hrtimer: clean up unused callback modes
[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/irq.h>
36 #include <linux/module.h>
37 #include <linux/percpu.h>
38 #include <linux/hrtimer.h>
39 #include <linux/notifier.h>
40 #include <linux/syscalls.h>
41 #include <linux/kallsyms.h>
42 #include <linux/interrupt.h>
43 #include <linux/tick.h>
44 #include <linux/seq_file.h>
45 #include <linux/err.h>
46 #include <linux/debugobjects.h>
47
48 #include <asm/uaccess.h>
49
50 /**
51  * ktime_get - get the monotonic time in ktime_t format
52  *
53  * returns the time in ktime_t format
54  */
55 ktime_t ktime_get(void)
56 {
57         struct timespec now;
58
59         ktime_get_ts(&now);
60
61         return timespec_to_ktime(now);
62 }
63 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
64
65 /**
66  * ktime_get_real - get the real (wall-) time in ktime_t format
67  *
68  * returns the time in ktime_t format
69  */
70 ktime_t ktime_get_real(void)
71 {
72         struct timespec now;
73
74         getnstimeofday(&now);
75
76         return timespec_to_ktime(now);
77 }
78
79 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real);
80
81 /*
82  * The timer bases:
83  *
84  * Note: If we want to add new timer bases, we have to skip the two
85  * clock ids captured by the cpu-timers. We do this by holding empty
86  * entries rather than doing math adjustment of the clock ids.
87  * This ensures that we capture erroneous accesses to these clock ids
88  * rather than moving them into the range of valid clock id's.
89  */
90 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
91 {
92
93         .clock_base =
94         {
95                 {
96                         .index = CLOCK_REALTIME,
97                         .get_time = &ktime_get_real,
98                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
99                 },
100                 {
101                         .index = CLOCK_MONOTONIC,
102                         .get_time = &ktime_get,
103                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
104                 },
105         }
106 };
107
108 /**
109  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
110  * @ts:         pointer to timespec variable
111  *
112  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
113  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
114  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
115  */
116 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
117 {
118         struct timespec tomono;
119         unsigned long seq;
120
121         do {
122                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
123                 getnstimeofday(ts);
124                 tomono = wall_to_monotonic;
125
126         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
127
128         set_normalized_timespec(ts, ts->tv_sec + tomono.tv_sec,
129                                 ts->tv_nsec + tomono.tv_nsec);
130 }
131 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
132
133 /*
134  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
135  * wall_to_monotonic.
136  */
137 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
138 {
139         ktime_t xtim, tomono;
140         struct timespec xts, tom;
141         unsigned long seq;
142
143         do {
144                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
145                 xts = current_kernel_time();
146                 tom = wall_to_monotonic;
147         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
148
149         xtim = timespec_to_ktime(xts);
150         tomono = timespec_to_ktime(tom);
151         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].softirq_time = xtim;
152         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].softirq_time =
153                 ktime_add(xtim, tomono);
154 }
155
156 /*
157  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
158  * single place
159  */
160 #ifdef CONFIG_SMP
161
162 /*
163  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
164  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
165  * locked, and the base itself is locked too.
166  *
167  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
168  * be found on the lists/queues.
169  *
170  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
171  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
172  * locked.
173  */
174 static
175 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
176                                              unsigned long *flags)
177 {
178         struct hrtimer_clock_base *base;
179
180         for (;;) {
181                 base = timer->base;
182                 if (likely(base != NULL)) {
183                         spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
184                         if (likely(base == timer->base))
185                                 return base;
186                         /* The timer has migrated to another CPU: */
187                         spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
188                 }
189                 cpu_relax();
190         }
191 }
192
193 /*
194  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
195  */
196 static inline struct hrtimer_clock_base *
197 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
198 {
199         struct hrtimer_clock_base *new_base;
200         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
201
202         new_cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
203         new_base = &new_cpu_base->clock_base[base->index];
204
205         if (base != new_base) {
206                 /*
207                  * We are trying to schedule the timer on the local CPU.
208                  * However we can't change timer's base while it is running,
209                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
210                  * the event source in the high resolution case. The softirq
211                  * code will take care of this when the timer function has
212                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
213                  * the timer is enqueued.
214                  */
215                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
216                         return base;
217
218                 /* See the comment in lock_timer_base() */
219                 timer->base = NULL;
220                 spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
221                 spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
222                 timer->base = new_base;
223         }
224         return new_base;
225 }
226
227 #else /* CONFIG_SMP */
228
229 static inline struct hrtimer_clock_base *
230 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
231 {
232         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
233
234         spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
235
236         return base;
237 }
238
239 # define switch_hrtimer_base(t, b)      (b)
240
241 #endif  /* !CONFIG_SMP */
242
243 /*
244  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
245  * too large for inlining:
246  */
247 #if BITS_PER_LONG < 64
248 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
249 /**
250  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
251  * @kt:         addend
252  * @nsec:       the scalar nsec value to add
253  *
254  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
255  */
256 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
257 {
258         ktime_t tmp;
259
260         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
261                 tmp.tv64 = nsec;
262         } else {
263                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
264
265                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
266         }
267
268         return ktime_add(kt, tmp);
269 }
270
271 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
272
273 /**
274  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
275  * @kt:         minuend
276  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
277  *
278  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
279  */
280 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
281 {
282         ktime_t tmp;
283
284         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
285                 tmp.tv64 = nsec;
286         } else {
287                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
288
289                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
290         }
291
292         return ktime_sub(kt, tmp);
293 }
294
295 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
296 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
297
298 /*
299  * Divide a ktime value by a nanosecond value
300  */
301 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
302 {
303         u64 dclc;
304         int sft = 0;
305
306         dclc = ktime_to_ns(kt);
307         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
308         while (div >> 32) {
309                 sft++;
310                 div >>= 1;
311         }
312         dclc >>= sft;
313         do_div(dclc, (unsigned long) div);
314
315         return dclc;
316 }
317 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
318
319 /*
320  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
321  */
322 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
323 {
324         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
325
326         /*
327          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
328          * return to user space in a timespec:
329          */
330         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
331                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
332
333         return res;
334 }
335
336 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
337
338 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
339
340 /*
341  * fixup_init is called when:
342  * - an active object is initialized
343  */
344 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
345 {
346         struct hrtimer *timer = addr;
347
348         switch (state) {
349         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
350                 hrtimer_cancel(timer);
351                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
352                 return 1;
353         default:
354                 return 0;
355         }
356 }
357
358 /*
359  * fixup_activate is called when:
360  * - an active object is activated
361  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
362  */
363 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
364 {
365         switch (state) {
366
367         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
368                 WARN_ON_ONCE(1);
369                 return 0;
370
371         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
372                 WARN_ON(1);
373
374         default:
375                 return 0;
376         }
377 }
378
379 /*
380  * fixup_free is called when:
381  * - an active object is freed
382  */
383 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
384 {
385         struct hrtimer *timer = addr;
386
387         switch (state) {
388         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
389                 hrtimer_cancel(timer);
390                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
391                 return 1;
392         default:
393                 return 0;
394         }
395 }
396
397 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
398         .name           = "hrtimer",
399         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
400         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
401         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
402 };
403
404 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
405 {
406         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
407 }
408
409 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
410 {
411         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
412 }
413
414 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
415 {
416         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
417 }
418
419 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
420 {
421         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
422 }
423
424 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
425                            enum hrtimer_mode mode);
426
427 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
428                            enum hrtimer_mode mode)
429 {
430         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
431         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
432 }
433
434 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
435 {
436         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
437 }
438
439 #else
440 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
441 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
442 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
443 #endif
444
445 /*
446  * Check, whether the timer is on the callback pending list
447  */
448 static inline int hrtimer_cb_pending(const struct hrtimer *timer)
449 {
450         return timer->state & HRTIMER_STATE_PENDING;
451 }
452
453 /*
454  * Remove a timer from the callback pending list
455  */
456 static inline void hrtimer_remove_cb_pending(struct hrtimer *timer)
457 {
458         list_del_init(&timer->cb_entry);
459 }
460
461 /* High resolution timer related functions */
462 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
463
464 /*
465  * High resolution timer enabled ?
466  */
467 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
468
469 /*
470  * Enable / Disable high resolution mode
471  */
472 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
473 {
474         if (!strcmp(str, "off"))
475                 hrtimer_hres_enabled = 0;
476         else if (!strcmp(str, "on"))
477                 hrtimer_hres_enabled = 1;
478         else
479                 return 0;
480         return 1;
481 }
482
483 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
484
485 /*
486  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
487  */
488 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
489 {
490         return hrtimer_hres_enabled;
491 }
492
493 /*
494  * Is the high resolution mode active ?
495  */
496 static inline int hrtimer_hres_active(void)
497 {
498         return __get_cpu_var(hrtimer_bases).hres_active;
499 }
500
501 /*
502  * Reprogram the event source with checking both queues for the
503  * next event
504  * Called with interrupts disabled and base->lock held
505  */
506 static void hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
507 {
508         int i;
509         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
510         ktime_t expires;
511
512         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
513
514         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
515                 struct hrtimer *timer;
516
517                 if (!base->first)
518                         continue;
519                 timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
520                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
521                 if (expires.tv64 < cpu_base->expires_next.tv64)
522                         cpu_base->expires_next = expires;
523         }
524
525         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
526                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
527 }
528
529 /*
530  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
531  *
532  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
533  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
534  * which the clock event device was armed.
535  *
536  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
537  */
538 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
539                              struct hrtimer_clock_base *base)
540 {
541         ktime_t *expires_next = &__get_cpu_var(hrtimer_bases).expires_next;
542         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
543         int res;
544
545         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
546
547         /*
548          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
549          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
550          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
551          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
552          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
553          */
554         if (hrtimer_callback_running(timer))
555                 return 0;
556
557         /*
558          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
559          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
560          * about that, just avoid to call into the tick code, which
561          * has now objections against negative expiry values.
562          */
563         if (expires.tv64 < 0)
564                 return -ETIME;
565
566         if (expires.tv64 >= expires_next->tv64)
567                 return 0;
568
569         /*
570          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
571          */
572         res = tick_program_event(expires, 0);
573         if (!IS_ERR_VALUE(res))
574                 *expires_next = expires;
575         return res;
576 }
577
578
579 /*
580  * Retrigger next event is called after clock was set
581  *
582  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
583  */
584 static void retrigger_next_event(void *arg)
585 {
586         struct hrtimer_cpu_base *base;
587         struct timespec realtime_offset;
588         unsigned long seq;
589
590         if (!hrtimer_hres_active())
591                 return;
592
593         do {
594                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
595                 set_normalized_timespec(&realtime_offset,
596                                         -wall_to_monotonic.tv_sec,
597                                         -wall_to_monotonic.tv_nsec);
598         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
599
600         base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
601
602         /* Adjust CLOCK_REALTIME offset */
603         spin_lock(&base->lock);
604         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].offset =
605                 timespec_to_ktime(realtime_offset);
606
607         hrtimer_force_reprogram(base);
608         spin_unlock(&base->lock);
609 }
610
611 /*
612  * Clock realtime was set
613  *
614  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
615  * clock.
616  *
617  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
618  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
619  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
620  * call the high resolution interrupt code.
621  */
622 void clock_was_set(void)
623 {
624         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
625         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
626 }
627
628 /*
629  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
630  * interrupt (on the local CPU):
631  */
632 void hres_timers_resume(void)
633 {
634         /* Retrigger the CPU local events: */
635         retrigger_next_event(NULL);
636 }
637
638 /*
639  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
640  */
641 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
642 {
643         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
644         base->hres_active = 0;
645 }
646
647 /*
648  * Initialize the high resolution related parts of a hrtimer
649  */
650 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer)
651 {
652 }
653
654 /*
655  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
656  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
657  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
658  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
659  */
660 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
661                                             struct hrtimer_clock_base *base)
662 {
663         if (base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base)) {
664
665                 /* Timer is expired, act upon the callback mode */
666                 switch(timer->cb_mode) {
667                 case HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU:
668                 case HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED:
669                         /*
670                          * This is solely for the sched tick emulation with
671                          * dynamic tick support to ensure that we do not
672                          * restart the tick right on the edge and end up with
673                          * the tick timer in the softirq ! The calling site
674                          * takes care of this. Also used for hrtimer sleeper !
675                          */
676                         debug_hrtimer_deactivate(timer);
677                         return 1;
678                 case HRTIMER_CB_SOFTIRQ:
679                         /*
680                          * Move everything else into the softirq pending list !
681                          */
682                         list_add_tail(&timer->cb_entry,
683                                       &base->cpu_base->cb_pending);
684                         timer->state = HRTIMER_STATE_PENDING;
685                         return 1;
686                 default:
687                         BUG();
688                 }
689         }
690         return 0;
691 }
692
693 /*
694  * Switch to high resolution mode
695  */
696 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
697 {
698         int cpu = smp_processor_id();
699         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
700         unsigned long flags;
701
702         if (base->hres_active)
703                 return 1;
704
705         local_irq_save(flags);
706
707         if (tick_init_highres()) {
708                 local_irq_restore(flags);
709                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
710                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
711                 return 0;
712         }
713         base->hres_active = 1;
714         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].resolution = KTIME_HIGH_RES;
715         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].resolution = KTIME_HIGH_RES;
716
717         tick_setup_sched_timer();
718
719         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
720         retrigger_next_event(NULL);
721         local_irq_restore(flags);
722         printk(KERN_DEBUG "Switched to high resolution mode on CPU %d\n",
723                smp_processor_id());
724         return 1;
725 }
726
727 static inline void hrtimer_raise_softirq(void)
728 {
729         raise_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ);
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 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
738 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
739                                             struct hrtimer_clock_base *base)
740 {
741         return 0;
742 }
743 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
744 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer) { }
745 static inline int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
746                                     struct hrtimer_clock_base *base)
747 {
748         return 0;
749 }
750 static inline void hrtimer_raise_softirq(void) { }
751
752 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
753
754 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
755 void __timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer, void *addr)
756 {
757         if (timer->start_site)
758                 return;
759
760         timer->start_site = addr;
761         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
762         timer->start_pid = current->pid;
763 }
764 #endif
765
766 /*
767  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
768  */
769 static inline
770 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
771 {
772         spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
773 }
774
775 /**
776  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
777  * @timer:      hrtimer to forward
778  * @now:        forward past this time
779  * @interval:   the interval to forward
780  *
781  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
782  * Returns the number of overruns.
783  */
784 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
785 {
786         u64 orun = 1;
787         ktime_t delta;
788
789         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
790
791         if (delta.tv64 < 0)
792                 return 0;
793
794         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
795                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
796
797         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
798                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
799
800                 orun = ktime_divns(delta, incr);
801                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
802                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
803                         return orun;
804                 /*
805                  * This (and the ktime_add() below) is the
806                  * correction for exact:
807                  */
808                 orun++;
809         }
810         hrtimer_add_expires(timer, interval);
811
812         return orun;
813 }
814 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
815
816 /*
817  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
818  *
819  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
820  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
821  */
822 static void enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
823                             struct hrtimer_clock_base *base, int reprogram)
824 {
825         struct rb_node **link = &base->active.rb_node;
826         struct rb_node *parent = NULL;
827         struct hrtimer *entry;
828         int leftmost = 1;
829
830         debug_hrtimer_activate(timer);
831
832         /*
833          * Find the right place in the rbtree:
834          */
835         while (*link) {
836                 parent = *link;
837                 entry = rb_entry(parent, struct hrtimer, node);
838                 /*
839                  * We dont care about collisions. Nodes with
840                  * the same expiry time stay together.
841                  */
842                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) <
843                                 hrtimer_get_expires_tv64(entry)) {
844                         link = &(*link)->rb_left;
845                 } else {
846                         link = &(*link)->rb_right;
847                         leftmost = 0;
848                 }
849         }
850
851         /*
852          * Insert the timer to the rbtree and check whether it
853          * replaces the first pending timer
854          */
855         if (leftmost) {
856                 /*
857                  * Reprogram the clock event device. When the timer is already
858                  * expired hrtimer_enqueue_reprogram has either called the
859                  * callback or added it to the pending list and raised the
860                  * softirq.
861                  *
862                  * This is a NOP for !HIGHRES
863                  */
864                 if (reprogram && hrtimer_enqueue_reprogram(timer, base))
865                         return;
866
867                 base->first = &timer->node;
868         }
869
870         rb_link_node(&timer->node, parent, link);
871         rb_insert_color(&timer->node, &base->active);
872         /*
873          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
874          * state of a possibly running callback.
875          */
876         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
877 }
878
879 /*
880  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
881  *
882  * Caller must hold the base lock.
883  *
884  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
885  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
886  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
887  * anyway (e.g. timer interrupt)
888  */
889 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
890                              struct hrtimer_clock_base *base,
891                              unsigned long newstate, int reprogram)
892 {
893         /* High res. callback list. NOP for !HIGHRES */
894         if (hrtimer_cb_pending(timer))
895                 hrtimer_remove_cb_pending(timer);
896         else {
897                 /*
898                  * Remove the timer from the rbtree and replace the
899                  * first entry pointer if necessary.
900                  */
901                 if (base->first == &timer->node) {
902                         base->first = rb_next(&timer->node);
903                         /* Reprogram the clock event device. if enabled */
904                         if (reprogram && hrtimer_hres_active())
905                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base);
906                 }
907                 rb_erase(&timer->node, &base->active);
908         }
909         timer->state = newstate;
910 }
911
912 /*
913  * remove hrtimer, called with base lock held
914  */
915 static inline int
916 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
917 {
918         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
919                 int reprogram;
920
921                 /*
922                  * Remove the timer and force reprogramming when high
923                  * resolution mode is active and the timer is on the current
924                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
925                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
926                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
927                  * rare case and less expensive than a smp call.
928                  */
929                 debug_hrtimer_deactivate(timer);
930                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
931                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
932                 __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE,
933                                  reprogram);
934                 return 1;
935         }
936         return 0;
937 }
938
939 /**
940  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
941  * @timer:      the timer to be added
942  * @tim:        expiry time
943  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
944  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
945  *
946  * Returns:
947  *  0 on success
948  *  1 when the timer was active
949  */
950 int
951 hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, unsigned long delta_ns,
952                         const enum hrtimer_mode mode)
953 {
954         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
955         unsigned long flags;
956         int ret, raise;
957
958         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
959
960         /* Remove an active timer from the queue: */
961         ret = remove_hrtimer(timer, base);
962
963         /* Switch the timer base, if necessary: */
964         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base);
965
966         if (mode == HRTIMER_MODE_REL) {
967                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
968                 /*
969                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
970                  * to signal that they simply return xtime in
971                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
972                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
973                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
974                  */
975 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
976                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
977 #endif
978         }
979
980         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
981
982         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
983
984         /*
985          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
986          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
987          */
988         enqueue_hrtimer(timer, new_base,
989                         new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases));
990
991         /*
992          * The timer may be expired and moved to the cb_pending
993          * list. We can not raise the softirq with base lock held due
994          * to a possible deadlock with runqueue lock.
995          */
996         raise = timer->state == HRTIMER_STATE_PENDING;
997
998         /*
999          * We use preempt_disable to prevent this task from migrating after
1000          * setting up the softirq and raising it. Otherwise, if me migrate
1001          * we will raise the softirq on the wrong CPU.
1002          */
1003         preempt_disable();
1004
1005         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1006
1007         if (raise)
1008                 hrtimer_raise_softirq();
1009         preempt_enable();
1010
1011         return ret;
1012 }
1013 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1014
1015 /**
1016  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1017  * @timer:      the timer to be added
1018  * @tim:        expiry time
1019  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1020  *
1021  * Returns:
1022  *  0 on success
1023  *  1 when the timer was active
1024  */
1025 int
1026 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1027 {
1028         return hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode);
1029 }
1030 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1031
1032
1033 /**
1034  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1035  * @timer:      hrtimer to stop
1036  *
1037  * Returns:
1038  *  0 when the timer was not active
1039  *  1 when the timer was active
1040  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1041  *    cannot be stopped
1042  */
1043 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1044 {
1045         struct hrtimer_clock_base *base;
1046         unsigned long flags;
1047         int ret = -1;
1048
1049         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1050
1051         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1052                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1053
1054         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1055
1056         return ret;
1057
1058 }
1059 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1060
1061 /**
1062  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1063  * @timer:      the timer to be cancelled
1064  *
1065  * Returns:
1066  *  0 when the timer was not active
1067  *  1 when the timer was active
1068  */
1069 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1070 {
1071         for (;;) {
1072                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1073
1074                 if (ret >= 0)
1075                         return ret;
1076                 cpu_relax();
1077         }
1078 }
1079 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1080
1081 /**
1082  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1083  * @timer:      the timer to read
1084  */
1085 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1086 {
1087         struct hrtimer_clock_base *base;
1088         unsigned long flags;
1089         ktime_t rem;
1090
1091         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1092         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1093         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1094
1095         return rem;
1096 }
1097 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1098
1099 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1100 /**
1101  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1102  *
1103  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1104  * is pending.
1105  */
1106 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1107 {
1108         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1109         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1110         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1111         unsigned long flags;
1112         int i;
1113
1114         spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1115
1116         if (!hrtimer_hres_active()) {
1117                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1118                         struct hrtimer *timer;
1119
1120                         if (!base->first)
1121                                 continue;
1122
1123                         timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
1124                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1125                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1126                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1127                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1128                 }
1129         }
1130
1131         spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1132
1133         if (mindelta.tv64 < 0)
1134                 mindelta.tv64 = 0;
1135         return mindelta;
1136 }
1137 #endif
1138
1139 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1140                            enum hrtimer_mode mode)
1141 {
1142         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1143
1144         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1145
1146         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1147
1148         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1149                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1150
1151         timer->base = &cpu_base->clock_base[clock_id];
1152         INIT_LIST_HEAD(&timer->cb_entry);
1153         hrtimer_init_timer_hres(timer);
1154
1155 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1156         timer->start_site = NULL;
1157         timer->start_pid = -1;
1158         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1159 #endif
1160 }
1161
1162 /**
1163  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1164  * @timer:      the timer to be initialized
1165  * @clock_id:   the clock to be used
1166  * @mode:       timer mode abs/rel
1167  */
1168 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1169                   enum hrtimer_mode mode)
1170 {
1171         debug_hrtimer_init(timer);
1172         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1173 }
1174 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1175
1176 /**
1177  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1178  * @which_clock: which clock to query
1179  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1180  *
1181  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1182  * variable pointed to by @tp.
1183  */
1184 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1185 {
1186         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1187
1188         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1189         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[which_clock].resolution);
1190
1191         return 0;
1192 }
1193 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1194
1195 static void run_hrtimer_pending(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
1196 {
1197         spin_lock_irq(&cpu_base->lock);
1198
1199         while (!list_empty(&cpu_base->cb_pending)) {
1200                 enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1201                 struct hrtimer *timer;
1202                 int restart;
1203                 int emulate_hardirq_ctx = 0;
1204
1205                 timer = list_entry(cpu_base->cb_pending.next,
1206                                    struct hrtimer, cb_entry);
1207
1208                 debug_hrtimer_deactivate(timer);
1209                 timer_stats_account_hrtimer(timer);
1210
1211                 fn = timer->function;
1212                 /*
1213                  * A timer might have been added to the cb_pending list
1214                  * when it was migrated during a cpu-offline operation.
1215                  * Emulate hardirq context for such timers.
1216                  */
1217                 if (timer->cb_mode == HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU ||
1218                     timer->cb_mode == HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED)
1219                         emulate_hardirq_ctx = 1;
1220
1221                 __remove_hrtimer(timer, timer->base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1222                 spin_unlock_irq(&cpu_base->lock);
1223
1224                 if (unlikely(emulate_hardirq_ctx)) {
1225                         local_irq_disable();
1226                         restart = fn(timer);
1227                         local_irq_enable();
1228                 } else
1229                         restart = fn(timer);
1230
1231                 spin_lock_irq(&cpu_base->lock);
1232
1233                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1234                 if (restart == HRTIMER_RESTART) {
1235                         BUG_ON(hrtimer_active(timer));
1236                         /*
1237                          * Enqueue the timer, allow reprogramming of the event
1238                          * device
1239                          */
1240                         enqueue_hrtimer(timer, timer->base, 1);
1241                 } else if (hrtimer_active(timer)) {
1242                         /*
1243                          * If the timer was rearmed on another CPU, reprogram
1244                          * the event device.
1245                          */
1246                         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1247
1248                         if (base->first == &timer->node &&
1249                             hrtimer_reprogram(timer, base)) {
1250                                 /*
1251                                  * Timer is expired. Thus move it from tree to
1252                                  * pending list again.
1253                                  */
1254                                 __remove_hrtimer(timer, base,
1255                                                  HRTIMER_STATE_PENDING, 0);
1256                                 list_add_tail(&timer->cb_entry,
1257                                               &base->cpu_base->cb_pending);
1258                         }
1259                 }
1260         }
1261         spin_unlock_irq(&cpu_base->lock);
1262 }
1263
1264 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer)
1265 {
1266         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1267         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1268         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1269         int restart;
1270
1271         debug_hrtimer_deactivate(timer);
1272         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1273         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1274
1275         fn = timer->function;
1276         if (timer->cb_mode == HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU ||
1277             timer->cb_mode == HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED) {
1278                 /*
1279                  * Used for scheduler timers, avoid lock inversion with
1280                  * rq->lock and tasklist_lock.
1281                  *
1282                  * These timers are required to deal with enqueue expiry
1283                  * themselves and are not allowed to migrate.
1284                  */
1285                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1286                 restart = fn(timer);
1287                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1288         } else
1289                 restart = fn(timer);
1290
1291         /*
1292          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer to avoid
1293          * reprogramming of the event hardware. This happens at the end of this
1294          * function anyway.
1295          */
1296         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1297                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1298                 enqueue_hrtimer(timer, base, 0);
1299         }
1300         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1301 }
1302
1303 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1304
1305 /*
1306  * High resolution timer interrupt
1307  * Called with interrupts disabled
1308  */
1309 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1310 {
1311         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1312         struct hrtimer_clock_base *base;
1313         ktime_t expires_next, now;
1314         int i, raise = 0;
1315
1316         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1317         cpu_base->nr_events++;
1318         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1319
1320  retry:
1321         now = ktime_get();
1322
1323         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1324
1325         base = cpu_base->clock_base;
1326
1327         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1328                 ktime_t basenow;
1329                 struct rb_node *node;
1330
1331                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1332
1333                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1334
1335                 while ((node = base->first)) {
1336                         struct hrtimer *timer;
1337
1338                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1339
1340                         /*
1341                          * The immediate goal for using the softexpires is
1342                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1343                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1344                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1345                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1346                          * overlapping intervals and instead use the simple
1347                          * BST we already have.
1348                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1349                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1350                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1351                          */
1352
1353                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1354                                 ktime_t expires;
1355
1356                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1357                                                     base->offset);
1358                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1359                                         expires_next = expires;
1360                                 break;
1361                         }
1362
1363                         /* Move softirq callbacks to the pending list */
1364                         if (timer->cb_mode == HRTIMER_CB_SOFTIRQ) {
1365                                 __remove_hrtimer(timer, base,
1366                                                  HRTIMER_STATE_PENDING, 0);
1367                                 list_add_tail(&timer->cb_entry,
1368                                               &base->cpu_base->cb_pending);
1369                                 raise = 1;
1370                                 continue;
1371                         }
1372
1373                         __run_hrtimer(timer);
1374                 }
1375                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1376                 base++;
1377         }
1378
1379         cpu_base->expires_next = expires_next;
1380
1381         /* Reprogramming necessary ? */
1382         if (expires_next.tv64 != KTIME_MAX) {
1383                 if (tick_program_event(expires_next, 0))
1384                         goto retry;
1385         }
1386
1387         /* Raise softirq ? */
1388         if (raise)
1389                 raise_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ);
1390 }
1391
1392 /**
1393  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1394  *
1395  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1396  * the current cpu and check if there are any timers for which
1397  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1398  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1399  *
1400  */
1401 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1402 {
1403         struct tick_device *td;
1404         unsigned long flags;
1405
1406         if (!hrtimer_hres_active())
1407                 return;
1408
1409         local_irq_save(flags);
1410         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1411         if (td && td->evtdev)
1412                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1413         local_irq_restore(flags);
1414 }
1415
1416 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1417 {
1418         run_hrtimer_pending(&__get_cpu_var(hrtimer_bases));
1419 }
1420
1421 #endif  /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1422
1423 /*
1424  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1425  *
1426  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1427  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1428  * not been done yet.
1429  */
1430 void hrtimer_run_pending(void)
1431 {
1432         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1433
1434         if (hrtimer_hres_active())
1435                 return;
1436
1437         /*
1438          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1439          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1440          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1441          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1442          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1443          * deadlock vs. xtime_lock.
1444          */
1445         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1446                 hrtimer_switch_to_hres();
1447
1448         run_hrtimer_pending(cpu_base);
1449 }
1450
1451 /*
1452  * Called from hardirq context every jiffy
1453  */
1454 void hrtimer_run_queues(void)
1455 {
1456         struct rb_node *node;
1457         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1458         struct hrtimer_clock_base *base;
1459         int index, gettime = 1;
1460
1461         if (hrtimer_hres_active())
1462                 return;
1463
1464         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1465                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1466
1467                 if (!base->first)
1468                         continue;
1469
1470                 if (gettime) {
1471                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1472                         gettime = 0;
1473                 }
1474
1475                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1476
1477                 while ((node = base->first)) {
1478                         struct hrtimer *timer;
1479
1480                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1481                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1482                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1483                                 break;
1484
1485                         if (timer->cb_mode == HRTIMER_CB_SOFTIRQ) {
1486                                 __remove_hrtimer(timer, base,
1487                                         HRTIMER_STATE_PENDING, 0);
1488                                 list_add_tail(&timer->cb_entry,
1489                                         &base->cpu_base->cb_pending);
1490                                 continue;
1491                         }
1492
1493                         __run_hrtimer(timer);
1494                 }
1495                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1496         }
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Sleep related functions:
1501  */
1502 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1503 {
1504         struct hrtimer_sleeper *t =
1505                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1506         struct task_struct *task = t->task;
1507
1508         t->task = NULL;
1509         if (task)
1510                 wake_up_process(task);
1511
1512         return HRTIMER_NORESTART;
1513 }
1514
1515 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1516 {
1517         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1518         sl->task = task;
1519 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1520         sl->timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED;
1521 #endif
1522 }
1523
1524 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1525 {
1526         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1527
1528         do {
1529                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1530                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1531                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1532                         t->task = NULL;
1533
1534                 if (likely(t->task))
1535                         schedule();
1536
1537                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1538                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1539
1540         } while (t->task && !signal_pending(current));
1541
1542         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1543
1544         return t->task == NULL;
1545 }
1546
1547 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1548 {
1549         struct timespec rmt;
1550         ktime_t rem;
1551
1552         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1553         if (rem.tv64 <= 0)
1554                 return 0;
1555         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1556
1557         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1558                 return -EFAULT;
1559
1560         return 1;
1561 }
1562
1563 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1564 {
1565         struct hrtimer_sleeper t;
1566         struct timespec __user  *rmtp;
1567         int ret = 0;
1568
1569         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.index,
1570                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1571         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1572
1573         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1574                 goto out;
1575
1576         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1577         if (rmtp) {
1578                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1579                 if (ret <= 0)
1580                         goto out;
1581         }
1582
1583         /* The other values in restart are already filled in */
1584         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1585 out:
1586         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1587         return ret;
1588 }
1589
1590 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1591                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1592 {
1593         struct restart_block *restart;
1594         struct hrtimer_sleeper t;
1595         int ret = 0;
1596         unsigned long slack;
1597
1598         slack = current->timer_slack_ns;
1599         if (rt_task(current))
1600                 slack = 0;
1601
1602         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1603         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1604         if (do_nanosleep(&t, mode))
1605                 goto out;
1606
1607         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1608         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1609                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1610                 goto out;
1611         }
1612
1613         if (rmtp) {
1614                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1615                 if (ret <= 0)
1616                         goto out;
1617         }
1618
1619         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1620         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1621         restart->nanosleep.index = t.timer.base->index;
1622         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1623         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1624
1625         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1626 out:
1627         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1628         return ret;
1629 }
1630
1631 asmlinkage long
1632 sys_nanosleep(struct timespec __user *rqtp, struct timespec __user *rmtp)
1633 {
1634         struct timespec tu;
1635
1636         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1637                 return -EFAULT;
1638
1639         if (!timespec_valid(&tu))
1640                 return -EINVAL;
1641
1642         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1643 }
1644
1645 /*
1646  * Functions related to boot-time initialization:
1647  */
1648 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1649 {
1650         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1651         int i;
1652
1653         spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1654
1655         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
1656                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1657
1658         INIT_LIST_HEAD(&cpu_base->cb_pending);
1659         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1660 }
1661
1662 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1663
1664 static int migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1665                                 struct hrtimer_clock_base *new_base, int dcpu)
1666 {
1667         struct hrtimer *timer;
1668         struct rb_node *node;
1669         int raise = 0;
1670
1671         while ((node = rb_first(&old_base->active))) {
1672                 timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1673                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1674                 debug_hrtimer_deactivate(timer);
1675
1676                 /*
1677                  * Should not happen. Per CPU timers should be
1678                  * canceled _before_ the migration code is called
1679                  */
1680                 if (timer->cb_mode == HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU) {
1681                         __remove_hrtimer(timer, old_base,
1682                                          HRTIMER_STATE_INACTIVE, 0);
1683                         WARN(1, "hrtimer (%p %p)active but cpu %d dead\n",
1684                              timer, timer->function, dcpu);
1685                         continue;
1686                 }
1687
1688                 /*
1689                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1690                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1691                  * under us on another CPU
1692                  */
1693                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1694                 timer->base = new_base;
1695                 /*
1696                  * Enqueue the timer. Allow reprogramming of the event device
1697                  */
1698                 enqueue_hrtimer(timer, new_base, 1);
1699
1700 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1701                 /*
1702                  * Happens with high res enabled when the timer was
1703                  * already expired and the callback mode is
1704                  * HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED (hrtimer_sleeper). The
1705                  * enqueue code does not move them to the soft irq
1706                  * pending list for performance/latency reasons, but
1707                  * in the migration state, we need to do that
1708                  * otherwise we end up with a stale timer.
1709                  */
1710                 if (timer->state == HRTIMER_STATE_MIGRATE) {
1711                         timer->state = HRTIMER_STATE_PENDING;
1712                         list_add_tail(&timer->cb_entry,
1713                                       &new_base->cpu_base->cb_pending);
1714                         raise = 1;
1715                 }
1716 #endif
1717                 /* Clear the migration state bit */
1718                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1719         }
1720         return raise;
1721 }
1722
1723 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1724 static int migrate_hrtimer_pending(struct hrtimer_cpu_base *old_base,
1725                                    struct hrtimer_cpu_base *new_base)
1726 {
1727         struct hrtimer *timer;
1728         int raise = 0;
1729
1730         while (!list_empty(&old_base->cb_pending)) {
1731                 timer = list_entry(old_base->cb_pending.next,
1732                                    struct hrtimer, cb_entry);
1733
1734                 __remove_hrtimer(timer, timer->base, HRTIMER_STATE_PENDING, 0);
1735                 timer->base = &new_base->clock_base[timer->base->index];
1736                 list_add_tail(&timer->cb_entry, &new_base->cb_pending);
1737                 raise = 1;
1738         }
1739         return raise;
1740 }
1741 #else
1742 static int migrate_hrtimer_pending(struct hrtimer_cpu_base *old_base,
1743                                    struct hrtimer_cpu_base *new_base)
1744 {
1745         return 0;
1746 }
1747 #endif
1748
1749 static void migrate_hrtimers(int cpu)
1750 {
1751         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1752         int i, raise = 0;
1753
1754         BUG_ON(cpu_online(cpu));
1755         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1756         new_base = &get_cpu_var(hrtimer_bases);
1757
1758         tick_cancel_sched_timer(cpu);
1759         /*
1760          * The caller is globally serialized and nobody else
1761          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1762          */
1763         spin_lock_irq(&new_base->lock);
1764         spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1765
1766         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1767                 if (migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1768                                          &new_base->clock_base[i], cpu))
1769                         raise = 1;
1770         }
1771
1772         if (migrate_hrtimer_pending(old_base, new_base))
1773                 raise = 1;
1774
1775         spin_unlock(&old_base->lock);
1776         spin_unlock_irq(&new_base->lock);
1777         put_cpu_var(hrtimer_bases);
1778
1779         if (raise)
1780                 hrtimer_raise_softirq();
1781 }
1782 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1783
1784 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1785                                         unsigned long action, void *hcpu)
1786 {
1787         unsigned int cpu = (long)hcpu;
1788
1789         switch (action) {
1790
1791         case CPU_UP_PREPARE:
1792         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1793                 init_hrtimers_cpu(cpu);
1794                 break;
1795
1796 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1797         case CPU_DEAD:
1798         case CPU_DEAD_FROZEN:
1799                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &cpu);
1800                 migrate_hrtimers(cpu);
1801                 break;
1802 #endif
1803
1804         default:
1805                 break;
1806         }
1807
1808         return NOTIFY_OK;
1809 }
1810
1811 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1812         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1813 };
1814
1815 void __init hrtimers_init(void)
1816 {
1817         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1818                           (void *)(long)smp_processor_id());
1819         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1820 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1821         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1822 #endif
1823 }
1824
1825 /**
1826  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1827  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1828  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1829  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1830  *
1831  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1832  * elapsed. The routine will return immediately unless
1833  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1834  *
1835  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1836  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1837  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1838  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1839  *
1840  * You can set the task state as follows -
1841  *
1842  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1843  * pass before the routine returns.
1844  *
1845  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1846  * delivered to the current task.
1847  *
1848  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1849  * routine returns.
1850  *
1851  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1852  */
1853 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1854                                const enum hrtimer_mode mode)
1855 {
1856         struct hrtimer_sleeper t;
1857
1858         /*
1859          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1860          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1861          */
1862         if (expires && !expires->tv64) {
1863                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1864                 return 0;
1865         }
1866
1867         /*
1868          * A NULL parameter means "inifinte"
1869          */
1870         if (!expires) {
1871                 schedule();
1872                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1873                 return -EINTR;
1874         }
1875
1876         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
1877         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1878
1879         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1880
1881         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1882         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1883                 t.task = NULL;
1884
1885         if (likely(t.task))
1886                 schedule();
1887
1888         hrtimer_cancel(&t.timer);
1889         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1890
1891         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1892
1893         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1894 }
1895 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1896
1897 /**
1898  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1899  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1900  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1901  *
1902  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1903  * elapsed. The routine will return immediately unless
1904  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1905  *
1906  * You can set the task state as follows -
1907  *
1908  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1909  * pass before the routine returns.
1910  *
1911  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1912  * delivered to the current task.
1913  *
1914  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1915  * routine returns.
1916  *
1917  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1918  */
1919 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1920                                const enum hrtimer_mode mode)
1921 {
1922         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1923 }
1924 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);