pktgen: spin using hrtimer
[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  * ktime_get - get the monotonic time in ktime_t format
53  *
54  * returns the time in ktime_t format
55  */
56 ktime_t ktime_get(void)
57 {
58         struct timespec now;
59
60         ktime_get_ts(&now);
61
62         return timespec_to_ktime(now);
63 }
64 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
65
66 /**
67  * ktime_get_real - get the real (wall-) time in ktime_t format
68  *
69  * returns the time in ktime_t format
70  */
71 ktime_t ktime_get_real(void)
72 {
73         struct timespec now;
74
75         getnstimeofday(&now);
76
77         return timespec_to_ktime(now);
78 }
79
80 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real);
81
82 /*
83  * The timer bases:
84  *
85  * Note: If we want to add new timer bases, we have to skip the two
86  * clock ids captured by the cpu-timers. We do this by holding empty
87  * entries rather than doing math adjustment of the clock ids.
88  * This ensures that we capture erroneous accesses to these clock ids
89  * rather than moving them into the range of valid clock id's.
90  */
91 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
92 {
93
94         .clock_base =
95         {
96                 {
97                         .index = CLOCK_REALTIME,
98                         .get_time = &ktime_get_real,
99                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
100                 },
101                 {
102                         .index = CLOCK_MONOTONIC,
103                         .get_time = &ktime_get,
104                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
105                 },
106         }
107 };
108
109 /**
110  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
111  * @ts:         pointer to timespec variable
112  *
113  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
114  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
115  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
116  */
117 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
118 {
119         struct timespec tomono;
120         unsigned long seq;
121
122         do {
123                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
124                 getnstimeofday(ts);
125                 tomono = wall_to_monotonic;
126
127         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
128
129         set_normalized_timespec(ts, ts->tv_sec + tomono.tv_sec,
130                                 ts->tv_nsec + tomono.tv_nsec);
131 }
132 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
133
134 /*
135  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
136  * wall_to_monotonic.
137  */
138 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
139 {
140         ktime_t xtim, tomono;
141         struct timespec xts, tom;
142         unsigned long seq;
143
144         do {
145                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
146                 xts = current_kernel_time();
147                 tom = wall_to_monotonic;
148         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
149
150         xtim = timespec_to_ktime(xts);
151         tomono = timespec_to_ktime(tom);
152         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].softirq_time = xtim;
153         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].softirq_time =
154                 ktime_add(xtim, tomono);
155 }
156
157 /*
158  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
159  * single place
160  */
161 #ifdef CONFIG_SMP
162
163 /*
164  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
165  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
166  * locked, and the base itself is locked too.
167  *
168  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
169  * be found on the lists/queues.
170  *
171  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
172  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
173  * locked.
174  */
175 static
176 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
177                                              unsigned long *flags)
178 {
179         struct hrtimer_clock_base *base;
180
181         for (;;) {
182                 base = timer->base;
183                 if (likely(base != NULL)) {
184                         spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
185                         if (likely(base == timer->base))
186                                 return base;
187                         /* The timer has migrated to another CPU: */
188                         spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
189                 }
190                 cpu_relax();
191         }
192 }
193
194
195 /*
196  * Get the preferred target CPU for NOHZ
197  */
198 static int hrtimer_get_target(int this_cpu, int pinned)
199 {
200 #ifdef CONFIG_NO_HZ
201         if (!pinned && get_sysctl_timer_migration() && idle_cpu(this_cpu)) {
202                 int preferred_cpu = get_nohz_load_balancer();
203
204                 if (preferred_cpu >= 0)
205                         return preferred_cpu;
206         }
207 #endif
208         return this_cpu;
209 }
210
211 /*
212  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
213  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
214  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
215  *
216  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
217  */
218 static int
219 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
220 {
221 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
222         ktime_t expires;
223
224         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
225                 return 0;
226
227         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
228         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
229 #else
230         return 0;
231 #endif
232 }
233
234 /*
235  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
236  */
237 static inline struct hrtimer_clock_base *
238 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
239                     int pinned)
240 {
241         struct hrtimer_clock_base *new_base;
242         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
243         int this_cpu = smp_processor_id();
244         int cpu = hrtimer_get_target(this_cpu, pinned);
245
246 again:
247         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
248         new_base = &new_cpu_base->clock_base[base->index];
249
250         if (base != new_base) {
251                 /*
252                  * We are trying to move timer to new_base.
253                  * However we can't change timer's base while it is running,
254                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
255                  * the event source in the high resolution case. The softirq
256                  * code will take care of this when the timer function has
257                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
258                  * the timer is enqueued.
259                  */
260                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
261                         return base;
262
263                 /* See the comment in lock_timer_base() */
264                 timer->base = NULL;
265                 spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
266                 spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
267
268                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
269                         cpu = this_cpu;
270                         spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
271                         spin_lock(&base->cpu_base->lock);
272                         timer->base = base;
273                         goto again;
274                 }
275                 timer->base = new_base;
276         }
277         return new_base;
278 }
279
280 #else /* CONFIG_SMP */
281
282 static inline struct hrtimer_clock_base *
283 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
284 {
285         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
286
287         spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
288
289         return base;
290 }
291
292 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
293
294 #endif  /* !CONFIG_SMP */
295
296 /*
297  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
298  * too large for inlining:
299  */
300 #if BITS_PER_LONG < 64
301 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
302 /**
303  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
304  * @kt:         addend
305  * @nsec:       the scalar nsec value to add
306  *
307  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
308  */
309 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
310 {
311         ktime_t tmp;
312
313         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
314                 tmp.tv64 = nsec;
315         } else {
316                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
317
318                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
319         }
320
321         return ktime_add(kt, tmp);
322 }
323
324 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
325
326 /**
327  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
328  * @kt:         minuend
329  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
330  *
331  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
332  */
333 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
334 {
335         ktime_t tmp;
336
337         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
338                 tmp.tv64 = nsec;
339         } else {
340                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
341
342                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
343         }
344
345         return ktime_sub(kt, tmp);
346 }
347
348 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
349 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
350
351 /*
352  * Divide a ktime value by a nanosecond value
353  */
354 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
355 {
356         u64 dclc;
357         int sft = 0;
358
359         dclc = ktime_to_ns(kt);
360         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
361         while (div >> 32) {
362                 sft++;
363                 div >>= 1;
364         }
365         dclc >>= sft;
366         do_div(dclc, (unsigned long) div);
367
368         return dclc;
369 }
370 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
371
372 /*
373  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
374  */
375 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
376 {
377         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
378
379         /*
380          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
381          * return to user space in a timespec:
382          */
383         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
384                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
385
386         return res;
387 }
388
389 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
390
391 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
392
393 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
394
395 /*
396  * fixup_init is called when:
397  * - an active object is initialized
398  */
399 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
400 {
401         struct hrtimer *timer = addr;
402
403         switch (state) {
404         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
405                 hrtimer_cancel(timer);
406                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
407                 return 1;
408         default:
409                 return 0;
410         }
411 }
412
413 /*
414  * fixup_activate is called when:
415  * - an active object is activated
416  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
417  */
418 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
419 {
420         switch (state) {
421
422         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
423                 WARN_ON_ONCE(1);
424                 return 0;
425
426         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
427                 WARN_ON(1);
428
429         default:
430                 return 0;
431         }
432 }
433
434 /*
435  * fixup_free is called when:
436  * - an active object is freed
437  */
438 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
439 {
440         struct hrtimer *timer = addr;
441
442         switch (state) {
443         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
444                 hrtimer_cancel(timer);
445                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
446                 return 1;
447         default:
448                 return 0;
449         }
450 }
451
452 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
453         .name           = "hrtimer",
454         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
455         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
456         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
457 };
458
459 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
460 {
461         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
462 }
463
464 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
465 {
466         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
467 }
468
469 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
470 {
471         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
472 }
473
474 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
475 {
476         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
477 }
478
479 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
480                            enum hrtimer_mode mode);
481
482 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
483                            enum hrtimer_mode mode)
484 {
485         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
486         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
487 }
488 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
489
490 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
491 {
492         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
493 }
494
495 #else
496 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
497 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
498 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
499 #endif
500
501 /* High resolution timer related functions */
502 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
503
504 /*
505  * High resolution timer enabled ?
506  */
507 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
508
509 /*
510  * Enable / Disable high resolution mode
511  */
512 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
513 {
514         if (!strcmp(str, "off"))
515                 hrtimer_hres_enabled = 0;
516         else if (!strcmp(str, "on"))
517                 hrtimer_hres_enabled = 1;
518         else
519                 return 0;
520         return 1;
521 }
522
523 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
524
525 /*
526  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
527  */
528 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
529 {
530         return hrtimer_hres_enabled;
531 }
532
533 /*
534  * Is the high resolution mode active ?
535  */
536 static inline int hrtimer_hres_active(void)
537 {
538         return __get_cpu_var(hrtimer_bases).hres_active;
539 }
540
541 /*
542  * Reprogram the event source with checking both queues for the
543  * next event
544  * Called with interrupts disabled and base->lock held
545  */
546 static void hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
547 {
548         int i;
549         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
550         ktime_t expires;
551
552         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
553
554         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
555                 struct hrtimer *timer;
556
557                 if (!base->first)
558                         continue;
559                 timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
560                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
561                 /*
562                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
563                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
564                  * false positive in clockevents_program_event()
565                  */
566                 if (expires.tv64 < 0)
567                         expires.tv64 = 0;
568                 if (expires.tv64 < cpu_base->expires_next.tv64)
569                         cpu_base->expires_next = expires;
570         }
571
572         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
573                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
574 }
575
576 /*
577  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
578  *
579  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
580  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
581  * which the clock event device was armed.
582  *
583  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
584  */
585 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
586                              struct hrtimer_clock_base *base)
587 {
588         ktime_t *expires_next = &__get_cpu_var(hrtimer_bases).expires_next;
589         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
590         int res;
591
592         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
593
594         /*
595          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
596          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
597          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
598          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
599          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
600          */
601         if (hrtimer_callback_running(timer))
602                 return 0;
603
604         /*
605          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
606          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
607          * about that, just avoid to call into the tick code, which
608          * has now objections against negative expiry values.
609          */
610         if (expires.tv64 < 0)
611                 return -ETIME;
612
613         if (expires.tv64 >= expires_next->tv64)
614                 return 0;
615
616         /*
617          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
618          */
619         res = tick_program_event(expires, 0);
620         if (!IS_ERR_VALUE(res))
621                 *expires_next = expires;
622         return res;
623 }
624
625
626 /*
627  * Retrigger next event is called after clock was set
628  *
629  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
630  */
631 static void retrigger_next_event(void *arg)
632 {
633         struct hrtimer_cpu_base *base;
634         struct timespec realtime_offset;
635         unsigned long seq;
636
637         if (!hrtimer_hres_active())
638                 return;
639
640         do {
641                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
642                 set_normalized_timespec(&realtime_offset,
643                                         -wall_to_monotonic.tv_sec,
644                                         -wall_to_monotonic.tv_nsec);
645         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
646
647         base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
648
649         /* Adjust CLOCK_REALTIME offset */
650         spin_lock(&base->lock);
651         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].offset =
652                 timespec_to_ktime(realtime_offset);
653
654         hrtimer_force_reprogram(base);
655         spin_unlock(&base->lock);
656 }
657
658 /*
659  * Clock realtime was set
660  *
661  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
662  * clock.
663  *
664  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
665  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
666  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
667  * call the high resolution interrupt code.
668  */
669 void clock_was_set(void)
670 {
671         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
672         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
673 }
674
675 /*
676  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
677  * interrupt (on the local CPU):
678  */
679 void hres_timers_resume(void)
680 {
681         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
682                   KERN_INFO "hres_timers_resume() called with IRQs enabled!");
683
684         retrigger_next_event(NULL);
685 }
686
687 /*
688  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
689  */
690 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
691 {
692         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
693         base->hres_active = 0;
694 }
695
696 /*
697  * Initialize the high resolution related parts of a hrtimer
698  */
699 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer)
700 {
701 }
702
703
704 /*
705  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
706  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
707  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
708  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
709  */
710 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
711                                             struct hrtimer_clock_base *base,
712                                             int wakeup)
713 {
714         if (base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base)) {
715                 if (wakeup) {
716                         spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
717                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
718                         spin_lock(&base->cpu_base->lock);
719                 } else
720                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
721
722                 return 1;
723         }
724
725         return 0;
726 }
727
728 /*
729  * Switch to high resolution mode
730  */
731 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
732 {
733         int cpu = smp_processor_id();
734         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
735         unsigned long flags;
736
737         if (base->hres_active)
738                 return 1;
739
740         local_irq_save(flags);
741
742         if (tick_init_highres()) {
743                 local_irq_restore(flags);
744                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
745                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
746                 return 0;
747         }
748         base->hres_active = 1;
749         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].resolution = KTIME_HIGH_RES;
750         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].resolution = KTIME_HIGH_RES;
751
752         tick_setup_sched_timer();
753
754         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
755         retrigger_next_event(NULL);
756         local_irq_restore(flags);
757         printk(KERN_DEBUG "Switched to high resolution mode on CPU %d\n",
758                smp_processor_id());
759         return 1;
760 }
761
762 #else
763
764 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
765 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
766 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
767 static inline void hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
768 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
769                                             struct hrtimer_clock_base *base,
770                                             int wakeup)
771 {
772         return 0;
773 }
774 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
775 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer) { }
776
777 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
778
779 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
780 void __timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer, void *addr)
781 {
782         if (timer->start_site)
783                 return;
784
785         timer->start_site = addr;
786         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
787         timer->start_pid = current->pid;
788 }
789 #endif
790
791 /*
792  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
793  */
794 static inline
795 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
796 {
797         spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
798 }
799
800 /**
801  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
802  * @timer:      hrtimer to forward
803  * @now:        forward past this time
804  * @interval:   the interval to forward
805  *
806  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
807  * Returns the number of overruns.
808  */
809 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
810 {
811         u64 orun = 1;
812         ktime_t delta;
813
814         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
815
816         if (delta.tv64 < 0)
817                 return 0;
818
819         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
820                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
821
822         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
823                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
824
825                 orun = ktime_divns(delta, incr);
826                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
827                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
828                         return orun;
829                 /*
830                  * This (and the ktime_add() below) is the
831                  * correction for exact:
832                  */
833                 orun++;
834         }
835         hrtimer_add_expires(timer, interval);
836
837         return orun;
838 }
839 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
840
841 /*
842  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
843  *
844  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
845  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
846  *
847  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
848  */
849 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
850                            struct hrtimer_clock_base *base)
851 {
852         struct rb_node **link = &base->active.rb_node;
853         struct rb_node *parent = NULL;
854         struct hrtimer *entry;
855         int leftmost = 1;
856
857         debug_hrtimer_activate(timer);
858
859         /*
860          * Find the right place in the rbtree:
861          */
862         while (*link) {
863                 parent = *link;
864                 entry = rb_entry(parent, struct hrtimer, node);
865                 /*
866                  * We dont care about collisions. Nodes with
867                  * the same expiry time stay together.
868                  */
869                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) <
870                                 hrtimer_get_expires_tv64(entry)) {
871                         link = &(*link)->rb_left;
872                 } else {
873                         link = &(*link)->rb_right;
874                         leftmost = 0;
875                 }
876         }
877
878         /*
879          * Insert the timer to the rbtree and check whether it
880          * replaces the first pending timer
881          */
882         if (leftmost)
883                 base->first = &timer->node;
884
885         rb_link_node(&timer->node, parent, link);
886         rb_insert_color(&timer->node, &base->active);
887         /*
888          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
889          * state of a possibly running callback.
890          */
891         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
892
893         return leftmost;
894 }
895
896 /*
897  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
898  *
899  * Caller must hold the base lock.
900  *
901  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
902  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
903  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
904  * anyway (e.g. timer interrupt)
905  */
906 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
907                              struct hrtimer_clock_base *base,
908                              unsigned long newstate, int reprogram)
909 {
910         if (timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED) {
911                 /*
912                  * Remove the timer from the rbtree and replace the
913                  * first entry pointer if necessary.
914                  */
915                 if (base->first == &timer->node) {
916                         base->first = rb_next(&timer->node);
917                         /* Reprogram the clock event device. if enabled */
918                         if (reprogram && hrtimer_hres_active())
919                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base);
920                 }
921                 rb_erase(&timer->node, &base->active);
922         }
923         timer->state = newstate;
924 }
925
926 /*
927  * remove hrtimer, called with base lock held
928  */
929 static inline int
930 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
931 {
932         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
933                 int reprogram;
934
935                 /*
936                  * Remove the timer and force reprogramming when high
937                  * resolution mode is active and the timer is on the current
938                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
939                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
940                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
941                  * rare case and less expensive than a smp call.
942                  */
943                 debug_hrtimer_deactivate(timer);
944                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
945                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
946                 __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE,
947                                  reprogram);
948                 return 1;
949         }
950         return 0;
951 }
952
953 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
954                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
955                 int wakeup)
956 {
957         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
958         unsigned long flags;
959         int ret, leftmost;
960
961         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
962
963         /* Remove an active timer from the queue: */
964         ret = remove_hrtimer(timer, base);
965
966         /* Switch the timer base, if necessary: */
967         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
968
969         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
970                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
971                 /*
972                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
973                  * to signal that they simply return xtime in
974                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
975                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
976                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
977                  */
978 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
979                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
980 #endif
981         }
982
983         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
984
985         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
986
987         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
988
989         /*
990          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
991          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
992          *
993          * XXX send_remote_softirq() ?
994          */
995         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases))
996                 hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base, wakeup);
997
998         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
999
1000         return ret;
1001 }
1002
1003 /**
1004  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
1005  * @timer:      the timer to be added
1006  * @tim:        expiry time
1007  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1008  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1009  *
1010  * Returns:
1011  *  0 on success
1012  *  1 when the timer was active
1013  */
1014 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1015                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1016 {
1017         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1018 }
1019 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1020
1021 /**
1022  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1023  * @timer:      the timer to be added
1024  * @tim:        expiry time
1025  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1026  *
1027  * Returns:
1028  *  0 on success
1029  *  1 when the timer was active
1030  */
1031 int
1032 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1033 {
1034         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1035 }
1036 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1037
1038
1039 /**
1040  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1041  * @timer:      hrtimer to stop
1042  *
1043  * Returns:
1044  *  0 when the timer was not active
1045  *  1 when the timer was active
1046  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1047  *    cannot be stopped
1048  */
1049 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1050 {
1051         struct hrtimer_clock_base *base;
1052         unsigned long flags;
1053         int ret = -1;
1054
1055         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1056
1057         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1058                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1059
1060         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1061
1062         return ret;
1063
1064 }
1065 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1066
1067 /**
1068  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1069  * @timer:      the timer to be cancelled
1070  *
1071  * Returns:
1072  *  0 when the timer was not active
1073  *  1 when the timer was active
1074  */
1075 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1076 {
1077         for (;;) {
1078                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1079
1080                 if (ret >= 0)
1081                         return ret;
1082                 cpu_relax();
1083         }
1084 }
1085 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1086
1087 /**
1088  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1089  * @timer:      the timer to read
1090  */
1091 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1092 {
1093         struct hrtimer_clock_base *base;
1094         unsigned long flags;
1095         ktime_t rem;
1096
1097         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1098         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1099         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1100
1101         return rem;
1102 }
1103 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1104
1105 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1106 /**
1107  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1108  *
1109  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1110  * is pending.
1111  */
1112 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1113 {
1114         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1115         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1116         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1117         unsigned long flags;
1118         int i;
1119
1120         spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1121
1122         if (!hrtimer_hres_active()) {
1123                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1124                         struct hrtimer *timer;
1125
1126                         if (!base->first)
1127                                 continue;
1128
1129                         timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
1130                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1131                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1132                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1133                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1134                 }
1135         }
1136
1137         spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1138
1139         if (mindelta.tv64 < 0)
1140                 mindelta.tv64 = 0;
1141         return mindelta;
1142 }
1143 #endif
1144
1145 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1146                            enum hrtimer_mode mode)
1147 {
1148         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1149
1150         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1151
1152         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1153
1154         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1155                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1156
1157         timer->base = &cpu_base->clock_base[clock_id];
1158         INIT_LIST_HEAD(&timer->cb_entry);
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_hrtimer_init(timer);
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)
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_hrtimer_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         spin_unlock(&cpu_base->lock);
1221         restart = fn(timer);
1222         spin_lock(&cpu_base->lock);
1223
1224         /*
1225          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1226          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1227          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1228          */
1229         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1230                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1231                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1232         }
1233         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1234 }
1235
1236 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1237
1238 static int force_clock_reprogram;
1239
1240 /*
1241  * After 5 iteration's attempts, we consider that hrtimer_interrupt()
1242  * is hanging, which could happen with something that slows the interrupt
1243  * such as the tracing. Then we force the clock reprogramming for each future
1244  * hrtimer interrupts to avoid infinite loops and use the min_delta_ns
1245  * threshold that we will overwrite.
1246  * The next tick event will be scheduled to 3 times we currently spend on
1247  * hrtimer_interrupt(). This gives a good compromise, the cpus will spend
1248  * 1/4 of their time to process the hrtimer interrupts. This is enough to
1249  * let it running without serious starvation.
1250  */
1251
1252 static inline void
1253 hrtimer_interrupt_hanging(struct clock_event_device *dev,
1254                         ktime_t try_time)
1255 {
1256         force_clock_reprogram = 1;
1257         dev->min_delta_ns = (unsigned long)try_time.tv64 * 3;
1258         printk(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt too slow, "
1259                 "forcing clock min delta to %lu ns\n", dev->min_delta_ns);
1260 }
1261 /*
1262  * High resolution timer interrupt
1263  * Called with interrupts disabled
1264  */
1265 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1266 {
1267         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1268         struct hrtimer_clock_base *base;
1269         ktime_t expires_next, now;
1270         int nr_retries = 0;
1271         int i;
1272
1273         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1274         cpu_base->nr_events++;
1275         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1276
1277  retry:
1278         /* 5 retries is enough to notice a hang */
1279         if (!(++nr_retries % 5))
1280                 hrtimer_interrupt_hanging(dev, ktime_sub(ktime_get(), now));
1281
1282         now = ktime_get();
1283
1284         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1285
1286         spin_lock(&cpu_base->lock);
1287         /*
1288          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1289          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1290          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1291          * timers which run their callback and need to be requeued on
1292          * this CPU.
1293          */
1294         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1295
1296         base = cpu_base->clock_base;
1297
1298         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1299                 ktime_t basenow;
1300                 struct rb_node *node;
1301
1302                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1303
1304                 while ((node = base->first)) {
1305                         struct hrtimer *timer;
1306
1307                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1308
1309                         /*
1310                          * The immediate goal for using the softexpires is
1311                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1312                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1313                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1314                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1315                          * overlapping intervals and instead use the simple
1316                          * BST we already have.
1317                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1318                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1319                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1320                          */
1321
1322                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1323                                 ktime_t expires;
1324
1325                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1326                                                     base->offset);
1327                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1328                                         expires_next = expires;
1329                                 break;
1330                         }
1331
1332                         __run_hrtimer(timer);
1333                 }
1334                 base++;
1335         }
1336
1337         /*
1338          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1339          * against it.
1340          */
1341         cpu_base->expires_next = expires_next;
1342         spin_unlock(&cpu_base->lock);
1343
1344         /* Reprogramming necessary ? */
1345         if (expires_next.tv64 != KTIME_MAX) {
1346                 if (tick_program_event(expires_next, force_clock_reprogram))
1347                         goto retry;
1348         }
1349 }
1350
1351 /*
1352  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1353  * disabled.
1354  */
1355 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1356 {
1357         struct tick_device *td;
1358
1359         if (!hrtimer_hres_active())
1360                 return;
1361
1362         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1363         if (td && td->evtdev)
1364                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1365 }
1366
1367 /**
1368  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1369  *
1370  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1371  * the current cpu and check if there are any timers for which
1372  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1373  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1374  *
1375  */
1376 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1377 {
1378         unsigned long flags;
1379
1380         local_irq_save(flags);
1381         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1382         local_irq_restore(flags);
1383 }
1384
1385 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1386 {
1387         hrtimer_peek_ahead_timers();
1388 }
1389
1390 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1391
1392 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1393
1394 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1395
1396 /*
1397  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1398  *
1399  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1400  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1401  * not been done yet.
1402  */
1403 void hrtimer_run_pending(void)
1404 {
1405         if (hrtimer_hres_active())
1406                 return;
1407
1408         /*
1409          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1410          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1411          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1412          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1413          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1414          * deadlock vs. xtime_lock.
1415          */
1416         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1417                 hrtimer_switch_to_hres();
1418 }
1419
1420 /*
1421  * Called from hardirq context every jiffy
1422  */
1423 void hrtimer_run_queues(void)
1424 {
1425         struct rb_node *node;
1426         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1427         struct hrtimer_clock_base *base;
1428         int index, gettime = 1;
1429
1430         if (hrtimer_hres_active())
1431                 return;
1432
1433         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1434                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1435
1436                 if (!base->first)
1437                         continue;
1438
1439                 if (gettime) {
1440                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1441                         gettime = 0;
1442                 }
1443
1444                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1445
1446                 while ((node = base->first)) {
1447                         struct hrtimer *timer;
1448
1449                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1450                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1451                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1452                                 break;
1453
1454                         __run_hrtimer(timer);
1455                 }
1456                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1457         }
1458 }
1459
1460 /*
1461  * Sleep related functions:
1462  */
1463 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1464 {
1465         struct hrtimer_sleeper *t =
1466                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1467         struct task_struct *task = t->task;
1468
1469         t->task = NULL;
1470         if (task)
1471                 wake_up_process(task);
1472
1473         return HRTIMER_NORESTART;
1474 }
1475
1476 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1477 {
1478         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1479         sl->task = task;
1480 }
1481 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1482
1483 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1484 {
1485         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1486
1487         do {
1488                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1489                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1490                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1491                         t->task = NULL;
1492
1493                 if (likely(t->task))
1494                         schedule();
1495
1496                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1497                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1498
1499         } while (t->task && !signal_pending(current));
1500
1501         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1502
1503         return t->task == NULL;
1504 }
1505
1506 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1507 {
1508         struct timespec rmt;
1509         ktime_t rem;
1510
1511         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1512         if (rem.tv64 <= 0)
1513                 return 0;
1514         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1515
1516         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1517                 return -EFAULT;
1518
1519         return 1;
1520 }
1521
1522 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1523 {
1524         struct hrtimer_sleeper t;
1525         struct timespec __user  *rmtp;
1526         int ret = 0;
1527
1528         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.index,
1529                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1530         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1531
1532         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1533                 goto out;
1534
1535         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1536         if (rmtp) {
1537                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1538                 if (ret <= 0)
1539                         goto out;
1540         }
1541
1542         /* The other values in restart are already filled in */
1543         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1544 out:
1545         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1546         return ret;
1547 }
1548
1549 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1550                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1551 {
1552         struct restart_block *restart;
1553         struct hrtimer_sleeper t;
1554         int ret = 0;
1555         unsigned long slack;
1556
1557         slack = current->timer_slack_ns;
1558         if (rt_task(current))
1559                 slack = 0;
1560
1561         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1562         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1563         if (do_nanosleep(&t, mode))
1564                 goto out;
1565
1566         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1567         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1568                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1569                 goto out;
1570         }
1571
1572         if (rmtp) {
1573                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1574                 if (ret <= 0)
1575                         goto out;
1576         }
1577
1578         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1579         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1580         restart->nanosleep.index = t.timer.base->index;
1581         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1582         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1583
1584         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1585 out:
1586         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1587         return ret;
1588 }
1589
1590 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1591                 struct timespec __user *, rmtp)
1592 {
1593         struct timespec tu;
1594
1595         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1596                 return -EFAULT;
1597
1598         if (!timespec_valid(&tu))
1599                 return -EINVAL;
1600
1601         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1602 }
1603
1604 /*
1605  * Functions related to boot-time initialization:
1606  */
1607 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1608 {
1609         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1610         int i;
1611
1612         spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1613
1614         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
1615                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1616
1617         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1618 }
1619
1620 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1621
1622 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1623                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1624 {
1625         struct hrtimer *timer;
1626         struct rb_node *node;
1627
1628         while ((node = rb_first(&old_base->active))) {
1629                 timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1630                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1631                 debug_hrtimer_deactivate(timer);
1632
1633                 /*
1634                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1635                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1636                  * under us on another CPU
1637                  */
1638                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1639                 timer->base = new_base;
1640                 /*
1641                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1642                  * reprogram the event device in case the timer
1643                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1644                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1645                  * sort out already expired timers and reprogram the
1646                  * event device.
1647                  */
1648                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1649
1650                 /* Clear the migration state bit */
1651                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1652         }
1653 }
1654
1655 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1656 {
1657         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1658         int i;
1659
1660         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1661         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1662
1663         local_irq_disable();
1664         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1665         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1666         /*
1667          * The caller is globally serialized and nobody else
1668          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1669          */
1670         spin_lock(&new_base->lock);
1671         spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1672
1673         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1674                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1675                                      &new_base->clock_base[i]);
1676         }
1677
1678         spin_unlock(&old_base->lock);
1679         spin_unlock(&new_base->lock);
1680
1681         /* Check, if we got expired work to do */
1682         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1683         local_irq_enable();
1684 }
1685
1686 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1687
1688 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1689                                         unsigned long action, void *hcpu)
1690 {
1691         int scpu = (long)hcpu;
1692
1693         switch (action) {
1694
1695         case CPU_UP_PREPARE:
1696         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1697                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1698                 break;
1699
1700 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1701         case CPU_DYING:
1702         case CPU_DYING_FROZEN:
1703                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1704                 break;
1705         case CPU_DEAD:
1706         case CPU_DEAD_FROZEN:
1707         {
1708                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1709                 migrate_hrtimers(scpu);
1710                 break;
1711         }
1712 #endif
1713
1714         default:
1715                 break;
1716         }
1717
1718         return NOTIFY_OK;
1719 }
1720
1721 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1722         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1723 };
1724
1725 void __init hrtimers_init(void)
1726 {
1727         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1728                           (void *)(long)smp_processor_id());
1729         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1730 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1731         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1732 #endif
1733 }
1734
1735 /**
1736  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1737  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1738  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1739  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1740  *
1741  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1742  * elapsed. The routine will return immediately unless
1743  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1744  *
1745  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1746  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1747  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1748  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1749  *
1750  * You can set the task state as follows -
1751  *
1752  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1753  * pass before the routine returns.
1754  *
1755  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1756  * delivered to the current task.
1757  *
1758  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1759  * routine returns.
1760  *
1761  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1762  */
1763 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1764                                const enum hrtimer_mode mode)
1765 {
1766         struct hrtimer_sleeper t;
1767
1768         /*
1769          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1770          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1771          */
1772         if (expires && !expires->tv64) {
1773                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1774                 return 0;
1775         }
1776
1777         /*
1778          * A NULL parameter means "inifinte"
1779          */
1780         if (!expires) {
1781                 schedule();
1782                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1783                 return -EINTR;
1784         }
1785
1786         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
1787         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1788
1789         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1790
1791         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1792         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1793                 t.task = NULL;
1794
1795         if (likely(t.task))
1796                 schedule();
1797
1798         hrtimer_cancel(&t.timer);
1799         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1800
1801         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1802
1803         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1804 }
1805 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1806
1807 /**
1808  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1809  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1810  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1811  *
1812  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1813  * elapsed. The routine will return immediately unless
1814  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1815  *
1816  * You can set the task state as follows -
1817  *
1818  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1819  * pass before the routine returns.
1820  *
1821  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1822  * delivered to the current task.
1823  *
1824  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1825  * routine returns.
1826  *
1827  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1828  */
1829 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1830                                const enum hrtimer_mode mode)
1831 {
1832         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1833 }
1834 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);