raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1721         }
1722
1723         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now, flags, HRTIMER_ACTIVE_HARD);
1724
1725         /* Reevaluate the clock bases for the [soft] next expiry */
1726         expires_next = hrtimer_update_next_event(cpu_base);
1727         /*
1728          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1729          * against it.
1730          */
1731         cpu_base->expires_next = expires_next;
1732         cpu_base->in_hrtirq = 0;
1733         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1734
1735         /* Reprogramming necessary ? */
1736         if (!tick_program_event(expires_next, 0)) {
1737                 cpu_base->hang_detected = 0;
1738                 return;
1739         }
1740
1741         /*
1742          * The next timer was already expired due to:
1743          * - tracing
1744          * - long lasting callbacks
1745          * - being scheduled away when running in a VM
1746          *
1747          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1748          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1749          * overreacting on some spurious event.
1750          *
1751          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1752          * the current time.
1753          */
1754         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1755         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1756         cpu_base->nr_retries++;
1757         if (++retries < 3)
1758                 goto retry;
1759         /*
1760          * Give the system a chance to do something else than looping
1761          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1762          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1763          * time away.
1764          */
1765         cpu_base->nr_hangs++;
1766         cpu_base->hang_detected = 1;
1767         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1768
1769         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1770         if ((unsigned int)delta > cpu_base->max_hang_time)
1771                 cpu_base->max_hang_time = (unsigned int) delta;
1772         /*
1773          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1774          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1775          */
1776         if (delta > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1777                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1778         else
1779                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1780         tick_program_event(expires_next, 1);
1781         pr_warn_once("hrtimer: interrupt took %llu ns\n", ktime_to_ns(delta));
1782 }
1783
1784 /* called with interrupts disabled */
1785 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1786 {
1787         struct tick_device *td;
1788
1789         if (!hrtimer_hres_active())
1790                 return;
1791
1792         td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
1793         if (td && td->evtdev)
1794                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1795 }
1796
1797 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1798
1799 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1800
1801 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1802
1803 /*
1804  * Called from run_local_timers in hardirq context every jiffy
1805  */
1806 void hrtimer_run_queues(void)
1807 {
1808         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1809         unsigned long flags;
1810         ktime_t now;
1811
1812         if (__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1813                 return;
1814
1815         /*
1816          * This _is_ ugly: We have to check periodically, whether we
1817          * can switch to highres and / or nohz mode. The clocksource
1818          * switch happens with xtime_lock held. Notification from
1819          * there only sets the check bit in the tick_oneshot code,
1820          * otherwise we might deadlock vs. xtime_lock.
1821          */
1822         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled())) {
1823                 hrtimer_switch_to_hres();
1824                 return;
1825         }
1826
1827         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1828         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1829
1830         if (!ktime_before(now, cpu_base->softirq_expires_next)) {
1831                 cpu_base->softirq_expires_next = KTIME_MAX;
1832                 cpu_base->softirq_activated = 1;
1833                 raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1834         }
1835
1836         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now, flags, HRTIMER_ACTIVE_HARD);
1837         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1838 }
1839
1840 /*
1841  * Sleep related functions:
1842  */
1843 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1844 {
1845         struct hrtimer_sleeper *t =
1846                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1847         struct task_struct *task = t->task;
1848
1849         t->task = NULL;
1850         if (task)
1851                 wake_up_process(task);
1852
1853         return HRTIMER_NORESTART;
1854 }
1855
1856 /**
1857  * hrtimer_sleeper_start_expires - Start a hrtimer sleeper timer
1858  * @sl:         sleeper to be started
1859  * @mode:       timer mode abs/rel
1860  *
1861  * Wrapper around hrtimer_start_expires() for hrtimer_sleeper based timers
1862  * to allow PREEMPT_RT to tweak the delivery mode (soft/hardirq context)
1863  */
1864 void hrtimer_sleeper_start_expires(struct hrtimer_sleeper *sl,
1865                                    enum hrtimer_mode mode)
1866 {
1867         /*
1868          * Make the enqueue delivery mode check work on RT. If the sleeper
1869          * was initialized for hard interrupt delivery, force the mode bit.
1870          * This is a special case for hrtimer_sleepers because
1871          * hrtimer_init_sleeper() determines the delivery mode on RT so the
1872          * fiddling with this decision is avoided at the call sites.
1873          */
1874         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT) && sl->timer.is_hard)
1875                 mode |= HRTIMER_MODE_HARD;
1876
1877         hrtimer_start_expires(&sl->timer, mode);
1878 }
1879 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_sleeper_start_expires);
1880
1881 static void __hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl,
1882                                    clockid_t clock_id, enum hrtimer_mode mode)
1883 {
1884         /*
1885          * On PREEMPT_RT enabled kernels hrtimers which are not explicitly
1886          * marked for hard interrupt expiry mode are moved into soft
1887          * interrupt context either for latency reasons or because the
1888          * hrtimer callback takes regular spinlocks or invokes other
1889          * functions which are not suitable for hard interrupt context on
1890          * PREEMPT_RT.
1891          *
1892          * The hrtimer_sleeper callback is RT compatible in hard interrupt
1893          * context, but there is a latency concern: Untrusted userspace can
1894          * spawn many threads which arm timers for the same expiry time on
1895          * the same CPU. That causes a latency spike due to the wakeup of
1896          * a gazillion threads.
1897          *
1898          * OTOH, privileged real-time user space applications rely on the
1899          * low latency of hard interrupt wakeups. If the current task is in
1900          * a real-time scheduling class, mark the mode for hard interrupt
1901          * expiry.
1902          */
1903         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
1904                 if (task_is_realtime(current) && !(mode & HRTIMER_MODE_SOFT))
1905                         mode |= HRTIMER_MODE_HARD;
1906         }
1907
1908         __hrtimer_init(&sl->timer, clock_id, mode);
1909         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1910         sl->task = current;
1911 }
1912
1913 /**
1914  * hrtimer_init_sleeper - initialize sleeper to the given clock
1915  * @sl:         sleeper to be initialized
1916  * @clock_id:   the clock to be used
1917  * @mode:       timer mode abs/rel
1918  */
1919 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, clockid_t clock_id,
1920                           enum hrtimer_mode mode)
1921 {
1922         debug_init(&sl->timer, clock_id, mode);
1923         __hrtimer_init_sleeper(sl, clock_id, mode);
1924
1925 }
1926 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1927
1928 int nanosleep_copyout(struct restart_block *restart, struct timespec64 *ts)
1929 {
1930         switch(restart->nanosleep.type) {
1931 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
1932         case TT_COMPAT:
1933                 if (put_old_timespec32(ts, restart->nanosleep.compat_rmtp))
1934                         return -EFAULT;
1935                 break;
1936 #endif
1937         case TT_NATIVE:
1938                 if (put_timespec64(ts, restart->nanosleep.rmtp))
1939                         return -EFAULT;
1940                 break;
1941         default:
1942                 BUG();
1943         }
1944         return -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1945 }
1946
1947 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1948 {
1949         struct restart_block *restart;
1950
1951         do {
1952                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1953                 hrtimer_sleeper_start_expires(t, mode);
1954
1955                 if (likely(t->task))
1956                         freezable_schedule();
1957
1958                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1959                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1960
1961         } while (t->task && !signal_pending(current));
1962
1963         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1964
1965         if (!t->task)
1966                 return 0;
1967
1968         restart = &current->restart_block;
1969         if (restart->nanosleep.type != TT_NONE) {
1970                 ktime_t rem = hrtimer_expires_remaining(&t->timer);
1971                 struct timespec64 rmt;
1972
1973                 if (rem <= 0)
1974                         return 0;
1975                 rmt = ktime_to_timespec64(rem);
1976
1977                 return nanosleep_copyout(restart, &rmt);
1978         }
1979         return -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1980 }
1981
1982 static long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1983 {
1984         struct hrtimer_sleeper t;
1985         int ret;
1986
1987         hrtimer_init_sleeper_on_stack(&t, restart->nanosleep.clockid,
1988                                       HRTIMER_MODE_ABS);
1989         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1990         ret = do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS);
1991         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1992         return ret;
1993 }
1994
1995 long hrtimer_nanosleep(ktime_t rqtp, const enum hrtimer_mode mode,
1996                        const clockid_t clockid)
1997 {
1998         struct restart_block *restart;
1999         struct hrtimer_sleeper t;
2000         int ret = 0;
2001         u64 slack;
2002
2003         slack = current->timer_slack_ns;
2004         if (dl_task(current) || rt_task(current))
2005                 slack = 0;
2006
2007         hrtimer_init_sleeper_on_stack(&t, clockid, mode);
2008         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, rqtp, slack);
2009         ret = do_nanosleep(&t, mode);
2010         if (ret != -ERESTART_RESTARTBLOCK)
2011                 goto out;
2012
2013         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
2014         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
2015                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2016                 goto out;
2017         }
2018
2019         restart = &current->restart_block;
2020         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
2021         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
2022         set_restart_fn(restart, hrtimer_nanosleep_restart);
2023 out:
2024         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
2025         return ret;
2026 }
2027
2028 #ifdef CONFIG_64BIT
2029
2030 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct __kernel_timespec __user *, rqtp,
2031                 struct __kernel_timespec __user *, rmtp)
2032 {
2033         struct timespec64 tu;
2034
2035         if (get_timespec64(&tu, rqtp))
2036                 return -EFAULT;
2037
2038         if (!timespec64_valid(&tu))
2039                 return -EINVAL;
2040
2041         current->restart_block.nanosleep.type = rmtp ? TT_NATIVE : TT_NONE;
2042         current->restart_block.nanosleep.rmtp = rmtp;
2043         return hrtimer_nanosleep(timespec64_to_ktime(tu), HRTIMER_MODE_REL,
2044                                  CLOCK_MONOTONIC);
2045 }
2046
2047 #endif
2048
2049 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
2050
2051 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep_time32, struct old_timespec32 __user *, rqtp,
2052                        struct old_timespec32 __user *, rmtp)
2053 {
2054         struct timespec64 tu;
2055
2056         if (get_old_timespec32(&tu, rqtp))
2057                 return -EFAULT;
2058
2059         if (!timespec64_valid(&tu))
2060                 return -EINVAL;
2061
2062         current->restart_block.nanosleep.type = rmtp ? TT_COMPAT : TT_NONE;
2063         current->restart_block.nanosleep.compat_rmtp = rmtp;
2064         return hrtimer_nanosleep(timespec64_to_ktime(tu), HRTIMER_MODE_REL,
2065                                  CLOCK_MONOTONIC);
2066 }
2067 #endif
2068
2069 /*
2070  * Functions related to boot-time initialization:
2071  */
2072 int hrtimers_prepare_cpu(unsigned int cpu)
2073 {
2074         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
2075         int i;
2076
2077         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
2078                 struct hrtimer_clock_base *clock_b = &cpu_base->clock_base[i];
2079
2080                 clock_b->cpu_base = cpu_base;
2081                 seqcount_raw_spinlock_init(&clock_b->seq, &cpu_base->lock);
2082                 timerqueue_init_head(&clock_b->active);
2083         }
2084
2085         cpu_base->cpu = cpu;
2086         cpu_base->active_bases = 0;
2087         cpu_base->hres_active = 0;
2088         cpu_base->hang_detected = 0;
2089         cpu_base->next_timer = NULL;
2090         cpu_base->softirq_next_timer = NULL;
2091         cpu_base->expires_next = KTIME_MAX;
2092         cpu_base->softirq_expires_next = KTIME_MAX;
2093         hrtimer_cpu_base_init_expiry_lock(cpu_base);
2094         return 0;
2095 }
2096
2097 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2098
2099 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
2100                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
2101 {
2102         struct hrtimer *timer;
2103         struct timerqueue_node *node;
2104
2105         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
2106                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
2107                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
2108                 debug_deactivate(timer);
2109
2110                 /*
2111                  * Mark it as ENQUEUED not INACTIVE otherwise the
2112                  * timer could be seen as !active and just vanish away
2113                  * under us on another CPU
2114                  */
2115                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_ENQUEUED, 0);
2116                 timer->base = new_base;
2117                 /*
2118                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
2119                  * reprogram the event device in case the timer
2120                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
2121                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
2122                  * sort out already expired timers and reprogram the
2123                  * event device.
2124                  */
2125                 enqueue_hrtimer(timer, new_base, HRTIMER_MODE_ABS);
2126         }
2127 }
2128
2129 int hrtimers_dead_cpu(unsigned int scpu)
2130 {
2131         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
2132         int i;
2133
2134         BUG_ON(cpu_online(scpu));
2135         tick_cancel_sched_timer(scpu);
2136
2137         /*
2138          * this BH disable ensures that raise_softirq_irqoff() does
2139          * not wakeup ksoftirqd (and acquire the pi-lock) while
2140          * holding the cpu_base lock
2141          */
2142         local_bh_disable();
2143         local_irq_disable();
2144         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
2145         new_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
2146         /*
2147          * The caller is globally serialized and nobody else
2148          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
2149          */
2150         raw_spin_lock(&new_base->lock);
2151         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2152
2153         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
2154                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
2155                                      &new_base->clock_base[i]);
2156         }
2157
2158         /*
2159          * The migration might have changed the first expiring softirq
2160          * timer on this CPU. Update it.
2161          */
2162         hrtimer_update_softirq_timer(new_base, false);
2163
2164         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
2165         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
2166
2167         /* Check, if we got expired work to do */
2168         __hrtimer_peek_ahead_timers();
2169         local_irq_enable();
2170         local_bh_enable();
2171         return 0;
2172 }
2173
2174 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2175
2176 void __init hrtimers_init(void)
2177 {
2178         hrtimers_prepare_cpu(smp_processor_id());
2179         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, hrtimer_run_softirq);
2180 }
2181
2182 /**
2183  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
2184  * @expires:    timeout value (ktime_t)
2185  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
2186  * @mode:       timer mode
2187  * @clock_id:   timer clock to be used
2188  */
2189 int __sched
2190 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, u64 delta,
2191                                const enum hrtimer_mode mode, clockid_t clock_id)
2192 {
2193         struct hrtimer_sleeper t;
2194
2195         /*
2196          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
2197          * matter whether this is an absolute or a relative time.
2198          */
2199         if (expires && *expires == 0) {
2200                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2201                 return 0;
2202         }
2203
2204         /*
2205          * A NULL parameter means "infinite"
2206          */
2207         if (!expires) {
2208                 schedule();
2209                 return -EINTR;
2210         }
2211
2212         hrtimer_init_sleeper_on_stack(&t, clock_id, mode);
2213         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
2214         hrtimer_sleeper_start_expires(&t, mode);
2215
2216         if (likely(t.task))
2217                 schedule();
2218
2219         hrtimer_cancel(&t.timer);
2220         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
2221
2222         __set_current_state(TASK_RUNNING);
2223
2224         return !t.task ? 0 : -EINTR;
2225 }
2226
2227 /**
2228  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
2229  * @expires:    timeout value (ktime_t)
2230  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
2231  * @mode:       timer mode
2232  *
2233  * Make the current task sleep until the given expiry time has
2234  * elapsed. The routine will return immediately unless
2235  * the current task state has been set (see set_current_state()).
2236  *
2237  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
2238  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
2239  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
2240  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
2241  *
2242  * You can set the task state as follows -
2243  *
2244  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
2245  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
2246  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
2247  *
2248  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
2249  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
2250  * up.
2251  *
2252  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
2253  * routine returns.
2254  *
2255  * Returns 0 when the timer has expired. If the task was woken before the
2256  * timer expired by a signal (only possible in state TASK_INTERRUPTIBLE) or
2257  * by an explicit wakeup, it returns -EINTR.
2258  */
2259 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, u64 delta,
2260                                      const enum hrtimer_mode mode)
2261 {
2262         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
2263                                               CLOCK_MONOTONIC);
2264 }
2265 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
2266
2267 /**
2268  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
2269  * @expires:    timeout value (ktime_t)
2270  * @mode:       timer mode
2271  *
2272  * Make the current task sleep until the given expiry time has
2273  * elapsed. The routine will return immediately unless
2274  * the current task state has been set (see set_current_state()).
2275  *
2276  * You can set the task state as follows -
2277  *
2278  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
2279  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
2280  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
2281  *
2282  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
2283  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
2284  * up.
2285  *
2286  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
2287  * routine returns.
2288  *
2289  * Returns 0 when the timer has expired. If the task was woken before the
2290  * timer expired by a signal (only possible in state TASK_INTERRUPTIBLE) or
2291  * by an explicit wakeup, it returns -EINTR.
2292  */
2293 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
2294                                const enum hrtimer_mode mode)
2295 {
2296         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
2297 }
2298 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);