hrtimer: move timer stats helper functions to hrtimer.c
[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
513 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
514 {
515         int i;
516         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
517         ktime_t expires, expires_next;
518
519         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
520
521         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
522                 struct hrtimer *timer;
523
524                 if (!base->first)
525                         continue;
526                 timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
527                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
528                 /*
529                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
530                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
531                  * false positive in clockevents_program_event()
532                  */
533                 if (expires.tv64 < 0)
534                         expires.tv64 = 0;
535                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
536                         expires_next = expires;
537         }
538
539         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
540                 return;
541
542         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
543
544         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
545                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
546 }
547
548 /*
549  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
550  *
551  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
552  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
553  * which the clock event device was armed.
554  *
555  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
556  */
557 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
558                              struct hrtimer_clock_base *base)
559 {
560         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
561         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
562         int res;
563
564         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
565
566         /*
567          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
568          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
569          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
570          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
571          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
572          */
573         if (hrtimer_callback_running(timer))
574                 return 0;
575
576         /*
577          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
578          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
579          * about that, just avoid to call into the tick code, which
580          * has now objections against negative expiry values.
581          */
582         if (expires.tv64 < 0)
583                 return -ETIME;
584
585         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
586                 return 0;
587
588         /*
589          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
590          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
591          * which we enforced in the hang detection. We want the system
592          * to make progress.
593          */
594         if (cpu_base->hang_detected)
595                 return 0;
596
597         /*
598          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
599          */
600         res = tick_program_event(expires, 0);
601         if (!IS_ERR_VALUE(res))
602                 cpu_base->expires_next = expires;
603         return res;
604 }
605
606
607 /*
608  * Retrigger next event is called after clock was set
609  *
610  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
611  */
612 static void retrigger_next_event(void *arg)
613 {
614         struct hrtimer_cpu_base *base;
615         struct timespec realtime_offset;
616         unsigned long seq;
617
618         if (!hrtimer_hres_active())
619                 return;
620
621         do {
622                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
623                 set_normalized_timespec(&realtime_offset,
624                                         -wall_to_monotonic.tv_sec,
625                                         -wall_to_monotonic.tv_nsec);
626         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
627
628         base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
629
630         /* Adjust CLOCK_REALTIME offset */
631         spin_lock(&base->lock);
632         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].offset =
633                 timespec_to_ktime(realtime_offset);
634
635         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
636         spin_unlock(&base->lock);
637 }
638
639 /*
640  * Clock realtime was set
641  *
642  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
643  * clock.
644  *
645  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
646  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
647  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
648  * call the high resolution interrupt code.
649  */
650 void clock_was_set(void)
651 {
652         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
653         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
654 }
655
656 /*
657  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
658  * interrupt (on the local CPU):
659  */
660 void hres_timers_resume(void)
661 {
662         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
663                   KERN_INFO "hres_timers_resume() called with IRQs enabled!");
664
665         retrigger_next_event(NULL);
666 }
667
668 /*
669  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
670  */
671 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
672 {
673         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
674         base->hres_active = 0;
675 }
676
677 /*
678  * Initialize the high resolution related parts of a hrtimer
679  */
680 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer)
681 {
682 }
683
684
685 /*
686  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
687  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
688  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
689  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
690  */
691 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
692                                             struct hrtimer_clock_base *base,
693                                             int wakeup)
694 {
695         if (base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base)) {
696                 if (wakeup) {
697                         spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
698                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
699                         spin_lock(&base->cpu_base->lock);
700                 } else
701                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
702
703                 return 1;
704         }
705
706         return 0;
707 }
708
709 /*
710  * Switch to high resolution mode
711  */
712 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
713 {
714         int cpu = smp_processor_id();
715         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
716         unsigned long flags;
717
718         if (base->hres_active)
719                 return 1;
720
721         local_irq_save(flags);
722
723         if (tick_init_highres()) {
724                 local_irq_restore(flags);
725                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
726                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
727                 return 0;
728         }
729         base->hres_active = 1;
730         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].resolution = KTIME_HIGH_RES;
731         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].resolution = KTIME_HIGH_RES;
732
733         tick_setup_sched_timer();
734
735         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
736         retrigger_next_event(NULL);
737         local_irq_restore(flags);
738         return 1;
739 }
740
741 #else
742
743 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
744 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
745 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
746 static inline void
747 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
748 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
749                                             struct hrtimer_clock_base *base,
750                                             int wakeup)
751 {
752         return 0;
753 }
754 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
755 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer) { }
756
757 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
758
759 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
760 {
761 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
762         if (timer->start_site)
763                 return;
764         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
765         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
766         timer->start_pid = current->pid;
767 #endif
768 }
769
770 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
771 {
772 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
773         timer->start_site = NULL;
774 #endif
775 }
776
777 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
778 {
779 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
780         if (likely(!timer_stats_active))
781                 return;
782         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
783                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
784 #endif
785 }
786
787 /*
788  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
789  */
790 static inline
791 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
792 {
793         spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
794 }
795
796 /**
797  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
798  * @timer:      hrtimer to forward
799  * @now:        forward past this time
800  * @interval:   the interval to forward
801  *
802  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
803  * Returns the number of overruns.
804  */
805 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
806 {
807         u64 orun = 1;
808         ktime_t delta;
809
810         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
811
812         if (delta.tv64 < 0)
813                 return 0;
814
815         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
816                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
817
818         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
819                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
820
821                 orun = ktime_divns(delta, incr);
822                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
823                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
824                         return orun;
825                 /*
826                  * This (and the ktime_add() below) is the
827                  * correction for exact:
828                  */
829                 orun++;
830         }
831         hrtimer_add_expires(timer, interval);
832
833         return orun;
834 }
835 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
836
837 /*
838  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
839  *
840  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
841  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
842  *
843  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
844  */
845 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
846                            struct hrtimer_clock_base *base)
847 {
848         struct rb_node **link = &base->active.rb_node;
849         struct rb_node *parent = NULL;
850         struct hrtimer *entry;
851         int leftmost = 1;
852
853         debug_activate(timer);
854
855         /*
856          * Find the right place in the rbtree:
857          */
858         while (*link) {
859                 parent = *link;
860                 entry = rb_entry(parent, struct hrtimer, node);
861                 /*
862                  * We dont care about collisions. Nodes with
863                  * the same expiry time stay together.
864                  */
865                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) <
866                                 hrtimer_get_expires_tv64(entry)) {
867                         link = &(*link)->rb_left;
868                 } else {
869                         link = &(*link)->rb_right;
870                         leftmost = 0;
871                 }
872         }
873
874         /*
875          * Insert the timer to the rbtree and check whether it
876          * replaces the first pending timer
877          */
878         if (leftmost)
879                 base->first = &timer->node;
880
881         rb_link_node(&timer->node, parent, link);
882         rb_insert_color(&timer->node, &base->active);
883         /*
884          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
885          * state of a possibly running callback.
886          */
887         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
888
889         return leftmost;
890 }
891
892 /*
893  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
894  *
895  * Caller must hold the base lock.
896  *
897  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
898  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
899  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
900  * anyway (e.g. timer interrupt)
901  */
902 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
903                              struct hrtimer_clock_base *base,
904                              unsigned long newstate, int reprogram)
905 {
906         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
907                 goto out;
908
909         /*
910          * Remove the timer from the rbtree and replace the first
911          * entry pointer if necessary.
912          */
913         if (base->first == &timer->node) {
914                 base->first = rb_next(&timer->node);
915 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
916                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
917                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
918                         ktime_t expires;
919
920                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
921                                             base->offset);
922                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
923                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
924                 }
925 #endif
926         }
927         rb_erase(&timer->node, &base->active);
928 out:
929         timer->state = newstate;
930 }
931
932 /*
933  * remove hrtimer, called with base lock held
934  */
935 static inline int
936 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
937 {
938         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
939                 int reprogram;
940
941                 /*
942                  * Remove the timer and force reprogramming when high
943                  * resolution mode is active and the timer is on the current
944                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
945                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
946                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
947                  * rare case and less expensive than a smp call.
948                  */
949                 debug_deactivate(timer);
950                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
951                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
952                 __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE,
953                                  reprogram);
954                 return 1;
955         }
956         return 0;
957 }
958
959 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
960                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
961                 int wakeup)
962 {
963         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
964         unsigned long flags;
965         int ret, leftmost;
966
967         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
968
969         /* Remove an active timer from the queue: */
970         ret = remove_hrtimer(timer, base);
971
972         /* Switch the timer base, if necessary: */
973         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
974
975         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
976                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
977                 /*
978                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
979                  * to signal that they simply return xtime in
980                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
981                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
982                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
983                  */
984 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
985                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
986 #endif
987         }
988
989         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
990
991         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
992
993         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
994
995         /*
996          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
997          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
998          *
999          * XXX send_remote_softirq() ?
1000          */
1001         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases))
1002                 hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base, wakeup);
1003
1004         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1005
1006         return ret;
1007 }
1008
1009 /**
1010  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
1011  * @timer:      the timer to be added
1012  * @tim:        expiry time
1013  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1014  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1015  *
1016  * Returns:
1017  *  0 on success
1018  *  1 when the timer was active
1019  */
1020 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1021                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1022 {
1023         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1024 }
1025 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1026
1027 /**
1028  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1029  * @timer:      the timer to be added
1030  * @tim:        expiry time
1031  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1032  *
1033  * Returns:
1034  *  0 on success
1035  *  1 when the timer was active
1036  */
1037 int
1038 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1039 {
1040         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1041 }
1042 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1043
1044
1045 /**
1046  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1047  * @timer:      hrtimer to stop
1048  *
1049  * Returns:
1050  *  0 when the timer was not active
1051  *  1 when the timer was active
1052  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1053  *    cannot be stopped
1054  */
1055 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1056 {
1057         struct hrtimer_clock_base *base;
1058         unsigned long flags;
1059         int ret = -1;
1060
1061         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1062
1063         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1064                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1065
1066         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1067
1068         return ret;
1069
1070 }
1071 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1072
1073 /**
1074  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1075  * @timer:      the timer to be cancelled
1076  *
1077  * Returns:
1078  *  0 when the timer was not active
1079  *  1 when the timer was active
1080  */
1081 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1082 {
1083         for (;;) {
1084                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1085
1086                 if (ret >= 0)
1087                         return ret;
1088                 cpu_relax();
1089         }
1090 }
1091 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1092
1093 /**
1094  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1095  * @timer:      the timer to read
1096  */
1097 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1098 {
1099         struct hrtimer_clock_base *base;
1100         unsigned long flags;
1101         ktime_t rem;
1102
1103         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1104         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1105         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1106
1107         return rem;
1108 }
1109 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1110
1111 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1112 /**
1113  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1114  *
1115  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1116  * is pending.
1117  */
1118 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1119 {
1120         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1121         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1122         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1123         unsigned long flags;
1124         int i;
1125
1126         spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1127
1128         if (!hrtimer_hres_active()) {
1129                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1130                         struct hrtimer *timer;
1131
1132                         if (!base->first)
1133                                 continue;
1134
1135                         timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
1136                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1137                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1138                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1139                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1140                 }
1141         }
1142
1143         spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1144
1145         if (mindelta.tv64 < 0)
1146                 mindelta.tv64 = 0;
1147         return mindelta;
1148 }
1149 #endif
1150
1151 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1152                            enum hrtimer_mode mode)
1153 {
1154         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1155
1156         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1157
1158         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1159
1160         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1161                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1162
1163         timer->base = &cpu_base->clock_base[clock_id];
1164         hrtimer_init_timer_hres(timer);
1165
1166 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1167         timer->start_site = NULL;
1168         timer->start_pid = -1;
1169         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1170 #endif
1171 }
1172
1173 /**
1174  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1175  * @timer:      the timer to be initialized
1176  * @clock_id:   the clock to be used
1177  * @mode:       timer mode abs/rel
1178  */
1179 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1180                   enum hrtimer_mode mode)
1181 {
1182         debug_init(timer, clock_id, mode);
1183         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1184 }
1185 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1186
1187 /**
1188  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1189  * @which_clock: which clock to query
1190  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1191  *
1192  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1193  * variable pointed to by @tp.
1194  */
1195 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1196 {
1197         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1198
1199         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1200         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[which_clock].resolution);
1201
1202         return 0;
1203 }
1204 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1205
1206 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1207 {
1208         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1209         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1210         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1211         int restart;
1212
1213         WARN_ON(!irqs_disabled());
1214
1215         debug_deactivate(timer);
1216         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1217         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1218         fn = timer->function;
1219
1220         /*
1221          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1222          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1223          * the timer base.
1224          */
1225         spin_unlock(&cpu_base->lock);
1226         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1227         restart = fn(timer);
1228         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1229         spin_lock(&cpu_base->lock);
1230
1231         /*
1232          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1233          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1234          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1235          */
1236         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1237                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1238                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1239         }
1240         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1241 }
1242
1243 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1244
1245 /*
1246  * High resolution timer interrupt
1247  * Called with interrupts disabled
1248  */
1249 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1250 {
1251         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1252         struct hrtimer_clock_base *base;
1253         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1254         int i, retries = 0;
1255
1256         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1257         cpu_base->nr_events++;
1258         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1259
1260         entry_time = now = ktime_get();
1261 retry:
1262         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1263
1264         spin_lock(&cpu_base->lock);
1265         /*
1266          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1267          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1268          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1269          * timers which run their callback and need to be requeued on
1270          * this CPU.
1271          */
1272         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1273
1274         base = cpu_base->clock_base;
1275
1276         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1277                 ktime_t basenow;
1278                 struct rb_node *node;
1279
1280                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1281
1282                 while ((node = base->first)) {
1283                         struct hrtimer *timer;
1284
1285                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1286
1287                         /*
1288                          * The immediate goal for using the softexpires is
1289                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1290                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1291                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1292                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1293                          * overlapping intervals and instead use the simple
1294                          * BST we already have.
1295                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1296                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1297                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1298                          */
1299
1300                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1301                                 ktime_t expires;
1302
1303                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1304                                                     base->offset);
1305                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1306                                         expires_next = expires;
1307                                 break;
1308                         }
1309
1310                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1311                 }
1312                 base++;
1313         }
1314
1315         /*
1316          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1317          * against it.
1318          */
1319         cpu_base->expires_next = expires_next;
1320         spin_unlock(&cpu_base->lock);
1321
1322         /* Reprogramming necessary ? */
1323         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1324             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1325                 cpu_base->hang_detected = 0;
1326                 return;
1327         }
1328
1329         /*
1330          * The next timer was already expired due to:
1331          * - tracing
1332          * - long lasting callbacks
1333          * - being scheduled away when running in a VM
1334          *
1335          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1336          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1337          * overreacting on some spurious event.
1338          */
1339         now = ktime_get();
1340         cpu_base->nr_retries++;
1341         if (++retries < 3)
1342                 goto retry;
1343         /*
1344          * Give the system a chance to do something else than looping
1345          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1346          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1347          * time away.
1348          */
1349         cpu_base->nr_hangs++;
1350         cpu_base->hang_detected = 1;
1351         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1352         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1353                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1354         /*
1355          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1356          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1357          */
1358         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1359                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1360         else
1361                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1362         tick_program_event(expires_next, 1);
1363         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1364                     ktime_to_ns(delta));
1365 }
1366
1367 /*
1368  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1369  * disabled.
1370  */
1371 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1372 {
1373         struct tick_device *td;
1374
1375         if (!hrtimer_hres_active())
1376                 return;
1377
1378         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1379         if (td && td->evtdev)
1380                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1381 }
1382
1383 /**
1384  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1385  *
1386  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1387  * the current cpu and check if there are any timers for which
1388  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1389  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1390  *
1391  */
1392 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1393 {
1394         unsigned long flags;
1395
1396         local_irq_save(flags);
1397         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1398         local_irq_restore(flags);
1399 }
1400
1401 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1402 {
1403         hrtimer_peek_ahead_timers();
1404 }
1405
1406 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1407
1408 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1409
1410 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1411
1412 /*
1413  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1414  *
1415  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1416  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1417  * not been done yet.
1418  */
1419 void hrtimer_run_pending(void)
1420 {
1421         if (hrtimer_hres_active())
1422                 return;
1423
1424         /*
1425          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1426          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1427          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1428          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1429          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1430          * deadlock vs. xtime_lock.
1431          */
1432         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1433                 hrtimer_switch_to_hres();
1434 }
1435
1436 /*
1437  * Called from hardirq context every jiffy
1438  */
1439 void hrtimer_run_queues(void)
1440 {
1441         struct rb_node *node;
1442         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1443         struct hrtimer_clock_base *base;
1444         int index, gettime = 1;
1445
1446         if (hrtimer_hres_active())
1447                 return;
1448
1449         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1450                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1451
1452                 if (!base->first)
1453                         continue;
1454
1455                 if (gettime) {
1456                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1457                         gettime = 0;
1458                 }
1459
1460                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1461
1462                 while ((node = base->first)) {
1463                         struct hrtimer *timer;
1464
1465                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1466                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1467                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1468                                 break;
1469
1470                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1471                 }
1472                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1473         }
1474 }
1475
1476 /*
1477  * Sleep related functions:
1478  */
1479 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1480 {
1481         struct hrtimer_sleeper *t =
1482                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1483         struct task_struct *task = t->task;
1484
1485         t->task = NULL;
1486         if (task)
1487                 wake_up_process(task);
1488
1489         return HRTIMER_NORESTART;
1490 }
1491
1492 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1493 {
1494         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1495         sl->task = task;
1496 }
1497 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1498
1499 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1500 {
1501         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1502
1503         do {
1504                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1505                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1506                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1507                         t->task = NULL;
1508
1509                 if (likely(t->task))
1510                         schedule();
1511
1512                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1513                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1514
1515         } while (t->task && !signal_pending(current));
1516
1517         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1518
1519         return t->task == NULL;
1520 }
1521
1522 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1523 {
1524         struct timespec rmt;
1525         ktime_t rem;
1526
1527         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1528         if (rem.tv64 <= 0)
1529                 return 0;
1530         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1531
1532         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1533                 return -EFAULT;
1534
1535         return 1;
1536 }
1537
1538 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1539 {
1540         struct hrtimer_sleeper t;
1541         struct timespec __user  *rmtp;
1542         int ret = 0;
1543
1544         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.index,
1545                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1546         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1547
1548         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1549                 goto out;
1550
1551         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1552         if (rmtp) {
1553                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1554                 if (ret <= 0)
1555                         goto out;
1556         }
1557
1558         /* The other values in restart are already filled in */
1559         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1560 out:
1561         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1562         return ret;
1563 }
1564
1565 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1566                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1567 {
1568         struct restart_block *restart;
1569         struct hrtimer_sleeper t;
1570         int ret = 0;
1571         unsigned long slack;
1572
1573         slack = current->timer_slack_ns;
1574         if (rt_task(current))
1575                 slack = 0;
1576
1577         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1578         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1579         if (do_nanosleep(&t, mode))
1580                 goto out;
1581
1582         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1583         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1584                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1585                 goto out;
1586         }
1587
1588         if (rmtp) {
1589                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1590                 if (ret <= 0)
1591                         goto out;
1592         }
1593
1594         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1595         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1596         restart->nanosleep.index = t.timer.base->index;
1597         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1598         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1599
1600         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1601 out:
1602         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1603         return ret;
1604 }
1605
1606 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1607                 struct timespec __user *, rmtp)
1608 {
1609         struct timespec tu;
1610
1611         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1612                 return -EFAULT;
1613
1614         if (!timespec_valid(&tu))
1615                 return -EINVAL;
1616
1617         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1618 }
1619
1620 /*
1621  * Functions related to boot-time initialization:
1622  */
1623 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1624 {
1625         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1626         int i;
1627
1628         spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1629
1630         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
1631                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1632
1633         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1634 }
1635
1636 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1637
1638 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1639                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1640 {
1641         struct hrtimer *timer;
1642         struct rb_node *node;
1643
1644         while ((node = rb_first(&old_base->active))) {
1645                 timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1646                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1647                 debug_deactivate(timer);
1648
1649                 /*
1650                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1651                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1652                  * under us on another CPU
1653                  */
1654                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1655                 timer->base = new_base;
1656                 /*
1657                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1658                  * reprogram the event device in case the timer
1659                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1660                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1661                  * sort out already expired timers and reprogram the
1662                  * event device.
1663                  */
1664                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1665
1666                 /* Clear the migration state bit */
1667                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1668         }
1669 }
1670
1671 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1672 {
1673         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1674         int i;
1675
1676         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1677         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1678
1679         local_irq_disable();
1680         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1681         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1682         /*
1683          * The caller is globally serialized and nobody else
1684          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1685          */
1686         spin_lock(&new_base->lock);
1687         spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1688
1689         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1690                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1691                                      &new_base->clock_base[i]);
1692         }
1693
1694         spin_unlock(&old_base->lock);
1695         spin_unlock(&new_base->lock);
1696
1697         /* Check, if we got expired work to do */
1698         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1699         local_irq_enable();
1700 }
1701
1702 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1703
1704 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1705                                         unsigned long action, void *hcpu)
1706 {
1707         int scpu = (long)hcpu;
1708
1709         switch (action) {
1710
1711         case CPU_UP_PREPARE:
1712         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1713                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1714                 break;
1715
1716 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1717         case CPU_DYING:
1718         case CPU_DYING_FROZEN:
1719                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1720                 break;
1721         case CPU_DEAD:
1722         case CPU_DEAD_FROZEN:
1723         {
1724                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1725                 migrate_hrtimers(scpu);
1726                 break;
1727         }
1728 #endif
1729
1730         default:
1731                 break;
1732         }
1733
1734         return NOTIFY_OK;
1735 }
1736
1737 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1738         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1739 };
1740
1741 void __init hrtimers_init(void)
1742 {
1743         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1744                           (void *)(long)smp_processor_id());
1745         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1746 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1747         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1748 #endif
1749 }
1750
1751 /**
1752  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1753  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1754  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1755  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1756  *
1757  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1758  * elapsed. The routine will return immediately unless
1759  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1760  *
1761  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1762  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1763  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1764  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1765  *
1766  * You can set the task state as follows -
1767  *
1768  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1769  * pass before the routine returns.
1770  *
1771  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1772  * delivered to the current task.
1773  *
1774  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1775  * routine returns.
1776  *
1777  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1778  */
1779 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1780                                const enum hrtimer_mode mode)
1781 {
1782         struct hrtimer_sleeper t;
1783
1784         /*
1785          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1786          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1787          */
1788         if (expires && !expires->tv64) {
1789                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1790                 return 0;
1791         }
1792
1793         /*
1794          * A NULL parameter means "inifinte"
1795          */
1796         if (!expires) {
1797                 schedule();
1798                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1799                 return -EINTR;
1800         }
1801
1802         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
1803         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1804
1805         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1806
1807         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1808         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1809                 t.task = NULL;
1810
1811         if (likely(t.task))
1812                 schedule();
1813
1814         hrtimer_cancel(&t.timer);
1815         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1816
1817         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1818
1819         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1820 }
1821 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1822
1823 /**
1824  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1825  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1826  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1827  *
1828  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1829  * elapsed. The routine will return immediately unless
1830  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1831  *
1832  * You can set the task state as follows -
1833  *
1834  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1835  * pass before the routine returns.
1836  *
1837  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1838  * delivered to the current task.
1839  *
1840  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1841  * routine returns.
1842  *
1843  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1844  */
1845 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1846                                const enum hrtimer_mode mode)
1847 {
1848         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1849 }
1850 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);