ce669174f355c7dd1e1893903bb4d18a25f17c34
[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  * Note: If we want to add new timer bases, we have to skip the two
57  * clock ids captured by the cpu-timers. We do this by holding empty
58  * entries rather than doing math adjustment of the clock ids.
59  * This ensures that we capture erroneous accesses to these clock ids
60  * rather than moving them into the range of valid clock id's.
61  */
62 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
63 {
64
65         .clock_base =
66         {
67                 {
68                         .index = CLOCK_REALTIME,
69                         .get_time = &ktime_get_real,
70                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
71                 },
72                 {
73                         .index = CLOCK_MONOTONIC,
74                         .get_time = &ktime_get,
75                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
76                 },
77         }
78 };
79
80 /*
81  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
82  * wall_to_monotonic.
83  */
84 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
85 {
86         ktime_t xtim, tomono;
87         struct timespec xts, tom;
88         unsigned long seq;
89
90         do {
91                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
92                 xts = __current_kernel_time();
93                 tom = __get_wall_to_monotonic();
94         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
95
96         xtim = timespec_to_ktime(xts);
97         tomono = timespec_to_ktime(tom);
98         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].softirq_time = xtim;
99         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].softirq_time =
100                 ktime_add(xtim, tomono);
101 }
102
103 /*
104  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
105  * single place
106  */
107 #ifdef CONFIG_SMP
108
109 /*
110  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
111  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
112  * locked, and the base itself is locked too.
113  *
114  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
115  * be found on the lists/queues.
116  *
117  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
118  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
119  * locked.
120  */
121 static
122 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
123                                              unsigned long *flags)
124 {
125         struct hrtimer_clock_base *base;
126
127         for (;;) {
128                 base = timer->base;
129                 if (likely(base != NULL)) {
130                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
131                         if (likely(base == timer->base))
132                                 return base;
133                         /* The timer has migrated to another CPU: */
134                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
135                 }
136                 cpu_relax();
137         }
138 }
139
140
141 /*
142  * Get the preferred target CPU for NOHZ
143  */
144 static int hrtimer_get_target(int this_cpu, int pinned)
145 {
146 #ifdef CONFIG_NO_HZ
147         if (!pinned && get_sysctl_timer_migration() && idle_cpu(this_cpu))
148                 return get_nohz_timer_target();
149 #endif
150         return this_cpu;
151 }
152
153 /*
154  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
155  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
156  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
157  *
158  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
159  */
160 static int
161 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
162 {
163 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
164         ktime_t expires;
165
166         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
167                 return 0;
168
169         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
170         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
171 #else
172         return 0;
173 #endif
174 }
175
176 /*
177  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
178  */
179 static inline struct hrtimer_clock_base *
180 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
181                     int pinned)
182 {
183         struct hrtimer_clock_base *new_base;
184         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
185         int this_cpu = smp_processor_id();
186         int cpu = hrtimer_get_target(this_cpu, pinned);
187
188 again:
189         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
190         new_base = &new_cpu_base->clock_base[base->index];
191
192         if (base != new_base) {
193                 /*
194                  * We are trying to move timer to new_base.
195                  * However we can't change timer's base while it is running,
196                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
197                  * the event source in the high resolution case. The softirq
198                  * code will take care of this when the timer function has
199                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
200                  * the timer is enqueued.
201                  */
202                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
203                         return base;
204
205                 /* See the comment in lock_timer_base() */
206                 timer->base = NULL;
207                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
208                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
209
210                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
211                         cpu = this_cpu;
212                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
213                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
214                         timer->base = base;
215                         goto again;
216                 }
217                 timer->base = new_base;
218         }
219         return new_base;
220 }
221
222 #else /* CONFIG_SMP */
223
224 static inline struct hrtimer_clock_base *
225 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
226 {
227         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
228
229         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
230
231         return base;
232 }
233
234 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
235
236 #endif  /* !CONFIG_SMP */
237
238 /*
239  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
240  * too large for inlining:
241  */
242 #if BITS_PER_LONG < 64
243 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
244 /**
245  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
246  * @kt:         addend
247  * @nsec:       the scalar nsec value to add
248  *
249  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
250  */
251 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
252 {
253         ktime_t tmp;
254
255         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
256                 tmp.tv64 = nsec;
257         } else {
258                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
259
260                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
261         }
262
263         return ktime_add(kt, tmp);
264 }
265
266 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
267
268 /**
269  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
270  * @kt:         minuend
271  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
272  *
273  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
274  */
275 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
276 {
277         ktime_t tmp;
278
279         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
280                 tmp.tv64 = nsec;
281         } else {
282                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
283
284                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
285         }
286
287         return ktime_sub(kt, tmp);
288 }
289
290 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
291 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
292
293 /*
294  * Divide a ktime value by a nanosecond value
295  */
296 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
297 {
298         u64 dclc;
299         int sft = 0;
300
301         dclc = ktime_to_ns(kt);
302         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
303         while (div >> 32) {
304                 sft++;
305                 div >>= 1;
306         }
307         dclc >>= sft;
308         do_div(dclc, (unsigned long) div);
309
310         return dclc;
311 }
312 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
313
314 /*
315  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
316  */
317 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
318 {
319         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
320
321         /*
322          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
323          * return to user space in a timespec:
324          */
325         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
326                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
327
328         return res;
329 }
330
331 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
332
333 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
334
335 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
336
337 /*
338  * fixup_init is called when:
339  * - an active object is initialized
340  */
341 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
342 {
343         struct hrtimer *timer = addr;
344
345         switch (state) {
346         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
347                 hrtimer_cancel(timer);
348                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
349                 return 1;
350         default:
351                 return 0;
352         }
353 }
354
355 /*
356  * fixup_activate is called when:
357  * - an active object is activated
358  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
359  */
360 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
361 {
362         switch (state) {
363
364         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
365                 WARN_ON_ONCE(1);
366                 return 0;
367
368         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
369                 WARN_ON(1);
370
371         default:
372                 return 0;
373         }
374 }
375
376 /*
377  * fixup_free is called when:
378  * - an active object is freed
379  */
380 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
381 {
382         struct hrtimer *timer = addr;
383
384         switch (state) {
385         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
386                 hrtimer_cancel(timer);
387                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
388                 return 1;
389         default:
390                 return 0;
391         }
392 }
393
394 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
395         .name           = "hrtimer",
396         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
397         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
398         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
399 };
400
401 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
402 {
403         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
404 }
405
406 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
407 {
408         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
409 }
410
411 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
412 {
413         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
414 }
415
416 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
417 {
418         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
419 }
420
421 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
422                            enum hrtimer_mode mode);
423
424 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
425                            enum hrtimer_mode mode)
426 {
427         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
428         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
429 }
430 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
431
432 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
433 {
434         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
435 }
436
437 #else
438 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
439 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
440 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
441 #endif
442
443 static inline void
444 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
445            enum hrtimer_mode mode)
446 {
447         debug_hrtimer_init(timer);
448         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
449 }
450
451 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
452 {
453         debug_hrtimer_activate(timer);
454         trace_hrtimer_start(timer);
455 }
456
457 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
458 {
459         debug_hrtimer_deactivate(timer);
460         trace_hrtimer_cancel(timer);
461 }
462
463 /* High resolution timer related functions */
464 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
465
466 /*
467  * High resolution timer enabled ?
468  */
469 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
470
471 /*
472  * Enable / Disable high resolution mode
473  */
474 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
475 {
476         if (!strcmp(str, "off"))
477                 hrtimer_hres_enabled = 0;
478         else if (!strcmp(str, "on"))
479                 hrtimer_hres_enabled = 1;
480         else
481                 return 0;
482         return 1;
483 }
484
485 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
486
487 /*
488  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
489  */
490 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
491 {
492         return hrtimer_hres_enabled;
493 }
494
495 /*
496  * Is the high resolution mode active ?
497  */
498 static inline int hrtimer_hres_active(void)
499 {
500         return __get_cpu_var(hrtimer_bases).hres_active;
501 }
502
503 /*
504  * Reprogram the event source with checking both queues for the
505  * next event
506  * Called with interrupts disabled and base->lock held
507  */
508 static void
509 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
510 {
511         int i;
512         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
513         ktime_t expires, expires_next;
514
515         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
516
517         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
518                 struct hrtimer *timer;
519
520                 if (!base->first)
521                         continue;
522                 timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
523                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
524                 /*
525                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
526                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
527                  * false positive in clockevents_program_event()
528                  */
529                 if (expires.tv64 < 0)
530                         expires.tv64 = 0;
531                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
532                         expires_next = expires;
533         }
534
535         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
536                 return;
537
538         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
539
540         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
541                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
542 }
543
544 /*
545  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
546  *
547  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
548  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
549  * which the clock event device was armed.
550  *
551  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
552  */
553 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
554                              struct hrtimer_clock_base *base)
555 {
556         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
557         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
558         int res;
559
560         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
561
562         /*
563          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
564          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
565          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
566          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
567          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
568          */
569         if (hrtimer_callback_running(timer))
570                 return 0;
571
572         /*
573          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
574          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
575          * about that, just avoid to call into the tick code, which
576          * has now objections against negative expiry values.
577          */
578         if (expires.tv64 < 0)
579                 return -ETIME;
580
581         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
582                 return 0;
583
584         /*
585          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
586          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
587          * which we enforced in the hang detection. We want the system
588          * to make progress.
589          */
590         if (cpu_base->hang_detected)
591                 return 0;
592
593         /*
594          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
595          */
596         res = tick_program_event(expires, 0);
597         if (!IS_ERR_VALUE(res))
598                 cpu_base->expires_next = expires;
599         return res;
600 }
601
602
603 /*
604  * Retrigger next event is called after clock was set
605  *
606  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
607  */
608 static void retrigger_next_event(void *arg)
609 {
610         struct hrtimer_cpu_base *base;
611         struct timespec realtime_offset, wtm;
612         unsigned long seq;
613
614         if (!hrtimer_hres_active())
615                 return;
616
617         do {
618                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
619                 wtm = __get_wall_to_monotonic();
620         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
621         set_normalized_timespec(&realtime_offset, -wtm.tv_sec, -wtm.tv_nsec);
622
623         base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
624
625         /* Adjust CLOCK_REALTIME offset */
626         raw_spin_lock(&base->lock);
627         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].offset =
628                 timespec_to_ktime(realtime_offset);
629
630         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
631         raw_spin_unlock(&base->lock);
632 }
633
634 /*
635  * Clock realtime was set
636  *
637  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
638  * clock.
639  *
640  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
641  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
642  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
643  * call the high resolution interrupt code.
644  */
645 void clock_was_set(void)
646 {
647         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
648         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
649 }
650
651 /*
652  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
653  * interrupt (on the local CPU):
654  */
655 void hres_timers_resume(void)
656 {
657         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
658                   KERN_INFO "hres_timers_resume() called with IRQs enabled!");
659
660         retrigger_next_event(NULL);
661 }
662
663 /*
664  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
665  */
666 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
667 {
668         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
669         base->hres_active = 0;
670 }
671
672 /*
673  * Initialize the high resolution related parts of a hrtimer
674  */
675 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer)
676 {
677 }
678
679
680 /*
681  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
682  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
683  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
684  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
685  */
686 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
687                                             struct hrtimer_clock_base *base,
688                                             int wakeup)
689 {
690         if (base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base)) {
691                 if (wakeup) {
692                         raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
693                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
694                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
695                 } else
696                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
697
698                 return 1;
699         }
700
701         return 0;
702 }
703
704 /*
705  * Switch to high resolution mode
706  */
707 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
708 {
709         int cpu = smp_processor_id();
710         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
711         unsigned long flags;
712
713         if (base->hres_active)
714                 return 1;
715
716         local_irq_save(flags);
717
718         if (tick_init_highres()) {
719                 local_irq_restore(flags);
720                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
721                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
722                 return 0;
723         }
724         base->hres_active = 1;
725         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].resolution = KTIME_HIGH_RES;
726         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].resolution = KTIME_HIGH_RES;
727
728         tick_setup_sched_timer();
729
730         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
731         retrigger_next_event(NULL);
732         local_irq_restore(flags);
733         return 1;
734 }
735
736 #else
737
738 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
739 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
740 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
741 static inline void
742 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
743 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
744                                             struct hrtimer_clock_base *base,
745                                             int wakeup)
746 {
747         return 0;
748 }
749 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
750 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer) { }
751
752 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
753
754 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
755 {
756 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
757         if (timer->start_site)
758                 return;
759         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
760         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
761         timer->start_pid = current->pid;
762 #endif
763 }
764
765 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
766 {
767 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
768         timer->start_site = NULL;
769 #endif
770 }
771
772 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
773 {
774 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
775         if (likely(!timer_stats_active))
776                 return;
777         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
778                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
779 #endif
780 }
781
782 /*
783  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
784  */
785 static inline
786 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
787 {
788         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
789 }
790
791 /**
792  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
793  * @timer:      hrtimer to forward
794  * @now:        forward past this time
795  * @interval:   the interval to forward
796  *
797  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
798  * Returns the number of overruns.
799  */
800 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
801 {
802         u64 orun = 1;
803         ktime_t delta;
804
805         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
806
807         if (delta.tv64 < 0)
808                 return 0;
809
810         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
811                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
812
813         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
814                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
815
816                 orun = ktime_divns(delta, incr);
817                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
818                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
819                         return orun;
820                 /*
821                  * This (and the ktime_add() below) is the
822                  * correction for exact:
823                  */
824                 orun++;
825         }
826         hrtimer_add_expires(timer, interval);
827
828         return orun;
829 }
830 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
831
832 /*
833  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
834  *
835  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
836  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
837  *
838  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
839  */
840 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
841                            struct hrtimer_clock_base *base)
842 {
843         struct rb_node **link = &base->active.rb_node;
844         struct rb_node *parent = NULL;
845         struct hrtimer *entry;
846         int leftmost = 1;
847
848         debug_activate(timer);
849
850         /*
851          * Find the right place in the rbtree:
852          */
853         while (*link) {
854                 parent = *link;
855                 entry = rb_entry(parent, struct hrtimer, node);
856                 /*
857                  * We dont care about collisions. Nodes with
858                  * the same expiry time stay together.
859                  */
860                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) <
861                                 hrtimer_get_expires_tv64(entry)) {
862                         link = &(*link)->rb_left;
863                 } else {
864                         link = &(*link)->rb_right;
865                         leftmost = 0;
866                 }
867         }
868
869         /*
870          * Insert the timer to the rbtree and check whether it
871          * replaces the first pending timer
872          */
873         if (leftmost)
874                 base->first = &timer->node;
875
876         rb_link_node(&timer->node, parent, link);
877         rb_insert_color(&timer->node, &base->active);
878         /*
879          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
880          * state of a possibly running callback.
881          */
882         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
883
884         return leftmost;
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         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
902                 goto out;
903
904         /*
905          * Remove the timer from the rbtree and replace the first
906          * entry pointer if necessary.
907          */
908         if (base->first == &timer->node) {
909                 base->first = rb_next(&timer->node);
910 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
911                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
912                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
913                         ktime_t expires;
914
915                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
916                                             base->offset);
917                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
918                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
919                 }
920 #endif
921         }
922         rb_erase(&timer->node, &base->active);
923 out:
924         timer->state = newstate;
925 }
926
927 /*
928  * remove hrtimer, called with base lock held
929  */
930 static inline int
931 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
932 {
933         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
934                 int reprogram;
935
936                 /*
937                  * Remove the timer and force reprogramming when high
938                  * resolution mode is active and the timer is on the current
939                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
940                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
941                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
942                  * rare case and less expensive than a smp call.
943                  */
944                 debug_deactivate(timer);
945                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
946                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
947                 __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE,
948                                  reprogram);
949                 return 1;
950         }
951         return 0;
952 }
953
954 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
955                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
956                 int wakeup)
957 {
958         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
959         unsigned long flags;
960         int ret, leftmost;
961
962         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
963
964         /* Remove an active timer from the queue: */
965         ret = remove_hrtimer(timer, base);
966
967         /* Switch the timer base, if necessary: */
968         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
969
970         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
971                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
972                 /*
973                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
974                  * to signal that they simply return xtime in
975                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
976                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
977                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
978                  */
979 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
980                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
981 #endif
982         }
983
984         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
985
986         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
987
988         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
989
990         /*
991          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
992          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
993          *
994          * XXX send_remote_softirq() ?
995          */
996         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases))
997                 hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base, wakeup);
998
999         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1000
1001         return ret;
1002 }
1003
1004 /**
1005  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
1006  * @timer:      the timer to be added
1007  * @tim:        expiry time
1008  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1009  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1010  *
1011  * Returns:
1012  *  0 on success
1013  *  1 when the timer was active
1014  */
1015 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1016                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1017 {
1018         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1019 }
1020 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1021
1022 /**
1023  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1024  * @timer:      the timer to be added
1025  * @tim:        expiry time
1026  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1027  *
1028  * Returns:
1029  *  0 on success
1030  *  1 when the timer was active
1031  */
1032 int
1033 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1034 {
1035         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1036 }
1037 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1038
1039
1040 /**
1041  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1042  * @timer:      hrtimer to stop
1043  *
1044  * Returns:
1045  *  0 when the timer was not active
1046  *  1 when the timer was active
1047  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1048  *    cannot be stopped
1049  */
1050 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1051 {
1052         struct hrtimer_clock_base *base;
1053         unsigned long flags;
1054         int ret = -1;
1055
1056         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1057
1058         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1059                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1060
1061         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1062
1063         return ret;
1064
1065 }
1066 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1067
1068 /**
1069  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1070  * @timer:      the timer to be cancelled
1071  *
1072  * Returns:
1073  *  0 when the timer was not active
1074  *  1 when the timer was active
1075  */
1076 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1077 {
1078         for (;;) {
1079                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1080
1081                 if (ret >= 0)
1082                         return ret;
1083                 cpu_relax();
1084         }
1085 }
1086 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1087
1088 /**
1089  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1090  * @timer:      the timer to read
1091  */
1092 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1093 {
1094         struct hrtimer_clock_base *base;
1095         unsigned long flags;
1096         ktime_t rem;
1097
1098         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1099         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1100         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1101
1102         return rem;
1103 }
1104 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1105
1106 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1107 /**
1108  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1109  *
1110  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1111  * is pending.
1112  */
1113 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1114 {
1115         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1116         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1117         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1118         unsigned long flags;
1119         int i;
1120
1121         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1122
1123         if (!hrtimer_hres_active()) {
1124                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1125                         struct hrtimer *timer;
1126
1127                         if (!base->first)
1128                                 continue;
1129
1130                         timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
1131                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1132                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1133                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1134                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1135                 }
1136         }
1137
1138         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1139
1140         if (mindelta.tv64 < 0)
1141                 mindelta.tv64 = 0;
1142         return mindelta;
1143 }
1144 #endif
1145
1146 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1147                            enum hrtimer_mode mode)
1148 {
1149         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1150
1151         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1152
1153         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1154
1155         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1156                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1157
1158         timer->base = &cpu_base->clock_base[clock_id];
1159         hrtimer_init_timer_hres(timer);
1160
1161 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1162         timer->start_site = NULL;
1163         timer->start_pid = -1;
1164         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1165 #endif
1166 }
1167
1168 /**
1169  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1170  * @timer:      the timer to be initialized
1171  * @clock_id:   the clock to be used
1172  * @mode:       timer mode abs/rel
1173  */
1174 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1175                   enum hrtimer_mode mode)
1176 {
1177         debug_init(timer, clock_id, mode);
1178         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1179 }
1180 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1181
1182 /**
1183  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1184  * @which_clock: which clock to query
1185  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1186  *
1187  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1188  * variable pointed to by @tp.
1189  */
1190 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1191 {
1192         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1193
1194         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1195         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[which_clock].resolution);
1196
1197         return 0;
1198 }
1199 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1200
1201 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1202 {
1203         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1204         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1205         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1206         int restart;
1207
1208         WARN_ON(!irqs_disabled());
1209
1210         debug_deactivate(timer);
1211         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1212         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1213         fn = timer->function;
1214
1215         /*
1216          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1217          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1218          * the timer base.
1219          */
1220         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1221         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1222         restart = fn(timer);
1223         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1224         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1225
1226         /*
1227          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1228          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1229          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1230          */
1231         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1232                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1233                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1234         }
1235         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1236 }
1237
1238 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1239
1240 /*
1241  * High resolution timer interrupt
1242  * Called with interrupts disabled
1243  */
1244 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1245 {
1246         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1247         struct hrtimer_clock_base *base;
1248         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1249         int i, retries = 0;
1250
1251         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1252         cpu_base->nr_events++;
1253         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1254
1255         entry_time = now = ktime_get();
1256 retry:
1257         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1258
1259         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1260         /*
1261          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1262          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1263          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1264          * timers which run their callback and need to be requeued on
1265          * this CPU.
1266          */
1267         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1268
1269         base = cpu_base->clock_base;
1270
1271         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1272                 ktime_t basenow;
1273                 struct rb_node *node;
1274
1275                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1276
1277                 while ((node = base->first)) {
1278                         struct hrtimer *timer;
1279
1280                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1281
1282                         /*
1283                          * The immediate goal for using the softexpires is
1284                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1285                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1286                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1287                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1288                          * overlapping intervals and instead use the simple
1289                          * BST we already have.
1290                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1291                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1292                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1293                          */
1294
1295                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1296                                 ktime_t expires;
1297
1298                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1299                                                     base->offset);
1300                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1301                                         expires_next = expires;
1302                                 break;
1303                         }
1304
1305                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1306                 }
1307                 base++;
1308         }
1309
1310         /*
1311          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1312          * against it.
1313          */
1314         cpu_base->expires_next = expires_next;
1315         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1316
1317         /* Reprogramming necessary ? */
1318         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1319             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1320                 cpu_base->hang_detected = 0;
1321                 return;
1322         }
1323
1324         /*
1325          * The next timer was already expired due to:
1326          * - tracing
1327          * - long lasting callbacks
1328          * - being scheduled away when running in a VM
1329          *
1330          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1331          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1332          * overreacting on some spurious event.
1333          */
1334         now = ktime_get();
1335         cpu_base->nr_retries++;
1336         if (++retries < 3)
1337                 goto retry;
1338         /*
1339          * Give the system a chance to do something else than looping
1340          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1341          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1342          * time away.
1343          */
1344         cpu_base->nr_hangs++;
1345         cpu_base->hang_detected = 1;
1346         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1347         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1348                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1349         /*
1350          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1351          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1352          */
1353         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1354                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1355         else
1356                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1357         tick_program_event(expires_next, 1);
1358         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1359                     ktime_to_ns(delta));
1360 }
1361
1362 /*
1363  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1364  * disabled.
1365  */
1366 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1367 {
1368         struct tick_device *td;
1369
1370         if (!hrtimer_hres_active())
1371                 return;
1372
1373         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1374         if (td && td->evtdev)
1375                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1376 }
1377
1378 /**
1379  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1380  *
1381  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1382  * the current cpu and check if there are any timers for which
1383  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1384  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1385  *
1386  */
1387 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1388 {
1389         unsigned long flags;
1390
1391         local_irq_save(flags);
1392         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1393         local_irq_restore(flags);
1394 }
1395
1396 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1397 {
1398         hrtimer_peek_ahead_timers();
1399 }
1400
1401 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1402
1403 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1404
1405 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1406
1407 /*
1408  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1409  *
1410  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1411  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1412  * not been done yet.
1413  */
1414 void hrtimer_run_pending(void)
1415 {
1416         if (hrtimer_hres_active())
1417                 return;
1418
1419         /*
1420          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1421          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1422          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1423          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1424          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1425          * deadlock vs. xtime_lock.
1426          */
1427         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1428                 hrtimer_switch_to_hres();
1429 }
1430
1431 /*
1432  * Called from hardirq context every jiffy
1433  */
1434 void hrtimer_run_queues(void)
1435 {
1436         struct rb_node *node;
1437         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1438         struct hrtimer_clock_base *base;
1439         int index, gettime = 1;
1440
1441         if (hrtimer_hres_active())
1442                 return;
1443
1444         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1445                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1446
1447                 if (!base->first)
1448                         continue;
1449
1450                 if (gettime) {
1451                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1452                         gettime = 0;
1453                 }
1454
1455                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1456
1457                 while ((node = base->first)) {
1458                         struct hrtimer *timer;
1459
1460                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1461                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1462                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1463                                 break;
1464
1465                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1466                 }
1467                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1468         }
1469 }
1470
1471 /*
1472  * Sleep related functions:
1473  */
1474 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1475 {
1476         struct hrtimer_sleeper *t =
1477                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1478         struct task_struct *task = t->task;
1479
1480         t->task = NULL;
1481         if (task)
1482                 wake_up_process(task);
1483
1484         return HRTIMER_NORESTART;
1485 }
1486
1487 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1488 {
1489         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1490         sl->task = task;
1491 }
1492 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1493
1494 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1495 {
1496         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1497
1498         do {
1499                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1500                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1501                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1502                         t->task = NULL;
1503
1504                 if (likely(t->task))
1505                         schedule();
1506
1507                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1508                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1509
1510         } while (t->task && !signal_pending(current));
1511
1512         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1513
1514         return t->task == NULL;
1515 }
1516
1517 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1518 {
1519         struct timespec rmt;
1520         ktime_t rem;
1521
1522         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1523         if (rem.tv64 <= 0)
1524                 return 0;
1525         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1526
1527         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1528                 return -EFAULT;
1529
1530         return 1;
1531 }
1532
1533 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1534 {
1535         struct hrtimer_sleeper t;
1536         struct timespec __user  *rmtp;
1537         int ret = 0;
1538
1539         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.index,
1540                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1541         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1542
1543         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1544                 goto out;
1545
1546         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1547         if (rmtp) {
1548                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1549                 if (ret <= 0)
1550                         goto out;
1551         }
1552
1553         /* The other values in restart are already filled in */
1554         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1555 out:
1556         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1557         return ret;
1558 }
1559
1560 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1561                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1562 {
1563         struct restart_block *restart;
1564         struct hrtimer_sleeper t;
1565         int ret = 0;
1566         unsigned long slack;
1567
1568         slack = current->timer_slack_ns;
1569         if (rt_task(current))
1570                 slack = 0;
1571
1572         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1573         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1574         if (do_nanosleep(&t, mode))
1575                 goto out;
1576
1577         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1578         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1579                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1580                 goto out;
1581         }
1582
1583         if (rmtp) {
1584                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1585                 if (ret <= 0)
1586                         goto out;
1587         }
1588
1589         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1590         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1591         restart->nanosleep.index = t.timer.base->index;
1592         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1593         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1594
1595         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1596 out:
1597         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1598         return ret;
1599 }
1600
1601 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1602                 struct timespec __user *, rmtp)
1603 {
1604         struct timespec tu;
1605
1606         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1607                 return -EFAULT;
1608
1609         if (!timespec_valid(&tu))
1610                 return -EINVAL;
1611
1612         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1613 }
1614
1615 /*
1616  * Functions related to boot-time initialization:
1617  */
1618 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1619 {
1620         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1621         int i;
1622
1623         raw_spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1624
1625         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
1626                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1627
1628         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1629 }
1630
1631 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1632
1633 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1634                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1635 {
1636         struct hrtimer *timer;
1637         struct rb_node *node;
1638
1639         while ((node = rb_first(&old_base->active))) {
1640                 timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1641                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1642                 debug_deactivate(timer);
1643
1644                 /*
1645                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1646                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1647                  * under us on another CPU
1648                  */
1649                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1650                 timer->base = new_base;
1651                 /*
1652                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1653                  * reprogram the event device in case the timer
1654                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1655                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1656                  * sort out already expired timers and reprogram the
1657                  * event device.
1658                  */
1659                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1660
1661                 /* Clear the migration state bit */
1662                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1663         }
1664 }
1665
1666 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1667 {
1668         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1669         int i;
1670
1671         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1672         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1673
1674         local_irq_disable();
1675         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1676         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1677         /*
1678          * The caller is globally serialized and nobody else
1679          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1680          */
1681         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1682         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1683
1684         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1685                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1686                                      &new_base->clock_base[i]);
1687         }
1688
1689         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1690         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1691
1692         /* Check, if we got expired work to do */
1693         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1694         local_irq_enable();
1695 }
1696
1697 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1698
1699 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1700                                         unsigned long action, void *hcpu)
1701 {
1702         int scpu = (long)hcpu;
1703
1704         switch (action) {
1705
1706         case CPU_UP_PREPARE:
1707         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1708                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1709                 break;
1710
1711 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1712         case CPU_DYING:
1713         case CPU_DYING_FROZEN:
1714                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1715                 break;
1716         case CPU_DEAD:
1717         case CPU_DEAD_FROZEN:
1718         {
1719                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1720                 migrate_hrtimers(scpu);
1721                 break;
1722         }
1723 #endif
1724
1725         default:
1726                 break;
1727         }
1728
1729         return NOTIFY_OK;
1730 }
1731
1732 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1733         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1734 };
1735
1736 void __init hrtimers_init(void)
1737 {
1738         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1739                           (void *)(long)smp_processor_id());
1740         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1741 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1742         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1743 #endif
1744 }
1745
1746 /**
1747  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1748  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1749  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1750  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1751  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1752  */
1753 int __sched
1754 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1755                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1756 {
1757         struct hrtimer_sleeper t;
1758
1759         /*
1760          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1761          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1762          */
1763         if (expires && !expires->tv64) {
1764                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1765                 return 0;
1766         }
1767
1768         /*
1769          * A NULL parameter means "inifinte"
1770          */
1771         if (!expires) {
1772                 schedule();
1773                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1774                 return -EINTR;
1775         }
1776
1777         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1778         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1779
1780         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1781
1782         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1783         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1784                 t.task = NULL;
1785
1786         if (likely(t.task))
1787                 schedule();
1788
1789         hrtimer_cancel(&t.timer);
1790         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1791
1792         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1793
1794         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1795 }
1796
1797 /**
1798  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1799  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1800  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1801  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1802  *
1803  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1804  * elapsed. The routine will return immediately unless
1805  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1806  *
1807  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1808  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1809  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1810  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1811  *
1812  * You can set the task state as follows -
1813  *
1814  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1815  * pass before the routine returns.
1816  *
1817  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1818  * delivered to the current task.
1819  *
1820  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1821  * routine returns.
1822  *
1823  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1824  */
1825 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1826                                      const enum hrtimer_mode mode)
1827 {
1828         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1829                                               CLOCK_MONOTONIC);
1830 }
1831 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1832
1833 /**
1834  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1835  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1836  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1837  *
1838  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1839  * elapsed. The routine will return immediately unless
1840  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1841  *
1842  * You can set the task state as follows -
1843  *
1844  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1845  * pass before the routine returns.
1846  *
1847  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1848  * delivered to the current task.
1849  *
1850  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1851  * routine returns.
1852  *
1853  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1854  */
1855 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1856                                const enum hrtimer_mode mode)
1857 {
1858         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1859 }
1860 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);