87fdb3f8db14c50e6238a68267834169ce6b6300
[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/module.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 = CLOCK_REALTIME,
68                         .get_time = &ktime_get_real,
69                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
70                 },
71                 {
72                         .index = CLOCK_MONOTONIC,
73                         .get_time = &ktime_get,
74                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
75                 },
76                 {
77                         .index = CLOCK_BOOTTIME,
78                         .get_time = &ktime_get_boottime,
79                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
80                 },
81         }
82 };
83
84 static int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
85         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
86         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
87         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
88 };
89
90 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
91 {
92         return hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
93 }
94
95
96 /*
97  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
98  * wall_to_monotonic.
99  */
100 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
101 {
102         ktime_t xtim, mono, boot;
103         struct timespec xts, tom, slp;
104
105         get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(&xts, &tom, &slp);
106
107         xtim = timespec_to_ktime(xts);
108         mono = ktime_add(xtim, timespec_to_ktime(tom));
109         boot = ktime_add(mono, timespec_to_ktime(slp));
110         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].softirq_time = xtim;
111         base->clock_base[HRTIMER_BASE_MONOTONIC].softirq_time = mono;
112         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].softirq_time = boot;
113 }
114
115 /*
116  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
117  * single place
118  */
119 #ifdef CONFIG_SMP
120
121 /*
122  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
123  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
124  * locked, and the base itself is locked too.
125  *
126  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
127  * be found on the lists/queues.
128  *
129  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
130  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
131  * locked.
132  */
133 static
134 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
135                                              unsigned long *flags)
136 {
137         struct hrtimer_clock_base *base;
138
139         for (;;) {
140                 base = timer->base;
141                 if (likely(base != NULL)) {
142                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
143                         if (likely(base == timer->base))
144                                 return base;
145                         /* The timer has migrated to another CPU: */
146                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
147                 }
148                 cpu_relax();
149         }
150 }
151
152
153 /*
154  * Get the preferred target CPU for NOHZ
155  */
156 static int hrtimer_get_target(int this_cpu, int pinned)
157 {
158 #ifdef CONFIG_NO_HZ
159         if (!pinned && get_sysctl_timer_migration() && idle_cpu(this_cpu))
160                 return get_nohz_timer_target();
161 #endif
162         return this_cpu;
163 }
164
165 /*
166  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
167  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
168  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
169  *
170  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
171  */
172 static int
173 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
174 {
175 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
176         ktime_t expires;
177
178         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
179                 return 0;
180
181         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
182         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
183 #else
184         return 0;
185 #endif
186 }
187
188 /*
189  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
190  */
191 static inline struct hrtimer_clock_base *
192 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
193                     int pinned)
194 {
195         struct hrtimer_clock_base *new_base;
196         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
197         int this_cpu = smp_processor_id();
198         int cpu = hrtimer_get_target(this_cpu, pinned);
199         int basenum = hrtimer_clockid_to_base(base->index);
200
201 again:
202         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
203         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
204
205         if (base != new_base) {
206                 /*
207                  * We are trying to move timer to new_base.
208                  * However we can't change timer's base while it is running,
209                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
210                  * the event source in the high resolution case. The softirq
211                  * code will take care of this when the timer function has
212                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
213                  * the timer is enqueued.
214                  */
215                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
216                         return base;
217
218                 /* See the comment in lock_timer_base() */
219                 timer->base = NULL;
220                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
221                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
222
223                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
224                         cpu = this_cpu;
225                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
226                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
227                         timer->base = base;
228                         goto again;
229                 }
230                 timer->base = new_base;
231         }
232         return new_base;
233 }
234
235 #else /* CONFIG_SMP */
236
237 static inline struct hrtimer_clock_base *
238 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
239 {
240         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
241
242         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
243
244         return base;
245 }
246
247 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
248
249 #endif  /* !CONFIG_SMP */
250
251 /*
252  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
253  * too large for inlining:
254  */
255 #if BITS_PER_LONG < 64
256 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
257 /**
258  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
259  * @kt:         addend
260  * @nsec:       the scalar nsec value to add
261  *
262  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
263  */
264 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
265 {
266         ktime_t tmp;
267
268         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
269                 tmp.tv64 = nsec;
270         } else {
271                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
272
273                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
274         }
275
276         return ktime_add(kt, tmp);
277 }
278
279 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
280
281 /**
282  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
283  * @kt:         minuend
284  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
285  *
286  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
287  */
288 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
289 {
290         ktime_t tmp;
291
292         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
293                 tmp.tv64 = nsec;
294         } else {
295                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
296
297                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
298         }
299
300         return ktime_sub(kt, tmp);
301 }
302
303 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
304 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
305
306 /*
307  * Divide a ktime value by a nanosecond value
308  */
309 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
310 {
311         u64 dclc;
312         int sft = 0;
313
314         dclc = ktime_to_ns(kt);
315         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
316         while (div >> 32) {
317                 sft++;
318                 div >>= 1;
319         }
320         dclc >>= sft;
321         do_div(dclc, (unsigned long) div);
322
323         return dclc;
324 }
325 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
326
327 /*
328  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
329  */
330 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
331 {
332         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
333
334         /*
335          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
336          * return to user space in a timespec:
337          */
338         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
339                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
340
341         return res;
342 }
343
344 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
345
346 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
347
348 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
349
350 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
351 {
352         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
353 }
354
355 /*
356  * fixup_init is called when:
357  * - an active object is initialized
358  */
359 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
360 {
361         struct hrtimer *timer = addr;
362
363         switch (state) {
364         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
365                 hrtimer_cancel(timer);
366                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
367                 return 1;
368         default:
369                 return 0;
370         }
371 }
372
373 /*
374  * fixup_activate is called when:
375  * - an active object is activated
376  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
377  */
378 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
379 {
380         switch (state) {
381
382         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
383                 WARN_ON_ONCE(1);
384                 return 0;
385
386         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
387                 WARN_ON(1);
388
389         default:
390                 return 0;
391         }
392 }
393
394 /*
395  * fixup_free is called when:
396  * - an active object is freed
397  */
398 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
399 {
400         struct hrtimer *timer = addr;
401
402         switch (state) {
403         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
404                 hrtimer_cancel(timer);
405                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
406                 return 1;
407         default:
408                 return 0;
409         }
410 }
411
412 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
413         .name           = "hrtimer",
414         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
415         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
416         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
417         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
418 };
419
420 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
421 {
422         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
423 }
424
425 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
426 {
427         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
428 }
429
430 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
431 {
432         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
433 }
434
435 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
436 {
437         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
438 }
439
440 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
441                            enum hrtimer_mode mode);
442
443 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
444                            enum hrtimer_mode mode)
445 {
446         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
447         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
448 }
449 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
450
451 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
452 {
453         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
454 }
455
456 #else
457 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
458 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
459 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
460 #endif
461
462 static inline void
463 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
464            enum hrtimer_mode mode)
465 {
466         debug_hrtimer_init(timer);
467         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
468 }
469
470 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
471 {
472         debug_hrtimer_activate(timer);
473         trace_hrtimer_start(timer);
474 }
475
476 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
477 {
478         debug_hrtimer_deactivate(timer);
479         trace_hrtimer_cancel(timer);
480 }
481
482 /* High resolution timer related functions */
483 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
484
485 /*
486  * High resolution timer enabled ?
487  */
488 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
489
490 /*
491  * Enable / Disable high resolution mode
492  */
493 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
494 {
495         if (!strcmp(str, "off"))
496                 hrtimer_hres_enabled = 0;
497         else if (!strcmp(str, "on"))
498                 hrtimer_hres_enabled = 1;
499         else
500                 return 0;
501         return 1;
502 }
503
504 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
505
506 /*
507  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
508  */
509 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
510 {
511         return hrtimer_hres_enabled;
512 }
513
514 /*
515  * Is the high resolution mode active ?
516  */
517 static inline int hrtimer_hres_active(void)
518 {
519         return __this_cpu_read(hrtimer_bases.hres_active);
520 }
521
522 /*
523  * Reprogram the event source with checking both queues for the
524  * next event
525  * Called with interrupts disabled and base->lock held
526  */
527 static void
528 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
529 {
530         int i;
531         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
532         ktime_t expires, expires_next;
533
534         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
535
536         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
537                 struct hrtimer *timer;
538                 struct timerqueue_node *next;
539
540                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
541                 if (!next)
542                         continue;
543                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
544
545                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
546                 /*
547                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
548                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
549                  * false positive in clockevents_program_event()
550                  */
551                 if (expires.tv64 < 0)
552                         expires.tv64 = 0;
553                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
554                         expires_next = expires;
555         }
556
557         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
558                 return;
559
560         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
561
562         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
563                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
564 }
565
566 /*
567  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
568  *
569  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
570  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
571  * which the clock event device was armed.
572  *
573  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
574  */
575 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
576                              struct hrtimer_clock_base *base)
577 {
578         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
579         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
580         int res;
581
582         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
583
584         /*
585          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
586          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
587          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
588          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
589          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
590          */
591         if (hrtimer_callback_running(timer))
592                 return 0;
593
594         /*
595          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
596          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
597          * about that, just avoid to call into the tick code, which
598          * has now objections against negative expiry values.
599          */
600         if (expires.tv64 < 0)
601                 return -ETIME;
602
603         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
604                 return 0;
605
606         /*
607          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
608          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
609          * which we enforced in the hang detection. We want the system
610          * to make progress.
611          */
612         if (cpu_base->hang_detected)
613                 return 0;
614
615         /*
616          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
617          */
618         res = tick_program_event(expires, 0);
619         if (!IS_ERR_VALUE(res))
620                 cpu_base->expires_next = expires;
621         return res;
622 }
623
624
625 /*
626  * Retrigger next event is called after clock was set
627  *
628  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
629  */
630 static void retrigger_next_event(void *arg)
631 {
632         struct hrtimer_cpu_base *base;
633         struct timespec realtime_offset, wtm, sleep;
634
635         if (!hrtimer_hres_active())
636                 return;
637
638         get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(&realtime_offset, &wtm,
639                                                         &sleep);
640         set_normalized_timespec(&realtime_offset, -wtm.tv_sec, -wtm.tv_nsec);
641
642         base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
643
644         /* Adjust CLOCK_REALTIME offset */
645         raw_spin_lock(&base->lock);
646         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset =
647                 timespec_to_ktime(realtime_offset);
648         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset =
649                 timespec_to_ktime(sleep);
650
651         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
652         raw_spin_unlock(&base->lock);
653 }
654
655 /*
656  * Clock realtime was set
657  *
658  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
659  * clock.
660  *
661  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
662  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
663  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
664  * call the high resolution interrupt code.
665  */
666 void clock_was_set(void)
667 {
668         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
669         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
670 }
671
672 /*
673  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
674  * interrupt (on the local CPU):
675  */
676 void hres_timers_resume(void)
677 {
678         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
679                   KERN_INFO "hres_timers_resume() called with IRQs enabled!");
680
681         retrigger_next_event(NULL);
682 }
683
684 /*
685  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
686  */
687 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
688 {
689         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
690         base->hres_active = 0;
691 }
692
693 /*
694  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
695  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
696  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
697  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
698  */
699 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
700                                             struct hrtimer_clock_base *base,
701                                             int wakeup)
702 {
703         if (base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base)) {
704                 if (wakeup) {
705                         raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
706                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
707                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
708                 } else
709                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
710
711                 return 1;
712         }
713
714         return 0;
715 }
716
717 /*
718  * Switch to high resolution mode
719  */
720 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
721 {
722         int cpu = smp_processor_id();
723         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
724         unsigned long flags;
725
726         if (base->hres_active)
727                 return 1;
728
729         local_irq_save(flags);
730
731         if (tick_init_highres()) {
732                 local_irq_restore(flags);
733                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
734                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
735                 return 0;
736         }
737         base->hres_active = 1;
738         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].resolution = KTIME_HIGH_RES;
739         base->clock_base[HRTIMER_BASE_MONOTONIC].resolution = KTIME_HIGH_RES;
740         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].resolution = KTIME_HIGH_RES;
741
742         tick_setup_sched_timer();
743
744         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
745         retrigger_next_event(NULL);
746         local_irq_restore(flags);
747         return 1;
748 }
749
750 #else
751
752 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
753 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
754 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
755 static inline void
756 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
757 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
758                                             struct hrtimer_clock_base *base,
759                                             int wakeup)
760 {
761         return 0;
762 }
763 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
764
765 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
766
767 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
768 {
769 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
770         if (timer->start_site)
771                 return;
772         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
773         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
774         timer->start_pid = current->pid;
775 #endif
776 }
777
778 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
779 {
780 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
781         timer->start_site = NULL;
782 #endif
783 }
784
785 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
786 {
787 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
788         if (likely(!timer_stats_active))
789                 return;
790         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
791                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
792 #endif
793 }
794
795 /*
796  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
797  */
798 static inline
799 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
800 {
801         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
802 }
803
804 /**
805  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
806  * @timer:      hrtimer to forward
807  * @now:        forward past this time
808  * @interval:   the interval to forward
809  *
810  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
811  * Returns the number of overruns.
812  */
813 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
814 {
815         u64 orun = 1;
816         ktime_t delta;
817
818         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
819
820         if (delta.tv64 < 0)
821                 return 0;
822
823         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
824                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
825
826         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
827                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
828
829                 orun = ktime_divns(delta, incr);
830                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
831                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
832                         return orun;
833                 /*
834                  * This (and the ktime_add() below) is the
835                  * correction for exact:
836                  */
837                 orun++;
838         }
839         hrtimer_add_expires(timer, interval);
840
841         return orun;
842 }
843 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
844
845 /*
846  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
847  *
848  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
849  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
850  *
851  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
852  */
853 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
854                            struct hrtimer_clock_base *base)
855 {
856         debug_activate(timer);
857
858         timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
859
860         /*
861          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
862          * state of a possibly running callback.
863          */
864         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
865
866         return (&timer->node == base->active.next);
867 }
868
869 /*
870  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
871  *
872  * Caller must hold the base lock.
873  *
874  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
875  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
876  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
877  * anyway (e.g. timer interrupt)
878  */
879 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
880                              struct hrtimer_clock_base *base,
881                              unsigned long newstate, int reprogram)
882 {
883         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
884                 goto out;
885
886         if (&timer->node == timerqueue_getnext(&base->active)) {
887 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
888                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
889                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
890                         ktime_t expires;
891
892                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
893                                             base->offset);
894                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
895                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
896                 }
897 #endif
898         }
899         timerqueue_del(&base->active, &timer->node);
900 out:
901         timer->state = newstate;
902 }
903
904 /*
905  * remove hrtimer, called with base lock held
906  */
907 static inline int
908 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
909 {
910         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
911                 unsigned long state;
912                 int reprogram;
913
914                 /*
915                  * Remove the timer and force reprogramming when high
916                  * resolution mode is active and the timer is on the current
917                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
918                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
919                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
920                  * rare case and less expensive than a smp call.
921                  */
922                 debug_deactivate(timer);
923                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
924                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
925                 /*
926                  * We must preserve the CALLBACK state flag here,
927                  * otherwise we could move the timer base in
928                  * switch_hrtimer_base.
929                  */
930                 state = timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK;
931                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
932                 return 1;
933         }
934         return 0;
935 }
936
937 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
938                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
939                 int wakeup)
940 {
941         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
942         unsigned long flags;
943         int ret, leftmost;
944
945         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
946
947         /* Remove an active timer from the queue: */
948         ret = remove_hrtimer(timer, base);
949
950         /* Switch the timer base, if necessary: */
951         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
952
953         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
954                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
955                 /*
956                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
957                  * to signal that they simply return xtime in
958                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
959                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
960                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
961                  */
962 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
963                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
964 #endif
965         }
966
967         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
968
969         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
970
971         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
972
973         /*
974          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
975          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
976          *
977          * XXX send_remote_softirq() ?
978          */
979         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases))
980                 hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base, wakeup);
981
982         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
983
984         return ret;
985 }
986
987 /**
988  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
989  * @timer:      the timer to be added
990  * @tim:        expiry time
991  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
992  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
993  *
994  * Returns:
995  *  0 on success
996  *  1 when the timer was active
997  */
998 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
999                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1000 {
1001         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1002 }
1003 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1004
1005 /**
1006  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1007  * @timer:      the timer to be added
1008  * @tim:        expiry time
1009  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1010  *
1011  * Returns:
1012  *  0 on success
1013  *  1 when the timer was active
1014  */
1015 int
1016 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1017 {
1018         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1019 }
1020 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1021
1022
1023 /**
1024  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1025  * @timer:      hrtimer to stop
1026  *
1027  * Returns:
1028  *  0 when the timer was not active
1029  *  1 when the timer was active
1030  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1031  *    cannot be stopped
1032  */
1033 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1034 {
1035         struct hrtimer_clock_base *base;
1036         unsigned long flags;
1037         int ret = -1;
1038
1039         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1040
1041         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1042                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1043
1044         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1045
1046         return ret;
1047
1048 }
1049 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1050
1051 /**
1052  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1053  * @timer:      the timer to be cancelled
1054  *
1055  * Returns:
1056  *  0 when the timer was not active
1057  *  1 when the timer was active
1058  */
1059 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1060 {
1061         for (;;) {
1062                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1063
1064                 if (ret >= 0)
1065                         return ret;
1066                 cpu_relax();
1067         }
1068 }
1069 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1070
1071 /**
1072  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1073  * @timer:      the timer to read
1074  */
1075 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1076 {
1077         unsigned long flags;
1078         ktime_t rem;
1079
1080         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1081         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1082         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1083
1084         return rem;
1085 }
1086 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1087
1088 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1089 /**
1090  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1091  *
1092  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1093  * is pending.
1094  */
1095 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1096 {
1097         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1098         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1099         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1100         unsigned long flags;
1101         int i;
1102
1103         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1104
1105         if (!hrtimer_hres_active()) {
1106                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1107                         struct hrtimer *timer;
1108                         struct timerqueue_node *next;
1109
1110                         next = timerqueue_getnext(&base->active);
1111                         if (!next)
1112                                 continue;
1113
1114                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
1115                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1116                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1117                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1118                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1119                 }
1120         }
1121
1122         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1123
1124         if (mindelta.tv64 < 0)
1125                 mindelta.tv64 = 0;
1126         return mindelta;
1127 }
1128 #endif
1129
1130 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1131                            enum hrtimer_mode mode)
1132 {
1133         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1134         int base;
1135
1136         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1137
1138         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1139
1140         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1141                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1142
1143         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1144         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1145         timerqueue_init(&timer->node);
1146
1147 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1148         timer->start_site = NULL;
1149         timer->start_pid = -1;
1150         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1151 #endif
1152 }
1153
1154 /**
1155  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1156  * @timer:      the timer to be initialized
1157  * @clock_id:   the clock to be used
1158  * @mode:       timer mode abs/rel
1159  */
1160 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1161                   enum hrtimer_mode mode)
1162 {
1163         debug_init(timer, clock_id, mode);
1164         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1165 }
1166 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1167
1168 /**
1169  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1170  * @which_clock: which clock to query
1171  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1172  *
1173  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1174  * variable pointed to by @tp.
1175  */
1176 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1177 {
1178         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1179         int base = hrtimer_clockid_to_base(which_clock);
1180
1181         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1182         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[base].resolution);
1183
1184         return 0;
1185 }
1186 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1187
1188 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1189 {
1190         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1191         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1192         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1193         int restart;
1194
1195         WARN_ON(!irqs_disabled());
1196
1197         debug_deactivate(timer);
1198         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1199         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1200         fn = timer->function;
1201
1202         /*
1203          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1204          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1205          * the timer base.
1206          */
1207         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1208         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1209         restart = fn(timer);
1210         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1211         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1212
1213         /*
1214          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1215          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1216          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1217          */
1218         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1219                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1220                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1221         }
1222
1223         WARN_ON_ONCE(!(timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK));
1224
1225         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1226 }
1227
1228 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1229
1230 /*
1231  * High resolution timer interrupt
1232  * Called with interrupts disabled
1233  */
1234 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1235 {
1236         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1237         struct hrtimer_clock_base *base;
1238         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1239         int i, retries = 0;
1240
1241         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1242         cpu_base->nr_events++;
1243         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1244
1245         entry_time = now = ktime_get();
1246 retry:
1247         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1248
1249         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1250         /*
1251          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1252          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1253          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1254          * timers which run their callback and need to be requeued on
1255          * this CPU.
1256          */
1257         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1258
1259         base = cpu_base->clock_base;
1260
1261         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1262                 ktime_t basenow;
1263                 struct timerqueue_node *node;
1264
1265                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1266
1267                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1268                         struct hrtimer *timer;
1269
1270                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1271
1272                         /*
1273                          * The immediate goal for using the softexpires is
1274                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1275                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1276                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1277                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1278                          * overlapping intervals and instead use the simple
1279                          * BST we already have.
1280                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1281                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1282                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1283                          */
1284
1285                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1286                                 ktime_t expires;
1287
1288                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1289                                                     base->offset);
1290                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1291                                         expires_next = expires;
1292                                 break;
1293                         }
1294
1295                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1296                 }
1297                 base++;
1298         }
1299
1300         /*
1301          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1302          * against it.
1303          */
1304         cpu_base->expires_next = expires_next;
1305         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1306
1307         /* Reprogramming necessary ? */
1308         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1309             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1310                 cpu_base->hang_detected = 0;
1311                 return;
1312         }
1313
1314         /*
1315          * The next timer was already expired due to:
1316          * - tracing
1317          * - long lasting callbacks
1318          * - being scheduled away when running in a VM
1319          *
1320          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1321          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1322          * overreacting on some spurious event.
1323          */
1324         now = ktime_get();
1325         cpu_base->nr_retries++;
1326         if (++retries < 3)
1327                 goto retry;
1328         /*
1329          * Give the system a chance to do something else than looping
1330          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1331          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1332          * time away.
1333          */
1334         cpu_base->nr_hangs++;
1335         cpu_base->hang_detected = 1;
1336         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1337         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1338                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1339         /*
1340          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1341          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1342          */
1343         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1344                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1345         else
1346                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1347         tick_program_event(expires_next, 1);
1348         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1349                     ktime_to_ns(delta));
1350 }
1351
1352 /*
1353  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1354  * disabled.
1355  */
1356 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1357 {
1358         struct tick_device *td;
1359
1360         if (!hrtimer_hres_active())
1361                 return;
1362
1363         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1364         if (td && td->evtdev)
1365                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1366 }
1367
1368 /**
1369  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1370  *
1371  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1372  * the current cpu and check if there are any timers for which
1373  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1374  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1375  *
1376  */
1377 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1378 {
1379         unsigned long flags;
1380
1381         local_irq_save(flags);
1382         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1383         local_irq_restore(flags);
1384 }
1385
1386 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1387 {
1388         hrtimer_peek_ahead_timers();
1389 }
1390
1391 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1392
1393 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1394
1395 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1396
1397 /*
1398  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1399  *
1400  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1401  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1402  * not been done yet.
1403  */
1404 void hrtimer_run_pending(void)
1405 {
1406         if (hrtimer_hres_active())
1407                 return;
1408
1409         /*
1410          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1411          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1412          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1413          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1414          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1415          * deadlock vs. xtime_lock.
1416          */
1417         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1418                 hrtimer_switch_to_hres();
1419 }
1420
1421 /*
1422  * Called from hardirq context every jiffy
1423  */
1424 void hrtimer_run_queues(void)
1425 {
1426         struct timerqueue_node *node;
1427         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1428         struct hrtimer_clock_base *base;
1429         int index, gettime = 1;
1430
1431         if (hrtimer_hres_active())
1432                 return;
1433
1434         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1435                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1436                 if (!timerqueue_getnext(&base->active))
1437                         continue;
1438
1439                 if (gettime) {
1440                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1441                         gettime = 0;
1442                 }
1443
1444                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1445
1446                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1447                         struct hrtimer *timer;
1448
1449                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1450                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1451                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1452                                 break;
1453
1454                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1455                 }
1456                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1457         }
1458 }
1459
1460 /*
1461  * Sleep related functions:
1462  */
1463 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1464 {
1465         struct hrtimer_sleeper *t =
1466                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1467         struct task_struct *task = t->task;
1468
1469         t->task = NULL;
1470         if (task)
1471                 wake_up_process(task);
1472
1473         return HRTIMER_NORESTART;
1474 }
1475
1476 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1477 {
1478         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1479         sl->task = task;
1480 }
1481 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1482
1483 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1484 {
1485         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1486
1487         do {
1488                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1489                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1490                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1491                         t->task = NULL;
1492
1493                 if (likely(t->task))
1494                         schedule();
1495
1496                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1497                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1498
1499         } while (t->task && !signal_pending(current));
1500
1501         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1502
1503         return t->task == NULL;
1504 }
1505
1506 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1507 {
1508         struct timespec rmt;
1509         ktime_t rem;
1510
1511         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1512         if (rem.tv64 <= 0)
1513                 return 0;
1514         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1515
1516         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1517                 return -EFAULT;
1518
1519         return 1;
1520 }
1521
1522 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1523 {
1524         struct hrtimer_sleeper t;
1525         struct timespec __user  *rmtp;
1526         int ret = 0;
1527
1528         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.index,
1529                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1530         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1531
1532         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1533                 goto out;
1534
1535         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1536         if (rmtp) {
1537                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1538                 if (ret <= 0)
1539                         goto out;
1540         }
1541
1542         /* The other values in restart are already filled in */
1543         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1544 out:
1545         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1546         return ret;
1547 }
1548
1549 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1550                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1551 {
1552         struct restart_block *restart;
1553         struct hrtimer_sleeper t;
1554         int ret = 0;
1555         unsigned long slack;
1556
1557         slack = current->timer_slack_ns;
1558         if (rt_task(current))
1559                 slack = 0;
1560
1561         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1562         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1563         if (do_nanosleep(&t, mode))
1564                 goto out;
1565
1566         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1567         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1568                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1569                 goto out;
1570         }
1571
1572         if (rmtp) {
1573                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1574                 if (ret <= 0)
1575                         goto out;
1576         }
1577
1578         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1579         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1580         restart->nanosleep.index = t.timer.base->index;
1581         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1582         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1583
1584         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1585 out:
1586         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1587         return ret;
1588 }
1589
1590 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1591                 struct timespec __user *, rmtp)
1592 {
1593         struct timespec tu;
1594
1595         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1596                 return -EFAULT;
1597
1598         if (!timespec_valid(&tu))
1599                 return -EINVAL;
1600
1601         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1602 }
1603
1604 /*
1605  * Functions related to boot-time initialization:
1606  */
1607 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1608 {
1609         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1610         int i;
1611
1612         raw_spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1613
1614         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1615                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1616                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1617         }
1618
1619         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1620 }
1621
1622 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1623
1624 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1625                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1626 {
1627         struct hrtimer *timer;
1628         struct timerqueue_node *node;
1629
1630         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1631                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1632                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1633                 debug_deactivate(timer);
1634
1635                 /*
1636                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1637                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1638                  * under us on another CPU
1639                  */
1640                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1641                 timer->base = new_base;
1642                 /*
1643                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1644                  * reprogram the event device in case the timer
1645                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1646                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1647                  * sort out already expired timers and reprogram the
1648                  * event device.
1649                  */
1650                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1651
1652                 /* Clear the migration state bit */
1653                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1654         }
1655 }
1656
1657 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1658 {
1659         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1660         int i;
1661
1662         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1663         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1664
1665         local_irq_disable();
1666         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1667         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1668         /*
1669          * The caller is globally serialized and nobody else
1670          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1671          */
1672         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1673         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1674
1675         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1676                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1677                                      &new_base->clock_base[i]);
1678         }
1679
1680         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1681         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1682
1683         /* Check, if we got expired work to do */
1684         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1685         local_irq_enable();
1686 }
1687
1688 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1689
1690 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1691                                         unsigned long action, void *hcpu)
1692 {
1693         int scpu = (long)hcpu;
1694
1695         switch (action) {
1696
1697         case CPU_UP_PREPARE:
1698         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1699                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1700                 break;
1701
1702 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1703         case CPU_DYING:
1704         case CPU_DYING_FROZEN:
1705                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1706                 break;
1707         case CPU_DEAD:
1708         case CPU_DEAD_FROZEN:
1709         {
1710                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1711                 migrate_hrtimers(scpu);
1712                 break;
1713         }
1714 #endif
1715
1716         default:
1717                 break;
1718         }
1719
1720         return NOTIFY_OK;
1721 }
1722
1723 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1724         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1725 };
1726
1727 void __init hrtimers_init(void)
1728 {
1729         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1730                           (void *)(long)smp_processor_id());
1731         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1732 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1733         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1734 #endif
1735 }
1736
1737 /**
1738  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1739  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1740  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1741  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1742  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1743  */
1744 int __sched
1745 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1746                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1747 {
1748         struct hrtimer_sleeper t;
1749
1750         /*
1751          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1752          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1753          */
1754         if (expires && !expires->tv64) {
1755                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1756                 return 0;
1757         }
1758
1759         /*
1760          * A NULL parameter means "infinite"
1761          */
1762         if (!expires) {
1763                 schedule();
1764                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1765                 return -EINTR;
1766         }
1767
1768         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1769         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1770
1771         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1772
1773         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1774         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1775                 t.task = NULL;
1776
1777         if (likely(t.task))
1778                 schedule();
1779
1780         hrtimer_cancel(&t.timer);
1781         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1782
1783         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1784
1785         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1786 }
1787
1788 /**
1789  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1790  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1791  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1792  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1793  *
1794  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1795  * elapsed. The routine will return immediately unless
1796  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1797  *
1798  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1799  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1800  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1801  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1802  *
1803  * You can set the task state as follows -
1804  *
1805  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1806  * pass before the routine returns.
1807  *
1808  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1809  * delivered to the current task.
1810  *
1811  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1812  * routine returns.
1813  *
1814  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1815  */
1816 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1817                                      const enum hrtimer_mode mode)
1818 {
1819         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1820                                               CLOCK_MONOTONIC);
1821 }
1822 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1823
1824 /**
1825  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1826  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1827  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1828  *
1829  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1830  * elapsed. The routine will return immediately unless
1831  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1832  *
1833  * You can set the task state as follows -
1834  *
1835  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1836  * pass before the routine returns.
1837  *
1838  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1839  * delivered to the current task.
1840  *
1841  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1842  * routine returns.
1843  *
1844  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1845  */
1846 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1847                                const enum hrtimer_mode mode)
1848 {
1849         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1850 }
1851 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);