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
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         ktime_t *expires_next = &__get_cpu_var(hrtimer_bases).expires_next;
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 >= expires_next->tv64)
586                 return 0;
587
588         /*
589          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
590          */
591         res = tick_program_event(expires, 0);
592         if (!IS_ERR_VALUE(res))
593                 *expires_next = expires;
594         return res;
595 }
596
597
598 /*
599  * Retrigger next event is called after clock was set
600  *
601  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
602  */
603 static void retrigger_next_event(void *arg)
604 {
605         struct hrtimer_cpu_base *base;
606         struct timespec realtime_offset;
607         unsigned long seq;
608
609         if (!hrtimer_hres_active())
610                 return;
611
612         do {
613                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
614                 set_normalized_timespec(&realtime_offset,
615                                         -wall_to_monotonic.tv_sec,
616                                         -wall_to_monotonic.tv_nsec);
617         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
618
619         base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
620
621         /* Adjust CLOCK_REALTIME offset */
622         spin_lock(&base->lock);
623         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].offset =
624                 timespec_to_ktime(realtime_offset);
625
626         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
627         spin_unlock(&base->lock);
628 }
629
630 /*
631  * Clock realtime was set
632  *
633  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
634  * clock.
635  *
636  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
637  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
638  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
639  * call the high resolution interrupt code.
640  */
641 void clock_was_set(void)
642 {
643         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
644         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
645 }
646
647 /*
648  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
649  * interrupt (on the local CPU):
650  */
651 void hres_timers_resume(void)
652 {
653         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
654                   KERN_INFO "hres_timers_resume() called with IRQs enabled!");
655
656         retrigger_next_event(NULL);
657 }
658
659 /*
660  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
661  */
662 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
663 {
664         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
665         base->hres_active = 0;
666 }
667
668 /*
669  * Initialize the high resolution related parts of a hrtimer
670  */
671 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer)
672 {
673 }
674
675
676 /*
677  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
678  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
679  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
680  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
681  */
682 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
683                                             struct hrtimer_clock_base *base,
684                                             int wakeup)
685 {
686         if (base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base)) {
687                 if (wakeup) {
688                         spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
689                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
690                         spin_lock(&base->cpu_base->lock);
691                 } else
692                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
693
694                 return 1;
695         }
696
697         return 0;
698 }
699
700 /*
701  * Switch to high resolution mode
702  */
703 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
704 {
705         int cpu = smp_processor_id();
706         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
707         unsigned long flags;
708
709         if (base->hres_active)
710                 return 1;
711
712         local_irq_save(flags);
713
714         if (tick_init_highres()) {
715                 local_irq_restore(flags);
716                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
717                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
718                 return 0;
719         }
720         base->hres_active = 1;
721         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].resolution = KTIME_HIGH_RES;
722         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].resolution = KTIME_HIGH_RES;
723
724         tick_setup_sched_timer();
725
726         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
727         retrigger_next_event(NULL);
728         local_irq_restore(flags);
729         return 1;
730 }
731
732 #else
733
734 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
735 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
736 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
737 static inline void
738 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
739 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
740                                             struct hrtimer_clock_base *base,
741                                             int wakeup)
742 {
743         return 0;
744 }
745 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
746 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer) { }
747
748 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
749
750 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
751 void __timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer, void *addr)
752 {
753         if (timer->start_site)
754                 return;
755
756         timer->start_site = addr;
757         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
758         timer->start_pid = current->pid;
759 }
760 #endif
761
762 /*
763  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
764  */
765 static inline
766 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
767 {
768         spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
769 }
770
771 /**
772  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
773  * @timer:      hrtimer to forward
774  * @now:        forward past this time
775  * @interval:   the interval to forward
776  *
777  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
778  * Returns the number of overruns.
779  */
780 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
781 {
782         u64 orun = 1;
783         ktime_t delta;
784
785         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
786
787         if (delta.tv64 < 0)
788                 return 0;
789
790         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
791                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
792
793         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
794                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
795
796                 orun = ktime_divns(delta, incr);
797                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
798                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
799                         return orun;
800                 /*
801                  * This (and the ktime_add() below) is the
802                  * correction for exact:
803                  */
804                 orun++;
805         }
806         hrtimer_add_expires(timer, interval);
807
808         return orun;
809 }
810 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
811
812 /*
813  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
814  *
815  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
816  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
817  *
818  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
819  */
820 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
821                            struct hrtimer_clock_base *base)
822 {
823         struct rb_node **link = &base->active.rb_node;
824         struct rb_node *parent = NULL;
825         struct hrtimer *entry;
826         int leftmost = 1;
827
828         debug_activate(timer);
829
830         /*
831          * Find the right place in the rbtree:
832          */
833         while (*link) {
834                 parent = *link;
835                 entry = rb_entry(parent, struct hrtimer, node);
836                 /*
837                  * We dont care about collisions. Nodes with
838                  * the same expiry time stay together.
839                  */
840                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) <
841                                 hrtimer_get_expires_tv64(entry)) {
842                         link = &(*link)->rb_left;
843                 } else {
844                         link = &(*link)->rb_right;
845                         leftmost = 0;
846                 }
847         }
848
849         /*
850          * Insert the timer to the rbtree and check whether it
851          * replaces the first pending timer
852          */
853         if (leftmost)
854                 base->first = &timer->node;
855
856         rb_link_node(&timer->node, parent, link);
857         rb_insert_color(&timer->node, &base->active);
858         /*
859          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
860          * state of a possibly running callback.
861          */
862         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
863
864         return leftmost;
865 }
866
867 /*
868  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
869  *
870  * Caller must hold the base lock.
871  *
872  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
873  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
874  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
875  * anyway (e.g. timer interrupt)
876  */
877 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
878                              struct hrtimer_clock_base *base,
879                              unsigned long newstate, int reprogram)
880 {
881         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
882                 goto out;
883
884         /*
885          * Remove the timer from the rbtree and replace the first
886          * entry pointer if necessary.
887          */
888         if (base->first == &timer->node) {
889                 base->first = rb_next(&timer->node);
890 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
891                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
892                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
893                         ktime_t expires;
894
895                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
896                                             base->offset);
897                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
898                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
899                 }
900 #endif
901         }
902         rb_erase(&timer->node, &base->active);
903 out:
904         timer->state = newstate;
905 }
906
907 /*
908  * remove hrtimer, called with base lock held
909  */
910 static inline int
911 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
912 {
913         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
914                 int reprogram;
915
916                 /*
917                  * Remove the timer and force reprogramming when high
918                  * resolution mode is active and the timer is on the current
919                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
920                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
921                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
922                  * rare case and less expensive than a smp call.
923                  */
924                 debug_deactivate(timer);
925                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
926                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
927                 __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE,
928                                  reprogram);
929                 return 1;
930         }
931         return 0;
932 }
933
934 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
935                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
936                 int wakeup)
937 {
938         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
939         unsigned long flags;
940         int ret, leftmost;
941
942         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
943
944         /* Remove an active timer from the queue: */
945         ret = remove_hrtimer(timer, base);
946
947         /* Switch the timer base, if necessary: */
948         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
949
950         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
951                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
952                 /*
953                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
954                  * to signal that they simply return xtime in
955                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
956                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
957                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
958                  */
959 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
960                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
961 #endif
962         }
963
964         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
965
966         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
967
968         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
969
970         /*
971          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
972          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
973          *
974          * XXX send_remote_softirq() ?
975          */
976         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases))
977                 hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base, wakeup);
978
979         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
980
981         return ret;
982 }
983
984 /**
985  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
986  * @timer:      the timer to be added
987  * @tim:        expiry time
988  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
989  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
990  *
991  * Returns:
992  *  0 on success
993  *  1 when the timer was active
994  */
995 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
996                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
997 {
998         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
999 }
1000 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1001
1002 /**
1003  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1004  * @timer:      the timer to be added
1005  * @tim:        expiry time
1006  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1007  *
1008  * Returns:
1009  *  0 on success
1010  *  1 when the timer was active
1011  */
1012 int
1013 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1014 {
1015         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1016 }
1017 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1018
1019
1020 /**
1021  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1022  * @timer:      hrtimer to stop
1023  *
1024  * Returns:
1025  *  0 when the timer was not active
1026  *  1 when the timer was active
1027  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1028  *    cannot be stopped
1029  */
1030 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1031 {
1032         struct hrtimer_clock_base *base;
1033         unsigned long flags;
1034         int ret = -1;
1035
1036         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1037
1038         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1039                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1040
1041         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1042
1043         return ret;
1044
1045 }
1046 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1047
1048 /**
1049  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1050  * @timer:      the timer to be cancelled
1051  *
1052  * Returns:
1053  *  0 when the timer was not active
1054  *  1 when the timer was active
1055  */
1056 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1057 {
1058         for (;;) {
1059                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1060
1061                 if (ret >= 0)
1062                         return ret;
1063                 cpu_relax();
1064         }
1065 }
1066 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1067
1068 /**
1069  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1070  * @timer:      the timer to read
1071  */
1072 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1073 {
1074         struct hrtimer_clock_base *base;
1075         unsigned long flags;
1076         ktime_t rem;
1077
1078         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1079         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1080         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1081
1082         return rem;
1083 }
1084 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1085
1086 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1087 /**
1088  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1089  *
1090  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1091  * is pending.
1092  */
1093 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1094 {
1095         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1096         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1097         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1098         unsigned long flags;
1099         int i;
1100
1101         spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1102
1103         if (!hrtimer_hres_active()) {
1104                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1105                         struct hrtimer *timer;
1106
1107                         if (!base->first)
1108                                 continue;
1109
1110                         timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
1111                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1112                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1113                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1114                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1115                 }
1116         }
1117
1118         spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1119
1120         if (mindelta.tv64 < 0)
1121                 mindelta.tv64 = 0;
1122         return mindelta;
1123 }
1124 #endif
1125
1126 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1127                            enum hrtimer_mode mode)
1128 {
1129         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1130
1131         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1132
1133         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1134
1135         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1136                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1137
1138         timer->base = &cpu_base->clock_base[clock_id];
1139         hrtimer_init_timer_hres(timer);
1140
1141 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1142         timer->start_site = NULL;
1143         timer->start_pid = -1;
1144         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1145 #endif
1146 }
1147
1148 /**
1149  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1150  * @timer:      the timer to be initialized
1151  * @clock_id:   the clock to be used
1152  * @mode:       timer mode abs/rel
1153  */
1154 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1155                   enum hrtimer_mode mode)
1156 {
1157         debug_init(timer, clock_id, mode);
1158         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1159 }
1160 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1161
1162 /**
1163  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1164  * @which_clock: which clock to query
1165  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1166  *
1167  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1168  * variable pointed to by @tp.
1169  */
1170 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1171 {
1172         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1173
1174         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1175         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[which_clock].resolution);
1176
1177         return 0;
1178 }
1179 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1180
1181 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1182 {
1183         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1184         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1185         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1186         int restart;
1187
1188         WARN_ON(!irqs_disabled());
1189
1190         debug_deactivate(timer);
1191         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1192         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1193         fn = timer->function;
1194
1195         /*
1196          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1197          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1198          * the timer base.
1199          */
1200         spin_unlock(&cpu_base->lock);
1201         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1202         restart = fn(timer);
1203         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1204         spin_lock(&cpu_base->lock);
1205
1206         /*
1207          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1208          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1209          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1210          */
1211         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1212                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1213                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1214         }
1215         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1216 }
1217
1218 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1219
1220 static int force_clock_reprogram;
1221
1222 /*
1223  * After 5 iteration's attempts, we consider that hrtimer_interrupt()
1224  * is hanging, which could happen with something that slows the interrupt
1225  * such as the tracing. Then we force the clock reprogramming for each future
1226  * hrtimer interrupts to avoid infinite loops and use the min_delta_ns
1227  * threshold that we will overwrite.
1228  * The next tick event will be scheduled to 3 times we currently spend on
1229  * hrtimer_interrupt(). This gives a good compromise, the cpus will spend
1230  * 1/4 of their time to process the hrtimer interrupts. This is enough to
1231  * let it running without serious starvation.
1232  */
1233
1234 static inline void
1235 hrtimer_interrupt_hanging(struct clock_event_device *dev,
1236                         ktime_t try_time)
1237 {
1238         force_clock_reprogram = 1;
1239         dev->min_delta_ns = (unsigned long)try_time.tv64 * 3;
1240         printk(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt too slow, "
1241                "forcing clock min delta to %llu ns\n",
1242                (unsigned long long) dev->min_delta_ns);
1243 }
1244 /*
1245  * High resolution timer interrupt
1246  * Called with interrupts disabled
1247  */
1248 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1249 {
1250         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1251         struct hrtimer_clock_base *base;
1252         ktime_t expires_next, now;
1253         int nr_retries = 0;
1254         int i;
1255
1256         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1257         cpu_base->nr_events++;
1258         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1259
1260  retry:
1261         /* 5 retries is enough to notice a hang */
1262         if (!(++nr_retries % 5))
1263                 hrtimer_interrupt_hanging(dev, ktime_sub(ktime_get(), now));
1264
1265         now = ktime_get();
1266
1267         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1268
1269         spin_lock(&cpu_base->lock);
1270         /*
1271          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1272          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1273          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1274          * timers which run their callback and need to be requeued on
1275          * this CPU.
1276          */
1277         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1278
1279         base = cpu_base->clock_base;
1280
1281         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1282                 ktime_t basenow;
1283                 struct rb_node *node;
1284
1285                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1286
1287                 while ((node = base->first)) {
1288                         struct hrtimer *timer;
1289
1290                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1291
1292                         /*
1293                          * The immediate goal for using the softexpires is
1294                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1295                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1296                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1297                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1298                          * overlapping intervals and instead use the simple
1299                          * BST we already have.
1300                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1301                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1302                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1303                          */
1304
1305                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1306                                 ktime_t expires;
1307
1308                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1309                                                     base->offset);
1310                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1311                                         expires_next = expires;
1312                                 break;
1313                         }
1314
1315                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1316                 }
1317                 base++;
1318         }
1319
1320         /*
1321          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1322          * against it.
1323          */
1324         cpu_base->expires_next = expires_next;
1325         spin_unlock(&cpu_base->lock);
1326
1327         /* Reprogramming necessary ? */
1328         if (expires_next.tv64 != KTIME_MAX) {
1329                 if (tick_program_event(expires_next, force_clock_reprogram))
1330                         goto retry;
1331         }
1332 }
1333
1334 /*
1335  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1336  * disabled.
1337  */
1338 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1339 {
1340         struct tick_device *td;
1341
1342         if (!hrtimer_hres_active())
1343                 return;
1344
1345         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1346         if (td && td->evtdev)
1347                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1348 }
1349
1350 /**
1351  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1352  *
1353  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1354  * the current cpu and check if there are any timers for which
1355  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1356  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1357  *
1358  */
1359 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1360 {
1361         unsigned long flags;
1362
1363         local_irq_save(flags);
1364         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1365         local_irq_restore(flags);
1366 }
1367
1368 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1369 {
1370         hrtimer_peek_ahead_timers();
1371 }
1372
1373 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1374
1375 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1376
1377 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1378
1379 /*
1380  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1381  *
1382  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1383  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1384  * not been done yet.
1385  */
1386 void hrtimer_run_pending(void)
1387 {
1388         if (hrtimer_hres_active())
1389                 return;
1390
1391         /*
1392          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1393          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1394          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1395          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1396          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1397          * deadlock vs. xtime_lock.
1398          */
1399         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1400                 hrtimer_switch_to_hres();
1401 }
1402
1403 /*
1404  * Called from hardirq context every jiffy
1405  */
1406 void hrtimer_run_queues(void)
1407 {
1408         struct rb_node *node;
1409         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1410         struct hrtimer_clock_base *base;
1411         int index, gettime = 1;
1412
1413         if (hrtimer_hres_active())
1414                 return;
1415
1416         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1417                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1418
1419                 if (!base->first)
1420                         continue;
1421
1422                 if (gettime) {
1423                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1424                         gettime = 0;
1425                 }
1426
1427                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1428
1429                 while ((node = base->first)) {
1430                         struct hrtimer *timer;
1431
1432                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1433                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1434                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1435                                 break;
1436
1437                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1438                 }
1439                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1440         }
1441 }
1442
1443 /*
1444  * Sleep related functions:
1445  */
1446 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1447 {
1448         struct hrtimer_sleeper *t =
1449                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1450         struct task_struct *task = t->task;
1451
1452         t->task = NULL;
1453         if (task)
1454                 wake_up_process(task);
1455
1456         return HRTIMER_NORESTART;
1457 }
1458
1459 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1460 {
1461         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1462         sl->task = task;
1463 }
1464 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1465
1466 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1467 {
1468         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1469
1470         do {
1471                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1472                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1473                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1474                         t->task = NULL;
1475
1476                 if (likely(t->task))
1477                         schedule();
1478
1479                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1480                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1481
1482         } while (t->task && !signal_pending(current));
1483
1484         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1485
1486         return t->task == NULL;
1487 }
1488
1489 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1490 {
1491         struct timespec rmt;
1492         ktime_t rem;
1493
1494         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1495         if (rem.tv64 <= 0)
1496                 return 0;
1497         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1498
1499         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1500                 return -EFAULT;
1501
1502         return 1;
1503 }
1504
1505 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1506 {
1507         struct hrtimer_sleeper t;
1508         struct timespec __user  *rmtp;
1509         int ret = 0;
1510
1511         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.index,
1512                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1513         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1514
1515         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1516                 goto out;
1517
1518         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1519         if (rmtp) {
1520                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1521                 if (ret <= 0)
1522                         goto out;
1523         }
1524
1525         /* The other values in restart are already filled in */
1526         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1527 out:
1528         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1529         return ret;
1530 }
1531
1532 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1533                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1534 {
1535         struct restart_block *restart;
1536         struct hrtimer_sleeper t;
1537         int ret = 0;
1538         unsigned long slack;
1539
1540         slack = current->timer_slack_ns;
1541         if (rt_task(current))
1542                 slack = 0;
1543
1544         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1545         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1546         if (do_nanosleep(&t, mode))
1547                 goto out;
1548
1549         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1550         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1551                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1552                 goto out;
1553         }
1554
1555         if (rmtp) {
1556                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1557                 if (ret <= 0)
1558                         goto out;
1559         }
1560
1561         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1562         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1563         restart->nanosleep.index = t.timer.base->index;
1564         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1565         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1566
1567         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1568 out:
1569         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1570         return ret;
1571 }
1572
1573 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1574                 struct timespec __user *, rmtp)
1575 {
1576         struct timespec tu;
1577
1578         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1579                 return -EFAULT;
1580
1581         if (!timespec_valid(&tu))
1582                 return -EINVAL;
1583
1584         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1585 }
1586
1587 /*
1588  * Functions related to boot-time initialization:
1589  */
1590 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1591 {
1592         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1593         int i;
1594
1595         spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1596
1597         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
1598                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1599
1600         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1601 }
1602
1603 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1604
1605 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1606                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1607 {
1608         struct hrtimer *timer;
1609         struct rb_node *node;
1610
1611         while ((node = rb_first(&old_base->active))) {
1612                 timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1613                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1614                 debug_deactivate(timer);
1615
1616                 /*
1617                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1618                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1619                  * under us on another CPU
1620                  */
1621                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1622                 timer->base = new_base;
1623                 /*
1624                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1625                  * reprogram the event device in case the timer
1626                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1627                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1628                  * sort out already expired timers and reprogram the
1629                  * event device.
1630                  */
1631                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1632
1633                 /* Clear the migration state bit */
1634                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1635         }
1636 }
1637
1638 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1639 {
1640         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1641         int i;
1642
1643         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1644         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1645
1646         local_irq_disable();
1647         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1648         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1649         /*
1650          * The caller is globally serialized and nobody else
1651          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1652          */
1653         spin_lock(&new_base->lock);
1654         spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1655
1656         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1657                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1658                                      &new_base->clock_base[i]);
1659         }
1660
1661         spin_unlock(&old_base->lock);
1662         spin_unlock(&new_base->lock);
1663
1664         /* Check, if we got expired work to do */
1665         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1666         local_irq_enable();
1667 }
1668
1669 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1670
1671 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1672                                         unsigned long action, void *hcpu)
1673 {
1674         int scpu = (long)hcpu;
1675
1676         switch (action) {
1677
1678         case CPU_UP_PREPARE:
1679         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1680                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1681                 break;
1682
1683 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1684         case CPU_DYING:
1685         case CPU_DYING_FROZEN:
1686                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1687                 break;
1688         case CPU_DEAD:
1689         case CPU_DEAD_FROZEN:
1690         {
1691                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1692                 migrate_hrtimers(scpu);
1693                 break;
1694         }
1695 #endif
1696
1697         default:
1698                 break;
1699         }
1700
1701         return NOTIFY_OK;
1702 }
1703
1704 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1705         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1706 };
1707
1708 void __init hrtimers_init(void)
1709 {
1710         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1711                           (void *)(long)smp_processor_id());
1712         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1713 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1714         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1715 #endif
1716 }
1717
1718 /**
1719  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1720  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1721  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1722  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1723  *
1724  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1725  * elapsed. The routine will return immediately unless
1726  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1727  *
1728  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1729  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1730  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1731  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1732  *
1733  * You can set the task state as follows -
1734  *
1735  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1736  * pass before the routine returns.
1737  *
1738  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1739  * delivered to the current task.
1740  *
1741  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1742  * routine returns.
1743  *
1744  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1745  */
1746 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1747                                const enum hrtimer_mode mode)
1748 {
1749         struct hrtimer_sleeper t;
1750
1751         /*
1752          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1753          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1754          */
1755         if (expires && !expires->tv64) {
1756                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1757                 return 0;
1758         }
1759
1760         /*
1761          * A NULL parameter means "inifinte"
1762          */
1763         if (!expires) {
1764                 schedule();
1765                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1766                 return -EINTR;
1767         }
1768
1769         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
1770         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1771
1772         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1773
1774         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1775         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1776                 t.task = NULL;
1777
1778         if (likely(t.task))
1779                 schedule();
1780
1781         hrtimer_cancel(&t.timer);
1782         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1783
1784         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1785
1786         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1787 }
1788 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1789
1790 /**
1791  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1792  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1793  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1794  *
1795  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1796  * elapsed. The routine will return immediately unless
1797  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1798  *
1799  * You can set the task state as follows -
1800  *
1801  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1802  * pass before the routine returns.
1803  *
1804  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1805  * delivered to the current task.
1806  *
1807  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1808  * routine returns.
1809  *
1810  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1811  */
1812 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1813                                const enum hrtimer_mode mode)
1814 {
1815         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1816 }
1817 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);