Merge branch 'timers-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux-2.6.git] / kernel / hrtimer.c
1 /*
2  *  linux/kernel/hrtimer.c
3  *
4  *  Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
5  *  Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
6  *  Copyright(C) 2006-2007  Timesys Corp., Thomas Gleixner
7  *
8  *  High-resolution kernel timers
9  *
10  *  In contrast to the low-resolution timeout API implemented in
11  *  kernel/timer.c, hrtimers provide finer resolution and accuracy
12  *  depending on system configuration and capabilities.
13  *
14  *  These timers are currently used for:
15  *   - itimers
16  *   - POSIX timers
17  *   - nanosleep
18  *   - precise in-kernel timing
19  *
20  *  Started by: Thomas Gleixner and Ingo Molnar
21  *
22  *  Credits:
23  *      based on kernel/timer.c
24  *
25  *      Help, testing, suggestions, bugfixes, improvements were
26  *      provided by:
27  *
28  *      George Anzinger, Andrew Morton, Steven Rostedt, Roman Zippel
29  *      et. al.
30  *
31  *  For licencing details see kernel-base/COPYING
32  */
33
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/module.h>
36 #include <linux/percpu.h>
37 #include <linux/hrtimer.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/syscalls.h>
40 #include <linux/kallsyms.h>
41 #include <linux/interrupt.h>
42 #include <linux/tick.h>
43 #include <linux/seq_file.h>
44 #include <linux/err.h>
45 #include <linux/debugobjects.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/timer.h>
48
49 #include <asm/uaccess.h>
50
51 #include <trace/events/timer.h>
52
53 /*
54  * The timer bases:
55  *
56  * Note: If we want to add new timer bases, we have to skip the two
57  * clock ids captured by the cpu-timers. We do this by holding empty
58  * entries rather than doing math adjustment of the clock ids.
59  * This ensures that we capture erroneous accesses to these clock ids
60  * rather than moving them into the range of valid clock id's.
61  */
62 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
63 {
64
65         .clock_base =
66         {
67                 {
68                         .index = CLOCK_REALTIME,
69                         .get_time = &ktime_get_real,
70                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
71                 },
72                 {
73                         .index = CLOCK_MONOTONIC,
74                         .get_time = &ktime_get,
75                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
76                 },
77         }
78 };
79
80 /*
81  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
82  * wall_to_monotonic.
83  */
84 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
85 {
86         ktime_t xtim, tomono;
87         struct timespec xts, tom;
88         unsigned long seq;
89
90         do {
91                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
92                 xts = current_kernel_time();
93                 tom = wall_to_monotonic;
94         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
95
96         xtim = timespec_to_ktime(xts);
97         tomono = timespec_to_ktime(tom);
98         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].softirq_time = xtim;
99         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].softirq_time =
100                 ktime_add(xtim, tomono);
101 }
102
103 /*
104  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
105  * single place
106  */
107 #ifdef CONFIG_SMP
108
109 /*
110  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
111  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
112  * locked, and the base itself is locked too.
113  *
114  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
115  * be found on the lists/queues.
116  *
117  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
118  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
119  * locked.
120  */
121 static
122 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
123                                              unsigned long *flags)
124 {
125         struct hrtimer_clock_base *base;
126
127         for (;;) {
128                 base = timer->base;
129                 if (likely(base != NULL)) {
130                         spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
131                         if (likely(base == timer->base))
132                                 return base;
133                         /* The timer has migrated to another CPU: */
134                         spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
135                 }
136                 cpu_relax();
137         }
138 }
139
140
141 /*
142  * Get the preferred target CPU for NOHZ
143  */
144 static int hrtimer_get_target(int this_cpu, int pinned)
145 {
146 #ifdef CONFIG_NO_HZ
147         if (!pinned && get_sysctl_timer_migration() && idle_cpu(this_cpu)) {
148                 int preferred_cpu = get_nohz_load_balancer();
149
150                 if (preferred_cpu >= 0)
151                         return preferred_cpu;
152         }
153 #endif
154         return this_cpu;
155 }
156
157 /*
158  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
159  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
160  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
161  *
162  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
163  */
164 static int
165 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
166 {
167 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
168         ktime_t expires;
169
170         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
171                 return 0;
172
173         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
174         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
175 #else
176         return 0;
177 #endif
178 }
179
180 /*
181  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
182  */
183 static inline struct hrtimer_clock_base *
184 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
185                     int pinned)
186 {
187         struct hrtimer_clock_base *new_base;
188         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
189         int this_cpu = smp_processor_id();
190         int cpu = hrtimer_get_target(this_cpu, pinned);
191
192 again:
193         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
194         new_base = &new_cpu_base->clock_base[base->index];
195
196         if (base != new_base) {
197                 /*
198                  * We are trying to move timer to new_base.
199                  * However we can't change timer's base while it is running,
200                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
201                  * the event source in the high resolution case. The softirq
202                  * code will take care of this when the timer function has
203                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
204                  * the timer is enqueued.
205                  */
206                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
207                         return base;
208
209                 /* See the comment in lock_timer_base() */
210                 timer->base = NULL;
211                 spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
212                 spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
213
214                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
215                         cpu = this_cpu;
216                         spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
217                         spin_lock(&base->cpu_base->lock);
218                         timer->base = base;
219                         goto again;
220                 }
221                 timer->base = new_base;
222         }
223         return new_base;
224 }
225
226 #else /* CONFIG_SMP */
227
228 static inline struct hrtimer_clock_base *
229 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
230 {
231         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
232
233         spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
234
235         return base;
236 }
237
238 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
239
240 #endif  /* !CONFIG_SMP */
241
242 /*
243  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
244  * too large for inlining:
245  */
246 #if BITS_PER_LONG < 64
247 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
248 /**
249  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
250  * @kt:         addend
251  * @nsec:       the scalar nsec value to add
252  *
253  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
254  */
255 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
256 {
257         ktime_t tmp;
258
259         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
260                 tmp.tv64 = nsec;
261         } else {
262                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
263
264                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
265         }
266
267         return ktime_add(kt, tmp);
268 }
269
270 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
271
272 /**
273  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
274  * @kt:         minuend
275  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
276  *
277  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
278  */
279 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
280 {
281         ktime_t tmp;
282
283         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
284                 tmp.tv64 = nsec;
285         } else {
286                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
287
288                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
289         }
290
291         return ktime_sub(kt, tmp);
292 }
293
294 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
295 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
296
297 /*
298  * Divide a ktime value by a nanosecond value
299  */
300 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
301 {
302         u64 dclc;
303         int sft = 0;
304
305         dclc = ktime_to_ns(kt);
306         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
307         while (div >> 32) {
308                 sft++;
309                 div >>= 1;
310         }
311         dclc >>= sft;
312         do_div(dclc, (unsigned long) div);
313
314         return dclc;
315 }
316 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
317
318 /*
319  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
320  */
321 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
322 {
323         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
324
325         /*
326          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
327          * return to user space in a timespec:
328          */
329         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
330                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
331
332         return res;
333 }
334
335 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
336
337 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
338
339 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
340
341 /*
342  * fixup_init is called when:
343  * - an active object is initialized
344  */
345 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
346 {
347         struct hrtimer *timer = addr;
348
349         switch (state) {
350         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
351                 hrtimer_cancel(timer);
352                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
353                 return 1;
354         default:
355                 return 0;
356         }
357 }
358
359 /*
360  * fixup_activate is called when:
361  * - an active object is activated
362  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
363  */
364 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
365 {
366         switch (state) {
367
368         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
369                 WARN_ON_ONCE(1);
370                 return 0;
371
372         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
373                 WARN_ON(1);
374
375         default:
376                 return 0;
377         }
378 }
379
380 /*
381  * fixup_free is called when:
382  * - an active object is freed
383  */
384 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
385 {
386         struct hrtimer *timer = addr;
387
388         switch (state) {
389         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
390                 hrtimer_cancel(timer);
391                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
392                 return 1;
393         default:
394                 return 0;
395         }
396 }
397
398 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
399         .name           = "hrtimer",
400         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
401         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
402         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
403 };
404
405 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
406 {
407         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
408 }
409
410 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
411 {
412         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
413 }
414
415 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
416 {
417         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
418 }
419
420 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
421 {
422         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
423 }
424
425 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
426                            enum hrtimer_mode mode);
427
428 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
429                            enum hrtimer_mode mode)
430 {
431         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
432         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
433 }
434 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
435
436 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
437 {
438         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
439 }
440
441 #else
442 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
443 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
444 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
445 #endif
446
447 static inline void
448 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
449            enum hrtimer_mode mode)
450 {
451         debug_hrtimer_init(timer);
452         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
453 }
454
455 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
456 {
457         debug_hrtimer_activate(timer);
458         trace_hrtimer_start(timer);
459 }
460
461 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
462 {
463         debug_hrtimer_deactivate(timer);
464         trace_hrtimer_cancel(timer);
465 }
466
467 /* High resolution timer related functions */
468 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
469
470 /*
471  * High resolution timer enabled ?
472  */
473 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
474
475 /*
476  * Enable / Disable high resolution mode
477  */
478 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
479 {
480         if (!strcmp(str, "off"))
481                 hrtimer_hres_enabled = 0;
482         else if (!strcmp(str, "on"))
483                 hrtimer_hres_enabled = 1;
484         else
485                 return 0;
486         return 1;
487 }
488
489 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
490
491 /*
492  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
493  */
494 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
495 {
496         return hrtimer_hres_enabled;
497 }
498
499 /*
500  * Is the high resolution mode active ?
501  */
502 static inline int hrtimer_hres_active(void)
503 {
504         return __get_cpu_var(hrtimer_bases).hres_active;
505 }
506
507 /*
508  * Reprogram the event source with checking both queues for the
509  * next event
510  * Called with interrupts disabled and base->lock held
511  */
512 static void hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
513 {
514         int i;
515         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
516         ktime_t expires;
517
518         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
519
520         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
521                 struct hrtimer *timer;
522
523                 if (!base->first)
524                         continue;
525                 timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
526                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
527                 /*
528                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
529                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
530                  * false positive in clockevents_program_event()
531                  */
532                 if (expires.tv64 < 0)
533                         expires.tv64 = 0;
534                 if (expires.tv64 < cpu_base->expires_next.tv64)
535                         cpu_base->expires_next = expires;
536         }
537
538         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
539                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
540 }
541
542 /*
543  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
544  *
545  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
546  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
547  * which the clock event device was armed.
548  *
549  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
550  */
551 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
552                              struct hrtimer_clock_base *base)
553 {
554         ktime_t *expires_next = &__get_cpu_var(hrtimer_bases).expires_next;
555         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
556         int res;
557
558         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
559
560         /*
561          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
562          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
563          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
564          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
565          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
566          */
567         if (hrtimer_callback_running(timer))
568                 return 0;
569
570         /*
571          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
572          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
573          * about that, just avoid to call into the tick code, which
574          * has now objections against negative expiry values.
575          */
576         if (expires.tv64 < 0)
577                 return -ETIME;
578
579         if (expires.tv64 >= expires_next->tv64)
580                 return 0;
581
582         /*
583          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
584          */
585         res = tick_program_event(expires, 0);
586         if (!IS_ERR_VALUE(res))
587                 *expires_next = expires;
588         return res;
589 }
590
591
592 /*
593  * Retrigger next event is called after clock was set
594  *
595  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
596  */
597 static void retrigger_next_event(void *arg)
598 {
599         struct hrtimer_cpu_base *base;
600         struct timespec realtime_offset;
601         unsigned long seq;
602
603         if (!hrtimer_hres_active())
604                 return;
605
606         do {
607                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
608                 set_normalized_timespec(&realtime_offset,
609                                         -wall_to_monotonic.tv_sec,
610                                         -wall_to_monotonic.tv_nsec);
611         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
612
613         base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
614
615         /* Adjust CLOCK_REALTIME offset */
616         spin_lock(&base->lock);
617         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].offset =
618                 timespec_to_ktime(realtime_offset);
619
620         hrtimer_force_reprogram(base);
621         spin_unlock(&base->lock);
622 }
623
624 /*
625  * Clock realtime was set
626  *
627  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
628  * clock.
629  *
630  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
631  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
632  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
633  * call the high resolution interrupt code.
634  */
635 void clock_was_set(void)
636 {
637         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
638         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
639 }
640
641 /*
642  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
643  * interrupt (on the local CPU):
644  */
645 void hres_timers_resume(void)
646 {
647         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
648                   KERN_INFO "hres_timers_resume() called with IRQs enabled!");
649
650         retrigger_next_event(NULL);
651 }
652
653 /*
654  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
655  */
656 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
657 {
658         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
659         base->hres_active = 0;
660 }
661
662 /*
663  * Initialize the high resolution related parts of a hrtimer
664  */
665 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer)
666 {
667 }
668
669
670 /*
671  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
672  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
673  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
674  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
675  */
676 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
677                                             struct hrtimer_clock_base *base,
678                                             int wakeup)
679 {
680         if (base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base)) {
681                 if (wakeup) {
682                         spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
683                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
684                         spin_lock(&base->cpu_base->lock);
685                 } else
686                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
687
688                 return 1;
689         }
690
691         return 0;
692 }
693
694 /*
695  * Switch to high resolution mode
696  */
697 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
698 {
699         int cpu = smp_processor_id();
700         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
701         unsigned long flags;
702
703         if (base->hres_active)
704                 return 1;
705
706         local_irq_save(flags);
707
708         if (tick_init_highres()) {
709                 local_irq_restore(flags);
710                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
711                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
712                 return 0;
713         }
714         base->hres_active = 1;
715         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].resolution = KTIME_HIGH_RES;
716         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].resolution = KTIME_HIGH_RES;
717
718         tick_setup_sched_timer();
719
720         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
721         retrigger_next_event(NULL);
722         local_irq_restore(flags);
723         printk(KERN_DEBUG "Switched to high resolution mode on CPU %d\n",
724                smp_processor_id());
725         return 1;
726 }
727
728 #else
729
730 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
731 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
732 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
733 static inline void hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
734 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
735                                             struct hrtimer_clock_base *base,
736                                             int wakeup)
737 {
738         return 0;
739 }
740 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
741 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer) { }
742
743 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
744
745 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
746 void __timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer, void *addr)
747 {
748         if (timer->start_site)
749                 return;
750
751         timer->start_site = addr;
752         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
753         timer->start_pid = current->pid;
754 }
755 #endif
756
757 /*
758  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
759  */
760 static inline
761 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
762 {
763         spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
764 }
765
766 /**
767  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
768  * @timer:      hrtimer to forward
769  * @now:        forward past this time
770  * @interval:   the interval to forward
771  *
772  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
773  * Returns the number of overruns.
774  */
775 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
776 {
777         u64 orun = 1;
778         ktime_t delta;
779
780         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
781
782         if (delta.tv64 < 0)
783                 return 0;
784
785         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
786                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
787
788         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
789                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
790
791                 orun = ktime_divns(delta, incr);
792                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
793                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
794                         return orun;
795                 /*
796                  * This (and the ktime_add() below) is the
797                  * correction for exact:
798                  */
799                 orun++;
800         }
801         hrtimer_add_expires(timer, interval);
802
803         return orun;
804 }
805 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
806
807 /*
808  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
809  *
810  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
811  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
812  *
813  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
814  */
815 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
816                            struct hrtimer_clock_base *base)
817 {
818         struct rb_node **link = &base->active.rb_node;
819         struct rb_node *parent = NULL;
820         struct hrtimer *entry;
821         int leftmost = 1;
822
823         debug_activate(timer);
824
825         /*
826          * Find the right place in the rbtree:
827          */
828         while (*link) {
829                 parent = *link;
830                 entry = rb_entry(parent, struct hrtimer, node);
831                 /*
832                  * We dont care about collisions. Nodes with
833                  * the same expiry time stay together.
834                  */
835                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) <
836                                 hrtimer_get_expires_tv64(entry)) {
837                         link = &(*link)->rb_left;
838                 } else {
839                         link = &(*link)->rb_right;
840                         leftmost = 0;
841                 }
842         }
843
844         /*
845          * Insert the timer to the rbtree and check whether it
846          * replaces the first pending timer
847          */
848         if (leftmost)
849                 base->first = &timer->node;
850
851         rb_link_node(&timer->node, parent, link);
852         rb_insert_color(&timer->node, &base->active);
853         /*
854          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
855          * state of a possibly running callback.
856          */
857         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
858
859         return leftmost;
860 }
861
862 /*
863  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
864  *
865  * Caller must hold the base lock.
866  *
867  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
868  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
869  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
870  * anyway (e.g. timer interrupt)
871  */
872 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
873                              struct hrtimer_clock_base *base,
874                              unsigned long newstate, int reprogram)
875 {
876         if (timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED) {
877                 /*
878                  * Remove the timer from the rbtree and replace the
879                  * first entry pointer if necessary.
880                  */
881                 if (base->first == &timer->node) {
882                         base->first = rb_next(&timer->node);
883                         /* Reprogram the clock event device. if enabled */
884                         if (reprogram && hrtimer_hres_active())
885                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base);
886                 }
887                 rb_erase(&timer->node, &base->active);
888         }
889         timer->state = newstate;
890 }
891
892 /*
893  * remove hrtimer, called with base lock held
894  */
895 static inline int
896 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
897 {
898         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
899                 int reprogram;
900
901                 /*
902                  * Remove the timer and force reprogramming when high
903                  * resolution mode is active and the timer is on the current
904                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
905                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
906                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
907                  * rare case and less expensive than a smp call.
908                  */
909                 debug_deactivate(timer);
910                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
911                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
912                 __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE,
913                                  reprogram);
914                 return 1;
915         }
916         return 0;
917 }
918
919 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
920                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
921                 int wakeup)
922 {
923         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
924         unsigned long flags;
925         int ret, leftmost;
926
927         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
928
929         /* Remove an active timer from the queue: */
930         ret = remove_hrtimer(timer, base);
931
932         /* Switch the timer base, if necessary: */
933         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
934
935         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
936                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
937                 /*
938                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
939                  * to signal that they simply return xtime in
940                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
941                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
942                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
943                  */
944 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
945                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
946 #endif
947         }
948
949         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
950
951         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
952
953         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
954
955         /*
956          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
957          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
958          *
959          * XXX send_remote_softirq() ?
960          */
961         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases))
962                 hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base, wakeup);
963
964         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
965
966         return ret;
967 }
968
969 /**
970  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
971  * @timer:      the timer to be added
972  * @tim:        expiry time
973  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
974  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
975  *
976  * Returns:
977  *  0 on success
978  *  1 when the timer was active
979  */
980 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
981                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
982 {
983         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
984 }
985 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
986
987 /**
988  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
989  * @timer:      the timer to be added
990  * @tim:        expiry time
991  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
992  *
993  * Returns:
994  *  0 on success
995  *  1 when the timer was active
996  */
997 int
998 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
999 {
1000         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1001 }
1002 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1003
1004
1005 /**
1006  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1007  * @timer:      hrtimer to stop
1008  *
1009  * Returns:
1010  *  0 when the timer was not active
1011  *  1 when the timer was active
1012  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1013  *    cannot be stopped
1014  */
1015 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1016 {
1017         struct hrtimer_clock_base *base;
1018         unsigned long flags;
1019         int ret = -1;
1020
1021         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1022
1023         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1024                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1025
1026         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1027
1028         return ret;
1029
1030 }
1031 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1032
1033 /**
1034  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1035  * @timer:      the timer to be cancelled
1036  *
1037  * Returns:
1038  *  0 when the timer was not active
1039  *  1 when the timer was active
1040  */
1041 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1042 {
1043         for (;;) {
1044                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1045
1046                 if (ret >= 0)
1047                         return ret;
1048                 cpu_relax();
1049         }
1050 }
1051 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1052
1053 /**
1054  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1055  * @timer:      the timer to read
1056  */
1057 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1058 {
1059         struct hrtimer_clock_base *base;
1060         unsigned long flags;
1061         ktime_t rem;
1062
1063         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1064         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1065         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1066
1067         return rem;
1068 }
1069 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1070
1071 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1072 /**
1073  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1074  *
1075  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1076  * is pending.
1077  */
1078 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1079 {
1080         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1081         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1082         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1083         unsigned long flags;
1084         int i;
1085
1086         spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1087
1088         if (!hrtimer_hres_active()) {
1089                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1090                         struct hrtimer *timer;
1091
1092                         if (!base->first)
1093                                 continue;
1094
1095                         timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
1096                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1097                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1098                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1099                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1100                 }
1101         }
1102
1103         spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1104
1105         if (mindelta.tv64 < 0)
1106                 mindelta.tv64 = 0;
1107         return mindelta;
1108 }
1109 #endif
1110
1111 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1112                            enum hrtimer_mode mode)
1113 {
1114         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1115
1116         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1117
1118         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1119
1120         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1121                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1122
1123         timer->base = &cpu_base->clock_base[clock_id];
1124         hrtimer_init_timer_hres(timer);
1125
1126 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1127         timer->start_site = NULL;
1128         timer->start_pid = -1;
1129         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1130 #endif
1131 }
1132
1133 /**
1134  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1135  * @timer:      the timer to be initialized
1136  * @clock_id:   the clock to be used
1137  * @mode:       timer mode abs/rel
1138  */
1139 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1140                   enum hrtimer_mode mode)
1141 {
1142         debug_init(timer, clock_id, mode);
1143         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1144 }
1145 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1146
1147 /**
1148  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1149  * @which_clock: which clock to query
1150  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1151  *
1152  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1153  * variable pointed to by @tp.
1154  */
1155 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1156 {
1157         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1158
1159         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1160         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[which_clock].resolution);
1161
1162         return 0;
1163 }
1164 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1165
1166 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1167 {
1168         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1169         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1170         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1171         int restart;
1172
1173         WARN_ON(!irqs_disabled());
1174
1175         debug_deactivate(timer);
1176         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1177         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1178         fn = timer->function;
1179
1180         /*
1181          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1182          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1183          * the timer base.
1184          */
1185         spin_unlock(&cpu_base->lock);
1186         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1187         restart = fn(timer);
1188         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1189         spin_lock(&cpu_base->lock);
1190
1191         /*
1192          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1193          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1194          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1195          */
1196         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1197                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1198                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1199         }
1200         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1201 }
1202
1203 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1204
1205 static int force_clock_reprogram;
1206
1207 /*
1208  * After 5 iteration's attempts, we consider that hrtimer_interrupt()
1209  * is hanging, which could happen with something that slows the interrupt
1210  * such as the tracing. Then we force the clock reprogramming for each future
1211  * hrtimer interrupts to avoid infinite loops and use the min_delta_ns
1212  * threshold that we will overwrite.
1213  * The next tick event will be scheduled to 3 times we currently spend on
1214  * hrtimer_interrupt(). This gives a good compromise, the cpus will spend
1215  * 1/4 of their time to process the hrtimer interrupts. This is enough to
1216  * let it running without serious starvation.
1217  */
1218
1219 static inline void
1220 hrtimer_interrupt_hanging(struct clock_event_device *dev,
1221                         ktime_t try_time)
1222 {
1223         force_clock_reprogram = 1;
1224         dev->min_delta_ns = (unsigned long)try_time.tv64 * 3;
1225         printk(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt too slow, "
1226                 "forcing clock min delta to %lu ns\n", dev->min_delta_ns);
1227 }
1228 /*
1229  * High resolution timer interrupt
1230  * Called with interrupts disabled
1231  */
1232 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1233 {
1234         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1235         struct hrtimer_clock_base *base;
1236         ktime_t expires_next, now;
1237         int nr_retries = 0;
1238         int i;
1239
1240         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1241         cpu_base->nr_events++;
1242         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1243
1244  retry:
1245         /* 5 retries is enough to notice a hang */
1246         if (!(++nr_retries % 5))
1247                 hrtimer_interrupt_hanging(dev, ktime_sub(ktime_get(), now));
1248
1249         now = ktime_get();
1250
1251         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1252
1253         spin_lock(&cpu_base->lock);
1254         /*
1255          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1256          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1257          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1258          * timers which run their callback and need to be requeued on
1259          * this CPU.
1260          */
1261         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1262
1263         base = cpu_base->clock_base;
1264
1265         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1266                 ktime_t basenow;
1267                 struct rb_node *node;
1268
1269                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1270
1271                 while ((node = base->first)) {
1272                         struct hrtimer *timer;
1273
1274                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1275
1276                         /*
1277                          * The immediate goal for using the softexpires is
1278                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1279                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1280                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1281                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1282                          * overlapping intervals and instead use the simple
1283                          * BST we already have.
1284                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1285                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1286                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1287                          */
1288
1289                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1290                                 ktime_t expires;
1291
1292                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1293                                                     base->offset);
1294                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1295                                         expires_next = expires;
1296                                 break;
1297                         }
1298
1299                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1300                 }
1301                 base++;
1302         }
1303
1304         /*
1305          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1306          * against it.
1307          */
1308         cpu_base->expires_next = expires_next;
1309         spin_unlock(&cpu_base->lock);
1310
1311         /* Reprogramming necessary ? */
1312         if (expires_next.tv64 != KTIME_MAX) {
1313                 if (tick_program_event(expires_next, force_clock_reprogram))
1314                         goto retry;
1315         }
1316 }
1317
1318 /*
1319  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1320  * disabled.
1321  */
1322 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1323 {
1324         struct tick_device *td;
1325
1326         if (!hrtimer_hres_active())
1327                 return;
1328
1329         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1330         if (td && td->evtdev)
1331                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1332 }
1333
1334 /**
1335  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1336  *
1337  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1338  * the current cpu and check if there are any timers for which
1339  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1340  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1341  *
1342  */
1343 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1344 {
1345         unsigned long flags;
1346
1347         local_irq_save(flags);
1348         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1349         local_irq_restore(flags);
1350 }
1351
1352 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1353 {
1354         hrtimer_peek_ahead_timers();
1355 }
1356
1357 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1358
1359 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1360
1361 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1362
1363 /*
1364  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1365  *
1366  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1367  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1368  * not been done yet.
1369  */
1370 void hrtimer_run_pending(void)
1371 {
1372         if (hrtimer_hres_active())
1373                 return;
1374
1375         /*
1376          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1377          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1378          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1379          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1380          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1381          * deadlock vs. xtime_lock.
1382          */
1383         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1384                 hrtimer_switch_to_hres();
1385 }
1386
1387 /*
1388  * Called from hardirq context every jiffy
1389  */
1390 void hrtimer_run_queues(void)
1391 {
1392         struct rb_node *node;
1393         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1394         struct hrtimer_clock_base *base;
1395         int index, gettime = 1;
1396
1397         if (hrtimer_hres_active())
1398                 return;
1399
1400         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1401                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1402
1403                 if (!base->first)
1404                         continue;
1405
1406                 if (gettime) {
1407                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1408                         gettime = 0;
1409                 }
1410
1411                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1412
1413                 while ((node = base->first)) {
1414                         struct hrtimer *timer;
1415
1416                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1417                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1418                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1419                                 break;
1420
1421                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1422                 }
1423                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1424         }
1425 }
1426
1427 /*
1428  * Sleep related functions:
1429  */
1430 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1431 {
1432         struct hrtimer_sleeper *t =
1433                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1434         struct task_struct *task = t->task;
1435
1436         t->task = NULL;
1437         if (task)
1438                 wake_up_process(task);
1439
1440         return HRTIMER_NORESTART;
1441 }
1442
1443 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1444 {
1445         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1446         sl->task = task;
1447 }
1448 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1449
1450 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1451 {
1452         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1453
1454         do {
1455                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1456                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1457                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1458                         t->task = NULL;
1459
1460                 if (likely(t->task))
1461                         schedule();
1462
1463                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1464                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1465
1466         } while (t->task && !signal_pending(current));
1467
1468         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1469
1470         return t->task == NULL;
1471 }
1472
1473 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1474 {
1475         struct timespec rmt;
1476         ktime_t rem;
1477
1478         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1479         if (rem.tv64 <= 0)
1480                 return 0;
1481         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1482
1483         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1484                 return -EFAULT;
1485
1486         return 1;
1487 }
1488
1489 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1490 {
1491         struct hrtimer_sleeper t;
1492         struct timespec __user  *rmtp;
1493         int ret = 0;
1494
1495         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.index,
1496                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1497         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1498
1499         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1500                 goto out;
1501
1502         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1503         if (rmtp) {
1504                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1505                 if (ret <= 0)
1506                         goto out;
1507         }
1508
1509         /* The other values in restart are already filled in */
1510         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1511 out:
1512         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1513         return ret;
1514 }
1515
1516 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1517                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1518 {
1519         struct restart_block *restart;
1520         struct hrtimer_sleeper t;
1521         int ret = 0;
1522         unsigned long slack;
1523
1524         slack = current->timer_slack_ns;
1525         if (rt_task(current))
1526                 slack = 0;
1527
1528         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1529         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1530         if (do_nanosleep(&t, mode))
1531                 goto out;
1532
1533         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1534         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1535                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1536                 goto out;
1537         }
1538
1539         if (rmtp) {
1540                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1541                 if (ret <= 0)
1542                         goto out;
1543         }
1544
1545         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1546         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1547         restart->nanosleep.index = t.timer.base->index;
1548         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1549         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1550
1551         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1552 out:
1553         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1554         return ret;
1555 }
1556
1557 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1558                 struct timespec __user *, rmtp)
1559 {
1560         struct timespec tu;
1561
1562         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1563                 return -EFAULT;
1564
1565         if (!timespec_valid(&tu))
1566                 return -EINVAL;
1567
1568         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1569 }
1570
1571 /*
1572  * Functions related to boot-time initialization:
1573  */
1574 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1575 {
1576         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1577         int i;
1578
1579         spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1580
1581         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
1582                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1583
1584         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1585 }
1586
1587 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1588
1589 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1590                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1591 {
1592         struct hrtimer *timer;
1593         struct rb_node *node;
1594
1595         while ((node = rb_first(&old_base->active))) {
1596                 timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1597                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1598                 debug_deactivate(timer);
1599
1600                 /*
1601                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1602                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1603                  * under us on another CPU
1604                  */
1605                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1606                 timer->base = new_base;
1607                 /*
1608                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1609                  * reprogram the event device in case the timer
1610                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1611                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1612                  * sort out already expired timers and reprogram the
1613                  * event device.
1614                  */
1615                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1616
1617                 /* Clear the migration state bit */
1618                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1619         }
1620 }
1621
1622 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1623 {
1624         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1625         int i;
1626
1627         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1628         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1629
1630         local_irq_disable();
1631         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1632         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1633         /*
1634          * The caller is globally serialized and nobody else
1635          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1636          */
1637         spin_lock(&new_base->lock);
1638         spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1639
1640         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1641                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1642                                      &new_base->clock_base[i]);
1643         }
1644
1645         spin_unlock(&old_base->lock);
1646         spin_unlock(&new_base->lock);
1647
1648         /* Check, if we got expired work to do */
1649         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1650         local_irq_enable();
1651 }
1652
1653 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1654
1655 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1656                                         unsigned long action, void *hcpu)
1657 {
1658         int scpu = (long)hcpu;
1659
1660         switch (action) {
1661
1662         case CPU_UP_PREPARE:
1663         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1664                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1665                 break;
1666
1667 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1668         case CPU_DYING:
1669         case CPU_DYING_FROZEN:
1670                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1671                 break;
1672         case CPU_DEAD:
1673         case CPU_DEAD_FROZEN:
1674         {
1675                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1676                 migrate_hrtimers(scpu);
1677                 break;
1678         }
1679 #endif
1680
1681         default:
1682                 break;
1683         }
1684
1685         return NOTIFY_OK;
1686 }
1687
1688 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1689         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1690 };
1691
1692 void __init hrtimers_init(void)
1693 {
1694         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1695                           (void *)(long)smp_processor_id());
1696         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1697 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1698         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1699 #endif
1700 }
1701
1702 /**
1703  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1704  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1705  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1706  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1707  *
1708  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1709  * elapsed. The routine will return immediately unless
1710  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1711  *
1712  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1713  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1714  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1715  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1716  *
1717  * You can set the task state as follows -
1718  *
1719  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1720  * pass before the routine returns.
1721  *
1722  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1723  * delivered to the current task.
1724  *
1725  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1726  * routine returns.
1727  *
1728  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1729  */
1730 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1731                                const enum hrtimer_mode mode)
1732 {
1733         struct hrtimer_sleeper t;
1734
1735         /*
1736          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1737          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1738          */
1739         if (expires && !expires->tv64) {
1740                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1741                 return 0;
1742         }
1743
1744         /*
1745          * A NULL parameter means "inifinte"
1746          */
1747         if (!expires) {
1748                 schedule();
1749                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1750                 return -EINTR;
1751         }
1752
1753         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
1754         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1755
1756         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1757
1758         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1759         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1760                 t.task = NULL;
1761
1762         if (likely(t.task))
1763                 schedule();
1764
1765         hrtimer_cancel(&t.timer);
1766         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1767
1768         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1769
1770         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1771 }
1772 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1773
1774 /**
1775  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1776  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1777  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1778  *
1779  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1780  * elapsed. The routine will return immediately unless
1781  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1782  *
1783  * You can set the task state as follows -
1784  *
1785  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1786  * pass before the routine returns.
1787  *
1788  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1789  * delivered to the current task.
1790  *
1791  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1792  * routine returns.
1793  *
1794  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1795  */
1796 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1797                                const enum hrtimer_mode mode)
1798 {
1799         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1800 }
1801 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);