ARM: tegra: cpuquiet: fix race condition
[linux-2.6.git] / kernel / hrtimer.c
1 /*
2  *  linux/kernel/hrtimer.c
3  *
4  *  Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
5  *  Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
6  *  Copyright(C) 2006-2007  Timesys Corp., Thomas Gleixner
7  *
8  *  High-resolution kernel timers
9  *
10  *  In contrast to the low-resolution timeout API implemented in
11  *  kernel/timer.c, hrtimers provide finer resolution and accuracy
12  *  depending on system configuration and capabilities.
13  *
14  *  These timers are currently used for:
15  *   - itimers
16  *   - POSIX timers
17  *   - nanosleep
18  *   - precise in-kernel timing
19  *
20  *  Started by: Thomas Gleixner and Ingo Molnar
21  *
22  *  Credits:
23  *      based on kernel/timer.c
24  *
25  *      Help, testing, suggestions, bugfixes, improvements were
26  *      provided by:
27  *
28  *      George Anzinger, Andrew Morton, Steven Rostedt, Roman Zippel
29  *      et. al.
30  *
31  *  For licencing details see kernel-base/COPYING
32  */
33
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/export.h>
36 #include <linux/percpu.h>
37 #include <linux/hrtimer.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/syscalls.h>
40 #include <linux/kallsyms.h>
41 #include <linux/interrupt.h>
42 #include <linux/tick.h>
43 #include <linux/seq_file.h>
44 #include <linux/err.h>
45 #include <linux/debugobjects.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/timer.h>
48
49 #include <asm/uaccess.h>
50
51 #include <trace/events/timer.h>
52
53 /*
54  * The timer bases:
55  *
56  * There are more clockids then hrtimer bases. Thus, we index
57  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
58  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
59  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
60  */
61 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
62 {
63
64         .clock_base =
65         {
66                 {
67                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
68                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
69                         .get_time = &ktime_get,
70                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
71                 },
72                 {
73                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
74                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
75                         .get_time = &ktime_get_real,
76                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
77                 },
78                 {
79                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
80                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
81                         .get_time = &ktime_get_boottime,
82                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
83                 },
84         }
85 };
86
87 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
88         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
89         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
90         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
91 };
92
93 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
94 {
95         return hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
96 }
97
98
99 /*
100  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
101  * wall_to_monotonic.
102  */
103 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
104 {
105         ktime_t xtim, mono, boot;
106         struct timespec xts, tom, slp;
107
108         get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(&xts, &tom, &slp);
109
110         xtim = timespec_to_ktime(xts);
111         mono = ktime_add(xtim, timespec_to_ktime(tom));
112         boot = ktime_add(mono, timespec_to_ktime(slp));
113         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].softirq_time = xtim;
114         base->clock_base[HRTIMER_BASE_MONOTONIC].softirq_time = mono;
115         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].softirq_time = boot;
116 }
117
118 /*
119  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
120  * single place
121  */
122 #ifdef CONFIG_SMP
123
124 /*
125  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
126  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
127  * locked, and the base itself is locked too.
128  *
129  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
130  * be found on the lists/queues.
131  *
132  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
133  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
134  * locked.
135  */
136 static
137 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
138                                              unsigned long *flags)
139 {
140         struct hrtimer_clock_base *base;
141
142         for (;;) {
143                 base = timer->base;
144                 if (likely(base != NULL)) {
145                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
146                         if (likely(base == timer->base))
147                                 return base;
148                         /* The timer has migrated to another CPU: */
149                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
150                 }
151                 cpu_relax();
152         }
153 }
154
155
156 /*
157  * Get the preferred target CPU for NOHZ
158  */
159 static int hrtimer_get_target(int this_cpu, int pinned)
160 {
161 #ifdef CONFIG_NO_HZ
162         if (!pinned && get_sysctl_timer_migration() && idle_cpu(this_cpu))
163                 return get_nohz_timer_target();
164 #endif
165         return this_cpu;
166 }
167
168 /*
169  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
170  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
171  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
172  *
173  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
174  */
175 static int
176 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
177 {
178 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
179         ktime_t expires;
180
181         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
182                 return 0;
183
184         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
185         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
186 #else
187         return 0;
188 #endif
189 }
190
191 /*
192  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
193  */
194 static inline struct hrtimer_clock_base *
195 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
196                     int pinned)
197 {
198         struct hrtimer_clock_base *new_base;
199         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
200         int this_cpu = smp_processor_id();
201         int cpu = hrtimer_get_target(this_cpu, pinned);
202         int basenum = base->index;
203
204 again:
205         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
206         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
207
208         if (base != new_base) {
209                 /*
210                  * We are trying to move timer to new_base.
211                  * However we can't change timer's base while it is running,
212                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
213                  * the event source in the high resolution case. The softirq
214                  * code will take care of this when the timer function has
215                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
216                  * the timer is enqueued.
217                  */
218                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
219                         return base;
220
221                 /* See the comment in lock_timer_base() */
222                 timer->base = NULL;
223                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
224                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
225
226                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
227                         cpu = this_cpu;
228                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
229                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
230                         timer->base = base;
231                         goto again;
232                 }
233                 timer->base = new_base;
234         }
235         return new_base;
236 }
237
238 #else /* CONFIG_SMP */
239
240 static inline struct hrtimer_clock_base *
241 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
242 {
243         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
244
245         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
246
247         return base;
248 }
249
250 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
251
252 #endif  /* !CONFIG_SMP */
253
254 /*
255  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
256  * too large for inlining:
257  */
258 #if BITS_PER_LONG < 64
259 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
260 /**
261  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
262  * @kt:         addend
263  * @nsec:       the scalar nsec value to add
264  *
265  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
266  */
267 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
268 {
269         ktime_t tmp;
270
271         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
272                 tmp.tv64 = nsec;
273         } else {
274                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
275
276                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
277         }
278
279         return ktime_add(kt, tmp);
280 }
281
282 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
283
284 /**
285  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
286  * @kt:         minuend
287  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
288  *
289  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
290  */
291 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
292 {
293         ktime_t tmp;
294
295         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
296                 tmp.tv64 = nsec;
297         } else {
298                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
299
300                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
301         }
302
303         return ktime_sub(kt, tmp);
304 }
305
306 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
307 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
308
309 /*
310  * Divide a ktime value by a nanosecond value
311  */
312 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
313 {
314         u64 dclc;
315         int sft = 0;
316
317         dclc = ktime_to_ns(kt);
318         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
319         while (div >> 32) {
320                 sft++;
321                 div >>= 1;
322         }
323         dclc >>= sft;
324         do_div(dclc, (unsigned long) div);
325
326         return dclc;
327 }
328 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
329
330 /*
331  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
332  */
333 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
334 {
335         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
336
337         /*
338          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
339          * return to user space in a timespec:
340          */
341         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
342                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
343
344         return res;
345 }
346
347 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
348
349 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
350
351 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
352
353 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
354 {
355         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
356 }
357
358 /*
359  * fixup_init is called when:
360  * - an active object is initialized
361  */
362 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
363 {
364         struct hrtimer *timer = addr;
365
366         switch (state) {
367         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
368                 hrtimer_cancel(timer);
369                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
370                 return 1;
371         default:
372                 return 0;
373         }
374 }
375
376 /*
377  * fixup_activate is called when:
378  * - an active object is activated
379  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
380  */
381 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
382 {
383         switch (state) {
384
385         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
386                 WARN_ON_ONCE(1);
387                 return 0;
388
389         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
390                 WARN_ON(1);
391
392         default:
393                 return 0;
394         }
395 }
396
397 /*
398  * fixup_free is called when:
399  * - an active object is freed
400  */
401 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
402 {
403         struct hrtimer *timer = addr;
404
405         switch (state) {
406         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
407                 hrtimer_cancel(timer);
408                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
409                 return 1;
410         default:
411                 return 0;
412         }
413 }
414
415 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
416         .name           = "hrtimer",
417         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
418         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
419         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
420         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
421 };
422
423 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
424 {
425         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
426 }
427
428 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
429 {
430         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
431 }
432
433 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
434 {
435         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
436 }
437
438 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
439 {
440         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
441 }
442
443 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
444                            enum hrtimer_mode mode);
445
446 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
447                            enum hrtimer_mode mode)
448 {
449         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
450         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
451 }
452 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
453
454 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
455 {
456         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
457 }
458
459 #else
460 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
461 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
462 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
463 #endif
464
465 static inline void
466 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
467            enum hrtimer_mode mode)
468 {
469         debug_hrtimer_init(timer);
470         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
471 }
472
473 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
474 {
475         debug_hrtimer_activate(timer);
476         trace_hrtimer_start(timer);
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 /* High resolution timer related functions */
486 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
487
488 /*
489  * High resolution timer enabled ?
490  */
491 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
492
493 /*
494  * Enable / Disable high resolution mode
495  */
496 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
497 {
498         if (!strcmp(str, "off"))
499                 hrtimer_hres_enabled = 0;
500         else if (!strcmp(str, "on"))
501                 hrtimer_hres_enabled = 1;
502         else
503                 return 0;
504         return 1;
505 }
506
507 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
508
509 /*
510  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
511  */
512 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
513 {
514         return hrtimer_hres_enabled;
515 }
516
517 /*
518  * Is the high resolution mode active ?
519  */
520 static inline int hrtimer_hres_active(void)
521 {
522         return __this_cpu_read(hrtimer_bases.hres_active);
523 }
524
525 /*
526  * Reprogram the event source with checking both queues for the
527  * next event
528  * Called with interrupts disabled and base->lock held
529  */
530 static void
531 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
532 {
533         int i;
534         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
535         ktime_t expires, expires_next;
536
537         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
538
539         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
540                 struct hrtimer *timer;
541                 struct timerqueue_node *next;
542
543                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
544                 if (!next)
545                         continue;
546                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
547
548                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
549                 /*
550                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
551                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
552                  * false positive in clockevents_program_event()
553                  */
554                 if (expires.tv64 < 0)
555                         expires.tv64 = 0;
556                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
557                         expires_next = expires;
558         }
559
560         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
561                 return;
562
563         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
564
565         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
566                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
567 }
568
569 /*
570  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
571  *
572  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
573  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
574  * which the clock event device was armed.
575  *
576  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
577  */
578 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
579                              struct hrtimer_clock_base *base)
580 {
581         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
582         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
583         int res;
584
585         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
586
587         /*
588          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
589          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
590          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
591          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
592          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
593          */
594         if (hrtimer_callback_running(timer))
595                 return 0;
596
597         /*
598          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
599          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
600          * about that, just avoid to call into the tick code, which
601          * has now objections against negative expiry values.
602          */
603         if (expires.tv64 < 0)
604                 return -ETIME;
605
606         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
607                 return 0;
608
609         /*
610          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
611          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
612          * which we enforced in the hang detection. We want the system
613          * to make progress.
614          */
615         if (cpu_base->hang_detected)
616                 return 0;
617
618         /*
619          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
620          */
621         res = tick_program_event(expires, 0);
622         if (!IS_ERR_VALUE(res))
623                 cpu_base->expires_next = expires;
624         return res;
625 }
626
627 /*
628  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
629  */
630 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
631 {
632         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
633         base->hres_active = 0;
634 }
635
636 /*
637  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
638  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
639  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
640  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
641  */
642 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
643                                             struct hrtimer_clock_base *base,
644                                             int wakeup)
645 {
646         if (base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base)) {
647                 if (wakeup) {
648                         raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
649                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
650                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
651                 } else
652                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
653
654                 return 1;
655         }
656
657         return 0;
658 }
659
660 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
661 {
662         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
663         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
664
665         return ktime_get_update_offsets(offs_real, offs_boot);
666 }
667
668 /*
669  * Retrigger next event is called after clock was set
670  *
671  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
672  */
673 static void retrigger_next_event(void *arg)
674 {
675         struct hrtimer_cpu_base *base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
676
677         if (!hrtimer_hres_active())
678                 return;
679
680         raw_spin_lock(&base->lock);
681         hrtimer_update_base(base);
682         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
683         raw_spin_unlock(&base->lock);
684 }
685
686 /*
687  * Switch to high resolution mode
688  */
689 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
690 {
691         int i, cpu = smp_processor_id();
692         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
693         unsigned long flags;
694
695         if (base->hres_active)
696                 return 1;
697
698         local_irq_save(flags);
699
700         if (tick_init_highres()) {
701                 local_irq_restore(flags);
702                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
703                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
704                 return 0;
705         }
706         base->hres_active = 1;
707         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
708                 base->clock_base[i].resolution = KTIME_HIGH_RES;
709
710         tick_setup_sched_timer();
711         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
712         retrigger_next_event(NULL);
713         local_irq_restore(flags);
714         return 1;
715 }
716
717 /*
718  * Called from timekeeping code to reprogramm the hrtimer interrupt
719  * device. If called from the timer interrupt context we defer it to
720  * softirq context.
721  */
722 void clock_was_set_delayed(void)
723 {
724         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
725
726         cpu_base->clock_was_set = 1;
727         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
728 }
729
730 #else
731
732 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
733 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
734 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
735 static inline void
736 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
737 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
738                                             struct hrtimer_clock_base *base,
739                                             int wakeup)
740 {
741         return 0;
742 }
743 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
744 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
745
746 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
747
748 /*
749  * Clock realtime was set
750  *
751  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
752  * clock.
753  *
754  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
755  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
756  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
757  * call the high resolution interrupt code.
758  */
759 void clock_was_set(void)
760 {
761 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
762         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
763         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
764 #endif
765         timerfd_clock_was_set();
766 }
767
768 /*
769  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
770  * interrupt (on the local CPU):
771  */
772 void hrtimers_resume(void)
773 {
774         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
775                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
776
777         retrigger_next_event(NULL);
778         timerfd_clock_was_set();
779 }
780
781 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
782 {
783 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
784         if (timer->start_site)
785                 return;
786         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
787         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
788         timer->start_pid = current->pid;
789 #endif
790 }
791
792 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
793 {
794 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
795         timer->start_site = NULL;
796 #endif
797 }
798
799 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
800 {
801 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
802         if (likely(!timer_stats_active))
803                 return;
804         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
805                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
806 #endif
807 }
808
809 /*
810  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
811  */
812 static inline
813 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
814 {
815         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
816 }
817
818 /**
819  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
820  * @timer:      hrtimer to forward
821  * @now:        forward past this time
822  * @interval:   the interval to forward
823  *
824  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
825  * Returns the number of overruns.
826  */
827 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
828 {
829         u64 orun = 1;
830         ktime_t delta;
831
832         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
833
834         if (delta.tv64 < 0)
835                 return 0;
836
837         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
838                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
839
840         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
841                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
842
843                 orun = ktime_divns(delta, incr);
844                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
845                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
846                         return orun;
847                 /*
848                  * This (and the ktime_add() below) is the
849                  * correction for exact:
850                  */
851                 orun++;
852         }
853         hrtimer_add_expires(timer, interval);
854
855         return orun;
856 }
857 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
858
859 /*
860  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
861  *
862  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
863  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
864  *
865  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
866  */
867 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
868                            struct hrtimer_clock_base *base)
869 {
870         debug_activate(timer);
871
872         timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
873         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
874
875         /*
876          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
877          * state of a possibly running callback.
878          */
879         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
880
881         return (&timer->node == base->active.next);
882 }
883
884 /*
885  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
886  *
887  * Caller must hold the base lock.
888  *
889  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
890  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
891  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
892  * anyway (e.g. timer interrupt)
893  */
894 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
895                              struct hrtimer_clock_base *base,
896                              unsigned long newstate, int reprogram)
897 {
898         struct timerqueue_node *next_timer;
899         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
900                 goto out;
901
902         next_timer = timerqueue_getnext(&base->active);
903         timerqueue_del(&base->active, &timer->node);
904         if (&timer->node == next_timer) {
905 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
906                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
907                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
908                         ktime_t expires;
909
910                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
911                                             base->offset);
912                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
913                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
914                 }
915 #endif
916         }
917         if (!timerqueue_getnext(&base->active))
918                 base->cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
919 out:
920         timer->state = newstate;
921 }
922
923 /*
924  * remove hrtimer, called with base lock held
925  */
926 static inline int
927 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
928 {
929         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
930                 unsigned long state;
931                 int reprogram;
932
933                 /*
934                  * Remove the timer and force reprogramming when high
935                  * resolution mode is active and the timer is on the current
936                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
937                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
938                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
939                  * rare case and less expensive than a smp call.
940                  */
941                 debug_deactivate(timer);
942                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
943                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
944                 /*
945                  * We must preserve the CALLBACK state flag here,
946                  * otherwise we could move the timer base in
947                  * switch_hrtimer_base.
948                  */
949                 state = timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK;
950                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
951                 return 1;
952         }
953         return 0;
954 }
955
956 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
957                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
958                 int wakeup)
959 {
960         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
961         unsigned long flags;
962         int ret, leftmost;
963
964         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
965
966         /* Remove an active timer from the queue: */
967         ret = remove_hrtimer(timer, base);
968
969         /* Switch the timer base, if necessary: */
970         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
971
972         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
973                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
974                 /*
975                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
976                  * to signal that they simply return xtime in
977                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
978                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
979                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
980                  */
981 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
982                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
983 #endif
984         }
985
986         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
987
988         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
989
990         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
991
992         /*
993          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
994          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
995          *
996          * XXX send_remote_softirq() ?
997          */
998         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases))
999                 hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base, wakeup);
1000
1001         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1002
1003         return ret;
1004 }
1005
1006 /**
1007  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
1008  * @timer:      the timer to be added
1009  * @tim:        expiry time
1010  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1011  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1012  *
1013  * Returns:
1014  *  0 on success
1015  *  1 when the timer was active
1016  */
1017 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1018                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1019 {
1020         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1021 }
1022 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1023
1024 /**
1025  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1026  * @timer:      the timer to be added
1027  * @tim:        expiry time
1028  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1029  *
1030  * Returns:
1031  *  0 on success
1032  *  1 when the timer was active
1033  */
1034 int
1035 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1036 {
1037         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1038 }
1039 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1040
1041
1042 /**
1043  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1044  * @timer:      hrtimer to stop
1045  *
1046  * Returns:
1047  *  0 when the timer was not active
1048  *  1 when the timer was active
1049  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1050  *    cannot be stopped
1051  */
1052 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1053 {
1054         struct hrtimer_clock_base *base;
1055         unsigned long flags;
1056         int ret = -1;
1057
1058         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1059
1060         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1061                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1062
1063         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1064
1065         return ret;
1066
1067 }
1068 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1069
1070 /**
1071  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1072  * @timer:      the timer to be cancelled
1073  *
1074  * Returns:
1075  *  0 when the timer was not active
1076  *  1 when the timer was active
1077  */
1078 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1079 {
1080         for (;;) {
1081                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1082
1083                 if (ret >= 0)
1084                         return ret;
1085                 cpu_relax();
1086         }
1087 }
1088 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1089
1090 /**
1091  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1092  * @timer:      the timer to read
1093  */
1094 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1095 {
1096         unsigned long flags;
1097         ktime_t rem;
1098
1099         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1100         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1101         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1102
1103         return rem;
1104 }
1105 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1106
1107 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1108 /**
1109  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1110  *
1111  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1112  * is pending.
1113  */
1114 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1115 {
1116         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1117         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1118         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1119         unsigned long flags;
1120         int i;
1121
1122         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1123
1124         if (!hrtimer_hres_active()) {
1125                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1126                         struct hrtimer *timer;
1127                         struct timerqueue_node *next;
1128
1129                         next = timerqueue_getnext(&base->active);
1130                         if (!next)
1131                                 continue;
1132
1133                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
1134                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1135                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1136                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1137                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1138                 }
1139         }
1140
1141         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1142
1143         if (mindelta.tv64 < 0)
1144                 mindelta.tv64 = 0;
1145         return mindelta;
1146 }
1147 #endif
1148
1149 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1150                            enum hrtimer_mode mode)
1151 {
1152         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1153         int base;
1154
1155         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1156
1157         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1158
1159         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1160                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1161
1162         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1163         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1164         timerqueue_init(&timer->node);
1165
1166 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1167         timer->start_site = NULL;
1168         timer->start_pid = -1;
1169         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1170 #endif
1171 }
1172
1173 /**
1174  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1175  * @timer:      the timer to be initialized
1176  * @clock_id:   the clock to be used
1177  * @mode:       timer mode abs/rel
1178  */
1179 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1180                   enum hrtimer_mode mode)
1181 {
1182         debug_init(timer, clock_id, mode);
1183         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1184 }
1185 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1186
1187 /**
1188  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1189  * @which_clock: which clock to query
1190  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1191  *
1192  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1193  * variable pointed to by @tp.
1194  */
1195 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1196 {
1197         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1198         int base = hrtimer_clockid_to_base(which_clock);
1199
1200         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1201         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[base].resolution);
1202
1203         return 0;
1204 }
1205 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1206
1207 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1208 {
1209         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1210         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1211         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1212         int restart;
1213
1214         WARN_ON(!irqs_disabled());
1215
1216         debug_deactivate(timer);
1217         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1218         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1219         fn = timer->function;
1220
1221         /*
1222          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1223          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1224          * the timer base.
1225          */
1226         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1227         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1228         restart = fn(timer);
1229         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1230         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1231
1232         /*
1233          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1234          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1235          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1236          */
1237         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1238                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1239                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1240         }
1241
1242         WARN_ON_ONCE(!(timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK));
1243
1244         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1245 }
1246
1247 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1248
1249 /*
1250  * High resolution timer interrupt
1251  * Called with interrupts disabled
1252  */
1253 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1254 {
1255         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1256         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1257         int i, retries = 0;
1258
1259         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1260         cpu_base->nr_events++;
1261         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1262
1263         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1264         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1265 retry:
1266         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1267         /*
1268          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1269          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1270          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1271          * timers which run their callback and need to be requeued on
1272          * this CPU.
1273          */
1274         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1275
1276         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1277                 struct hrtimer_clock_base *base;
1278                 struct timerqueue_node *node;
1279                 ktime_t basenow;
1280
1281                 if (!(cpu_base->active_bases & (1 << i)))
1282                         continue;
1283
1284                 base = cpu_base->clock_base + i;
1285                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1286
1287                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1288                         struct hrtimer *timer;
1289
1290                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1291
1292                         /*
1293                          * The immediate goal for using the softexpires is
1294                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1295                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1296                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1297                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1298                          * overlapping intervals and instead use the simple
1299                          * BST we already have.
1300                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1301                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1302                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1303                          */
1304
1305                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1306                                 ktime_t expires;
1307
1308                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1309                                                     base->offset);
1310                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1311                                         expires_next = expires;
1312                                 break;
1313                         }
1314
1315                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1316                 }
1317         }
1318
1319         /*
1320          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1321          * against it.
1322          */
1323         cpu_base->expires_next = expires_next;
1324         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1325
1326         /* Reprogramming necessary ? */
1327         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1328             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1329                 cpu_base->hang_detected = 0;
1330                 return;
1331         }
1332
1333         /*
1334          * The next timer was already expired due to:
1335          * - tracing
1336          * - long lasting callbacks
1337          * - being scheduled away when running in a VM
1338          *
1339          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1340          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1341          * overreacting on some spurious event.
1342          *
1343          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1344          * the current time.
1345          */
1346         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1347         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1348         cpu_base->nr_retries++;
1349         if (++retries < 3)
1350                 goto retry;
1351         /*
1352          * Give the system a chance to do something else than looping
1353          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1354          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1355          * time away.
1356          */
1357         cpu_base->nr_hangs++;
1358         cpu_base->hang_detected = 1;
1359         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1360         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1361         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1362                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1363         /*
1364          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1365          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1366          */
1367         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1368                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1369         else
1370                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1371         tick_program_event(expires_next, 1);
1372         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1373                     ktime_to_ns(delta));
1374 }
1375
1376 /*
1377  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1378  * disabled.
1379  */
1380 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1381 {
1382         struct tick_device *td;
1383
1384         if (!hrtimer_hres_active())
1385                 return;
1386
1387         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1388         if (td && td->evtdev)
1389                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1390 }
1391
1392 /**
1393  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1394  *
1395  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1396  * the current cpu and check if there are any timers for which
1397  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1398  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1399  *
1400  */
1401 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1402 {
1403         unsigned long flags;
1404
1405         local_irq_save(flags);
1406         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1407         local_irq_restore(flags);
1408 }
1409
1410 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1411 {
1412         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1413
1414         if (cpu_base->clock_was_set) {
1415                 cpu_base->clock_was_set = 0;
1416                 clock_was_set();
1417         }
1418
1419         hrtimer_peek_ahead_timers();
1420 }
1421
1422 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1423
1424 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1425
1426 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1427
1428 /*
1429  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1430  *
1431  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1432  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1433  * not been done yet.
1434  */
1435 void hrtimer_run_pending(void)
1436 {
1437         if (hrtimer_hres_active())
1438                 return;
1439
1440         /*
1441          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1442          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1443          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1444          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1445          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1446          * deadlock vs. xtime_lock.
1447          */
1448         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1449                 hrtimer_switch_to_hres();
1450 }
1451
1452 /*
1453  * Called from hardirq context every jiffy
1454  */
1455 void hrtimer_run_queues(void)
1456 {
1457         struct timerqueue_node *node;
1458         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1459         struct hrtimer_clock_base *base;
1460         int index, gettime = 1;
1461
1462         if (hrtimer_hres_active())
1463                 return;
1464
1465         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1466                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1467                 if (!timerqueue_getnext(&base->active))
1468                         continue;
1469
1470                 if (gettime) {
1471                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1472                         gettime = 0;
1473                 }
1474
1475                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1476
1477                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1478                         struct hrtimer *timer;
1479
1480                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1481                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1482                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1483                                 break;
1484
1485                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1486                 }
1487                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1488         }
1489 }
1490
1491 /*
1492  * Sleep related functions:
1493  */
1494 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1495 {
1496         struct hrtimer_sleeper *t =
1497                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1498         struct task_struct *task = t->task;
1499
1500         t->task = NULL;
1501         if (task)
1502                 wake_up_process(task);
1503
1504         return HRTIMER_NORESTART;
1505 }
1506
1507 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1508 {
1509         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1510         sl->task = task;
1511 }
1512 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1513
1514 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1515 {
1516         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1517
1518         do {
1519                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1520                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1521                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1522                         t->task = NULL;
1523
1524                 if (likely(t->task))
1525                         schedule();
1526
1527                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1528                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1529
1530         } while (t->task && !signal_pending(current));
1531
1532         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1533
1534         return t->task == NULL;
1535 }
1536
1537 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1538 {
1539         struct timespec rmt;
1540         ktime_t rem;
1541
1542         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1543         if (rem.tv64 <= 0)
1544                 return 0;
1545         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1546
1547         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1548                 return -EFAULT;
1549
1550         return 1;
1551 }
1552
1553 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1554 {
1555         struct hrtimer_sleeper t;
1556         struct timespec __user  *rmtp;
1557         int ret = 0;
1558
1559         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1560                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1561         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1562
1563         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1564                 goto out;
1565
1566         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1567         if (rmtp) {
1568                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1569                 if (ret <= 0)
1570                         goto out;
1571         }
1572
1573         /* The other values in restart are already filled in */
1574         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1575 out:
1576         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1577         return ret;
1578 }
1579
1580 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1581                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1582 {
1583         struct restart_block *restart;
1584         struct hrtimer_sleeper t;
1585         int ret = 0;
1586         unsigned long slack;
1587
1588         slack = current->timer_slack_ns;
1589         if (rt_task(current))
1590                 slack = 0;
1591
1592         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1593         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1594         if (do_nanosleep(&t, mode))
1595                 goto out;
1596
1597         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1598         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1599                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1600                 goto out;
1601         }
1602
1603         if (rmtp) {
1604                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1605                 if (ret <= 0)
1606                         goto out;
1607         }
1608
1609         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1610         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1611         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1612         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1613         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1614
1615         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1616 out:
1617         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1618         return ret;
1619 }
1620
1621 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1622                 struct timespec __user *, rmtp)
1623 {
1624         struct timespec tu;
1625
1626         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1627                 return -EFAULT;
1628
1629         if (!timespec_valid(&tu))
1630                 return -EINVAL;
1631
1632         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1633 }
1634
1635 /*
1636  * Functions related to boot-time initialization:
1637  */
1638 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1639 {
1640         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1641         int i;
1642
1643         raw_spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1644
1645         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1646                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1647                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1648         }
1649
1650         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1651 }
1652
1653 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1654
1655 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1656                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1657 {
1658         struct hrtimer *timer;
1659         struct timerqueue_node *node;
1660
1661         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1662                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1663                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1664                 debug_deactivate(timer);
1665
1666                 /*
1667                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1668                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1669                  * under us on another CPU
1670                  */
1671                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1672                 timer->base = new_base;
1673                 /*
1674                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1675                  * reprogram the event device in case the timer
1676                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1677                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1678                  * sort out already expired timers and reprogram the
1679                  * event device.
1680                  */
1681                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1682
1683                 /* Clear the migration state bit */
1684                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1685         }
1686 }
1687
1688 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1689 {
1690         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1691         int i;
1692
1693         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1694         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1695
1696         local_irq_disable();
1697         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1698         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1699         /*
1700          * The caller is globally serialized and nobody else
1701          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1702          */
1703         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1704         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1705
1706         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1707                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1708                                      &new_base->clock_base[i]);
1709         }
1710
1711         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1712         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1713
1714         /* Check, if we got expired work to do */
1715         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1716         local_irq_enable();
1717 }
1718
1719 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1720
1721 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1722                                         unsigned long action, void *hcpu)
1723 {
1724         int scpu = (long)hcpu;
1725
1726         switch (action) {
1727
1728         case CPU_UP_PREPARE:
1729         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1730                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1731                 break;
1732
1733 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1734         case CPU_DYING:
1735         case CPU_DYING_FROZEN:
1736                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1737                 break;
1738         case CPU_DEAD:
1739         case CPU_DEAD_FROZEN:
1740         {
1741                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1742                 migrate_hrtimers(scpu);
1743                 break;
1744         }
1745 #endif
1746
1747         default:
1748                 break;
1749         }
1750
1751         return NOTIFY_OK;
1752 }
1753
1754 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1755         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1756 };
1757
1758 void __init hrtimers_init(void)
1759 {
1760         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1761                           (void *)(long)smp_processor_id());
1762         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1763 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1764         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1765 #endif
1766 }
1767
1768 /**
1769  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1770  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1771  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1772  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1773  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1774  */
1775 int __sched
1776 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1777                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1778 {
1779         struct hrtimer_sleeper t;
1780
1781         /*
1782          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1783          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1784          */
1785         if (expires && !expires->tv64) {
1786                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1787                 return 0;
1788         }
1789
1790         /*
1791          * A NULL parameter means "infinite"
1792          */
1793         if (!expires) {
1794                 schedule();
1795                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1796                 return -EINTR;
1797         }
1798
1799         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1800         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1801
1802         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1803
1804         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1805         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1806                 t.task = NULL;
1807
1808         if (likely(t.task))
1809                 schedule();
1810
1811         hrtimer_cancel(&t.timer);
1812         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1813
1814         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1815
1816         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1817 }
1818
1819 /**
1820  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1821  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1822  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1823  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1824  *
1825  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1826  * elapsed. The routine will return immediately unless
1827  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1828  *
1829  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1830  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1831  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1832  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1833  *
1834  * You can set the task state as follows -
1835  *
1836  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1837  * pass before the routine returns.
1838  *
1839  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1840  * delivered to the current task.
1841  *
1842  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1843  * routine returns.
1844  *
1845  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1846  */
1847 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1848                                      const enum hrtimer_mode mode)
1849 {
1850         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1851                                               CLOCK_MONOTONIC);
1852 }
1853 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1854
1855 /**
1856  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1857  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1858  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1859  *
1860  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1861  * elapsed. The routine will return immediately unless
1862  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1863  *
1864  * You can set the task state as follows -
1865  *
1866  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1867  * pass before the routine returns.
1868  *
1869  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1870  * delivered to the current task.
1871  *
1872  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1873  * routine returns.
1874  *
1875  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1876  */
1877 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1878                                const enum hrtimer_mode mode)
1879 {
1880         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1881 }
1882 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);