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