Merge tag 'for-5.14/block-2021-06-29' of git://git.kernel.dk/linux-block
[platform/kernel/linux-rpi.git] / kernel / time / timer.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  Kernel internal timers
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *
7  *  1997-01-28  Modified by Finn Arne Gangstad to make timers scale better.
8  *
9  *  1997-09-10  Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
10  *              "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
11  *  1998-12-24  Fixed a xtime SMP race (we need the xtime_lock rw spinlock to
12  *              serialize accesses to xtime/lost_ticks).
13  *                              Copyright (C) 1998  Andrea Arcangeli
14  *  1999-03-10  Improved NTP compatibility by Ulrich Windl
15  *  2002-05-31  Move sys_sysinfo here and make its locking sane, Robert Love
16  *  2000-10-05  Implemented scalable SMP per-CPU timer handling.
17  *                              Copyright (C) 2000, 2001, 2002  Ingo Molnar
18  *              Designed by David S. Miller, Alexey Kuznetsov and Ingo Molnar
19  */
20
21 #include <linux/kernel_stat.h>
22 #include <linux/export.h>
23 #include <linux/interrupt.h>
24 #include <linux/percpu.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/swap.h>
28 #include <linux/pid_namespace.h>
29 #include <linux/notifier.h>
30 #include <linux/thread_info.h>
31 #include <linux/time.h>
32 #include <linux/jiffies.h>
33 #include <linux/posix-timers.h>
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/syscalls.h>
36 #include <linux/delay.h>
37 #include <linux/tick.h>
38 #include <linux/kallsyms.h>
39 #include <linux/irq_work.h>
40 #include <linux/sched/signal.h>
41 #include <linux/sched/sysctl.h>
42 #include <linux/sched/nohz.h>
43 #include <linux/sched/debug.h>
44 #include <linux/slab.h>
45 #include <linux/compat.h>
46 #include <linux/random.h>
47
48 #include <linux/uaccess.h>
49 #include <asm/unistd.h>
50 #include <asm/div64.h>
51 #include <asm/timex.h>
52 #include <asm/io.h>
53
54 #include "tick-internal.h"
55
56 #define CREATE_TRACE_POINTS
57 #include <trace/events/timer.h>
58
59 __visible u64 jiffies_64 __cacheline_aligned_in_smp = INITIAL_JIFFIES;
60
61 EXPORT_SYMBOL(jiffies_64);
62
63 /*
64  * The timer wheel has LVL_DEPTH array levels. Each level provides an array of
65  * LVL_SIZE buckets. Each level is driven by its own clock and therefor each
66  * level has a different granularity.
67  *
68  * The level granularity is:            LVL_CLK_DIV ^ lvl
69  * The level clock frequency is:        HZ / (LVL_CLK_DIV ^ level)
70  *
71  * The array level of a newly armed timer depends on the relative expiry
72  * time. The farther the expiry time is away the higher the array level and
73  * therefor the granularity becomes.
74  *
75  * Contrary to the original timer wheel implementation, which aims for 'exact'
76  * expiry of the timers, this implementation removes the need for recascading
77  * the timers into the lower array levels. The previous 'classic' timer wheel
78  * implementation of the kernel already violated the 'exact' expiry by adding
79  * slack to the expiry time to provide batched expiration. The granularity
80  * levels provide implicit batching.
81  *
82  * This is an optimization of the original timer wheel implementation for the
83  * majority of the timer wheel use cases: timeouts. The vast majority of
84  * timeout timers (networking, disk I/O ...) are canceled before expiry. If
85  * the timeout expires it indicates that normal operation is disturbed, so it
86  * does not matter much whether the timeout comes with a slight delay.
87  *
88  * The only exception to this are networking timers with a small expiry
89  * time. They rely on the granularity. Those fit into the first wheel level,
90  * which has HZ granularity.
91  *
92  * We don't have cascading anymore. timers with a expiry time above the
93  * capacity of the last wheel level are force expired at the maximum timeout
94  * value of the last wheel level. From data sampling we know that the maximum
95  * value observed is 5 days (network connection tracking), so this should not
96  * be an issue.
97  *
98  * The currently chosen array constants values are a good compromise between
99  * array size and granularity.
100  *
101  * This results in the following granularity and range levels:
102  *
103  * HZ 1000 steps
104  * Level Offset  Granularity            Range
105  *  0      0         1 ms                0 ms -         63 ms
106  *  1     64         8 ms               64 ms -        511 ms
107  *  2    128        64 ms              512 ms -       4095 ms (512ms - ~4s)
108  *  3    192       512 ms             4096 ms -      32767 ms (~4s - ~32s)
109  *  4    256      4096 ms (~4s)      32768 ms -     262143 ms (~32s - ~4m)
110  *  5    320     32768 ms (~32s)    262144 ms -    2097151 ms (~4m - ~34m)
111  *  6    384    262144 ms (~4m)    2097152 ms -   16777215 ms (~34m - ~4h)
112  *  7    448   2097152 ms (~34m)  16777216 ms -  134217727 ms (~4h - ~1d)
113  *  8    512  16777216 ms (~4h)  134217728 ms - 1073741822 ms (~1d - ~12d)
114  *
115  * HZ  300
116  * Level Offset  Granularity            Range
117  *  0      0         3 ms                0 ms -        210 ms
118  *  1     64        26 ms              213 ms -       1703 ms (213ms - ~1s)
119  *  2    128       213 ms             1706 ms -      13650 ms (~1s - ~13s)
120  *  3    192      1706 ms (~1s)      13653 ms -     109223 ms (~13s - ~1m)
121  *  4    256     13653 ms (~13s)    109226 ms -     873810 ms (~1m - ~14m)
122  *  5    320    109226 ms (~1m)     873813 ms -    6990503 ms (~14m - ~1h)
123  *  6    384    873813 ms (~14m)   6990506 ms -   55924050 ms (~1h - ~15h)
124  *  7    448   6990506 ms (~1h)   55924053 ms -  447392423 ms (~15h - ~5d)
125  *  8    512  55924053 ms (~15h) 447392426 ms - 3579139406 ms (~5d - ~41d)
126  *
127  * HZ  250
128  * Level Offset  Granularity            Range
129  *  0      0         4 ms                0 ms -        255 ms
130  *  1     64        32 ms              256 ms -       2047 ms (256ms - ~2s)
131  *  2    128       256 ms             2048 ms -      16383 ms (~2s - ~16s)
132  *  3    192      2048 ms (~2s)      16384 ms -     131071 ms (~16s - ~2m)
133  *  4    256     16384 ms (~16s)    131072 ms -    1048575 ms (~2m - ~17m)
134  *  5    320    131072 ms (~2m)    1048576 ms -    8388607 ms (~17m - ~2h)
135  *  6    384   1048576 ms (~17m)   8388608 ms -   67108863 ms (~2h - ~18h)
136  *  7    448   8388608 ms (~2h)   67108864 ms -  536870911 ms (~18h - ~6d)
137  *  8    512  67108864 ms (~18h) 536870912 ms - 4294967288 ms (~6d - ~49d)
138  *
139  * HZ  100
140  * Level Offset  Granularity            Range
141  *  0      0         10 ms               0 ms -        630 ms
142  *  1     64         80 ms             640 ms -       5110 ms (640ms - ~5s)
143  *  2    128        640 ms            5120 ms -      40950 ms (~5s - ~40s)
144  *  3    192       5120 ms (~5s)     40960 ms -     327670 ms (~40s - ~5m)
145  *  4    256      40960 ms (~40s)   327680 ms -    2621430 ms (~5m - ~43m)
146  *  5    320     327680 ms (~5m)   2621440 ms -   20971510 ms (~43m - ~5h)
147  *  6    384    2621440 ms (~43m) 20971520 ms -  167772150 ms (~5h - ~1d)
148  *  7    448   20971520 ms (~5h) 167772160 ms - 1342177270 ms (~1d - ~15d)
149  */
150
151 /* Clock divisor for the next level */
152 #define LVL_CLK_SHIFT   3
153 #define LVL_CLK_DIV     (1UL << LVL_CLK_SHIFT)
154 #define LVL_CLK_MASK    (LVL_CLK_DIV - 1)
155 #define LVL_SHIFT(n)    ((n) * LVL_CLK_SHIFT)
156 #define LVL_GRAN(n)     (1UL << LVL_SHIFT(n))
157
158 /*
159  * The time start value for each level to select the bucket at enqueue
160  * time. We start from the last possible delta of the previous level
161  * so that we can later add an extra LVL_GRAN(n) to n (see calc_index()).
162  */
163 #define LVL_START(n)    ((LVL_SIZE - 1) << (((n) - 1) * LVL_CLK_SHIFT))
164
165 /* Size of each clock level */
166 #define LVL_BITS        6
167 #define LVL_SIZE        (1UL << LVL_BITS)
168 #define LVL_MASK        (LVL_SIZE - 1)
169 #define LVL_OFFS(n)     ((n) * LVL_SIZE)
170
171 /* Level depth */
172 #if HZ > 100
173 # define LVL_DEPTH      9
174 # else
175 # define LVL_DEPTH      8
176 #endif
177
178 /* The cutoff (max. capacity of the wheel) */
179 #define WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF    (LVL_START(LVL_DEPTH))
180 #define WHEEL_TIMEOUT_MAX       (WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF - LVL_GRAN(LVL_DEPTH - 1))
181
182 /*
183  * The resulting wheel size. If NOHZ is configured we allocate two
184  * wheels so we have a separate storage for the deferrable timers.
185  */
186 #define WHEEL_SIZE      (LVL_SIZE * LVL_DEPTH)
187
188 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
189 # define NR_BASES       2
190 # define BASE_STD       0
191 # define BASE_DEF       1
192 #else
193 # define NR_BASES       1
194 # define BASE_STD       0
195 # define BASE_DEF       0
196 #endif
197
198 struct timer_base {
199         raw_spinlock_t          lock;
200         struct timer_list       *running_timer;
201 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
202         spinlock_t              expiry_lock;
203         atomic_t                timer_waiters;
204 #endif
205         unsigned long           clk;
206         unsigned long           next_expiry;
207         unsigned int            cpu;
208         bool                    next_expiry_recalc;
209         bool                    is_idle;
210         DECLARE_BITMAP(pending_map, WHEEL_SIZE);
211         struct hlist_head       vectors[WHEEL_SIZE];
212 } ____cacheline_aligned;
213
214 static DEFINE_PER_CPU(struct timer_base, timer_bases[NR_BASES]);
215
216 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
217
218 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(timers_nohz_active);
219 static DEFINE_MUTEX(timer_keys_mutex);
220
221 static void timer_update_keys(struct work_struct *work);
222 static DECLARE_WORK(timer_update_work, timer_update_keys);
223
224 #ifdef CONFIG_SMP
225 unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
226
227 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(timers_migration_enabled);
228
229 static void timers_update_migration(void)
230 {
231         if (sysctl_timer_migration && tick_nohz_active)
232                 static_branch_enable(&timers_migration_enabled);
233         else
234                 static_branch_disable(&timers_migration_enabled);
235 }
236 #else
237 static inline void timers_update_migration(void) { }
238 #endif /* !CONFIG_SMP */
239
240 static void timer_update_keys(struct work_struct *work)
241 {
242         mutex_lock(&timer_keys_mutex);
243         timers_update_migration();
244         static_branch_enable(&timers_nohz_active);
245         mutex_unlock(&timer_keys_mutex);
246 }
247
248 void timers_update_nohz(void)
249 {
250         schedule_work(&timer_update_work);
251 }
252
253 int timer_migration_handler(struct ctl_table *table, int write,
254                             void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
255 {
256         int ret;
257
258         mutex_lock(&timer_keys_mutex);
259         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
260         if (!ret && write)
261                 timers_update_migration();
262         mutex_unlock(&timer_keys_mutex);
263         return ret;
264 }
265
266 static inline bool is_timers_nohz_active(void)
267 {
268         return static_branch_unlikely(&timers_nohz_active);
269 }
270 #else
271 static inline bool is_timers_nohz_active(void) { return false; }
272 #endif /* NO_HZ_COMMON */
273
274 static unsigned long round_jiffies_common(unsigned long j, int cpu,
275                 bool force_up)
276 {
277         int rem;
278         unsigned long original = j;
279
280         /*
281          * We don't want all cpus firing their timers at once hitting the
282          * same lock or cachelines, so we skew each extra cpu with an extra
283          * 3 jiffies. This 3 jiffies came originally from the mm/ code which
284          * already did this.
285          * The skew is done by adding 3*cpunr, then round, then subtract this
286          * extra offset again.
287          */
288         j += cpu * 3;
289
290         rem = j % HZ;
291
292         /*
293          * If the target jiffie is just after a whole second (which can happen
294          * due to delays of the timer irq, long irq off times etc etc) then
295          * we should round down to the whole second, not up. Use 1/4th second
296          * as cutoff for this rounding as an extreme upper bound for this.
297          * But never round down if @force_up is set.
298          */
299         if (rem < HZ/4 && !force_up) /* round down */
300                 j = j - rem;
301         else /* round up */
302                 j = j - rem + HZ;
303
304         /* now that we have rounded, subtract the extra skew again */
305         j -= cpu * 3;
306
307         /*
308          * Make sure j is still in the future. Otherwise return the
309          * unmodified value.
310          */
311         return time_is_after_jiffies(j) ? j : original;
312 }
313
314 /**
315  * __round_jiffies - function to round jiffies to a full second
316  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
317  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
318  *
319  * __round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
320  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
321  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
322  * they fire approximately every X seconds.
323  *
324  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
325  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
326  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
327  *
328  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
329  * processors firing at the exact same time, which could lead
330  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
331  *
332  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
333  */
334 unsigned long __round_jiffies(unsigned long j, int cpu)
335 {
336         return round_jiffies_common(j, cpu, false);
337 }
338 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies);
339
340 /**
341  * __round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
342  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
343  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
344  *
345  * __round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
346  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
347  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
348  * they fire approximately every X seconds.
349  *
350  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
351  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
352  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
353  *
354  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
355  * processors firing at the exact same time, which could lead
356  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
357  *
358  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
359  */
360 unsigned long __round_jiffies_relative(unsigned long j, int cpu)
361 {
362         unsigned long j0 = jiffies;
363
364         /* Use j0 because jiffies might change while we run */
365         return round_jiffies_common(j + j0, cpu, false) - j0;
366 }
367 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_relative);
368
369 /**
370  * round_jiffies - function to round jiffies to a full second
371  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
372  *
373  * round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
374  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
375  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
376  * they fire approximately every X seconds.
377  *
378  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
379  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
380  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
381  *
382  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
383  */
384 unsigned long round_jiffies(unsigned long j)
385 {
386         return round_jiffies_common(j, raw_smp_processor_id(), false);
387 }
388 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies);
389
390 /**
391  * round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
392  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
393  *
394  * round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
395  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
396  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
397  * they fire approximately every X seconds.
398  *
399  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
400  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
401  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
402  *
403  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
404  */
405 unsigned long round_jiffies_relative(unsigned long j)
406 {
407         return __round_jiffies_relative(j, raw_smp_processor_id());
408 }
409 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_relative);
410
411 /**
412  * __round_jiffies_up - function to round jiffies up to a full second
413  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
414  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
415  *
416  * This is the same as __round_jiffies() except that it will never
417  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
418  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
419  * early.
420  */
421 unsigned long __round_jiffies_up(unsigned long j, int cpu)
422 {
423         return round_jiffies_common(j, cpu, true);
424 }
425 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_up);
426
427 /**
428  * __round_jiffies_up_relative - function to round jiffies up to a full second
429  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
430  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
431  *
432  * This is the same as __round_jiffies_relative() except that it will never
433  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
434  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
435  * early.
436  */
437 unsigned long __round_jiffies_up_relative(unsigned long j, int cpu)
438 {
439         unsigned long j0 = jiffies;
440
441         /* Use j0 because jiffies might change while we run */
442         return round_jiffies_common(j + j0, cpu, true) - j0;
443 }
444 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_up_relative);
445
446 /**
447  * round_jiffies_up - function to round jiffies up to a full second
448  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
449  *
450  * This is the same as round_jiffies() except that it will never
451  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
452  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
453  * early.
454  */
455 unsigned long round_jiffies_up(unsigned long j)
456 {
457         return round_jiffies_common(j, raw_smp_processor_id(), true);
458 }
459 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_up);
460
461 /**
462  * round_jiffies_up_relative - function to round jiffies up to a full second
463  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
464  *
465  * This is the same as round_jiffies_relative() except that it will never
466  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
467  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
468  * early.
469  */
470 unsigned long round_jiffies_up_relative(unsigned long j)
471 {
472         return __round_jiffies_up_relative(j, raw_smp_processor_id());
473 }
474 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_up_relative);
475
476
477 static inline unsigned int timer_get_idx(struct timer_list *timer)
478 {
479         return (timer->flags & TIMER_ARRAYMASK) >> TIMER_ARRAYSHIFT;
480 }
481
482 static inline void timer_set_idx(struct timer_list *timer, unsigned int idx)
483 {
484         timer->flags = (timer->flags & ~TIMER_ARRAYMASK) |
485                         idx << TIMER_ARRAYSHIFT;
486 }
487
488 /*
489  * Helper function to calculate the array index for a given expiry
490  * time.
491  */
492 static inline unsigned calc_index(unsigned long expires, unsigned lvl,
493                                   unsigned long *bucket_expiry)
494 {
495
496         /*
497          * The timer wheel has to guarantee that a timer does not fire
498          * early. Early expiry can happen due to:
499          * - Timer is armed at the edge of a tick
500          * - Truncation of the expiry time in the outer wheel levels
501          *
502          * Round up with level granularity to prevent this.
503          */
504         expires = (expires + LVL_GRAN(lvl)) >> LVL_SHIFT(lvl);
505         *bucket_expiry = expires << LVL_SHIFT(lvl);
506         return LVL_OFFS(lvl) + (expires & LVL_MASK);
507 }
508
509 static int calc_wheel_index(unsigned long expires, unsigned long clk,
510                             unsigned long *bucket_expiry)
511 {
512         unsigned long delta = expires - clk;
513         unsigned int idx;
514
515         if (delta < LVL_START(1)) {
516                 idx = calc_index(expires, 0, bucket_expiry);
517         } else if (delta < LVL_START(2)) {
518                 idx = calc_index(expires, 1, bucket_expiry);
519         } else if (delta < LVL_START(3)) {
520                 idx = calc_index(expires, 2, bucket_expiry);
521         } else if (delta < LVL_START(4)) {
522                 idx = calc_index(expires, 3, bucket_expiry);
523         } else if (delta < LVL_START(5)) {
524                 idx = calc_index(expires, 4, bucket_expiry);
525         } else if (delta < LVL_START(6)) {
526                 idx = calc_index(expires, 5, bucket_expiry);
527         } else if (delta < LVL_START(7)) {
528                 idx = calc_index(expires, 6, bucket_expiry);
529         } else if (LVL_DEPTH > 8 && delta < LVL_START(8)) {
530                 idx = calc_index(expires, 7, bucket_expiry);
531         } else if ((long) delta < 0) {
532                 idx = clk & LVL_MASK;
533                 *bucket_expiry = clk;
534         } else {
535                 /*
536                  * Force expire obscene large timeouts to expire at the
537                  * capacity limit of the wheel.
538                  */
539                 if (delta >= WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF)
540                         expires = clk + WHEEL_TIMEOUT_MAX;
541
542                 idx = calc_index(expires, LVL_DEPTH - 1, bucket_expiry);
543         }
544         return idx;
545 }
546
547 static void
548 trigger_dyntick_cpu(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
549 {
550         if (!is_timers_nohz_active())
551                 return;
552
553         /*
554          * TODO: This wants some optimizing similar to the code below, but we
555          * will do that when we switch from push to pull for deferrable timers.
556          */
557         if (timer->flags & TIMER_DEFERRABLE) {
558                 if (tick_nohz_full_cpu(base->cpu))
559                         wake_up_nohz_cpu(base->cpu);
560                 return;
561         }
562
563         /*
564          * We might have to IPI the remote CPU if the base is idle and the
565          * timer is not deferrable. If the other CPU is on the way to idle
566          * then it can't set base->is_idle as we hold the base lock:
567          */
568         if (base->is_idle)
569                 wake_up_nohz_cpu(base->cpu);
570 }
571
572 /*
573  * Enqueue the timer into the hash bucket, mark it pending in
574  * the bitmap, store the index in the timer flags then wake up
575  * the target CPU if needed.
576  */
577 static void enqueue_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer,
578                           unsigned int idx, unsigned long bucket_expiry)
579 {
580
581         hlist_add_head(&timer->entry, base->vectors + idx);
582         __set_bit(idx, base->pending_map);
583         timer_set_idx(timer, idx);
584
585         trace_timer_start(timer, timer->expires, timer->flags);
586
587         /*
588          * Check whether this is the new first expiring timer. The
589          * effective expiry time of the timer is required here
590          * (bucket_expiry) instead of timer->expires.
591          */
592         if (time_before(bucket_expiry, base->next_expiry)) {
593                 /*
594                  * Set the next expiry time and kick the CPU so it
595                  * can reevaluate the wheel:
596                  */
597                 base->next_expiry = bucket_expiry;
598                 base->next_expiry_recalc = false;
599                 trigger_dyntick_cpu(base, timer);
600         }
601 }
602
603 static void internal_add_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
604 {
605         unsigned long bucket_expiry;
606         unsigned int idx;
607
608         idx = calc_wheel_index(timer->expires, base->clk, &bucket_expiry);
609         enqueue_timer(base, timer, idx, bucket_expiry);
610 }
611
612 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
613
614 static const struct debug_obj_descr timer_debug_descr;
615
616 static void *timer_debug_hint(void *addr)
617 {
618         return ((struct timer_list *) addr)->function;
619 }
620
621 static bool timer_is_static_object(void *addr)
622 {
623         struct timer_list *timer = addr;
624
625         return (timer->entry.pprev == NULL &&
626                 timer->entry.next == TIMER_ENTRY_STATIC);
627 }
628
629 /*
630  * fixup_init is called when:
631  * - an active object is initialized
632  */
633 static bool timer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
634 {
635         struct timer_list *timer = addr;
636
637         switch (state) {
638         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
639                 del_timer_sync(timer);
640                 debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
641                 return true;
642         default:
643                 return false;
644         }
645 }
646
647 /* Stub timer callback for improperly used timers. */
648 static void stub_timer(struct timer_list *unused)
649 {
650         WARN_ON(1);
651 }
652
653 /*
654  * fixup_activate is called when:
655  * - an active object is activated
656  * - an unknown non-static object is activated
657  */
658 static bool timer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
659 {
660         struct timer_list *timer = addr;
661
662         switch (state) {
663         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
664                 timer_setup(timer, stub_timer, 0);
665                 return true;
666
667         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
668                 WARN_ON(1);
669                 fallthrough;
670         default:
671                 return false;
672         }
673 }
674
675 /*
676  * fixup_free is called when:
677  * - an active object is freed
678  */
679 static bool timer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
680 {
681         struct timer_list *timer = addr;
682
683         switch (state) {
684         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
685                 del_timer_sync(timer);
686                 debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
687                 return true;
688         default:
689                 return false;
690         }
691 }
692
693 /*
694  * fixup_assert_init is called when:
695  * - an untracked/uninit-ed object is found
696  */
697 static bool timer_fixup_assert_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
698 {
699         struct timer_list *timer = addr;
700
701         switch (state) {
702         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
703                 timer_setup(timer, stub_timer, 0);
704                 return true;
705         default:
706                 return false;
707         }
708 }
709
710 static const struct debug_obj_descr timer_debug_descr = {
711         .name                   = "timer_list",
712         .debug_hint             = timer_debug_hint,
713         .is_static_object       = timer_is_static_object,
714         .fixup_init             = timer_fixup_init,
715         .fixup_activate         = timer_fixup_activate,
716         .fixup_free             = timer_fixup_free,
717         .fixup_assert_init      = timer_fixup_assert_init,
718 };
719
720 static inline void debug_timer_init(struct timer_list *timer)
721 {
722         debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
723 }
724
725 static inline void debug_timer_activate(struct timer_list *timer)
726 {
727         debug_object_activate(timer, &timer_debug_descr);
728 }
729
730 static inline void debug_timer_deactivate(struct timer_list *timer)
731 {
732         debug_object_deactivate(timer, &timer_debug_descr);
733 }
734
735 static inline void debug_timer_assert_init(struct timer_list *timer)
736 {
737         debug_object_assert_init(timer, &timer_debug_descr);
738 }
739
740 static void do_init_timer(struct timer_list *timer,
741                           void (*func)(struct timer_list *),
742                           unsigned int flags,
743                           const char *name, struct lock_class_key *key);
744
745 void init_timer_on_stack_key(struct timer_list *timer,
746                              void (*func)(struct timer_list *),
747                              unsigned int flags,
748                              const char *name, struct lock_class_key *key)
749 {
750         debug_object_init_on_stack(timer, &timer_debug_descr);
751         do_init_timer(timer, func, flags, name, key);
752 }
753 EXPORT_SYMBOL_GPL(init_timer_on_stack_key);
754
755 void destroy_timer_on_stack(struct timer_list *timer)
756 {
757         debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
758 }
759 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_timer_on_stack);
760
761 #else
762 static inline void debug_timer_init(struct timer_list *timer) { }
763 static inline void debug_timer_activate(struct timer_list *timer) { }
764 static inline void debug_timer_deactivate(struct timer_list *timer) { }
765 static inline void debug_timer_assert_init(struct timer_list *timer) { }
766 #endif
767
768 static inline void debug_init(struct timer_list *timer)
769 {
770         debug_timer_init(timer);
771         trace_timer_init(timer);
772 }
773
774 static inline void debug_deactivate(struct timer_list *timer)
775 {
776         debug_timer_deactivate(timer);
777         trace_timer_cancel(timer);
778 }
779
780 static inline void debug_assert_init(struct timer_list *timer)
781 {
782         debug_timer_assert_init(timer);
783 }
784
785 static void do_init_timer(struct timer_list *timer,
786                           void (*func)(struct timer_list *),
787                           unsigned int flags,
788                           const char *name, struct lock_class_key *key)
789 {
790         timer->entry.pprev = NULL;
791         timer->function = func;
792         if (WARN_ON_ONCE(flags & ~TIMER_INIT_FLAGS))
793                 flags &= TIMER_INIT_FLAGS;
794         timer->flags = flags | raw_smp_processor_id();
795         lockdep_init_map(&timer->lockdep_map, name, key, 0);
796 }
797
798 /**
799  * init_timer_key - initialize a timer
800  * @timer: the timer to be initialized
801  * @func: timer callback function
802  * @flags: timer flags
803  * @name: name of the timer
804  * @key: lockdep class key of the fake lock used for tracking timer
805  *       sync lock dependencies
806  *
807  * init_timer_key() must be done to a timer prior calling *any* of the
808  * other timer functions.
809  */
810 void init_timer_key(struct timer_list *timer,
811                     void (*func)(struct timer_list *), unsigned int flags,
812                     const char *name, struct lock_class_key *key)
813 {
814         debug_init(timer);
815         do_init_timer(timer, func, flags, name, key);
816 }
817 EXPORT_SYMBOL(init_timer_key);
818
819 static inline void detach_timer(struct timer_list *timer, bool clear_pending)
820 {
821         struct hlist_node *entry = &timer->entry;
822
823         debug_deactivate(timer);
824
825         __hlist_del(entry);
826         if (clear_pending)
827                 entry->pprev = NULL;
828         entry->next = LIST_POISON2;
829 }
830
831 static int detach_if_pending(struct timer_list *timer, struct timer_base *base,
832                              bool clear_pending)
833 {
834         unsigned idx = timer_get_idx(timer);
835
836         if (!timer_pending(timer))
837                 return 0;
838
839         if (hlist_is_singular_node(&timer->entry, base->vectors + idx)) {
840                 __clear_bit(idx, base->pending_map);
841                 base->next_expiry_recalc = true;
842         }
843
844         detach_timer(timer, clear_pending);
845         return 1;
846 }
847
848 static inline struct timer_base *get_timer_cpu_base(u32 tflags, u32 cpu)
849 {
850         struct timer_base *base = per_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD], cpu);
851
852         /*
853          * If the timer is deferrable and NO_HZ_COMMON is set then we need
854          * to use the deferrable base.
855          */
856         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && (tflags & TIMER_DEFERRABLE))
857                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF], cpu);
858         return base;
859 }
860
861 static inline struct timer_base *get_timer_this_cpu_base(u32 tflags)
862 {
863         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
864
865         /*
866          * If the timer is deferrable and NO_HZ_COMMON is set then we need
867          * to use the deferrable base.
868          */
869         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && (tflags & TIMER_DEFERRABLE))
870                 base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF]);
871         return base;
872 }
873
874 static inline struct timer_base *get_timer_base(u32 tflags)
875 {
876         return get_timer_cpu_base(tflags, tflags & TIMER_CPUMASK);
877 }
878
879 static inline struct timer_base *
880 get_target_base(struct timer_base *base, unsigned tflags)
881 {
882 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
883         if (static_branch_likely(&timers_migration_enabled) &&
884             !(tflags & TIMER_PINNED))
885                 return get_timer_cpu_base(tflags, get_nohz_timer_target());
886 #endif
887         return get_timer_this_cpu_base(tflags);
888 }
889
890 static inline void forward_timer_base(struct timer_base *base)
891 {
892         unsigned long jnow = READ_ONCE(jiffies);
893
894         /*
895          * No need to forward if we are close enough below jiffies.
896          * Also while executing timers, base->clk is 1 offset ahead
897          * of jiffies to avoid endless requeuing to current jiffies.
898          */
899         if ((long)(jnow - base->clk) < 1)
900                 return;
901
902         /*
903          * If the next expiry value is > jiffies, then we fast forward to
904          * jiffies otherwise we forward to the next expiry value.
905          */
906         if (time_after(base->next_expiry, jnow)) {
907                 base->clk = jnow;
908         } else {
909                 if (WARN_ON_ONCE(time_before(base->next_expiry, base->clk)))
910                         return;
911                 base->clk = base->next_expiry;
912         }
913 }
914
915
916 /*
917  * We are using hashed locking: Holding per_cpu(timer_bases[x]).lock means
918  * that all timers which are tied to this base are locked, and the base itself
919  * is locked too.
920  *
921  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
922  * be found in the base->vectors array.
923  *
924  * When a timer is migrating then the TIMER_MIGRATING flag is set and we need
925  * to wait until the migration is done.
926  */
927 static struct timer_base *lock_timer_base(struct timer_list *timer,
928                                           unsigned long *flags)
929         __acquires(timer->base->lock)
930 {
931         for (;;) {
932                 struct timer_base *base;
933                 u32 tf;
934
935                 /*
936                  * We need to use READ_ONCE() here, otherwise the compiler
937                  * might re-read @tf between the check for TIMER_MIGRATING
938                  * and spin_lock().
939                  */
940                 tf = READ_ONCE(timer->flags);
941
942                 if (!(tf & TIMER_MIGRATING)) {
943                         base = get_timer_base(tf);
944                         raw_spin_lock_irqsave(&base->lock, *flags);
945                         if (timer->flags == tf)
946                                 return base;
947                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, *flags);
948                 }
949                 cpu_relax();
950         }
951 }
952
953 #define MOD_TIMER_PENDING_ONLY          0x01
954 #define MOD_TIMER_REDUCE                0x02
955 #define MOD_TIMER_NOTPENDING            0x04
956
957 static inline int
958 __mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires, unsigned int options)
959 {
960         unsigned long clk = 0, flags, bucket_expiry;
961         struct timer_base *base, *new_base;
962         unsigned int idx = UINT_MAX;
963         int ret = 0;
964
965         BUG_ON(!timer->function);
966
967         /*
968          * This is a common optimization triggered by the networking code - if
969          * the timer is re-modified to have the same timeout or ends up in the
970          * same array bucket then just return:
971          */
972         if (!(options & MOD_TIMER_NOTPENDING) && timer_pending(timer)) {
973                 /*
974                  * The downside of this optimization is that it can result in
975                  * larger granularity than you would get from adding a new
976                  * timer with this expiry.
977                  */
978                 long diff = timer->expires - expires;
979
980                 if (!diff)
981                         return 1;
982                 if (options & MOD_TIMER_REDUCE && diff <= 0)
983                         return 1;
984
985                 /*
986                  * We lock timer base and calculate the bucket index right
987                  * here. If the timer ends up in the same bucket, then we
988                  * just update the expiry time and avoid the whole
989                  * dequeue/enqueue dance.
990                  */
991                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
992                 forward_timer_base(base);
993
994                 if (timer_pending(timer) && (options & MOD_TIMER_REDUCE) &&
995                     time_before_eq(timer->expires, expires)) {
996                         ret = 1;
997                         goto out_unlock;
998                 }
999
1000                 clk = base->clk;
1001                 idx = calc_wheel_index(expires, clk, &bucket_expiry);
1002
1003                 /*
1004                  * Retrieve and compare the array index of the pending
1005                  * timer. If it matches set the expiry to the new value so a
1006                  * subsequent call will exit in the expires check above.
1007                  */
1008                 if (idx == timer_get_idx(timer)) {
1009                         if (!(options & MOD_TIMER_REDUCE))
1010                                 timer->expires = expires;
1011                         else if (time_after(timer->expires, expires))
1012                                 timer->expires = expires;
1013                         ret = 1;
1014                         goto out_unlock;
1015                 }
1016         } else {
1017                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
1018                 forward_timer_base(base);
1019         }
1020
1021         ret = detach_if_pending(timer, base, false);
1022         if (!ret && (options & MOD_TIMER_PENDING_ONLY))
1023                 goto out_unlock;
1024
1025         new_base = get_target_base(base, timer->flags);
1026
1027         if (base != new_base) {
1028                 /*
1029                  * We are trying to schedule the timer on the new base.
1030                  * However we can't change timer's base while it is running,
1031                  * otherwise del_timer_sync() can't detect that the timer's
1032                  * handler yet has not finished. This also guarantees that the
1033                  * timer is serialized wrt itself.
1034                  */
1035                 if (likely(base->running_timer != timer)) {
1036                         /* See the comment in lock_timer_base() */
1037                         timer->flags |= TIMER_MIGRATING;
1038
1039                         raw_spin_unlock(&base->lock);
1040                         base = new_base;
1041                         raw_spin_lock(&base->lock);
1042                         WRITE_ONCE(timer->flags,
1043                                    (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | base->cpu);
1044                         forward_timer_base(base);
1045                 }
1046         }
1047
1048         debug_timer_activate(timer);
1049
1050         timer->expires = expires;
1051         /*
1052          * If 'idx' was calculated above and the base time did not advance
1053          * between calculating 'idx' and possibly switching the base, only
1054          * enqueue_timer() is required. Otherwise we need to (re)calculate
1055          * the wheel index via internal_add_timer().
1056          */
1057         if (idx != UINT_MAX && clk == base->clk)
1058                 enqueue_timer(base, timer, idx, bucket_expiry);
1059         else
1060                 internal_add_timer(base, timer);
1061
1062 out_unlock:
1063         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1064
1065         return ret;
1066 }
1067
1068 /**
1069  * mod_timer_pending - modify a pending timer's timeout
1070  * @timer: the pending timer to be modified
1071  * @expires: new timeout in jiffies
1072  *
1073  * mod_timer_pending() is the same for pending timers as mod_timer(),
1074  * but will not re-activate and modify already deleted timers.
1075  *
1076  * It is useful for unserialized use of timers.
1077  */
1078 int mod_timer_pending(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1079 {
1080         return __mod_timer(timer, expires, MOD_TIMER_PENDING_ONLY);
1081 }
1082 EXPORT_SYMBOL(mod_timer_pending);
1083
1084 /**
1085  * mod_timer - modify a timer's timeout
1086  * @timer: the timer to be modified
1087  * @expires: new timeout in jiffies
1088  *
1089  * mod_timer() is a more efficient way to update the expire field of an
1090  * active timer (if the timer is inactive it will be activated)
1091  *
1092  * mod_timer(timer, expires) is equivalent to:
1093  *
1094  *     del_timer(timer); timer->expires = expires; add_timer(timer);
1095  *
1096  * Note that if there are multiple unserialized concurrent users of the
1097  * same timer, then mod_timer() is the only safe way to modify the timeout,
1098  * since add_timer() cannot modify an already running timer.
1099  *
1100  * The function returns whether it has modified a pending timer or not.
1101  * (ie. mod_timer() of an inactive timer returns 0, mod_timer() of an
1102  * active timer returns 1.)
1103  */
1104 int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1105 {
1106         return __mod_timer(timer, expires, 0);
1107 }
1108 EXPORT_SYMBOL(mod_timer);
1109
1110 /**
1111  * timer_reduce - Modify a timer's timeout if it would reduce the timeout
1112  * @timer:      The timer to be modified
1113  * @expires:    New timeout in jiffies
1114  *
1115  * timer_reduce() is very similar to mod_timer(), except that it will only
1116  * modify a running timer if that would reduce the expiration time (it will
1117  * start a timer that isn't running).
1118  */
1119 int timer_reduce(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1120 {
1121         return __mod_timer(timer, expires, MOD_TIMER_REDUCE);
1122 }
1123 EXPORT_SYMBOL(timer_reduce);
1124
1125 /**
1126  * add_timer - start a timer
1127  * @timer: the timer to be added
1128  *
1129  * The kernel will do a ->function(@timer) callback from the
1130  * timer interrupt at the ->expires point in the future. The
1131  * current time is 'jiffies'.
1132  *
1133  * The timer's ->expires, ->function fields must be set prior calling this
1134  * function.
1135  *
1136  * Timers with an ->expires field in the past will be executed in the next
1137  * timer tick.
1138  */
1139 void add_timer(struct timer_list *timer)
1140 {
1141         BUG_ON(timer_pending(timer));
1142         __mod_timer(timer, timer->expires, MOD_TIMER_NOTPENDING);
1143 }
1144 EXPORT_SYMBOL(add_timer);
1145
1146 /**
1147  * add_timer_on - start a timer on a particular CPU
1148  * @timer: the timer to be added
1149  * @cpu: the CPU to start it on
1150  *
1151  * This is not very scalable on SMP. Double adds are not possible.
1152  */
1153 void add_timer_on(struct timer_list *timer, int cpu)
1154 {
1155         struct timer_base *new_base, *base;
1156         unsigned long flags;
1157
1158         BUG_ON(timer_pending(timer) || !timer->function);
1159
1160         new_base = get_timer_cpu_base(timer->flags, cpu);
1161
1162         /*
1163          * If @timer was on a different CPU, it should be migrated with the
1164          * old base locked to prevent other operations proceeding with the
1165          * wrong base locked.  See lock_timer_base().
1166          */
1167         base = lock_timer_base(timer, &flags);
1168         if (base != new_base) {
1169                 timer->flags |= TIMER_MIGRATING;
1170
1171                 raw_spin_unlock(&base->lock);
1172                 base = new_base;
1173                 raw_spin_lock(&base->lock);
1174                 WRITE_ONCE(timer->flags,
1175                            (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | cpu);
1176         }
1177         forward_timer_base(base);
1178
1179         debug_timer_activate(timer);
1180         internal_add_timer(base, timer);
1181         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1182 }
1183 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_timer_on);
1184
1185 /**
1186  * del_timer - deactivate a timer.
1187  * @timer: the timer to be deactivated
1188  *
1189  * del_timer() deactivates a timer - this works on both active and inactive
1190  * timers.
1191  *
1192  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
1193  * (ie. del_timer() of an inactive timer returns 0, del_timer() of an
1194  * active timer returns 1.)
1195  */
1196 int del_timer(struct timer_list *timer)
1197 {
1198         struct timer_base *base;
1199         unsigned long flags;
1200         int ret = 0;
1201
1202         debug_assert_init(timer);
1203
1204         if (timer_pending(timer)) {
1205                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
1206                 ret = detach_if_pending(timer, base, true);
1207                 raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1208         }
1209
1210         return ret;
1211 }
1212 EXPORT_SYMBOL(del_timer);
1213
1214 /**
1215  * try_to_del_timer_sync - Try to deactivate a timer
1216  * @timer: timer to delete
1217  *
1218  * This function tries to deactivate a timer. Upon successful (ret >= 0)
1219  * exit the timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
1220  */
1221 int try_to_del_timer_sync(struct timer_list *timer)
1222 {
1223         struct timer_base *base;
1224         unsigned long flags;
1225         int ret = -1;
1226
1227         debug_assert_init(timer);
1228
1229         base = lock_timer_base(timer, &flags);
1230
1231         if (base->running_timer != timer)
1232                 ret = detach_if_pending(timer, base, true);
1233
1234         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1235
1236         return ret;
1237 }
1238 EXPORT_SYMBOL(try_to_del_timer_sync);
1239
1240 bool timer_curr_running(struct timer_list *timer)
1241 {
1242         int i;
1243
1244         for (i = 0; i < NR_BASES; i++) {
1245                 struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[i]);
1246
1247                 if (base->running_timer == timer)
1248                         return true;
1249         }
1250
1251         return false;
1252 }
1253
1254 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
1255 static __init void timer_base_init_expiry_lock(struct timer_base *base)
1256 {
1257         spin_lock_init(&base->expiry_lock);
1258 }
1259
1260 static inline void timer_base_lock_expiry(struct timer_base *base)
1261 {
1262         spin_lock(&base->expiry_lock);
1263 }
1264
1265 static inline void timer_base_unlock_expiry(struct timer_base *base)
1266 {
1267         spin_unlock(&base->expiry_lock);
1268 }
1269
1270 /*
1271  * The counterpart to del_timer_wait_running().
1272  *
1273  * If there is a waiter for base->expiry_lock, then it was waiting for the
1274  * timer callback to finish. Drop expiry_lock and reacquire it. That allows
1275  * the waiter to acquire the lock and make progress.
1276  */
1277 static void timer_sync_wait_running(struct timer_base *base)
1278 {
1279         if (atomic_read(&base->timer_waiters)) {
1280                 spin_unlock(&base->expiry_lock);
1281                 spin_lock(&base->expiry_lock);
1282         }
1283 }
1284
1285 /*
1286  * This function is called on PREEMPT_RT kernels when the fast path
1287  * deletion of a timer failed because the timer callback function was
1288  * running.
1289  *
1290  * This prevents priority inversion, if the softirq thread on a remote CPU
1291  * got preempted, and it prevents a life lock when the task which tries to
1292  * delete a timer preempted the softirq thread running the timer callback
1293  * function.
1294  */
1295 static void del_timer_wait_running(struct timer_list *timer)
1296 {
1297         u32 tf;
1298
1299         tf = READ_ONCE(timer->flags);
1300         if (!(tf & (TIMER_MIGRATING | TIMER_IRQSAFE))) {
1301                 struct timer_base *base = get_timer_base(tf);
1302
1303                 /*
1304                  * Mark the base as contended and grab the expiry lock,
1305                  * which is held by the softirq across the timer
1306                  * callback. Drop the lock immediately so the softirq can
1307                  * expire the next timer. In theory the timer could already
1308                  * be running again, but that's more than unlikely and just
1309                  * causes another wait loop.
1310                  */
1311                 atomic_inc(&base->timer_waiters);
1312                 spin_lock_bh(&base->expiry_lock);
1313                 atomic_dec(&base->timer_waiters);
1314                 spin_unlock_bh(&base->expiry_lock);
1315         }
1316 }
1317 #else
1318 static inline void timer_base_init_expiry_lock(struct timer_base *base) { }
1319 static inline void timer_base_lock_expiry(struct timer_base *base) { }
1320 static inline void timer_base_unlock_expiry(struct timer_base *base) { }
1321 static inline void timer_sync_wait_running(struct timer_base *base) { }
1322 static inline void del_timer_wait_running(struct timer_list *timer) { }
1323 #endif
1324
1325 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_PREEMPT_RT)
1326 /**
1327  * del_timer_sync - deactivate a timer and wait for the handler to finish.
1328  * @timer: the timer to be deactivated
1329  *
1330  * This function only differs from del_timer() on SMP: besides deactivating
1331  * the timer it also makes sure the handler has finished executing on other
1332  * CPUs.
1333  *
1334  * Synchronization rules: Callers must prevent restarting of the timer,
1335  * otherwise this function is meaningless. It must not be called from
1336  * interrupt contexts unless the timer is an irqsafe one. The caller must
1337  * not hold locks which would prevent completion of the timer's
1338  * handler. The timer's handler must not call add_timer_on(). Upon exit the
1339  * timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
1340  *
1341  * Note: For !irqsafe timers, you must not hold locks that are held in
1342  *   interrupt context while calling this function. Even if the lock has
1343  *   nothing to do with the timer in question.  Here's why::
1344  *
1345  *    CPU0                             CPU1
1346  *    ----                             ----
1347  *                                     <SOFTIRQ>
1348  *                                       call_timer_fn();
1349  *                                       base->running_timer = mytimer;
1350  *    spin_lock_irq(somelock);
1351  *                                     <IRQ>
1352  *                                        spin_lock(somelock);
1353  *    del_timer_sync(mytimer);
1354  *    while (base->running_timer == mytimer);
1355  *
1356  * Now del_timer_sync() will never return and never release somelock.
1357  * The interrupt on the other CPU is waiting to grab somelock but
1358  * it has interrupted the softirq that CPU0 is waiting to finish.
1359  *
1360  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
1361  */
1362 int del_timer_sync(struct timer_list *timer)
1363 {
1364         int ret;
1365
1366 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1367         unsigned long flags;
1368
1369         /*
1370          * If lockdep gives a backtrace here, please reference
1371          * the synchronization rules above.
1372          */
1373         local_irq_save(flags);
1374         lock_map_acquire(&timer->lockdep_map);
1375         lock_map_release(&timer->lockdep_map);
1376         local_irq_restore(flags);
1377 #endif
1378         /*
1379          * don't use it in hardirq context, because it
1380          * could lead to deadlock.
1381          */
1382         WARN_ON(in_irq() && !(timer->flags & TIMER_IRQSAFE));
1383
1384         /*
1385          * Must be able to sleep on PREEMPT_RT because of the slowpath in
1386          * del_timer_wait_running().
1387          */
1388         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT) && !(timer->flags & TIMER_IRQSAFE))
1389                 lockdep_assert_preemption_enabled();
1390
1391         do {
1392                 ret = try_to_del_timer_sync(timer);
1393
1394                 if (unlikely(ret < 0)) {
1395                         del_timer_wait_running(timer);
1396                         cpu_relax();
1397                 }
1398         } while (ret < 0);
1399
1400         return ret;
1401 }
1402 EXPORT_SYMBOL(del_timer_sync);
1403 #endif
1404
1405 static void call_timer_fn(struct timer_list *timer,
1406                           void (*fn)(struct timer_list *),
1407                           unsigned long baseclk)
1408 {
1409         int count = preempt_count();
1410
1411 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1412         /*
1413          * It is permissible to free the timer from inside the
1414          * function that is called from it, this we need to take into
1415          * account for lockdep too. To avoid bogus "held lock freed"
1416          * warnings as well as problems when looking into
1417          * timer->lockdep_map, make a copy and use that here.
1418          */
1419         struct lockdep_map lockdep_map;
1420
1421         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &timer->lockdep_map);
1422 #endif
1423         /*
1424          * Couple the lock chain with the lock chain at
1425          * del_timer_sync() by acquiring the lock_map around the fn()
1426          * call here and in del_timer_sync().
1427          */
1428         lock_map_acquire(&lockdep_map);
1429
1430         trace_timer_expire_entry(timer, baseclk);
1431         fn(timer);
1432         trace_timer_expire_exit(timer);
1433
1434         lock_map_release(&lockdep_map);
1435
1436         if (count != preempt_count()) {
1437                 WARN_ONCE(1, "timer: %pS preempt leak: %08x -> %08x\n",
1438                           fn, count, preempt_count());
1439                 /*
1440                  * Restore the preempt count. That gives us a decent
1441                  * chance to survive and extract information. If the
1442                  * callback kept a lock held, bad luck, but not worse
1443                  * than the BUG() we had.
1444                  */
1445                 preempt_count_set(count);
1446         }
1447 }
1448
1449 static void expire_timers(struct timer_base *base, struct hlist_head *head)
1450 {
1451         /*
1452          * This value is required only for tracing. base->clk was
1453          * incremented directly before expire_timers was called. But expiry
1454          * is related to the old base->clk value.
1455          */
1456         unsigned long baseclk = base->clk - 1;
1457
1458         while (!hlist_empty(head)) {
1459                 struct timer_list *timer;
1460                 void (*fn)(struct timer_list *);
1461
1462                 timer = hlist_entry(head->first, struct timer_list, entry);
1463
1464                 base->running_timer = timer;
1465                 detach_timer(timer, true);
1466
1467                 fn = timer->function;
1468
1469                 if (timer->flags & TIMER_IRQSAFE) {
1470                         raw_spin_unlock(&base->lock);
1471                         call_timer_fn(timer, fn, baseclk);
1472                         base->running_timer = NULL;
1473                         raw_spin_lock(&base->lock);
1474                 } else {
1475                         raw_spin_unlock_irq(&base->lock);
1476                         call_timer_fn(timer, fn, baseclk);
1477                         base->running_timer = NULL;
1478                         timer_sync_wait_running(base);
1479                         raw_spin_lock_irq(&base->lock);
1480                 }
1481         }
1482 }
1483
1484 static int collect_expired_timers(struct timer_base *base,
1485                                   struct hlist_head *heads)
1486 {
1487         unsigned long clk = base->clk = base->next_expiry;
1488         struct hlist_head *vec;
1489         int i, levels = 0;
1490         unsigned int idx;
1491
1492         for (i = 0; i < LVL_DEPTH; i++) {
1493                 idx = (clk & LVL_MASK) + i * LVL_SIZE;
1494
1495                 if (__test_and_clear_bit(idx, base->pending_map)) {
1496                         vec = base->vectors + idx;
1497                         hlist_move_list(vec, heads++);
1498                         levels++;
1499                 }
1500                 /* Is it time to look at the next level? */
1501                 if (clk & LVL_CLK_MASK)
1502                         break;
1503                 /* Shift clock for the next level granularity */
1504                 clk >>= LVL_CLK_SHIFT;
1505         }
1506         return levels;
1507 }
1508
1509 /*
1510  * Find the next pending bucket of a level. Search from level start (@offset)
1511  * + @clk upwards and if nothing there, search from start of the level
1512  * (@offset) up to @offset + clk.
1513  */
1514 static int next_pending_bucket(struct timer_base *base, unsigned offset,
1515                                unsigned clk)
1516 {
1517         unsigned pos, start = offset + clk;
1518         unsigned end = offset + LVL_SIZE;
1519
1520         pos = find_next_bit(base->pending_map, end, start);
1521         if (pos < end)
1522                 return pos - start;
1523
1524         pos = find_next_bit(base->pending_map, start, offset);
1525         return pos < start ? pos + LVL_SIZE - start : -1;
1526 }
1527
1528 /*
1529  * Search the first expiring timer in the various clock levels. Caller must
1530  * hold base->lock.
1531  */
1532 static unsigned long __next_timer_interrupt(struct timer_base *base)
1533 {
1534         unsigned long clk, next, adj;
1535         unsigned lvl, offset = 0;
1536
1537         next = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
1538         clk = base->clk;
1539         for (lvl = 0; lvl < LVL_DEPTH; lvl++, offset += LVL_SIZE) {
1540                 int pos = next_pending_bucket(base, offset, clk & LVL_MASK);
1541                 unsigned long lvl_clk = clk & LVL_CLK_MASK;
1542
1543                 if (pos >= 0) {
1544                         unsigned long tmp = clk + (unsigned long) pos;
1545
1546                         tmp <<= LVL_SHIFT(lvl);
1547                         if (time_before(tmp, next))
1548                                 next = tmp;
1549
1550                         /*
1551                          * If the next expiration happens before we reach
1552                          * the next level, no need to check further.
1553                          */
1554                         if (pos <= ((LVL_CLK_DIV - lvl_clk) & LVL_CLK_MASK))
1555                                 break;
1556                 }
1557                 /*
1558                  * Clock for the next level. If the current level clock lower
1559                  * bits are zero, we look at the next level as is. If not we
1560                  * need to advance it by one because that's going to be the
1561                  * next expiring bucket in that level. base->clk is the next
1562                  * expiring jiffie. So in case of:
1563                  *
1564                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1565                  *  0    0    0    0    0    0
1566                  *
1567                  * we have to look at all levels @index 0. With
1568                  *
1569                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1570                  *  0    0    0    0    0    2
1571                  *
1572                  * LVL0 has the next expiring bucket @index 2. The upper
1573                  * levels have the next expiring bucket @index 1.
1574                  *
1575                  * In case that the propagation wraps the next level the same
1576                  * rules apply:
1577                  *
1578                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1579                  *  0    0    0    0    F    2
1580                  *
1581                  * So after looking at LVL0 we get:
1582                  *
1583                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1
1584                  *  0    0    0    1    0
1585                  *
1586                  * So no propagation from LVL1 to LVL2 because that happened
1587                  * with the add already, but then we need to propagate further
1588                  * from LVL2 to LVL3.
1589                  *
1590                  * So the simple check whether the lower bits of the current
1591                  * level are 0 or not is sufficient for all cases.
1592                  */
1593                 adj = lvl_clk ? 1 : 0;
1594                 clk >>= LVL_CLK_SHIFT;
1595                 clk += adj;
1596         }
1597
1598         base->next_expiry_recalc = false;
1599
1600         return next;
1601 }
1602
1603 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1604 /*
1605  * Check, if the next hrtimer event is before the next timer wheel
1606  * event:
1607  */
1608 static u64 cmp_next_hrtimer_event(u64 basem, u64 expires)
1609 {
1610         u64 nextevt = hrtimer_get_next_event();
1611
1612         /*
1613          * If high resolution timers are enabled
1614          * hrtimer_get_next_event() returns KTIME_MAX.
1615          */
1616         if (expires <= nextevt)
1617                 return expires;
1618
1619         /*
1620          * If the next timer is already expired, return the tick base
1621          * time so the tick is fired immediately.
1622          */
1623         if (nextevt <= basem)
1624                 return basem;
1625
1626         /*
1627          * Round up to the next jiffie. High resolution timers are
1628          * off, so the hrtimers are expired in the tick and we need to
1629          * make sure that this tick really expires the timer to avoid
1630          * a ping pong of the nohz stop code.
1631          *
1632          * Use DIV_ROUND_UP_ULL to prevent gcc calling __divdi3
1633          */
1634         return DIV_ROUND_UP_ULL(nextevt, TICK_NSEC) * TICK_NSEC;
1635 }
1636
1637 /**
1638  * get_next_timer_interrupt - return the time (clock mono) of the next timer
1639  * @basej:      base time jiffies
1640  * @basem:      base time clock monotonic
1641  *
1642  * Returns the tick aligned clock monotonic time of the next pending
1643  * timer or KTIME_MAX if no timer is pending.
1644  */
1645 u64 get_next_timer_interrupt(unsigned long basej, u64 basem)
1646 {
1647         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1648         u64 expires = KTIME_MAX;
1649         unsigned long nextevt;
1650         bool is_max_delta;
1651
1652         /*
1653          * Pretend that there is no timer pending if the cpu is offline.
1654          * Possible pending timers will be migrated later to an active cpu.
1655          */
1656         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
1657                 return expires;
1658
1659         raw_spin_lock(&base->lock);
1660         if (base->next_expiry_recalc)
1661                 base->next_expiry = __next_timer_interrupt(base);
1662         nextevt = base->next_expiry;
1663         is_max_delta = (nextevt == base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA);
1664
1665         /*
1666          * We have a fresh next event. Check whether we can forward the
1667          * base. We can only do that when @basej is past base->clk
1668          * otherwise we might rewind base->clk.
1669          */
1670         if (time_after(basej, base->clk)) {
1671                 if (time_after(nextevt, basej))
1672                         base->clk = basej;
1673                 else if (time_after(nextevt, base->clk))
1674                         base->clk = nextevt;
1675         }
1676
1677         if (time_before_eq(nextevt, basej)) {
1678                 expires = basem;
1679                 base->is_idle = false;
1680         } else {
1681                 if (!is_max_delta)
1682                         expires = basem + (u64)(nextevt - basej) * TICK_NSEC;
1683                 /*
1684                  * If we expect to sleep more than a tick, mark the base idle.
1685                  * Also the tick is stopped so any added timer must forward
1686                  * the base clk itself to keep granularity small. This idle
1687                  * logic is only maintained for the BASE_STD base, deferrable
1688                  * timers may still see large granularity skew (by design).
1689                  */
1690                 if ((expires - basem) > TICK_NSEC)
1691                         base->is_idle = true;
1692         }
1693         raw_spin_unlock(&base->lock);
1694
1695         return cmp_next_hrtimer_event(basem, expires);
1696 }
1697
1698 /**
1699  * timer_clear_idle - Clear the idle state of the timer base
1700  *
1701  * Called with interrupts disabled
1702  */
1703 void timer_clear_idle(void)
1704 {
1705         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1706
1707         /*
1708          * We do this unlocked. The worst outcome is a remote enqueue sending
1709          * a pointless IPI, but taking the lock would just make the window for
1710          * sending the IPI a few instructions smaller for the cost of taking
1711          * the lock in the exit from idle path.
1712          */
1713         base->is_idle = false;
1714 }
1715 #endif
1716
1717 /**
1718  * __run_timers - run all expired timers (if any) on this CPU.
1719  * @base: the timer vector to be processed.
1720  */
1721 static inline void __run_timers(struct timer_base *base)
1722 {
1723         struct hlist_head heads[LVL_DEPTH];
1724         int levels;
1725
1726         if (time_before(jiffies, base->next_expiry))
1727                 return;
1728
1729         timer_base_lock_expiry(base);
1730         raw_spin_lock_irq(&base->lock);
1731
1732         while (time_after_eq(jiffies, base->clk) &&
1733                time_after_eq(jiffies, base->next_expiry)) {
1734                 levels = collect_expired_timers(base, heads);
1735                 /*
1736                  * The only possible reason for not finding any expired
1737                  * timer at this clk is that all matching timers have been
1738                  * dequeued.
1739                  */
1740                 WARN_ON_ONCE(!levels && !base->next_expiry_recalc);
1741                 base->clk++;
1742                 base->next_expiry = __next_timer_interrupt(base);
1743
1744                 while (levels--)
1745                         expire_timers(base, heads + levels);
1746         }
1747         raw_spin_unlock_irq(&base->lock);
1748         timer_base_unlock_expiry(base);
1749 }
1750
1751 /*
1752  * This function runs timers and the timer-tq in bottom half context.
1753  */
1754 static __latent_entropy void run_timer_softirq(struct softirq_action *h)
1755 {
1756         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1757
1758         __run_timers(base);
1759         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON))
1760                 __run_timers(this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF]));
1761 }
1762
1763 /*
1764  * Called by the local, per-CPU timer interrupt on SMP.
1765  */
1766 static void run_local_timers(void)
1767 {
1768         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1769
1770         hrtimer_run_queues();
1771         /* Raise the softirq only if required. */
1772         if (time_before(jiffies, base->next_expiry)) {
1773                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON))
1774                         return;
1775                 /* CPU is awake, so check the deferrable base. */
1776                 base++;
1777                 if (time_before(jiffies, base->next_expiry))
1778                         return;
1779         }
1780         raise_softirq(TIMER_SOFTIRQ);
1781 }
1782
1783 /*
1784  * Called from the timer interrupt handler to charge one tick to the current
1785  * process.  user_tick is 1 if the tick is user time, 0 for system.
1786  */
1787 void update_process_times(int user_tick)
1788 {
1789         struct task_struct *p = current;
1790
1791         PRANDOM_ADD_NOISE(jiffies, user_tick, p, 0);
1792
1793         /* Note: this timer irq context must be accounted for as well. */
1794         account_process_tick(p, user_tick);
1795         run_local_timers();
1796         rcu_sched_clock_irq(user_tick);
1797 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
1798         if (in_irq())
1799                 irq_work_tick();
1800 #endif
1801         scheduler_tick();
1802         if (IS_ENABLED(CONFIG_POSIX_TIMERS))
1803                 run_posix_cpu_timers();
1804 }
1805
1806 /*
1807  * Since schedule_timeout()'s timer is defined on the stack, it must store
1808  * the target task on the stack as well.
1809  */
1810 struct process_timer {
1811         struct timer_list timer;
1812         struct task_struct *task;
1813 };
1814
1815 static void process_timeout(struct timer_list *t)
1816 {
1817         struct process_timer *timeout = from_timer(timeout, t, timer);
1818
1819         wake_up_process(timeout->task);
1820 }
1821
1822 /**
1823  * schedule_timeout - sleep until timeout
1824  * @timeout: timeout value in jiffies
1825  *
1826  * Make the current task sleep until @timeout jiffies have elapsed.
1827  * The function behavior depends on the current task state
1828  * (see also set_current_state() description):
1829  *
1830  * %TASK_RUNNING - the scheduler is called, but the task does not sleep
1831  * at all. That happens because sched_submit_work() does nothing for
1832  * tasks in %TASK_RUNNING state.
1833  *
1834  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout jiffies are guaranteed to
1835  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
1836  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
1837  *
1838  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1839  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
1840  * up.
1841  *
1842  * The current task state is guaranteed to be %TASK_RUNNING when this
1843  * routine returns.
1844  *
1845  * Specifying a @timeout value of %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT will schedule
1846  * the CPU away without a bound on the timeout. In this case the return
1847  * value will be %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT.
1848  *
1849  * Returns 0 when the timer has expired otherwise the remaining time in
1850  * jiffies will be returned. In all cases the return value is guaranteed
1851  * to be non-negative.
1852  */
1853 signed long __sched schedule_timeout(signed long timeout)
1854 {
1855         struct process_timer timer;
1856         unsigned long expire;
1857
1858         switch (timeout)
1859         {
1860         case MAX_SCHEDULE_TIMEOUT:
1861                 /*
1862                  * These two special cases are useful to be comfortable
1863                  * in the caller. Nothing more. We could take
1864                  * MAX_SCHEDULE_TIMEOUT from one of the negative value
1865                  * but I' d like to return a valid offset (>=0) to allow
1866                  * the caller to do everything it want with the retval.
1867                  */
1868                 schedule();
1869                 goto out;
1870         default:
1871                 /*
1872                  * Another bit of PARANOID. Note that the retval will be
1873                  * 0 since no piece of kernel is supposed to do a check
1874                  * for a negative retval of schedule_timeout() (since it
1875                  * should never happens anyway). You just have the printk()
1876                  * that will tell you if something is gone wrong and where.
1877                  */
1878                 if (timeout < 0) {
1879                         printk(KERN_ERR "schedule_timeout: wrong timeout "
1880                                 "value %lx\n", timeout);
1881                         dump_stack();
1882                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1883                         goto out;
1884                 }
1885         }
1886
1887         expire = timeout + jiffies;
1888
1889         timer.task = current;
1890         timer_setup_on_stack(&timer.timer, process_timeout, 0);
1891         __mod_timer(&timer.timer, expire, MOD_TIMER_NOTPENDING);
1892         schedule();
1893         del_singleshot_timer_sync(&timer.timer);
1894
1895         /* Remove the timer from the object tracker */
1896         destroy_timer_on_stack(&timer.timer);
1897
1898         timeout = expire - jiffies;
1899
1900  out:
1901         return timeout < 0 ? 0 : timeout;
1902 }
1903 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout);
1904
1905 /*
1906  * We can use __set_current_state() here because schedule_timeout() calls
1907  * schedule() unconditionally.
1908  */
1909 signed long __sched schedule_timeout_interruptible(signed long timeout)
1910 {
1911         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1912         return schedule_timeout(timeout);
1913 }
1914 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_interruptible);
1915
1916 signed long __sched schedule_timeout_killable(signed long timeout)
1917 {
1918         __set_current_state(TASK_KILLABLE);
1919         return schedule_timeout(timeout);
1920 }
1921 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_killable);
1922
1923 signed long __sched schedule_timeout_uninterruptible(signed long timeout)
1924 {
1925         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1926         return schedule_timeout(timeout);
1927 }
1928 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_uninterruptible);
1929
1930 /*
1931  * Like schedule_timeout_uninterruptible(), except this task will not contribute
1932  * to load average.
1933  */
1934 signed long __sched schedule_timeout_idle(signed long timeout)
1935 {
1936         __set_current_state(TASK_IDLE);
1937         return schedule_timeout(timeout);
1938 }
1939 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_idle);
1940
1941 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1942 static void migrate_timer_list(struct timer_base *new_base, struct hlist_head *head)
1943 {
1944         struct timer_list *timer;
1945         int cpu = new_base->cpu;
1946
1947         while (!hlist_empty(head)) {
1948                 timer = hlist_entry(head->first, struct timer_list, entry);
1949                 detach_timer(timer, false);
1950                 timer->flags = (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | cpu;
1951                 internal_add_timer(new_base, timer);
1952         }
1953 }
1954
1955 int timers_prepare_cpu(unsigned int cpu)
1956 {
1957         struct timer_base *base;
1958         int b;
1959
1960         for (b = 0; b < NR_BASES; b++) {
1961                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[b], cpu);
1962                 base->clk = jiffies;
1963                 base->next_expiry = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
1964                 base->is_idle = false;
1965         }
1966         return 0;
1967 }
1968
1969 int timers_dead_cpu(unsigned int cpu)
1970 {
1971         struct timer_base *old_base;
1972         struct timer_base *new_base;
1973         int b, i;
1974
1975         BUG_ON(cpu_online(cpu));
1976
1977         for (b = 0; b < NR_BASES; b++) {
1978                 old_base = per_cpu_ptr(&timer_bases[b], cpu);
1979                 new_base = get_cpu_ptr(&timer_bases[b]);
1980                 /*
1981                  * The caller is globally serialized and nobody else
1982                  * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1983                  */
1984                 raw_spin_lock_irq(&new_base->lock);
1985                 raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1986
1987                 /*
1988                  * The current CPUs base clock might be stale. Update it
1989                  * before moving the timers over.
1990                  */
1991                 forward_timer_base(new_base);
1992
1993                 BUG_ON(old_base->running_timer);
1994
1995                 for (i = 0; i < WHEEL_SIZE; i++)
1996                         migrate_timer_list(new_base, old_base->vectors + i);
1997
1998                 raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1999                 raw_spin_unlock_irq(&new_base->lock);
2000                 put_cpu_ptr(&timer_bases);
2001         }
2002         return 0;
2003 }
2004
2005 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2006
2007 static void __init init_timer_cpu(int cpu)
2008 {
2009         struct timer_base *base;
2010         int i;
2011
2012         for (i = 0; i < NR_BASES; i++) {
2013                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[i], cpu);
2014                 base->cpu = cpu;
2015                 raw_spin_lock_init(&base->lock);
2016                 base->clk = jiffies;
2017                 base->next_expiry = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
2018                 timer_base_init_expiry_lock(base);
2019         }
2020 }
2021
2022 static void __init init_timer_cpus(void)
2023 {
2024         int cpu;
2025
2026         for_each_possible_cpu(cpu)
2027                 init_timer_cpu(cpu);
2028 }
2029
2030 void __init init_timers(void)
2031 {
2032         init_timer_cpus();
2033         posix_cputimers_init_work();
2034         open_softirq(TIMER_SOFTIRQ, run_timer_softirq);
2035 }
2036
2037 /**
2038  * msleep - sleep safely even with waitqueue interruptions
2039  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
2040  */
2041 void msleep(unsigned int msecs)
2042 {
2043         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
2044
2045         while (timeout)
2046                 timeout = schedule_timeout_uninterruptible(timeout);
2047 }
2048
2049 EXPORT_SYMBOL(msleep);
2050
2051 /**
2052  * msleep_interruptible - sleep waiting for signals
2053  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
2054  */
2055 unsigned long msleep_interruptible(unsigned int msecs)
2056 {
2057         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
2058
2059         while (timeout && !signal_pending(current))
2060                 timeout = schedule_timeout_interruptible(timeout);
2061         return jiffies_to_msecs(timeout);
2062 }
2063
2064 EXPORT_SYMBOL(msleep_interruptible);
2065
2066 /**
2067  * usleep_range - Sleep for an approximate time
2068  * @min: Minimum time in usecs to sleep
2069  * @max: Maximum time in usecs to sleep
2070  *
2071  * In non-atomic context where the exact wakeup time is flexible, use
2072  * usleep_range() instead of udelay().  The sleep improves responsiveness
2073  * by avoiding the CPU-hogging busy-wait of udelay(), and the range reduces
2074  * power usage by allowing hrtimers to take advantage of an already-
2075  * scheduled interrupt instead of scheduling a new one just for this sleep.
2076  */
2077 void __sched usleep_range(unsigned long min, unsigned long max)
2078 {
2079         ktime_t exp = ktime_add_us(ktime_get(), min);
2080         u64 delta = (u64)(max - min) * NSEC_PER_USEC;
2081
2082         for (;;) {
2083                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2084                 /* Do not return before the requested sleep time has elapsed */
2085                 if (!schedule_hrtimeout_range(&exp, delta, HRTIMER_MODE_ABS))
2086                         break;
2087         }
2088 }
2089 EXPORT_SYMBOL(usleep_range);