b17657d8d81aca4913a6e1d8cdbfa6885ab9dddd
[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/irq.h>
36 #include <linux/module.h>
37 #include <linux/percpu.h>
38 #include <linux/hrtimer.h>
39 #include <linux/notifier.h>
40 #include <linux/syscalls.h>
41 #include <linux/kallsyms.h>
42 #include <linux/interrupt.h>
43 #include <linux/tick.h>
44 #include <linux/seq_file.h>
45 #include <linux/err.h>
46 #include <linux/debugobjects.h>
47
48 #include <asm/uaccess.h>
49
50 /**
51  * ktime_get - get the monotonic time in ktime_t format
52  *
53  * returns the time in ktime_t format
54  */
55 ktime_t ktime_get(void)
56 {
57         struct timespec now;
58
59         ktime_get_ts(&now);
60
61         return timespec_to_ktime(now);
62 }
63 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
64
65 /**
66  * ktime_get_real - get the real (wall-) time in ktime_t format
67  *
68  * returns the time in ktime_t format
69  */
70 ktime_t ktime_get_real(void)
71 {
72         struct timespec now;
73
74         getnstimeofday(&now);
75
76         return timespec_to_ktime(now);
77 }
78
79 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real);
80
81 /*
82  * The timer bases:
83  *
84  * Note: If we want to add new timer bases, we have to skip the two
85  * clock ids captured by the cpu-timers. We do this by holding empty
86  * entries rather than doing math adjustment of the clock ids.
87  * This ensures that we capture erroneous accesses to these clock ids
88  * rather than moving them into the range of valid clock id's.
89  */
90 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
91 {
92
93         .clock_base =
94         {
95                 {
96                         .index = CLOCK_REALTIME,
97                         .get_time = &ktime_get_real,
98                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
99                 },
100                 {
101                         .index = CLOCK_MONOTONIC,
102                         .get_time = &ktime_get,
103                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
104                 },
105         }
106 };
107
108 /**
109  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
110  * @ts:         pointer to timespec variable
111  *
112  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
113  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
114  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
115  */
116 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
117 {
118         struct timespec tomono;
119         unsigned long seq;
120
121         do {
122                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
123                 getnstimeofday(ts);
124                 tomono = wall_to_monotonic;
125
126         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
127
128         set_normalized_timespec(ts, ts->tv_sec + tomono.tv_sec,
129                                 ts->tv_nsec + tomono.tv_nsec);
130 }
131 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
132
133 /*
134  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
135  * wall_to_monotonic.
136  */
137 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
138 {
139         ktime_t xtim, tomono;
140         struct timespec xts, tom;
141         unsigned long seq;
142
143         do {
144                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
145                 xts = current_kernel_time();
146                 tom = wall_to_monotonic;
147         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
148
149         xtim = timespec_to_ktime(xts);
150         tomono = timespec_to_ktime(tom);
151         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].softirq_time = xtim;
152         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].softirq_time =
153                 ktime_add(xtim, tomono);
154 }
155
156 /*
157  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
158  * single place
159  */
160 #ifdef CONFIG_SMP
161
162 /*
163  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
164  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
165  * locked, and the base itself is locked too.
166  *
167  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
168  * be found on the lists/queues.
169  *
170  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
171  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
172  * locked.
173  */
174 static
175 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
176                                              unsigned long *flags)
177 {
178         struct hrtimer_clock_base *base;
179
180         for (;;) {
181                 base = timer->base;
182                 if (likely(base != NULL)) {
183                         spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
184                         if (likely(base == timer->base))
185                                 return base;
186                         /* The timer has migrated to another CPU: */
187                         spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
188                 }
189                 cpu_relax();
190         }
191 }
192
193 /*
194  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
195  */
196 static inline struct hrtimer_clock_base *
197 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
198 {
199         struct hrtimer_clock_base *new_base;
200         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
201
202         new_cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
203         new_base = &new_cpu_base->clock_base[base->index];
204
205         if (base != new_base) {
206                 /*
207                  * We are trying to schedule the timer on the local CPU.
208                  * However we can't change timer's base while it is running,
209                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
210                  * the event source in the high resolution case. The softirq
211                  * code will take care of this when the timer function has
212                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
213                  * the timer is enqueued.
214                  */
215                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
216                         return base;
217
218                 /* See the comment in lock_timer_base() */
219                 timer->base = NULL;
220                 spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
221                 spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
222                 timer->base = new_base;
223         }
224         return new_base;
225 }
226
227 #else /* CONFIG_SMP */
228
229 static inline struct hrtimer_clock_base *
230 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
231 {
232         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
233
234         spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
235
236         return base;
237 }
238
239 # define switch_hrtimer_base(t, b)      (b)
240
241 #endif  /* !CONFIG_SMP */
242
243 /*
244  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
245  * too large for inlining:
246  */
247 #if BITS_PER_LONG < 64
248 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
249 /**
250  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
251  * @kt:         addend
252  * @nsec:       the scalar nsec value to add
253  *
254  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
255  */
256 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
257 {
258         ktime_t tmp;
259
260         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
261                 tmp.tv64 = nsec;
262         } else {
263                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
264
265                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
266         }
267
268         return ktime_add(kt, tmp);
269 }
270
271 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
272
273 /**
274  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
275  * @kt:         minuend
276  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
277  *
278  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
279  */
280 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
281 {
282         ktime_t tmp;
283
284         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
285                 tmp.tv64 = nsec;
286         } else {
287                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
288
289                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
290         }
291
292         return ktime_sub(kt, tmp);
293 }
294
295 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
296 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
297
298 /*
299  * Divide a ktime value by a nanosecond value
300  */
301 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
302 {
303         u64 dclc;
304         int sft = 0;
305
306         dclc = ktime_to_ns(kt);
307         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
308         while (div >> 32) {
309                 sft++;
310                 div >>= 1;
311         }
312         dclc >>= sft;
313         do_div(dclc, (unsigned long) div);
314
315         return dclc;
316 }
317 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
318
319 /*
320  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
321  */
322 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
323 {
324         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
325
326         /*
327          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
328          * return to user space in a timespec:
329          */
330         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
331                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
332
333         return res;
334 }
335
336 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
337
338 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
339
340 /*
341  * fixup_init is called when:
342  * - an active object is initialized
343  */
344 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
345 {
346         struct hrtimer *timer = addr;
347
348         switch (state) {
349         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
350                 hrtimer_cancel(timer);
351                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
352                 return 1;
353         default:
354                 return 0;
355         }
356 }
357
358 /*
359  * fixup_activate is called when:
360  * - an active object is activated
361  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
362  */
363 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
364 {
365         switch (state) {
366
367         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
368                 WARN_ON_ONCE(1);
369                 return 0;
370
371         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
372                 WARN_ON(1);
373
374         default:
375                 return 0;
376         }
377 }
378
379 /*
380  * fixup_free is called when:
381  * - an active object is freed
382  */
383 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
384 {
385         struct hrtimer *timer = addr;
386
387         switch (state) {
388         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
389                 hrtimer_cancel(timer);
390                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
391                 return 1;
392         default:
393                 return 0;
394         }
395 }
396
397 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
398         .name           = "hrtimer",
399         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
400         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
401         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
402 };
403
404 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
405 {
406         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
407 }
408
409 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
410 {
411         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
412 }
413
414 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
415 {
416         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
417 }
418
419 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
420 {
421         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
422 }
423
424 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
425                            enum hrtimer_mode mode);
426
427 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
428                            enum hrtimer_mode mode)
429 {
430         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
431         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
432 }
433
434 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
435 {
436         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
437 }
438
439 #else
440 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
441 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
442 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
443 #endif
444
445 /*
446  * Check, whether the timer is on the callback pending list
447  */
448 static inline int hrtimer_cb_pending(const struct hrtimer *timer)
449 {
450         return timer->state & HRTIMER_STATE_PENDING;
451 }
452
453 /*
454  * Remove a timer from the callback pending list
455  */
456 static inline void hrtimer_remove_cb_pending(struct hrtimer *timer)
457 {
458         list_del_init(&timer->cb_entry);
459 }
460
461 /* High resolution timer related functions */
462 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
463
464 /*
465  * High resolution timer enabled ?
466  */
467 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
468
469 /*
470  * Enable / Disable high resolution mode
471  */
472 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
473 {
474         if (!strcmp(str, "off"))
475                 hrtimer_hres_enabled = 0;
476         else if (!strcmp(str, "on"))
477                 hrtimer_hres_enabled = 1;
478         else
479                 return 0;
480         return 1;
481 }
482
483 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
484
485 /*
486  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
487  */
488 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
489 {
490         return hrtimer_hres_enabled;
491 }
492
493 /*
494  * Is the high resolution mode active ?
495  */
496 static inline int hrtimer_hres_active(void)
497 {
498         return __get_cpu_var(hrtimer_bases).hres_active;
499 }
500
501 /*
502  * Reprogram the event source with checking both queues for the
503  * next event
504  * Called with interrupts disabled and base->lock held
505  */
506 static void hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
507 {
508         int i;
509         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
510         ktime_t expires;
511
512         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
513
514         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
515                 struct hrtimer *timer;
516
517                 if (!base->first)
518                         continue;
519                 timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
520                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
521                 if (expires.tv64 < cpu_base->expires_next.tv64)
522                         cpu_base->expires_next = expires;
523         }
524
525         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
526                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
527 }
528
529 /*
530  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
531  *
532  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
533  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
534  * which the clock event device was armed.
535  *
536  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
537  */
538 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
539                              struct hrtimer_clock_base *base)
540 {
541         ktime_t *expires_next = &__get_cpu_var(hrtimer_bases).expires_next;
542         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
543         int res;
544
545         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
546
547         /*
548          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
549          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
550          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
551          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
552          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
553          */
554         if (hrtimer_callback_running(timer))
555                 return 0;
556
557         /*
558          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
559          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
560          * about that, just avoid to call into the tick code, which
561          * has now objections against negative expiry values.
562          */
563         if (expires.tv64 < 0)
564                 return -ETIME;
565
566         if (expires.tv64 >= expires_next->tv64)
567                 return 0;
568
569         /*
570          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
571          */
572         res = tick_program_event(expires, 0);
573         if (!IS_ERR_VALUE(res))
574                 *expires_next = expires;
575         return res;
576 }
577
578
579 /*
580  * Retrigger next event is called after clock was set
581  *
582  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
583  */
584 static void retrigger_next_event(void *arg)
585 {
586         struct hrtimer_cpu_base *base;
587         struct timespec realtime_offset;
588         unsigned long seq;
589
590         if (!hrtimer_hres_active())
591                 return;
592
593         do {
594                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
595                 set_normalized_timespec(&realtime_offset,
596                                         -wall_to_monotonic.tv_sec,
597                                         -wall_to_monotonic.tv_nsec);
598         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
599
600         base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
601
602         /* Adjust CLOCK_REALTIME offset */
603         spin_lock(&base->lock);
604         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].offset =
605                 timespec_to_ktime(realtime_offset);
606
607         hrtimer_force_reprogram(base);
608         spin_unlock(&base->lock);
609 }
610
611 /*
612  * Clock realtime was set
613  *
614  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
615  * clock.
616  *
617  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
618  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
619  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
620  * call the high resolution interrupt code.
621  */
622 void clock_was_set(void)
623 {
624         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
625         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
626 }
627
628 /*
629  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
630  * interrupt (on the local CPU):
631  */
632 void hres_timers_resume(void)
633 {
634         /* Retrigger the CPU local events: */
635         retrigger_next_event(NULL);
636 }
637
638 /*
639  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
640  */
641 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
642 {
643         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
644         base->hres_active = 0;
645 }
646
647 /*
648  * Initialize the high resolution related parts of a hrtimer
649  */
650 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer)
651 {
652 }
653
654 /*
655  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
656  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
657  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
658  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
659  */
660 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
661                                             struct hrtimer_clock_base *base)
662 {
663         if (base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base)) {
664
665                 /* Timer is expired, act upon the callback mode */
666                 switch(timer->cb_mode) {
667                 case HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_RESTART:
668                         debug_hrtimer_deactivate(timer);
669                         /*
670                          * We can call the callback from here. No restart
671                          * happens, so no danger of recursion
672                          */
673                         BUG_ON(timer->function(timer) != HRTIMER_NORESTART);
674                         return 1;
675                 case HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ:
676                         /*
677                          * This is solely for the sched tick emulation with
678                          * dynamic tick support to ensure that we do not
679                          * restart the tick right on the edge and end up with
680                          * the tick timer in the softirq ! The calling site
681                          * takes care of this.
682                          */
683                         debug_hrtimer_deactivate(timer);
684                         return 1;
685                 case HRTIMER_CB_IRQSAFE:
686                 case HRTIMER_CB_SOFTIRQ:
687                         /*
688                          * Move everything else into the softirq pending list !
689                          */
690                         list_add_tail(&timer->cb_entry,
691                                       &base->cpu_base->cb_pending);
692                         timer->state = HRTIMER_STATE_PENDING;
693                         return 1;
694                 default:
695                         BUG();
696                 }
697         }
698         return 0;
699 }
700
701 /*
702  * Switch to high resolution mode
703  */
704 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
705 {
706         int cpu = smp_processor_id();
707         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
708         unsigned long flags;
709
710         if (base->hres_active)
711                 return 1;
712
713         local_irq_save(flags);
714
715         if (tick_init_highres()) {
716                 local_irq_restore(flags);
717                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
718                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
719                 return 0;
720         }
721         base->hres_active = 1;
722         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].resolution = KTIME_HIGH_RES;
723         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].resolution = KTIME_HIGH_RES;
724
725         tick_setup_sched_timer();
726
727         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
728         retrigger_next_event(NULL);
729         local_irq_restore(flags);
730         printk(KERN_DEBUG "Switched to high resolution mode on CPU %d\n",
731                smp_processor_id());
732         return 1;
733 }
734
735 static inline void hrtimer_raise_softirq(void)
736 {
737         raise_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ);
738 }
739
740 #else
741
742 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
743 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
744 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
745 static inline void hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
746 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
747                                             struct hrtimer_clock_base *base)
748 {
749         return 0;
750 }
751 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
752 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer) { }
753 static inline int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
754                                     struct hrtimer_clock_base *base)
755 {
756         return 0;
757 }
758 static inline void hrtimer_raise_softirq(void) { }
759
760 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
761
762 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
763 void __timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer, void *addr)
764 {
765         if (timer->start_site)
766                 return;
767
768         timer->start_site = addr;
769         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
770         timer->start_pid = current->pid;
771 }
772 #endif
773
774 /*
775  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
776  */
777 static inline
778 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
779 {
780         spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
781 }
782
783 /**
784  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
785  * @timer:      hrtimer to forward
786  * @now:        forward past this time
787  * @interval:   the interval to forward
788  *
789  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
790  * Returns the number of overruns.
791  */
792 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
793 {
794         u64 orun = 1;
795         ktime_t delta;
796
797         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
798
799         if (delta.tv64 < 0)
800                 return 0;
801
802         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
803                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
804
805         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
806                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
807
808                 orun = ktime_divns(delta, incr);
809                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
810                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
811                         return orun;
812                 /*
813                  * This (and the ktime_add() below) is the
814                  * correction for exact:
815                  */
816                 orun++;
817         }
818         hrtimer_add_expires(timer, interval);
819
820         return orun;
821 }
822 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
823
824 /*
825  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
826  *
827  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
828  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
829  */
830 static void enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
831                             struct hrtimer_clock_base *base, int reprogram)
832 {
833         struct rb_node **link = &base->active.rb_node;
834         struct rb_node *parent = NULL;
835         struct hrtimer *entry;
836         int leftmost = 1;
837
838         debug_hrtimer_activate(timer);
839
840         /*
841          * Find the right place in the rbtree:
842          */
843         while (*link) {
844                 parent = *link;
845                 entry = rb_entry(parent, struct hrtimer, node);
846                 /*
847                  * We dont care about collisions. Nodes with
848                  * the same expiry time stay together.
849                  */
850                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) <
851                                 hrtimer_get_expires_tv64(entry)) {
852                         link = &(*link)->rb_left;
853                 } else {
854                         link = &(*link)->rb_right;
855                         leftmost = 0;
856                 }
857         }
858
859         /*
860          * Insert the timer to the rbtree and check whether it
861          * replaces the first pending timer
862          */
863         if (leftmost) {
864                 /*
865                  * Reprogram the clock event device. When the timer is already
866                  * expired hrtimer_enqueue_reprogram has either called the
867                  * callback or added it to the pending list and raised the
868                  * softirq.
869                  *
870                  * This is a NOP for !HIGHRES
871                  */
872                 if (reprogram && hrtimer_enqueue_reprogram(timer, base))
873                         return;
874
875                 base->first = &timer->node;
876         }
877
878         rb_link_node(&timer->node, parent, link);
879         rb_insert_color(&timer->node, &base->active);
880         /*
881          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
882          * state of a possibly running callback.
883          */
884         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
885 }
886
887 /*
888  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
889  *
890  * Caller must hold the base lock.
891  *
892  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
893  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
894  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
895  * anyway (e.g. timer interrupt)
896  */
897 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
898                              struct hrtimer_clock_base *base,
899                              unsigned long newstate, int reprogram)
900 {
901         /* High res. callback list. NOP for !HIGHRES */
902         if (hrtimer_cb_pending(timer))
903                 hrtimer_remove_cb_pending(timer);
904         else {
905                 /*
906                  * Remove the timer from the rbtree and replace the
907                  * first entry pointer if necessary.
908                  */
909                 if (base->first == &timer->node) {
910                         base->first = rb_next(&timer->node);
911                         /* Reprogram the clock event device. if enabled */
912                         if (reprogram && hrtimer_hres_active())
913                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base);
914                 }
915                 rb_erase(&timer->node, &base->active);
916         }
917         timer->state = newstate;
918 }
919
920 /*
921  * remove hrtimer, called with base lock held
922  */
923 static inline int
924 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
925 {
926         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
927                 int reprogram;
928
929                 /*
930                  * Remove the timer and force reprogramming when high
931                  * resolution mode is active and the timer is on the current
932                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
933                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
934                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
935                  * rare case and less expensive than a smp call.
936                  */
937                 debug_hrtimer_deactivate(timer);
938                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
939                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
940                 __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE,
941                                  reprogram);
942                 return 1;
943         }
944         return 0;
945 }
946
947 /**
948  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an relative timer on the current CPU
949  * @timer:      the timer to be added
950  * @tim:        expiry time
951  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
952  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
953  *
954  * Returns:
955  *  0 on success
956  *  1 when the timer was active
957  */
958 int
959 hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, unsigned long delta_ns,
960                         const enum hrtimer_mode mode)
961 {
962         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
963         unsigned long flags;
964         int ret, raise;
965
966         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
967
968         /* Remove an active timer from the queue: */
969         ret = remove_hrtimer(timer, base);
970
971         /* Switch the timer base, if necessary: */
972         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base);
973
974         if (mode == HRTIMER_MODE_REL) {
975                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
976                 /*
977                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
978                  * to signal that they simply return xtime in
979                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
980                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
981                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
982                  */
983 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
984                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
985 #endif
986         }
987
988         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
989
990         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
991
992         /*
993          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
994          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
995          */
996         enqueue_hrtimer(timer, new_base,
997                         new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases));
998
999         /*
1000          * The timer may be expired and moved to the cb_pending
1001          * list. We can not raise the softirq with base lock held due
1002          * to a possible deadlock with runqueue lock.
1003          */
1004         raise = timer->state == HRTIMER_STATE_PENDING;
1005
1006         /*
1007          * We use preempt_disable to prevent this task from migrating after
1008          * setting up the softirq and raising it. Otherwise, if me migrate
1009          * we will raise the softirq on the wrong CPU.
1010          */
1011         preempt_disable();
1012
1013         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1014
1015         if (raise)
1016                 hrtimer_raise_softirq();
1017         preempt_enable();
1018
1019         return ret;
1020 }
1021 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1022
1023 /**
1024  * hrtimer_start - (re)start an relative timer on the current CPU
1025  * @timer:      the timer to be added
1026  * @tim:        expiry time
1027  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1028  *
1029  * Returns:
1030  *  0 on success
1031  *  1 when the timer was active
1032  */
1033 int
1034 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1035 {
1036         return hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode);
1037 }
1038 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1039
1040
1041 /**
1042  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1043  * @timer:      hrtimer to stop
1044  *
1045  * Returns:
1046  *  0 when the timer was not active
1047  *  1 when the timer was active
1048  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1049  *    cannot be stopped
1050  */
1051 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1052 {
1053         struct hrtimer_clock_base *base;
1054         unsigned long flags;
1055         int ret = -1;
1056
1057         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1058
1059         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1060                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1061
1062         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1063
1064         return ret;
1065
1066 }
1067 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1068
1069 /**
1070  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1071  * @timer:      the timer to be cancelled
1072  *
1073  * Returns:
1074  *  0 when the timer was not active
1075  *  1 when the timer was active
1076  */
1077 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1078 {
1079         for (;;) {
1080                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1081
1082                 if (ret >= 0)
1083                         return ret;
1084                 cpu_relax();
1085         }
1086 }
1087 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1088
1089 /**
1090  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1091  * @timer:      the timer to read
1092  */
1093 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1094 {
1095         struct hrtimer_clock_base *base;
1096         unsigned long flags;
1097         ktime_t rem;
1098
1099         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1100         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1101         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1102
1103         return rem;
1104 }
1105 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1106
1107 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1108 /**
1109  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1110  *
1111  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1112  * is pending.
1113  */
1114 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1115 {
1116         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1117         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1118         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1119         unsigned long flags;
1120         int i;
1121
1122         spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1123
1124         if (!hrtimer_hres_active()) {
1125                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1126                         struct hrtimer *timer;
1127
1128                         if (!base->first)
1129                                 continue;
1130
1131                         timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
1132                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1133                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1134                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1135                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1136                 }
1137         }
1138
1139         spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1140
1141         if (mindelta.tv64 < 0)
1142                 mindelta.tv64 = 0;
1143         return mindelta;
1144 }
1145 #endif
1146
1147 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1148                            enum hrtimer_mode mode)
1149 {
1150         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1151
1152         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1153
1154         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1155
1156         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1157                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1158
1159         timer->base = &cpu_base->clock_base[clock_id];
1160         INIT_LIST_HEAD(&timer->cb_entry);
1161         hrtimer_init_timer_hres(timer);
1162
1163 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1164         timer->start_site = NULL;
1165         timer->start_pid = -1;
1166         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1167 #endif
1168 }
1169
1170 /**
1171  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1172  * @timer:      the timer to be initialized
1173  * @clock_id:   the clock to be used
1174  * @mode:       timer mode abs/rel
1175  */
1176 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1177                   enum hrtimer_mode mode)
1178 {
1179         debug_hrtimer_init(timer);
1180         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1181 }
1182 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1183
1184 /**
1185  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1186  * @which_clock: which clock to query
1187  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1188  *
1189  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1190  * variable pointed to by @tp.
1191  */
1192 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1193 {
1194         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1195
1196         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1197         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[which_clock].resolution);
1198
1199         return 0;
1200 }
1201 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1202
1203 static void run_hrtimer_pending(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
1204 {
1205         spin_lock_irq(&cpu_base->lock);
1206
1207         while (!list_empty(&cpu_base->cb_pending)) {
1208                 enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1209                 struct hrtimer *timer;
1210                 int restart;
1211
1212                 timer = list_entry(cpu_base->cb_pending.next,
1213                                    struct hrtimer, cb_entry);
1214
1215                 debug_hrtimer_deactivate(timer);
1216                 timer_stats_account_hrtimer(timer);
1217
1218                 fn = timer->function;
1219                 __remove_hrtimer(timer, timer->base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1220                 spin_unlock_irq(&cpu_base->lock);
1221
1222                 restart = fn(timer);
1223
1224                 spin_lock_irq(&cpu_base->lock);
1225
1226                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1227                 if (restart == HRTIMER_RESTART) {
1228                         BUG_ON(hrtimer_active(timer));
1229                         /*
1230                          * Enqueue the timer, allow reprogramming of the event
1231                          * device
1232                          */
1233                         enqueue_hrtimer(timer, timer->base, 1);
1234                 } else if (hrtimer_active(timer)) {
1235                         /*
1236                          * If the timer was rearmed on another CPU, reprogram
1237                          * the event device.
1238                          */
1239                         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1240
1241                         if (base->first == &timer->node &&
1242                             hrtimer_reprogram(timer, base)) {
1243                                 /*
1244                                  * Timer is expired. Thus move it from tree to
1245                                  * pending list again.
1246                                  */
1247                                 __remove_hrtimer(timer, base,
1248                                                  HRTIMER_STATE_PENDING, 0);
1249                                 list_add_tail(&timer->cb_entry,
1250                                               &base->cpu_base->cb_pending);
1251                         }
1252                 }
1253         }
1254         spin_unlock_irq(&cpu_base->lock);
1255 }
1256
1257 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer)
1258 {
1259         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1260         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1261         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1262         int restart;
1263
1264         debug_hrtimer_deactivate(timer);
1265         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1266         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1267
1268         fn = timer->function;
1269         if (timer->cb_mode == HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ) {
1270                 /*
1271                  * Used for scheduler timers, avoid lock inversion with
1272                  * rq->lock and tasklist_lock.
1273                  *
1274                  * These timers are required to deal with enqueue expiry
1275                  * themselves and are not allowed to migrate.
1276                  */
1277                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1278                 restart = fn(timer);
1279                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1280         } else
1281                 restart = fn(timer);
1282
1283         /*
1284          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer to avoid
1285          * reprogramming of the event hardware. This happens at the end of this
1286          * function anyway.
1287          */
1288         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1289                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1290                 enqueue_hrtimer(timer, base, 0);
1291         }
1292         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1293 }
1294
1295 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1296
1297 /*
1298  * High resolution timer interrupt
1299  * Called with interrupts disabled
1300  */
1301 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1302 {
1303         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1304         struct hrtimer_clock_base *base;
1305         ktime_t expires_next, now;
1306         int i, raise = 0;
1307
1308         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1309         cpu_base->nr_events++;
1310         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1311
1312  retry:
1313         now = ktime_get();
1314
1315         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1316
1317         base = cpu_base->clock_base;
1318
1319         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1320                 ktime_t basenow;
1321                 struct rb_node *node;
1322
1323                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1324
1325                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1326
1327                 while ((node = base->first)) {
1328                         struct hrtimer *timer;
1329
1330                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1331
1332                         /*
1333                          * The immediate goal for using the softexpires is
1334                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1335                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1336                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1337                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1338                          * overlapping intervals and instead use the simple
1339                          * BST we already have.
1340                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1341                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1342                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1343                          */
1344
1345                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1346                                 ktime_t expires;
1347
1348                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1349                                                     base->offset);
1350                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1351                                         expires_next = expires;
1352                                 break;
1353                         }
1354
1355                         /* Move softirq callbacks to the pending list */
1356                         if (timer->cb_mode == HRTIMER_CB_SOFTIRQ) {
1357                                 __remove_hrtimer(timer, base,
1358                                                  HRTIMER_STATE_PENDING, 0);
1359                                 list_add_tail(&timer->cb_entry,
1360                                               &base->cpu_base->cb_pending);
1361                                 raise = 1;
1362                                 continue;
1363                         }
1364
1365                         __run_hrtimer(timer);
1366                 }
1367                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1368                 base++;
1369         }
1370
1371         cpu_base->expires_next = expires_next;
1372
1373         /* Reprogramming necessary ? */
1374         if (expires_next.tv64 != KTIME_MAX) {
1375                 if (tick_program_event(expires_next, 0))
1376                         goto retry;
1377         }
1378
1379         /* Raise softirq ? */
1380         if (raise)
1381                 raise_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ);
1382 }
1383
1384 /**
1385  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1386  *
1387  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1388  * the current cpu and check if there are any timers for which
1389  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1390  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1391  *
1392  */
1393 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1394 {
1395         unsigned long flags;
1396         struct tick_device *td;
1397         struct clock_event_device *dev;
1398         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1399         if (hrtimer_hres_active())
1400                 return;
1401
1402         local_irq_save(flags);
1403         cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1404         if (!cpu_base->hres_active)
1405                 goto out;
1406
1407         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1408         if (!td)
1409                 goto out;
1410         dev = td->evtdev;
1411         if (!dev)
1412                 goto out;
1413         hrtimer_interrupt(dev);
1414 out:
1415         local_irq_restore(flags);
1416 }
1417
1418 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1419 {
1420         run_hrtimer_pending(&__get_cpu_var(hrtimer_bases));
1421 }
1422
1423 #endif  /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1424
1425 /*
1426  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1427  *
1428  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1429  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1430  * not been done yet.
1431  */
1432 void hrtimer_run_pending(void)
1433 {
1434         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1435
1436         if (hrtimer_hres_active())
1437                 return;
1438
1439         /*
1440          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1441          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1442          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1443          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1444          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1445          * deadlock vs. xtime_lock.
1446          */
1447         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1448                 hrtimer_switch_to_hres();
1449
1450         run_hrtimer_pending(cpu_base);
1451 }
1452
1453 /*
1454  * Called from hardirq context every jiffy
1455  */
1456 void hrtimer_run_queues(void)
1457 {
1458         struct rb_node *node;
1459         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1460         struct hrtimer_clock_base *base;
1461         int index, gettime = 1;
1462
1463         if (hrtimer_hres_active())
1464                 return;
1465
1466         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1467                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1468
1469                 if (!base->first)
1470                         continue;
1471
1472                 if (base->get_softirq_time)
1473                         base->softirq_time = base->get_softirq_time();
1474                 else if (gettime) {
1475                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1476                         gettime = 0;
1477                 }
1478
1479                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1480
1481                 while ((node = base->first)) {
1482                         struct hrtimer *timer;
1483
1484                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1485                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1486                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1487                                 break;
1488
1489                         if (timer->cb_mode == HRTIMER_CB_SOFTIRQ) {
1490                                 __remove_hrtimer(timer, base,
1491                                         HRTIMER_STATE_PENDING, 0);
1492                                 list_add_tail(&timer->cb_entry,
1493                                         &base->cpu_base->cb_pending);
1494                                 continue;
1495                         }
1496
1497                         __run_hrtimer(timer);
1498                 }
1499                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1500         }
1501 }
1502
1503 /*
1504  * Sleep related functions:
1505  */
1506 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1507 {
1508         struct hrtimer_sleeper *t =
1509                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1510         struct task_struct *task = t->task;
1511
1512         t->task = NULL;
1513         if (task)
1514                 wake_up_process(task);
1515
1516         return HRTIMER_NORESTART;
1517 }
1518
1519 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1520 {
1521         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1522         sl->task = task;
1523 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1524         sl->timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1525 #endif
1526 }
1527
1528 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1529 {
1530         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1531
1532         do {
1533                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1534                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1535                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1536                         t->task = NULL;
1537
1538                 if (likely(t->task))
1539                         schedule();
1540
1541                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1542                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1543
1544         } while (t->task && !signal_pending(current));
1545
1546         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1547
1548         return t->task == NULL;
1549 }
1550
1551 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1552 {
1553         struct timespec rmt;
1554         ktime_t rem;
1555
1556         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1557         if (rem.tv64 <= 0)
1558                 return 0;
1559         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1560
1561         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1562                 return -EFAULT;
1563
1564         return 1;
1565 }
1566
1567 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1568 {
1569         struct hrtimer_sleeper t;
1570         struct timespec __user  *rmtp;
1571         int ret = 0;
1572
1573         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.index,
1574                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1575         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1576
1577         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1578                 goto out;
1579
1580         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1581         if (rmtp) {
1582                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1583                 if (ret <= 0)
1584                         goto out;
1585         }
1586
1587         /* The other values in restart are already filled in */
1588         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1589 out:
1590         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1591         return ret;
1592 }
1593
1594 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1595                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1596 {
1597         struct restart_block *restart;
1598         struct hrtimer_sleeper t;
1599         int ret = 0;
1600         unsigned long slack;
1601
1602         slack = current->timer_slack_ns;
1603         if (rt_task(current))
1604                 slack = 0;
1605
1606         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1607         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1608         if (do_nanosleep(&t, mode))
1609                 goto out;
1610
1611         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1612         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1613                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1614                 goto out;
1615         }
1616
1617         if (rmtp) {
1618                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1619                 if (ret <= 0)
1620                         goto out;
1621         }
1622
1623         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1624         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1625         restart->nanosleep.index = t.timer.base->index;
1626         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1627         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1628
1629         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1630 out:
1631         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1632         return ret;
1633 }
1634
1635 asmlinkage long
1636 sys_nanosleep(struct timespec __user *rqtp, struct timespec __user *rmtp)
1637 {
1638         struct timespec tu;
1639
1640         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1641                 return -EFAULT;
1642
1643         if (!timespec_valid(&tu))
1644                 return -EINVAL;
1645
1646         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1647 }
1648
1649 /*
1650  * Functions related to boot-time initialization:
1651  */
1652 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1653 {
1654         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1655         int i;
1656
1657         spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1658
1659         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
1660                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1661
1662         INIT_LIST_HEAD(&cpu_base->cb_pending);
1663         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1664 }
1665
1666 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1667
1668 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1669                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1670 {
1671         struct hrtimer *timer;
1672         struct rb_node *node;
1673
1674         while ((node = rb_first(&old_base->active))) {
1675                 timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1676                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1677                 debug_hrtimer_deactivate(timer);
1678                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_INACTIVE, 0);
1679                 timer->base = new_base;
1680                 /*
1681                  * Enqueue the timer. Allow reprogramming of the event device
1682                  */
1683                 enqueue_hrtimer(timer, new_base, 1);
1684         }
1685 }
1686
1687 static void migrate_hrtimers(int cpu)
1688 {
1689         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1690         int i;
1691
1692         BUG_ON(cpu_online(cpu));
1693         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1694         new_base = &get_cpu_var(hrtimer_bases);
1695
1696         tick_cancel_sched_timer(cpu);
1697
1698         local_irq_disable();
1699         spin_lock(&new_base->lock);
1700         spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1701
1702         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1703                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1704                                      &new_base->clock_base[i]);
1705         }
1706
1707         spin_unlock(&old_base->lock);
1708         spin_unlock(&new_base->lock);
1709         local_irq_enable();
1710         put_cpu_var(hrtimer_bases);
1711 }
1712 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1713
1714 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1715                                         unsigned long action, void *hcpu)
1716 {
1717         unsigned int cpu = (long)hcpu;
1718
1719         switch (action) {
1720
1721         case CPU_UP_PREPARE:
1722         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1723                 init_hrtimers_cpu(cpu);
1724                 break;
1725
1726 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1727         case CPU_DEAD:
1728         case CPU_DEAD_FROZEN:
1729                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &cpu);
1730                 migrate_hrtimers(cpu);
1731                 break;
1732 #endif
1733
1734         default:
1735                 break;
1736         }
1737
1738         return NOTIFY_OK;
1739 }
1740
1741 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1742         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1743 };
1744
1745 void __init hrtimers_init(void)
1746 {
1747         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1748                           (void *)(long)smp_processor_id());
1749         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1750 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1751         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1752 #endif
1753 }
1754
1755 /**
1756  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1757  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1758  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1759  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1760  *
1761  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1762  * elapsed. The routine will return immediately unless
1763  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1764  *
1765  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1766  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1767  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1768  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1769  *
1770  * You can set the task state as follows -
1771  *
1772  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1773  * pass before the routine returns.
1774  *
1775  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1776  * delivered to the current task.
1777  *
1778  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1779  * routine returns.
1780  *
1781  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1782  */
1783 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1784                                const enum hrtimer_mode mode)
1785 {
1786         struct hrtimer_sleeper t;
1787
1788         /*
1789          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1790          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1791          */
1792         if (expires && !expires->tv64) {
1793                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1794                 return 0;
1795         }
1796
1797         /*
1798          * A NULL parameter means "inifinte"
1799          */
1800         if (!expires) {
1801                 schedule();
1802                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1803                 return -EINTR;
1804         }
1805
1806         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
1807         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1808
1809         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1810
1811         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1812         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1813                 t.task = NULL;
1814
1815         if (likely(t.task))
1816                 schedule();
1817
1818         hrtimer_cancel(&t.timer);
1819         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1820
1821         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1822
1823         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1824 }
1825 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1826
1827 /**
1828  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1829  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1830  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1831  *
1832  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1833  * elapsed. The routine will return immediately unless
1834  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1835  *
1836  * You can set the task state as follows -
1837  *
1838  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1839  * pass before the routine returns.
1840  *
1841  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1842  * delivered to the current task.
1843  *
1844  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1845  * routine returns.
1846  *
1847  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1848  */
1849 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1850                                const enum hrtimer_mode mode)
1851 {
1852         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1853 }
1854 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);