e2f91ecc01a860dfccf18f4dc94bd920e08da179
[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 /*
52  * The timer bases:
53  *
54  * Note: If we want to add new timer bases, we have to skip the two
55  * clock ids captured by the cpu-timers. We do this by holding empty
56  * entries rather than doing math adjustment of the clock ids.
57  * This ensures that we capture erroneous accesses to these clock ids
58  * rather than moving them into the range of valid clock id's.
59  */
60 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
61 {
62
63         .clock_base =
64         {
65                 {
66                         .index = CLOCK_REALTIME,
67                         .get_time = &ktime_get_real,
68                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
69                 },
70                 {
71                         .index = CLOCK_MONOTONIC,
72                         .get_time = &ktime_get,
73                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
74                 },
75         }
76 };
77
78 /*
79  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
80  * wall_to_monotonic.
81  */
82 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
83 {
84         ktime_t xtim, tomono;
85         struct timespec xts, tom;
86         unsigned long seq;
87
88         do {
89                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
90                 xts = current_kernel_time();
91                 tom = wall_to_monotonic;
92         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
93
94         xtim = timespec_to_ktime(xts);
95         tomono = timespec_to_ktime(tom);
96         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].softirq_time = xtim;
97         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].softirq_time =
98                 ktime_add(xtim, tomono);
99 }
100
101 /*
102  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
103  * single place
104  */
105 #ifdef CONFIG_SMP
106
107 /*
108  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
109  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
110  * locked, and the base itself is locked too.
111  *
112  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
113  * be found on the lists/queues.
114  *
115  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
116  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
117  * locked.
118  */
119 static
120 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
121                                              unsigned long *flags)
122 {
123         struct hrtimer_clock_base *base;
124
125         for (;;) {
126                 base = timer->base;
127                 if (likely(base != NULL)) {
128                         spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
129                         if (likely(base == timer->base))
130                                 return base;
131                         /* The timer has migrated to another CPU: */
132                         spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
133                 }
134                 cpu_relax();
135         }
136 }
137
138
139 /*
140  * Get the preferred target CPU for NOHZ
141  */
142 static int hrtimer_get_target(int this_cpu, int pinned)
143 {
144 #ifdef CONFIG_NO_HZ
145         if (!pinned && get_sysctl_timer_migration() && idle_cpu(this_cpu)) {
146                 int preferred_cpu = get_nohz_load_balancer();
147
148                 if (preferred_cpu >= 0)
149                         return preferred_cpu;
150         }
151 #endif
152         return this_cpu;
153 }
154
155 /*
156  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
157  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
158  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
159  *
160  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
161  */
162 static int
163 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
164 {
165 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
166         ktime_t expires;
167
168         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
169                 return 0;
170
171         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
172         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
173 #else
174         return 0;
175 #endif
176 }
177
178 /*
179  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
180  */
181 static inline struct hrtimer_clock_base *
182 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
183                     int pinned)
184 {
185         struct hrtimer_clock_base *new_base;
186         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
187         int this_cpu = smp_processor_id();
188         int cpu = hrtimer_get_target(this_cpu, pinned);
189
190 again:
191         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
192         new_base = &new_cpu_base->clock_base[base->index];
193
194         if (base != new_base) {
195                 /*
196                  * We are trying to move timer to new_base.
197                  * However we can't change timer's base while it is running,
198                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
199                  * the event source in the high resolution case. The softirq
200                  * code will take care of this when the timer function has
201                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
202                  * the timer is enqueued.
203                  */
204                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
205                         return base;
206
207                 /* See the comment in lock_timer_base() */
208                 timer->base = NULL;
209                 spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
210                 spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
211
212                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
213                         cpu = this_cpu;
214                         spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
215                         spin_lock(&base->cpu_base->lock);
216                         timer->base = base;
217                         goto again;
218                 }
219                 timer->base = new_base;
220         }
221         return new_base;
222 }
223
224 #else /* CONFIG_SMP */
225
226 static inline struct hrtimer_clock_base *
227 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
228 {
229         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
230
231         spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
232
233         return base;
234 }
235
236 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
237
238 #endif  /* !CONFIG_SMP */
239
240 /*
241  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
242  * too large for inlining:
243  */
244 #if BITS_PER_LONG < 64
245 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
246 /**
247  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
248  * @kt:         addend
249  * @nsec:       the scalar nsec value to add
250  *
251  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
252  */
253 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
254 {
255         ktime_t tmp;
256
257         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
258                 tmp.tv64 = nsec;
259         } else {
260                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
261
262                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
263         }
264
265         return ktime_add(kt, tmp);
266 }
267
268 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
269
270 /**
271  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
272  * @kt:         minuend
273  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
274  *
275  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
276  */
277 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
278 {
279         ktime_t tmp;
280
281         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
282                 tmp.tv64 = nsec;
283         } else {
284                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
285
286                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
287         }
288
289         return ktime_sub(kt, tmp);
290 }
291
292 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
293 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
294
295 /*
296  * Divide a ktime value by a nanosecond value
297  */
298 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
299 {
300         u64 dclc;
301         int sft = 0;
302
303         dclc = ktime_to_ns(kt);
304         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
305         while (div >> 32) {
306                 sft++;
307                 div >>= 1;
308         }
309         dclc >>= sft;
310         do_div(dclc, (unsigned long) div);
311
312         return dclc;
313 }
314 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
315
316 /*
317  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
318  */
319 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
320 {
321         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
322
323         /*
324          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
325          * return to user space in a timespec:
326          */
327         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
328                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
329
330         return res;
331 }
332
333 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
334
335 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
336
337 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
338
339 /*
340  * fixup_init is called when:
341  * - an active object is initialized
342  */
343 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
344 {
345         struct hrtimer *timer = addr;
346
347         switch (state) {
348         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
349                 hrtimer_cancel(timer);
350                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
351                 return 1;
352         default:
353                 return 0;
354         }
355 }
356
357 /*
358  * fixup_activate is called when:
359  * - an active object is activated
360  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
361  */
362 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
363 {
364         switch (state) {
365
366         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
367                 WARN_ON_ONCE(1);
368                 return 0;
369
370         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
371                 WARN_ON(1);
372
373         default:
374                 return 0;
375         }
376 }
377
378 /*
379  * fixup_free is called when:
380  * - an active object is freed
381  */
382 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
383 {
384         struct hrtimer *timer = addr;
385
386         switch (state) {
387         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
388                 hrtimer_cancel(timer);
389                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
390                 return 1;
391         default:
392                 return 0;
393         }
394 }
395
396 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
397         .name           = "hrtimer",
398         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
399         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
400         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
401 };
402
403 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
404 {
405         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
406 }
407
408 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
409 {
410         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
411 }
412
413 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
414 {
415         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
416 }
417
418 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
419 {
420         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
421 }
422
423 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
424                            enum hrtimer_mode mode);
425
426 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
427                            enum hrtimer_mode mode)
428 {
429         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
430         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
431 }
432
433 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
434 {
435         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
436 }
437
438 #else
439 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
440 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
441 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
442 #endif
443
444 /* High resolution timer related functions */
445 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
446
447 /*
448  * High resolution timer enabled ?
449  */
450 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
451
452 /*
453  * Enable / Disable high resolution mode
454  */
455 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
456 {
457         if (!strcmp(str, "off"))
458                 hrtimer_hres_enabled = 0;
459         else if (!strcmp(str, "on"))
460                 hrtimer_hres_enabled = 1;
461         else
462                 return 0;
463         return 1;
464 }
465
466 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
467
468 /*
469  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
470  */
471 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
472 {
473         return hrtimer_hres_enabled;
474 }
475
476 /*
477  * Is the high resolution mode active ?
478  */
479 static inline int hrtimer_hres_active(void)
480 {
481         return __get_cpu_var(hrtimer_bases).hres_active;
482 }
483
484 /*
485  * Reprogram the event source with checking both queues for the
486  * next event
487  * Called with interrupts disabled and base->lock held
488  */
489 static void hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
490 {
491         int i;
492         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
493         ktime_t expires;
494
495         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
496
497         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
498                 struct hrtimer *timer;
499
500                 if (!base->first)
501                         continue;
502                 timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
503                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
504                 /*
505                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
506                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
507                  * false positive in clockevents_program_event()
508                  */
509                 if (expires.tv64 < 0)
510                         expires.tv64 = 0;
511                 if (expires.tv64 < cpu_base->expires_next.tv64)
512                         cpu_base->expires_next = expires;
513         }
514
515         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
516                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
517 }
518
519 /*
520  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
521  *
522  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
523  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
524  * which the clock event device was armed.
525  *
526  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
527  */
528 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
529                              struct hrtimer_clock_base *base)
530 {
531         ktime_t *expires_next = &__get_cpu_var(hrtimer_bases).expires_next;
532         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
533         int res;
534
535         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
536
537         /*
538          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
539          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
540          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
541          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
542          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
543          */
544         if (hrtimer_callback_running(timer))
545                 return 0;
546
547         /*
548          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
549          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
550          * about that, just avoid to call into the tick code, which
551          * has now objections against negative expiry values.
552          */
553         if (expires.tv64 < 0)
554                 return -ETIME;
555
556         if (expires.tv64 >= expires_next->tv64)
557                 return 0;
558
559         /*
560          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
561          */
562         res = tick_program_event(expires, 0);
563         if (!IS_ERR_VALUE(res))
564                 *expires_next = expires;
565         return res;
566 }
567
568
569 /*
570  * Retrigger next event is called after clock was set
571  *
572  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
573  */
574 static void retrigger_next_event(void *arg)
575 {
576         struct hrtimer_cpu_base *base;
577         struct timespec realtime_offset;
578         unsigned long seq;
579
580         if (!hrtimer_hres_active())
581                 return;
582
583         do {
584                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
585                 set_normalized_timespec(&realtime_offset,
586                                         -wall_to_monotonic.tv_sec,
587                                         -wall_to_monotonic.tv_nsec);
588         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
589
590         base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
591
592         /* Adjust CLOCK_REALTIME offset */
593         spin_lock(&base->lock);
594         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].offset =
595                 timespec_to_ktime(realtime_offset);
596
597         hrtimer_force_reprogram(base);
598         spin_unlock(&base->lock);
599 }
600
601 /*
602  * Clock realtime was set
603  *
604  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
605  * clock.
606  *
607  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
608  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
609  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
610  * call the high resolution interrupt code.
611  */
612 void clock_was_set(void)
613 {
614         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
615         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
616 }
617
618 /*
619  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
620  * interrupt (on the local CPU):
621  */
622 void hres_timers_resume(void)
623 {
624         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
625                   KERN_INFO "hres_timers_resume() called with IRQs enabled!");
626
627         retrigger_next_event(NULL);
628 }
629
630 /*
631  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
632  */
633 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
634 {
635         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
636         base->hres_active = 0;
637 }
638
639 /*
640  * Initialize the high resolution related parts of a hrtimer
641  */
642 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer)
643 {
644 }
645
646
647 /*
648  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
649  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
650  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
651  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
652  */
653 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
654                                             struct hrtimer_clock_base *base,
655                                             int wakeup)
656 {
657         if (base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base)) {
658                 if (wakeup) {
659                         spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
660                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
661                         spin_lock(&base->cpu_base->lock);
662                 } else
663                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
664
665                 return 1;
666         }
667
668         return 0;
669 }
670
671 /*
672  * Switch to high resolution mode
673  */
674 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
675 {
676         int cpu = smp_processor_id();
677         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
678         unsigned long flags;
679
680         if (base->hres_active)
681                 return 1;
682
683         local_irq_save(flags);
684
685         if (tick_init_highres()) {
686                 local_irq_restore(flags);
687                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
688                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
689                 return 0;
690         }
691         base->hres_active = 1;
692         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].resolution = KTIME_HIGH_RES;
693         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].resolution = KTIME_HIGH_RES;
694
695         tick_setup_sched_timer();
696
697         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
698         retrigger_next_event(NULL);
699         local_irq_restore(flags);
700         printk(KERN_DEBUG "Switched to high resolution mode on CPU %d\n",
701                smp_processor_id());
702         return 1;
703 }
704
705 #else
706
707 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
708 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
709 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
710 static inline void hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
711 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
712                                             struct hrtimer_clock_base *base,
713                                             int wakeup)
714 {
715         return 0;
716 }
717 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
718 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer) { }
719
720 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
721
722 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
723 void __timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer, void *addr)
724 {
725         if (timer->start_site)
726                 return;
727
728         timer->start_site = addr;
729         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
730         timer->start_pid = current->pid;
731 }
732 #endif
733
734 /*
735  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
736  */
737 static inline
738 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
739 {
740         spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
741 }
742
743 /**
744  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
745  * @timer:      hrtimer to forward
746  * @now:        forward past this time
747  * @interval:   the interval to forward
748  *
749  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
750  * Returns the number of overruns.
751  */
752 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
753 {
754         u64 orun = 1;
755         ktime_t delta;
756
757         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
758
759         if (delta.tv64 < 0)
760                 return 0;
761
762         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
763                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
764
765         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
766                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
767
768                 orun = ktime_divns(delta, incr);
769                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
770                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
771                         return orun;
772                 /*
773                  * This (and the ktime_add() below) is the
774                  * correction for exact:
775                  */
776                 orun++;
777         }
778         hrtimer_add_expires(timer, interval);
779
780         return orun;
781 }
782 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
783
784 /*
785  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
786  *
787  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
788  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
789  *
790  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
791  */
792 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
793                            struct hrtimer_clock_base *base)
794 {
795         struct rb_node **link = &base->active.rb_node;
796         struct rb_node *parent = NULL;
797         struct hrtimer *entry;
798         int leftmost = 1;
799
800         debug_hrtimer_activate(timer);
801
802         /*
803          * Find the right place in the rbtree:
804          */
805         while (*link) {
806                 parent = *link;
807                 entry = rb_entry(parent, struct hrtimer, node);
808                 /*
809                  * We dont care about collisions. Nodes with
810                  * the same expiry time stay together.
811                  */
812                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) <
813                                 hrtimer_get_expires_tv64(entry)) {
814                         link = &(*link)->rb_left;
815                 } else {
816                         link = &(*link)->rb_right;
817                         leftmost = 0;
818                 }
819         }
820
821         /*
822          * Insert the timer to the rbtree and check whether it
823          * replaces the first pending timer
824          */
825         if (leftmost)
826                 base->first = &timer->node;
827
828         rb_link_node(&timer->node, parent, link);
829         rb_insert_color(&timer->node, &base->active);
830         /*
831          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
832          * state of a possibly running callback.
833          */
834         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
835
836         return leftmost;
837 }
838
839 /*
840  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
841  *
842  * Caller must hold the base lock.
843  *
844  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
845  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
846  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
847  * anyway (e.g. timer interrupt)
848  */
849 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
850                              struct hrtimer_clock_base *base,
851                              unsigned long newstate, int reprogram)
852 {
853         if (timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED) {
854                 /*
855                  * Remove the timer from the rbtree and replace the
856                  * first entry pointer if necessary.
857                  */
858                 if (base->first == &timer->node) {
859                         base->first = rb_next(&timer->node);
860                         /* Reprogram the clock event device. if enabled */
861                         if (reprogram && hrtimer_hres_active())
862                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base);
863                 }
864                 rb_erase(&timer->node, &base->active);
865         }
866         timer->state = newstate;
867 }
868
869 /*
870  * remove hrtimer, called with base lock held
871  */
872 static inline int
873 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
874 {
875         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
876                 int reprogram;
877
878                 /*
879                  * Remove the timer and force reprogramming when high
880                  * resolution mode is active and the timer is on the current
881                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
882                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
883                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
884                  * rare case and less expensive than a smp call.
885                  */
886                 debug_hrtimer_deactivate(timer);
887                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
888                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
889                 __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE,
890                                  reprogram);
891                 return 1;
892         }
893         return 0;
894 }
895
896 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
897                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
898                 int wakeup)
899 {
900         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
901         unsigned long flags;
902         int ret, leftmost;
903
904         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
905
906         /* Remove an active timer from the queue: */
907         ret = remove_hrtimer(timer, base);
908
909         /* Switch the timer base, if necessary: */
910         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
911
912         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
913                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
914                 /*
915                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
916                  * to signal that they simply return xtime in
917                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
918                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
919                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
920                  */
921 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
922                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
923 #endif
924         }
925
926         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
927
928         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
929
930         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
931
932         /*
933          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
934          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
935          *
936          * XXX send_remote_softirq() ?
937          */
938         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases))
939                 hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base, wakeup);
940
941         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
942
943         return ret;
944 }
945
946 /**
947  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
948  * @timer:      the timer to be added
949  * @tim:        expiry time
950  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
951  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
952  *
953  * Returns:
954  *  0 on success
955  *  1 when the timer was active
956  */
957 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
958                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
959 {
960         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
961 }
962 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
963
964 /**
965  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
966  * @timer:      the timer to be added
967  * @tim:        expiry time
968  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
969  *
970  * Returns:
971  *  0 on success
972  *  1 when the timer was active
973  */
974 int
975 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
976 {
977         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
978 }
979 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
980
981
982 /**
983  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
984  * @timer:      hrtimer to stop
985  *
986  * Returns:
987  *  0 when the timer was not active
988  *  1 when the timer was active
989  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
990  *    cannot be stopped
991  */
992 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
993 {
994         struct hrtimer_clock_base *base;
995         unsigned long flags;
996         int ret = -1;
997
998         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
999
1000         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1001                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1002
1003         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1004
1005         return ret;
1006
1007 }
1008 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1009
1010 /**
1011  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1012  * @timer:      the timer to be cancelled
1013  *
1014  * Returns:
1015  *  0 when the timer was not active
1016  *  1 when the timer was active
1017  */
1018 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1019 {
1020         for (;;) {
1021                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1022
1023                 if (ret >= 0)
1024                         return ret;
1025                 cpu_relax();
1026         }
1027 }
1028 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1029
1030 /**
1031  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1032  * @timer:      the timer to read
1033  */
1034 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1035 {
1036         struct hrtimer_clock_base *base;
1037         unsigned long flags;
1038         ktime_t rem;
1039
1040         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1041         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1042         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1043
1044         return rem;
1045 }
1046 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1047
1048 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1049 /**
1050  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1051  *
1052  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1053  * is pending.
1054  */
1055 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1056 {
1057         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1058         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1059         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1060         unsigned long flags;
1061         int i;
1062
1063         spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1064
1065         if (!hrtimer_hres_active()) {
1066                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1067                         struct hrtimer *timer;
1068
1069                         if (!base->first)
1070                                 continue;
1071
1072                         timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
1073                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1074                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1075                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1076                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1077                 }
1078         }
1079
1080         spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1081
1082         if (mindelta.tv64 < 0)
1083                 mindelta.tv64 = 0;
1084         return mindelta;
1085 }
1086 #endif
1087
1088 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1089                            enum hrtimer_mode mode)
1090 {
1091         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1092
1093         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1094
1095         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1096
1097         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1098                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1099
1100         timer->base = &cpu_base->clock_base[clock_id];
1101         hrtimer_init_timer_hres(timer);
1102
1103 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1104         timer->start_site = NULL;
1105         timer->start_pid = -1;
1106         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1107 #endif
1108 }
1109
1110 /**
1111  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1112  * @timer:      the timer to be initialized
1113  * @clock_id:   the clock to be used
1114  * @mode:       timer mode abs/rel
1115  */
1116 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1117                   enum hrtimer_mode mode)
1118 {
1119         debug_hrtimer_init(timer);
1120         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1121 }
1122 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1123
1124 /**
1125  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1126  * @which_clock: which clock to query
1127  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1128  *
1129  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1130  * variable pointed to by @tp.
1131  */
1132 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1133 {
1134         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1135
1136         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1137         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[which_clock].resolution);
1138
1139         return 0;
1140 }
1141 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1142
1143 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer)
1144 {
1145         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1146         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1147         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1148         int restart;
1149
1150         WARN_ON(!irqs_disabled());
1151
1152         debug_hrtimer_deactivate(timer);
1153         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1154         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1155         fn = timer->function;
1156
1157         /*
1158          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1159          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1160          * the timer base.
1161          */
1162         spin_unlock(&cpu_base->lock);
1163         restart = fn(timer);
1164         spin_lock(&cpu_base->lock);
1165
1166         /*
1167          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1168          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1169          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1170          */
1171         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1172                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1173                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1174         }
1175         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1176 }
1177
1178 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1179
1180 static int force_clock_reprogram;
1181
1182 /*
1183  * After 5 iteration's attempts, we consider that hrtimer_interrupt()
1184  * is hanging, which could happen with something that slows the interrupt
1185  * such as the tracing. Then we force the clock reprogramming for each future
1186  * hrtimer interrupts to avoid infinite loops and use the min_delta_ns
1187  * threshold that we will overwrite.
1188  * The next tick event will be scheduled to 3 times we currently spend on
1189  * hrtimer_interrupt(). This gives a good compromise, the cpus will spend
1190  * 1/4 of their time to process the hrtimer interrupts. This is enough to
1191  * let it running without serious starvation.
1192  */
1193
1194 static inline void
1195 hrtimer_interrupt_hanging(struct clock_event_device *dev,
1196                         ktime_t try_time)
1197 {
1198         force_clock_reprogram = 1;
1199         dev->min_delta_ns = (unsigned long)try_time.tv64 * 3;
1200         printk(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt too slow, "
1201                 "forcing clock min delta to %lu ns\n", dev->min_delta_ns);
1202 }
1203 /*
1204  * High resolution timer interrupt
1205  * Called with interrupts disabled
1206  */
1207 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1208 {
1209         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1210         struct hrtimer_clock_base *base;
1211         ktime_t expires_next, now;
1212         int nr_retries = 0;
1213         int i;
1214
1215         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1216         cpu_base->nr_events++;
1217         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1218
1219  retry:
1220         /* 5 retries is enough to notice a hang */
1221         if (!(++nr_retries % 5))
1222                 hrtimer_interrupt_hanging(dev, ktime_sub(ktime_get(), now));
1223
1224         now = ktime_get();
1225
1226         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1227
1228         spin_lock(&cpu_base->lock);
1229         /*
1230          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1231          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1232          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1233          * timers which run their callback and need to be requeued on
1234          * this CPU.
1235          */
1236         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1237
1238         base = cpu_base->clock_base;
1239
1240         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1241                 ktime_t basenow;
1242                 struct rb_node *node;
1243
1244                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1245
1246                 while ((node = base->first)) {
1247                         struct hrtimer *timer;
1248
1249                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1250
1251                         /*
1252                          * The immediate goal for using the softexpires is
1253                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1254                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1255                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1256                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1257                          * overlapping intervals and instead use the simple
1258                          * BST we already have.
1259                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1260                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1261                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1262                          */
1263
1264                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1265                                 ktime_t expires;
1266
1267                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1268                                                     base->offset);
1269                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1270                                         expires_next = expires;
1271                                 break;
1272                         }
1273
1274                         __run_hrtimer(timer);
1275                 }
1276                 base++;
1277         }
1278
1279         /*
1280          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1281          * against it.
1282          */
1283         cpu_base->expires_next = expires_next;
1284         spin_unlock(&cpu_base->lock);
1285
1286         /* Reprogramming necessary ? */
1287         if (expires_next.tv64 != KTIME_MAX) {
1288                 if (tick_program_event(expires_next, force_clock_reprogram))
1289                         goto retry;
1290         }
1291 }
1292
1293 /*
1294  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1295  * disabled.
1296  */
1297 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1298 {
1299         struct tick_device *td;
1300
1301         if (!hrtimer_hres_active())
1302                 return;
1303
1304         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1305         if (td && td->evtdev)
1306                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1307 }
1308
1309 /**
1310  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1311  *
1312  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1313  * the current cpu and check if there are any timers for which
1314  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1315  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1316  *
1317  */
1318 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1319 {
1320         unsigned long flags;
1321
1322         local_irq_save(flags);
1323         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1324         local_irq_restore(flags);
1325 }
1326
1327 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1328 {
1329         hrtimer_peek_ahead_timers();
1330 }
1331
1332 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1333
1334 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1335
1336 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1337
1338 /*
1339  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1340  *
1341  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1342  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1343  * not been done yet.
1344  */
1345 void hrtimer_run_pending(void)
1346 {
1347         if (hrtimer_hres_active())
1348                 return;
1349
1350         /*
1351          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1352          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1353          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1354          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1355          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1356          * deadlock vs. xtime_lock.
1357          */
1358         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1359                 hrtimer_switch_to_hres();
1360 }
1361
1362 /*
1363  * Called from hardirq context every jiffy
1364  */
1365 void hrtimer_run_queues(void)
1366 {
1367         struct rb_node *node;
1368         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1369         struct hrtimer_clock_base *base;
1370         int index, gettime = 1;
1371
1372         if (hrtimer_hres_active())
1373                 return;
1374
1375         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1376                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1377
1378                 if (!base->first)
1379                         continue;
1380
1381                 if (gettime) {
1382                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1383                         gettime = 0;
1384                 }
1385
1386                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1387
1388                 while ((node = base->first)) {
1389                         struct hrtimer *timer;
1390
1391                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1392                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1393                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1394                                 break;
1395
1396                         __run_hrtimer(timer);
1397                 }
1398                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1399         }
1400 }
1401
1402 /*
1403  * Sleep related functions:
1404  */
1405 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1406 {
1407         struct hrtimer_sleeper *t =
1408                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1409         struct task_struct *task = t->task;
1410
1411         t->task = NULL;
1412         if (task)
1413                 wake_up_process(task);
1414
1415         return HRTIMER_NORESTART;
1416 }
1417
1418 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1419 {
1420         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1421         sl->task = task;
1422 }
1423
1424 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1425 {
1426         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1427
1428         do {
1429                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1430                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1431                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1432                         t->task = NULL;
1433
1434                 if (likely(t->task))
1435                         schedule();
1436
1437                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1438                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1439
1440         } while (t->task && !signal_pending(current));
1441
1442         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1443
1444         return t->task == NULL;
1445 }
1446
1447 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1448 {
1449         struct timespec rmt;
1450         ktime_t rem;
1451
1452         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1453         if (rem.tv64 <= 0)
1454                 return 0;
1455         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1456
1457         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1458                 return -EFAULT;
1459
1460         return 1;
1461 }
1462
1463 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1464 {
1465         struct hrtimer_sleeper t;
1466         struct timespec __user  *rmtp;
1467         int ret = 0;
1468
1469         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.index,
1470                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1471         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1472
1473         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1474                 goto out;
1475
1476         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1477         if (rmtp) {
1478                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1479                 if (ret <= 0)
1480                         goto out;
1481         }
1482
1483         /* The other values in restart are already filled in */
1484         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1485 out:
1486         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1487         return ret;
1488 }
1489
1490 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1491                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1492 {
1493         struct restart_block *restart;
1494         struct hrtimer_sleeper t;
1495         int ret = 0;
1496         unsigned long slack;
1497
1498         slack = current->timer_slack_ns;
1499         if (rt_task(current))
1500                 slack = 0;
1501
1502         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1503         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1504         if (do_nanosleep(&t, mode))
1505                 goto out;
1506
1507         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1508         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1509                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1510                 goto out;
1511         }
1512
1513         if (rmtp) {
1514                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1515                 if (ret <= 0)
1516                         goto out;
1517         }
1518
1519         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1520         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1521         restart->nanosleep.index = t.timer.base->index;
1522         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1523         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1524
1525         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1526 out:
1527         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1528         return ret;
1529 }
1530
1531 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1532                 struct timespec __user *, rmtp)
1533 {
1534         struct timespec tu;
1535
1536         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1537                 return -EFAULT;
1538
1539         if (!timespec_valid(&tu))
1540                 return -EINVAL;
1541
1542         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Functions related to boot-time initialization:
1547  */
1548 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1549 {
1550         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1551         int i;
1552
1553         spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1554
1555         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
1556                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1557
1558         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1559 }
1560
1561 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1562
1563 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1564                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1565 {
1566         struct hrtimer *timer;
1567         struct rb_node *node;
1568
1569         while ((node = rb_first(&old_base->active))) {
1570                 timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1571                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1572                 debug_hrtimer_deactivate(timer);
1573
1574                 /*
1575                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1576                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1577                  * under us on another CPU
1578                  */
1579                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1580                 timer->base = new_base;
1581                 /*
1582                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1583                  * reprogram the event device in case the timer
1584                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1585                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1586                  * sort out already expired timers and reprogram the
1587                  * event device.
1588                  */
1589                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1590
1591                 /* Clear the migration state bit */
1592                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1593         }
1594 }
1595
1596 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1597 {
1598         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1599         int i;
1600
1601         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1602         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1603
1604         local_irq_disable();
1605         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1606         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1607         /*
1608          * The caller is globally serialized and nobody else
1609          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1610          */
1611         spin_lock(&new_base->lock);
1612         spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1613
1614         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1615                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1616                                      &new_base->clock_base[i]);
1617         }
1618
1619         spin_unlock(&old_base->lock);
1620         spin_unlock(&new_base->lock);
1621
1622         /* Check, if we got expired work to do */
1623         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1624         local_irq_enable();
1625 }
1626
1627 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1628
1629 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1630                                         unsigned long action, void *hcpu)
1631 {
1632         int scpu = (long)hcpu;
1633
1634         switch (action) {
1635
1636         case CPU_UP_PREPARE:
1637         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1638                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1639                 break;
1640
1641 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1642         case CPU_DYING:
1643         case CPU_DYING_FROZEN:
1644                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1645                 break;
1646         case CPU_DEAD:
1647         case CPU_DEAD_FROZEN:
1648         {
1649                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1650                 migrate_hrtimers(scpu);
1651                 break;
1652         }
1653 #endif
1654
1655         default:
1656                 break;
1657         }
1658
1659         return NOTIFY_OK;
1660 }
1661
1662 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1663         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1664 };
1665
1666 void __init hrtimers_init(void)
1667 {
1668         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1669                           (void *)(long)smp_processor_id());
1670         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1671 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1672         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1673 #endif
1674 }
1675
1676 /**
1677  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1678  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1679  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1680  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1681  *
1682  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1683  * elapsed. The routine will return immediately unless
1684  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1685  *
1686  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1687  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1688  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1689  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1690  *
1691  * You can set the task state as follows -
1692  *
1693  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1694  * pass before the routine returns.
1695  *
1696  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1697  * delivered to the current task.
1698  *
1699  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1700  * routine returns.
1701  *
1702  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1703  */
1704 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1705                                const enum hrtimer_mode mode)
1706 {
1707         struct hrtimer_sleeper t;
1708
1709         /*
1710          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1711          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1712          */
1713         if (expires && !expires->tv64) {
1714                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1715                 return 0;
1716         }
1717
1718         /*
1719          * A NULL parameter means "inifinte"
1720          */
1721         if (!expires) {
1722                 schedule();
1723                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1724                 return -EINTR;
1725         }
1726
1727         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
1728         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1729
1730         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1731
1732         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1733         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1734                 t.task = NULL;
1735
1736         if (likely(t.task))
1737                 schedule();
1738
1739         hrtimer_cancel(&t.timer);
1740         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1741
1742         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1743
1744         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1745 }
1746 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1747
1748 /**
1749  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1750  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1751  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1752  *
1753  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1754  * elapsed. The routine will return immediately unless
1755  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1756  *
1757  * You can set the task state as follows -
1758  *
1759  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1760  * pass before the routine returns.
1761  *
1762  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1763  * delivered to the current task.
1764  *
1765  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1766  * routine returns.
1767  *
1768  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1769  */
1770 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1771                                const enum hrtimer_mode mode)
1772 {
1773         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1774 }
1775 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);