printk: do not handle non-sleepable notification in console_cpu_notify
[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 = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
68                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
69                         .get_time = &ktime_get,
70                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
71                 },
72                 {
73                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
74                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
75                         .get_time = &ktime_get_real,
76                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
77                 },
78                 {
79                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
80                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
81                         .get_time = &ktime_get_boottime,
82                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
83                 },
84         }
85 };
86
87 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
88         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
89         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
90         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
91 };
92
93 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
94 {
95         return hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
96 }
97
98
99 /*
100  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
101  * wall_to_monotonic.
102  */
103 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
104 {
105         ktime_t xtim, mono, boot;
106         struct timespec xts, tom, slp;
107
108         get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(&xts, &tom, &slp);
109
110         xtim = timespec_to_ktime(xts);
111         mono = ktime_add(xtim, timespec_to_ktime(tom));
112         boot = ktime_add(mono, timespec_to_ktime(slp));
113         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].softirq_time = xtim;
114         base->clock_base[HRTIMER_BASE_MONOTONIC].softirq_time = mono;
115         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].softirq_time = boot;
116 }
117
118 /*
119  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
120  * single place
121  */
122 #ifdef CONFIG_SMP
123
124 /*
125  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
126  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
127  * locked, and the base itself is locked too.
128  *
129  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
130  * be found on the lists/queues.
131  *
132  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
133  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
134  * locked.
135  */
136 static
137 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
138                                              unsigned long *flags)
139 {
140         struct hrtimer_clock_base *base;
141
142         for (;;) {
143                 base = timer->base;
144                 if (likely(base != NULL)) {
145                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
146                         if (likely(base == timer->base))
147                                 return base;
148                         /* The timer has migrated to another CPU: */
149                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
150                 }
151                 cpu_relax();
152         }
153 }
154
155
156 /*
157  * Get the preferred target CPU for NOHZ
158  */
159 static int hrtimer_get_target(int this_cpu, int pinned)
160 {
161 #ifdef CONFIG_NO_HZ
162         if (!pinned && get_sysctl_timer_migration() && idle_cpu(this_cpu))
163                 return get_nohz_timer_target();
164 #endif
165         return this_cpu;
166 }
167
168 /*
169  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
170  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
171  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
172  *
173  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
174  */
175 static int
176 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
177 {
178 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
179         ktime_t expires;
180
181         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
182                 return 0;
183
184         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
185         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
186 #else
187         return 0;
188 #endif
189 }
190
191 /*
192  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
193  */
194 static inline struct hrtimer_clock_base *
195 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
196                     int pinned)
197 {
198         struct hrtimer_clock_base *new_base;
199         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
200         int this_cpu = smp_processor_id();
201         int cpu = hrtimer_get_target(this_cpu, pinned);
202         int basenum = base->index;
203
204 again:
205         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
206         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
207
208         if (base != new_base) {
209                 /*
210                  * We are trying to move timer to new_base.
211                  * However we can't change timer's base while it is running,
212                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
213                  * the event source in the high resolution case. The softirq
214                  * code will take care of this when the timer function has
215                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
216                  * the timer is enqueued.
217                  */
218                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
219                         return base;
220
221                 /* See the comment in lock_timer_base() */
222                 timer->base = NULL;
223                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
224                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
225
226                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
227                         cpu = this_cpu;
228                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
229                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
230                         timer->base = base;
231                         goto again;
232                 }
233                 timer->base = new_base;
234         }
235         return new_base;
236 }
237
238 #else /* CONFIG_SMP */
239
240 static inline struct hrtimer_clock_base *
241 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
242 {
243         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
244
245         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
246
247         return base;
248 }
249
250 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
251
252 #endif  /* !CONFIG_SMP */
253
254 /*
255  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
256  * too large for inlining:
257  */
258 #if BITS_PER_LONG < 64
259 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
260 /**
261  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
262  * @kt:         addend
263  * @nsec:       the scalar nsec value to add
264  *
265  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
266  */
267 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
268 {
269         ktime_t tmp;
270
271         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
272                 tmp.tv64 = nsec;
273         } else {
274                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
275
276                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
277         }
278
279         return ktime_add(kt, tmp);
280 }
281
282 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
283
284 /**
285  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
286  * @kt:         minuend
287  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
288  *
289  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
290  */
291 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
292 {
293         ktime_t tmp;
294
295         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
296                 tmp.tv64 = nsec;
297         } else {
298                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
299
300                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
301         }
302
303         return ktime_sub(kt, tmp);
304 }
305
306 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
307 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
308
309 /*
310  * Divide a ktime value by a nanosecond value
311  */
312 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
313 {
314         u64 dclc;
315         int sft = 0;
316
317         dclc = ktime_to_ns(kt);
318         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
319         while (div >> 32) {
320                 sft++;
321                 div >>= 1;
322         }
323         dclc >>= sft;
324         do_div(dclc, (unsigned long) div);
325
326         return dclc;
327 }
328 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
329
330 /*
331  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
332  */
333 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
334 {
335         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
336
337         /*
338          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
339          * return to user space in a timespec:
340          */
341         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
342                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
343
344         return res;
345 }
346
347 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
348
349 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
350
351 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
352
353 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
354 {
355         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
356 }
357
358 /*
359  * fixup_init is called when:
360  * - an active object is initialized
361  */
362 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
363 {
364         struct hrtimer *timer = addr;
365
366         switch (state) {
367         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
368                 hrtimer_cancel(timer);
369                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
370                 return 1;
371         default:
372                 return 0;
373         }
374 }
375
376 /*
377  * fixup_activate is called when:
378  * - an active object is activated
379  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
380  */
381 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
382 {
383         switch (state) {
384
385         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
386                 WARN_ON_ONCE(1);
387                 return 0;
388
389         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
390                 WARN_ON(1);
391
392         default:
393                 return 0;
394         }
395 }
396
397 /*
398  * fixup_free is called when:
399  * - an active object is freed
400  */
401 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
402 {
403         struct hrtimer *timer = addr;
404
405         switch (state) {
406         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
407                 hrtimer_cancel(timer);
408                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
409                 return 1;
410         default:
411                 return 0;
412         }
413 }
414
415 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
416         .name           = "hrtimer",
417         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
418         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
419         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
420         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
421 };
422
423 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
424 {
425         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
426 }
427
428 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
429 {
430         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
431 }
432
433 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
434 {
435         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
436 }
437
438 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
439 {
440         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
441 }
442
443 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
444                            enum hrtimer_mode mode);
445
446 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
447                            enum hrtimer_mode mode)
448 {
449         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
450         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
451 }
452 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
453
454 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
455 {
456         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
457 }
458
459 #else
460 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
461 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
462 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
463 #endif
464
465 static inline void
466 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
467            enum hrtimer_mode mode)
468 {
469         debug_hrtimer_init(timer);
470         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
471 }
472
473 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
474 {
475         debug_hrtimer_activate(timer);
476         trace_hrtimer_start(timer);
477 }
478
479 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
480 {
481         debug_hrtimer_deactivate(timer);
482         trace_hrtimer_cancel(timer);
483 }
484
485 /* High resolution timer related functions */
486 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
487
488 /*
489  * High resolution timer enabled ?
490  */
491 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
492
493 /*
494  * Enable / Disable high resolution mode
495  */
496 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
497 {
498         if (!strcmp(str, "off"))
499                 hrtimer_hres_enabled = 0;
500         else if (!strcmp(str, "on"))
501                 hrtimer_hres_enabled = 1;
502         else
503                 return 0;
504         return 1;
505 }
506
507 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
508
509 /*
510  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
511  */
512 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
513 {
514         return hrtimer_hres_enabled;
515 }
516
517 /*
518  * Is the high resolution mode active ?
519  */
520 static inline int hrtimer_hres_active(void)
521 {
522         return __this_cpu_read(hrtimer_bases.hres_active);
523 }
524
525 /*
526  * Reprogram the event source with checking both queues for the
527  * next event
528  * Called with interrupts disabled and base->lock held
529  */
530 static void
531 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
532 {
533         int i;
534         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
535         ktime_t expires, expires_next;
536
537         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
538
539         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
540                 struct hrtimer *timer;
541                 struct timerqueue_node *next;
542
543                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
544                 if (!next)
545                         continue;
546                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
547
548                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
549                 /*
550                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
551                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
552                  * false positive in clockevents_program_event()
553                  */
554                 if (expires.tv64 < 0)
555                         expires.tv64 = 0;
556                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
557                         expires_next = expires;
558         }
559
560         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
561                 return;
562
563         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
564
565         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
566                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
567 }
568
569 /*
570  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
571  *
572  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
573  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
574  * which the clock event device was armed.
575  *
576  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
577  */
578 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
579                              struct hrtimer_clock_base *base)
580 {
581         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
582         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
583         int res;
584
585         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
586
587         /*
588          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
589          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
590          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
591          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
592          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
593          */
594         if (hrtimer_callback_running(timer))
595                 return 0;
596
597         /*
598          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
599          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
600          * about that, just avoid to call into the tick code, which
601          * has now objections against negative expiry values.
602          */
603         if (expires.tv64 < 0)
604                 return -ETIME;
605
606         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
607                 return 0;
608
609         /*
610          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
611          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
612          * which we enforced in the hang detection. We want the system
613          * to make progress.
614          */
615         if (cpu_base->hang_detected)
616                 return 0;
617
618         /*
619          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
620          */
621         res = tick_program_event(expires, 0);
622         if (!IS_ERR_VALUE(res))
623                 cpu_base->expires_next = expires;
624         return res;
625 }
626
627 /*
628  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
629  */
630 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
631 {
632         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
633         base->hres_active = 0;
634 }
635
636 /*
637  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
638  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
639  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
640  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
641  */
642 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
643                                             struct hrtimer_clock_base *base,
644                                             int wakeup)
645 {
646         if (base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base)) {
647                 if (wakeup) {
648                         raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
649                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
650                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
651                 } else
652                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
653
654                 return 1;
655         }
656
657         return 0;
658 }
659
660 /*
661  * Retrigger next event is called after clock was set
662  *
663  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
664  */
665 static void retrigger_next_event(void *arg)
666 {
667         struct hrtimer_cpu_base *base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
668         struct timespec realtime_offset, xtim, wtm, sleep;
669
670         if (!hrtimer_hres_active())
671                 return;
672
673         /* Optimized out for !HIGH_RES */
674         get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(&xtim, &wtm, &sleep);
675         set_normalized_timespec(&realtime_offset, -wtm.tv_sec, -wtm.tv_nsec);
676
677         /* Adjust CLOCK_REALTIME offset */
678         raw_spin_lock(&base->lock);
679         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset =
680                 timespec_to_ktime(realtime_offset);
681         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset =
682                 timespec_to_ktime(sleep);
683
684         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
685         raw_spin_unlock(&base->lock);
686 }
687
688 /*
689  * Switch to high resolution mode
690  */
691 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
692 {
693         int i, cpu = smp_processor_id();
694         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
695         unsigned long flags;
696
697         if (base->hres_active)
698                 return 1;
699
700         local_irq_save(flags);
701
702         if (tick_init_highres()) {
703                 local_irq_restore(flags);
704                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
705                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
706                 return 0;
707         }
708         base->hres_active = 1;
709         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
710                 base->clock_base[i].resolution = KTIME_HIGH_RES;
711
712         tick_setup_sched_timer();
713
714         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
715         retrigger_next_event(NULL);
716         local_irq_restore(flags);
717         return 1;
718 }
719
720 #else
721
722 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
723 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
724 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
725 static inline void
726 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
727 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
728                                             struct hrtimer_clock_base *base,
729                                             int wakeup)
730 {
731         return 0;
732 }
733 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
734 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
735
736 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
737
738 /*
739  * Clock realtime was set
740  *
741  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
742  * clock.
743  *
744  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
745  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
746  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
747  * call the high resolution interrupt code.
748  */
749 void clock_was_set(void)
750 {
751 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
752         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
753         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
754 #endif
755         timerfd_clock_was_set();
756 }
757
758 /*
759  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
760  * interrupt (on the local CPU):
761  */
762 void hrtimers_resume(void)
763 {
764         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
765                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
766
767         retrigger_next_event(NULL);
768         timerfd_clock_was_set();
769 }
770
771 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
772 {
773 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
774         if (timer->start_site)
775                 return;
776         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
777         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
778         timer->start_pid = current->pid;
779 #endif
780 }
781
782 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
783 {
784 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
785         timer->start_site = NULL;
786 #endif
787 }
788
789 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
790 {
791 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
792         if (likely(!timer_stats_active))
793                 return;
794         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
795                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
796 #endif
797 }
798
799 /*
800  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
801  */
802 static inline
803 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
804 {
805         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
806 }
807
808 /**
809  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
810  * @timer:      hrtimer to forward
811  * @now:        forward past this time
812  * @interval:   the interval to forward
813  *
814  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
815  * Returns the number of overruns.
816  */
817 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
818 {
819         u64 orun = 1;
820         ktime_t delta;
821
822         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
823
824         if (delta.tv64 < 0)
825                 return 0;
826
827         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
828                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
829
830         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
831                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
832
833                 orun = ktime_divns(delta, incr);
834                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
835                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
836                         return orun;
837                 /*
838                  * This (and the ktime_add() below) is the
839                  * correction for exact:
840                  */
841                 orun++;
842         }
843         hrtimer_add_expires(timer, interval);
844
845         return orun;
846 }
847 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
848
849 /*
850  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
851  *
852  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
853  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
854  *
855  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
856  */
857 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
858                            struct hrtimer_clock_base *base)
859 {
860         debug_activate(timer);
861
862         timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
863         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
864
865         /*
866          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
867          * state of a possibly running callback.
868          */
869         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
870
871         return (&timer->node == base->active.next);
872 }
873
874 /*
875  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
876  *
877  * Caller must hold the base lock.
878  *
879  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
880  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
881  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
882  * anyway (e.g. timer interrupt)
883  */
884 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
885                              struct hrtimer_clock_base *base,
886                              unsigned long newstate, int reprogram)
887 {
888         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
889                 goto out;
890
891         if (&timer->node == timerqueue_getnext(&base->active)) {
892 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
893                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
894                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
895                         ktime_t expires;
896
897                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
898                                             base->offset);
899                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
900                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
901                 }
902 #endif
903         }
904         timerqueue_del(&base->active, &timer->node);
905         if (!timerqueue_getnext(&base->active))
906                 base->cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
907 out:
908         timer->state = newstate;
909 }
910
911 /*
912  * remove hrtimer, called with base lock held
913  */
914 static inline int
915 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
916 {
917         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
918                 unsigned long state;
919                 int reprogram;
920
921                 /*
922                  * Remove the timer and force reprogramming when high
923                  * resolution mode is active and the timer is on the current
924                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
925                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
926                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
927                  * rare case and less expensive than a smp call.
928                  */
929                 debug_deactivate(timer);
930                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
931                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
932                 /*
933                  * We must preserve the CALLBACK state flag here,
934                  * otherwise we could move the timer base in
935                  * switch_hrtimer_base.
936                  */
937                 state = timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK;
938                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
939                 return 1;
940         }
941         return 0;
942 }
943
944 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
945                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
946                 int wakeup)
947 {
948         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
949         unsigned long flags;
950         int ret, leftmost;
951
952         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
953
954         /* Remove an active timer from the queue: */
955         ret = remove_hrtimer(timer, base);
956
957         /* Switch the timer base, if necessary: */
958         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
959
960         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
961                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
962                 /*
963                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
964                  * to signal that they simply return xtime in
965                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
966                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
967                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
968                  */
969 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
970                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
971 #endif
972         }
973
974         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
975
976         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
977
978         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
979
980         /*
981          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
982          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
983          *
984          * XXX send_remote_softirq() ?
985          */
986         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases))
987                 hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base, wakeup);
988
989         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
990
991         return ret;
992 }
993
994 /**
995  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
996  * @timer:      the timer to be added
997  * @tim:        expiry time
998  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
999  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1000  *
1001  * Returns:
1002  *  0 on success
1003  *  1 when the timer was active
1004  */
1005 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1006                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1007 {
1008         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1009 }
1010 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1011
1012 /**
1013  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1014  * @timer:      the timer to be added
1015  * @tim:        expiry time
1016  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1017  *
1018  * Returns:
1019  *  0 on success
1020  *  1 when the timer was active
1021  */
1022 int
1023 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1024 {
1025         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1026 }
1027 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1028
1029
1030 /**
1031  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1032  * @timer:      hrtimer to stop
1033  *
1034  * Returns:
1035  *  0 when the timer was not active
1036  *  1 when the timer was active
1037  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1038  *    cannot be stopped
1039  */
1040 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1041 {
1042         struct hrtimer_clock_base *base;
1043         unsigned long flags;
1044         int ret = -1;
1045
1046         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1047
1048         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1049                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1050
1051         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1052
1053         return ret;
1054
1055 }
1056 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1057
1058 /**
1059  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1060  * @timer:      the timer to be cancelled
1061  *
1062  * Returns:
1063  *  0 when the timer was not active
1064  *  1 when the timer was active
1065  */
1066 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1067 {
1068         for (;;) {
1069                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1070
1071                 if (ret >= 0)
1072                         return ret;
1073                 cpu_relax();
1074         }
1075 }
1076 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1077
1078 /**
1079  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1080  * @timer:      the timer to read
1081  */
1082 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1083 {
1084         unsigned long flags;
1085         ktime_t rem;
1086
1087         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1088         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1089         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1090
1091         return rem;
1092 }
1093 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1094
1095 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1096 /**
1097  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1098  *
1099  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1100  * is pending.
1101  */
1102 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1103 {
1104         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1105         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1106         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1107         unsigned long flags;
1108         int i;
1109
1110         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1111
1112         if (!hrtimer_hres_active()) {
1113                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1114                         struct hrtimer *timer;
1115                         struct timerqueue_node *next;
1116
1117                         next = timerqueue_getnext(&base->active);
1118                         if (!next)
1119                                 continue;
1120
1121                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
1122                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1123                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1124                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1125                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1126                 }
1127         }
1128
1129         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1130
1131         if (mindelta.tv64 < 0)
1132                 mindelta.tv64 = 0;
1133         return mindelta;
1134 }
1135 #endif
1136
1137 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1138                            enum hrtimer_mode mode)
1139 {
1140         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1141         int base;
1142
1143         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1144
1145         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1146
1147         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1148                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1149
1150         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1151         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1152         timerqueue_init(&timer->node);
1153
1154 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1155         timer->start_site = NULL;
1156         timer->start_pid = -1;
1157         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1158 #endif
1159 }
1160
1161 /**
1162  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1163  * @timer:      the timer to be initialized
1164  * @clock_id:   the clock to be used
1165  * @mode:       timer mode abs/rel
1166  */
1167 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1168                   enum hrtimer_mode mode)
1169 {
1170         debug_init(timer, clock_id, mode);
1171         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1172 }
1173 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1174
1175 /**
1176  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1177  * @which_clock: which clock to query
1178  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1179  *
1180  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1181  * variable pointed to by @tp.
1182  */
1183 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1184 {
1185         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1186         int base = hrtimer_clockid_to_base(which_clock);
1187
1188         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1189         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[base].resolution);
1190
1191         return 0;
1192 }
1193 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1194
1195 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1196 {
1197         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1198         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1199         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1200         int restart;
1201
1202         WARN_ON(!irqs_disabled());
1203
1204         debug_deactivate(timer);
1205         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1206         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1207         fn = timer->function;
1208
1209         /*
1210          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1211          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1212          * the timer base.
1213          */
1214         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1215         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1216         restart = fn(timer);
1217         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1218         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1219
1220         /*
1221          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1222          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1223          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1224          */
1225         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1226                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1227                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1228         }
1229
1230         WARN_ON_ONCE(!(timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK));
1231
1232         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1233 }
1234
1235 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1236
1237 /*
1238  * High resolution timer interrupt
1239  * Called with interrupts disabled
1240  */
1241 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1242 {
1243         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1244         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1245         int i, retries = 0;
1246
1247         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1248         cpu_base->nr_events++;
1249         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1250
1251         entry_time = now = ktime_get();
1252 retry:
1253         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1254
1255         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1256         /*
1257          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1258          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1259          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1260          * timers which run their callback and need to be requeued on
1261          * this CPU.
1262          */
1263         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1264
1265         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1266                 struct hrtimer_clock_base *base;
1267                 struct timerqueue_node *node;
1268                 ktime_t basenow;
1269
1270                 if (!(cpu_base->active_bases & (1 << i)))
1271                         continue;
1272
1273                 base = cpu_base->clock_base + i;
1274                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1275
1276                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1277                         struct hrtimer *timer;
1278
1279                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1280
1281                         /*
1282                          * The immediate goal for using the softexpires is
1283                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1284                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1285                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1286                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1287                          * overlapping intervals and instead use the simple
1288                          * BST we already have.
1289                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1290                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1291                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1292                          */
1293
1294                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1295                                 ktime_t expires;
1296
1297                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1298                                                     base->offset);
1299                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1300                                         expires_next = expires;
1301                                 break;
1302                         }
1303
1304                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1305                 }
1306         }
1307
1308         /*
1309          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1310          * against it.
1311          */
1312         cpu_base->expires_next = expires_next;
1313         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1314
1315         /* Reprogramming necessary ? */
1316         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1317             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1318                 cpu_base->hang_detected = 0;
1319                 return;
1320         }
1321
1322         /*
1323          * The next timer was already expired due to:
1324          * - tracing
1325          * - long lasting callbacks
1326          * - being scheduled away when running in a VM
1327          *
1328          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1329          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1330          * overreacting on some spurious event.
1331          */
1332         now = ktime_get();
1333         cpu_base->nr_retries++;
1334         if (++retries < 3)
1335                 goto retry;
1336         /*
1337          * Give the system a chance to do something else than looping
1338          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1339          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1340          * time away.
1341          */
1342         cpu_base->nr_hangs++;
1343         cpu_base->hang_detected = 1;
1344         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1345         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1346                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1347         /*
1348          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1349          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1350          */
1351         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1352                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1353         else
1354                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1355         tick_program_event(expires_next, 1);
1356         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1357                     ktime_to_ns(delta));
1358 }
1359
1360 /*
1361  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1362  * disabled.
1363  */
1364 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1365 {
1366         struct tick_device *td;
1367
1368         if (!hrtimer_hres_active())
1369                 return;
1370
1371         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1372         if (td && td->evtdev)
1373                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1374 }
1375
1376 /**
1377  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1378  *
1379  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1380  * the current cpu and check if there are any timers for which
1381  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1382  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1383  *
1384  */
1385 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1386 {
1387         unsigned long flags;
1388
1389         local_irq_save(flags);
1390         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1391         local_irq_restore(flags);
1392 }
1393
1394 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1395 {
1396         hrtimer_peek_ahead_timers();
1397 }
1398
1399 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1400
1401 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1402
1403 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1404
1405 /*
1406  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1407  *
1408  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1409  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1410  * not been done yet.
1411  */
1412 void hrtimer_run_pending(void)
1413 {
1414         if (hrtimer_hres_active())
1415                 return;
1416
1417         /*
1418          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1419          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1420          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1421          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1422          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1423          * deadlock vs. xtime_lock.
1424          */
1425         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1426                 hrtimer_switch_to_hres();
1427 }
1428
1429 /*
1430  * Called from hardirq context every jiffy
1431  */
1432 void hrtimer_run_queues(void)
1433 {
1434         struct timerqueue_node *node;
1435         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1436         struct hrtimer_clock_base *base;
1437         int index, gettime = 1;
1438
1439         if (hrtimer_hres_active())
1440                 return;
1441
1442         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1443                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1444                 if (!timerqueue_getnext(&base->active))
1445                         continue;
1446
1447                 if (gettime) {
1448                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1449                         gettime = 0;
1450                 }
1451
1452                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1453
1454                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1455                         struct hrtimer *timer;
1456
1457                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1458                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1459                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1460                                 break;
1461
1462                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1463                 }
1464                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1465         }
1466 }
1467
1468 /*
1469  * Sleep related functions:
1470  */
1471 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1472 {
1473         struct hrtimer_sleeper *t =
1474                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1475         struct task_struct *task = t->task;
1476
1477         t->task = NULL;
1478         if (task)
1479                 wake_up_process(task);
1480
1481         return HRTIMER_NORESTART;
1482 }
1483
1484 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1485 {
1486         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1487         sl->task = task;
1488 }
1489 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1490
1491 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1492 {
1493         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1494
1495         do {
1496                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1497                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1498                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1499                         t->task = NULL;
1500
1501                 if (likely(t->task))
1502                         schedule();
1503
1504                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1505                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1506
1507         } while (t->task && !signal_pending(current));
1508
1509         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1510
1511         return t->task == NULL;
1512 }
1513
1514 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1515 {
1516         struct timespec rmt;
1517         ktime_t rem;
1518
1519         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1520         if (rem.tv64 <= 0)
1521                 return 0;
1522         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1523
1524         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1525                 return -EFAULT;
1526
1527         return 1;
1528 }
1529
1530 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1531 {
1532         struct hrtimer_sleeper t;
1533         struct timespec __user  *rmtp;
1534         int ret = 0;
1535
1536         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1537                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1538         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1539
1540         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1541                 goto out;
1542
1543         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1544         if (rmtp) {
1545                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1546                 if (ret <= 0)
1547                         goto out;
1548         }
1549
1550         /* The other values in restart are already filled in */
1551         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1552 out:
1553         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1554         return ret;
1555 }
1556
1557 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1558                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1559 {
1560         struct restart_block *restart;
1561         struct hrtimer_sleeper t;
1562         int ret = 0;
1563         unsigned long slack;
1564
1565         slack = current->timer_slack_ns;
1566         if (rt_task(current))
1567                 slack = 0;
1568
1569         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1570         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1571         if (do_nanosleep(&t, mode))
1572                 goto out;
1573
1574         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1575         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1576                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1577                 goto out;
1578         }
1579
1580         if (rmtp) {
1581                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1582                 if (ret <= 0)
1583                         goto out;
1584         }
1585
1586         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1587         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1588         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1589         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1590         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1591
1592         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1593 out:
1594         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1595         return ret;
1596 }
1597
1598 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1599                 struct timespec __user *, rmtp)
1600 {
1601         struct timespec tu;
1602
1603         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1604                 return -EFAULT;
1605
1606         if (!timespec_valid(&tu))
1607                 return -EINVAL;
1608
1609         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1610 }
1611
1612 /*
1613  * Functions related to boot-time initialization:
1614  */
1615 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1616 {
1617         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1618         int i;
1619
1620         raw_spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1621
1622         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1623                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1624                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1625         }
1626
1627         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1628 }
1629
1630 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1631
1632 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1633                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1634 {
1635         struct hrtimer *timer;
1636         struct timerqueue_node *node;
1637
1638         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1639                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1640                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1641                 debug_deactivate(timer);
1642
1643                 /*
1644                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1645                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1646                  * under us on another CPU
1647                  */
1648                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1649                 timer->base = new_base;
1650                 /*
1651                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1652                  * reprogram the event device in case the timer
1653                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1654                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1655                  * sort out already expired timers and reprogram the
1656                  * event device.
1657                  */
1658                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1659
1660                 /* Clear the migration state bit */
1661                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1662         }
1663 }
1664
1665 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1666 {
1667         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1668         int i;
1669
1670         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1671         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1672
1673         local_irq_disable();
1674         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1675         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1676         /*
1677          * The caller is globally serialized and nobody else
1678          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1679          */
1680         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1681         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1682
1683         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1684                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1685                                      &new_base->clock_base[i]);
1686         }
1687
1688         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1689         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1690
1691         /* Check, if we got expired work to do */
1692         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1693         local_irq_enable();
1694 }
1695
1696 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1697
1698 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1699                                         unsigned long action, void *hcpu)
1700 {
1701         int scpu = (long)hcpu;
1702
1703         switch (action) {
1704
1705         case CPU_UP_PREPARE:
1706         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1707                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1708                 break;
1709
1710 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1711         case CPU_DYING:
1712         case CPU_DYING_FROZEN:
1713                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1714                 break;
1715         case CPU_DEAD:
1716         case CPU_DEAD_FROZEN:
1717         {
1718                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1719                 migrate_hrtimers(scpu);
1720                 break;
1721         }
1722 #endif
1723
1724         default:
1725                 break;
1726         }
1727
1728         return NOTIFY_OK;
1729 }
1730
1731 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1732         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1733 };
1734
1735 void __init hrtimers_init(void)
1736 {
1737         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1738                           (void *)(long)smp_processor_id());
1739         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1740 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1741         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1742 #endif
1743 }
1744
1745 /**
1746  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1747  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1748  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1749  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1750  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1751  */
1752 int __sched
1753 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1754                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1755 {
1756         struct hrtimer_sleeper t;
1757
1758         /*
1759          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1760          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1761          */
1762         if (expires && !expires->tv64) {
1763                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1764                 return 0;
1765         }
1766
1767         /*
1768          * A NULL parameter means "infinite"
1769          */
1770         if (!expires) {
1771                 schedule();
1772                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1773                 return -EINTR;
1774         }
1775
1776         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1777         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1778
1779         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1780
1781         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1782         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1783                 t.task = NULL;
1784
1785         if (likely(t.task))
1786                 schedule();
1787
1788         hrtimer_cancel(&t.timer);
1789         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1790
1791         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1792
1793         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1794 }
1795
1796 /**
1797  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1798  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1799  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1800  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1801  *
1802  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1803  * elapsed. The routine will return immediately unless
1804  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1805  *
1806  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1807  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1808  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1809  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1810  *
1811  * You can set the task state as follows -
1812  *
1813  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1814  * pass before the routine returns.
1815  *
1816  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1817  * delivered to the current task.
1818  *
1819  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1820  * routine returns.
1821  *
1822  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1823  */
1824 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1825                                      const enum hrtimer_mode mode)
1826 {
1827         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1828                                               CLOCK_MONOTONIC);
1829 }
1830 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1831
1832 /**
1833  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1834  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1835  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1836  *
1837  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1838  * elapsed. The routine will return immediately unless
1839  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1840  *
1841  * You can set the task state as follows -
1842  *
1843  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1844  * pass before the routine returns.
1845  *
1846  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1847  * delivered to the current task.
1848  *
1849  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1850  * routine returns.
1851  *
1852  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1853  */
1854 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1855                                const enum hrtimer_mode mode)
1856 {
1857         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1858 }
1859 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);