select: Introduce a hrtimeout function
[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(timer->expires, 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(timer->expires, base->offset);
543         int res;
544
545         WARN_ON_ONCE(timer->expires.tv64 < 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_NO_RESTART:
668                         debug_hrtimer_deactivate(timer);
669                         /*
670                          * We can call the callback from here. No restart
671                          * happens, so no danger of recursion
672                          */
673                         BUG_ON(timer->function(timer) != HRTIMER_NORESTART);
674                         return 1;
675                 case HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ:
676                         /*
677                          * This is solely for the sched tick emulation with
678                          * dynamic tick support to ensure that we do not
679                          * restart the tick right on the edge and end up with
680                          * the tick timer in the softirq ! The calling site
681                          * takes care of this.
682                          */
683                         debug_hrtimer_deactivate(timer);
684                         return 1;
685                 case HRTIMER_CB_IRQSAFE:
686                 case HRTIMER_CB_SOFTIRQ:
687                         /*
688                          * Move everything else into the softirq pending list !
689                          */
690                         list_add_tail(&timer->cb_entry,
691                                       &base->cpu_base->cb_pending);
692                         timer->state = HRTIMER_STATE_PENDING;
693                         return 1;
694                 default:
695                         BUG();
696                 }
697         }
698         return 0;
699 }
700
701 /*
702  * Switch to high resolution mode
703  */
704 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
705 {
706         int cpu = smp_processor_id();
707         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
708         unsigned long flags;
709
710         if (base->hres_active)
711                 return 1;
712
713         local_irq_save(flags);
714
715         if (tick_init_highres()) {
716                 local_irq_restore(flags);
717                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
718                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
719                 return 0;
720         }
721         base->hres_active = 1;
722         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].resolution = KTIME_HIGH_RES;
723         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].resolution = KTIME_HIGH_RES;
724
725         tick_setup_sched_timer();
726
727         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
728         retrigger_next_event(NULL);
729         local_irq_restore(flags);
730         printk(KERN_DEBUG "Switched to high resolution mode on CPU %d\n",
731                smp_processor_id());
732         return 1;
733 }
734
735 static inline void hrtimer_raise_softirq(void)
736 {
737         raise_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ);
738 }
739
740 #else
741
742 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
743 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
744 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
745 static inline void hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
746 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
747                                             struct hrtimer_clock_base *base)
748 {
749         return 0;
750 }
751 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
752 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer) { }
753 static inline int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
754                                     struct hrtimer_clock_base *base)
755 {
756         return 0;
757 }
758 static inline void hrtimer_raise_softirq(void) { }
759
760 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
761
762 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
763 void __timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer, void *addr)
764 {
765         if (timer->start_site)
766                 return;
767
768         timer->start_site = addr;
769         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
770         timer->start_pid = current->pid;
771 }
772 #endif
773
774 /*
775  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
776  */
777 static inline
778 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
779 {
780         spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
781 }
782
783 /**
784  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
785  * @timer:      hrtimer to forward
786  * @now:        forward past this time
787  * @interval:   the interval to forward
788  *
789  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
790  * Returns the number of overruns.
791  */
792 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
793 {
794         u64 orun = 1;
795         ktime_t delta;
796
797         delta = ktime_sub(now, timer->expires);
798
799         if (delta.tv64 < 0)
800                 return 0;
801
802         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
803                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
804
805         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
806                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
807
808                 orun = ktime_divns(delta, incr);
809                 timer->expires = ktime_add_ns(timer->expires, incr * orun);
810                 if (timer->expires.tv64 > now.tv64)
811                         return orun;
812                 /*
813                  * This (and the ktime_add() below) is the
814                  * correction for exact:
815                  */
816                 orun++;
817         }
818         timer->expires = ktime_add_safe(timer->expires, interval);
819
820         return orun;
821 }
822 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
823
824 /*
825  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
826  *
827  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
828  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
829  */
830 static void enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
831                             struct hrtimer_clock_base *base, int reprogram)
832 {
833         struct rb_node **link = &base->active.rb_node;
834         struct rb_node *parent = NULL;
835         struct hrtimer *entry;
836         int leftmost = 1;
837
838         debug_hrtimer_activate(timer);
839
840         /*
841          * Find the right place in the rbtree:
842          */
843         while (*link) {
844                 parent = *link;
845                 entry = rb_entry(parent, struct hrtimer, node);
846                 /*
847                  * We dont care about collisions. Nodes with
848                  * the same expiry time stay together.
849                  */
850                 if (timer->expires.tv64 < entry->expires.tv64) {
851                         link = &(*link)->rb_left;
852                 } else {
853                         link = &(*link)->rb_right;
854                         leftmost = 0;
855                 }
856         }
857
858         /*
859          * Insert the timer to the rbtree and check whether it
860          * replaces the first pending timer
861          */
862         if (leftmost) {
863                 /*
864                  * Reprogram the clock event device. When the timer is already
865                  * expired hrtimer_enqueue_reprogram has either called the
866                  * callback or added it to the pending list and raised the
867                  * softirq.
868                  *
869                  * This is a NOP for !HIGHRES
870                  */
871                 if (reprogram && hrtimer_enqueue_reprogram(timer, base))
872                         return;
873
874                 base->first = &timer->node;
875         }
876
877         rb_link_node(&timer->node, parent, link);
878         rb_insert_color(&timer->node, &base->active);
879         /*
880          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
881          * state of a possibly running callback.
882          */
883         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
884 }
885
886 /*
887  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
888  *
889  * Caller must hold the base lock.
890  *
891  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
892  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
893  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
894  * anyway (e.g. timer interrupt)
895  */
896 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
897                              struct hrtimer_clock_base *base,
898                              unsigned long newstate, int reprogram)
899 {
900         /* High res. callback list. NOP for !HIGHRES */
901         if (hrtimer_cb_pending(timer))
902                 hrtimer_remove_cb_pending(timer);
903         else {
904                 /*
905                  * Remove the timer from the rbtree and replace the
906                  * first entry pointer if necessary.
907                  */
908                 if (base->first == &timer->node) {
909                         base->first = rb_next(&timer->node);
910                         /* Reprogram the clock event device. if enabled */
911                         if (reprogram && hrtimer_hres_active())
912                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base);
913                 }
914                 rb_erase(&timer->node, &base->active);
915         }
916         timer->state = newstate;
917 }
918
919 /*
920  * remove hrtimer, called with base lock held
921  */
922 static inline int
923 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
924 {
925         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
926                 int reprogram;
927
928                 /*
929                  * Remove the timer and force reprogramming when high
930                  * resolution mode is active and the timer is on the current
931                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
932                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
933                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
934                  * rare case and less expensive than a smp call.
935                  */
936                 debug_hrtimer_deactivate(timer);
937                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
938                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
939                 __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE,
940                                  reprogram);
941                 return 1;
942         }
943         return 0;
944 }
945
946 /**
947  * hrtimer_start - (re)start an relative timer on the current CPU
948  * @timer:      the timer to be added
949  * @tim:        expiry time
950  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
951  *
952  * Returns:
953  *  0 on success
954  *  1 when the timer was active
955  */
956 int
957 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
958 {
959         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
960         unsigned long flags;
961         int ret, raise;
962
963         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
964
965         /* Remove an active timer from the queue: */
966         ret = remove_hrtimer(timer, base);
967
968         /* Switch the timer base, if necessary: */
969         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base);
970
971         if (mode == HRTIMER_MODE_REL) {
972                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
973                 /*
974                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
975                  * to signal that they simply return xtime in
976                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
977                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
978                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
979                  */
980 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
981                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
982 #endif
983         }
984
985         timer->expires = tim;
986
987         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
988
989         /*
990          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
991          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
992          */
993         enqueue_hrtimer(timer, new_base,
994                         new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases));
995
996         /*
997          * The timer may be expired and moved to the cb_pending
998          * list. We can not raise the softirq with base lock held due
999          * to a possible deadlock with runqueue lock.
1000          */
1001         raise = timer->state == HRTIMER_STATE_PENDING;
1002
1003         /*
1004          * We use preempt_disable to prevent this task from migrating after
1005          * setting up the softirq and raising it. Otherwise, if me migrate
1006          * we will raise the softirq on the wrong CPU.
1007          */
1008         preempt_disable();
1009
1010         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1011
1012         if (raise)
1013                 hrtimer_raise_softirq();
1014         preempt_enable();
1015
1016         return ret;
1017 }
1018 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
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 = ktime_sub(timer->expires, base->get_time());
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 = timer->expires.tv64;
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         INIT_LIST_HEAD(&timer->cb_entry);
1140         hrtimer_init_timer_hres(timer);
1141
1142 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1143         timer->start_site = NULL;
1144         timer->start_pid = -1;
1145         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1146 #endif
1147 }
1148
1149 /**
1150  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1151  * @timer:      the timer to be initialized
1152  * @clock_id:   the clock to be used
1153  * @mode:       timer mode abs/rel
1154  */
1155 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1156                   enum hrtimer_mode mode)
1157 {
1158         debug_hrtimer_init(timer);
1159         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1160 }
1161 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1162
1163 /**
1164  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1165  * @which_clock: which clock to query
1166  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1167  *
1168  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1169  * variable pointed to by @tp.
1170  */
1171 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1172 {
1173         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1174
1175         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1176         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[which_clock].resolution);
1177
1178         return 0;
1179 }
1180 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1181
1182 static void run_hrtimer_pending(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
1183 {
1184         spin_lock_irq(&cpu_base->lock);
1185
1186         while (!list_empty(&cpu_base->cb_pending)) {
1187                 enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1188                 struct hrtimer *timer;
1189                 int restart;
1190
1191                 timer = list_entry(cpu_base->cb_pending.next,
1192                                    struct hrtimer, cb_entry);
1193
1194                 debug_hrtimer_deactivate(timer);
1195                 timer_stats_account_hrtimer(timer);
1196
1197                 fn = timer->function;
1198                 __remove_hrtimer(timer, timer->base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1199                 spin_unlock_irq(&cpu_base->lock);
1200
1201                 restart = fn(timer);
1202
1203                 spin_lock_irq(&cpu_base->lock);
1204
1205                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1206                 if (restart == HRTIMER_RESTART) {
1207                         BUG_ON(hrtimer_active(timer));
1208                         /*
1209                          * Enqueue the timer, allow reprogramming of the event
1210                          * device
1211                          */
1212                         enqueue_hrtimer(timer, timer->base, 1);
1213                 } else if (hrtimer_active(timer)) {
1214                         /*
1215                          * If the timer was rearmed on another CPU, reprogram
1216                          * the event device.
1217                          */
1218                         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1219
1220                         if (base->first == &timer->node &&
1221                             hrtimer_reprogram(timer, base)) {
1222                                 /*
1223                                  * Timer is expired. Thus move it from tree to
1224                                  * pending list again.
1225                                  */
1226                                 __remove_hrtimer(timer, base,
1227                                                  HRTIMER_STATE_PENDING, 0);
1228                                 list_add_tail(&timer->cb_entry,
1229                                               &base->cpu_base->cb_pending);
1230                         }
1231                 }
1232         }
1233         spin_unlock_irq(&cpu_base->lock);
1234 }
1235
1236 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer)
1237 {
1238         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1239         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1240         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1241         int restart;
1242
1243         debug_hrtimer_deactivate(timer);
1244         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1245         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1246
1247         fn = timer->function;
1248         if (timer->cb_mode == HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ) {
1249                 /*
1250                  * Used for scheduler timers, avoid lock inversion with
1251                  * rq->lock and tasklist_lock.
1252                  *
1253                  * These timers are required to deal with enqueue expiry
1254                  * themselves and are not allowed to migrate.
1255                  */
1256                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1257                 restart = fn(timer);
1258                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1259         } else
1260                 restart = fn(timer);
1261
1262         /*
1263          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer to avoid
1264          * reprogramming of the event hardware. This happens at the end of this
1265          * function anyway.
1266          */
1267         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1268                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1269                 enqueue_hrtimer(timer, base, 0);
1270         }
1271         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1272 }
1273
1274 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1275
1276 /*
1277  * High resolution timer interrupt
1278  * Called with interrupts disabled
1279  */
1280 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1281 {
1282         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1283         struct hrtimer_clock_base *base;
1284         ktime_t expires_next, now;
1285         int i, raise = 0;
1286
1287         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1288         cpu_base->nr_events++;
1289         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1290
1291  retry:
1292         now = ktime_get();
1293
1294         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1295
1296         base = cpu_base->clock_base;
1297
1298         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1299                 ktime_t basenow;
1300                 struct rb_node *node;
1301
1302                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1303
1304                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1305
1306                 while ((node = base->first)) {
1307                         struct hrtimer *timer;
1308
1309                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1310
1311                         if (basenow.tv64 < timer->expires.tv64) {
1312                                 ktime_t expires;
1313
1314                                 expires = ktime_sub(timer->expires,
1315                                                     base->offset);
1316                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1317                                         expires_next = expires;
1318                                 break;
1319                         }
1320
1321                         /* Move softirq callbacks to the pending list */
1322                         if (timer->cb_mode == HRTIMER_CB_SOFTIRQ) {
1323                                 __remove_hrtimer(timer, base,
1324                                                  HRTIMER_STATE_PENDING, 0);
1325                                 list_add_tail(&timer->cb_entry,
1326                                               &base->cpu_base->cb_pending);
1327                                 raise = 1;
1328                                 continue;
1329                         }
1330
1331                         __run_hrtimer(timer);
1332                 }
1333                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1334                 base++;
1335         }
1336
1337         cpu_base->expires_next = expires_next;
1338
1339         /* Reprogramming necessary ? */
1340         if (expires_next.tv64 != KTIME_MAX) {
1341                 if (tick_program_event(expires_next, 0))
1342                         goto retry;
1343         }
1344
1345         /* Raise softirq ? */
1346         if (raise)
1347                 raise_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ);
1348 }
1349
1350 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1351 {
1352         run_hrtimer_pending(&__get_cpu_var(hrtimer_bases));
1353 }
1354
1355 #endif  /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1356
1357 /*
1358  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1359  *
1360  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1361  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1362  * not been done yet.
1363  */
1364 void hrtimer_run_pending(void)
1365 {
1366         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1367
1368         if (hrtimer_hres_active())
1369                 return;
1370
1371         /*
1372          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1373          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1374          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1375          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1376          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1377          * deadlock vs. xtime_lock.
1378          */
1379         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1380                 hrtimer_switch_to_hres();
1381
1382         run_hrtimer_pending(cpu_base);
1383 }
1384
1385 /*
1386  * Called from hardirq context every jiffy
1387  */
1388 void hrtimer_run_queues(void)
1389 {
1390         struct rb_node *node;
1391         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1392         struct hrtimer_clock_base *base;
1393         int index, gettime = 1;
1394
1395         if (hrtimer_hres_active())
1396                 return;
1397
1398         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1399                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1400
1401                 if (!base->first)
1402                         continue;
1403
1404                 if (base->get_softirq_time)
1405                         base->softirq_time = base->get_softirq_time();
1406                 else if (gettime) {
1407                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1408                         gettime = 0;
1409                 }
1410
1411                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1412
1413                 while ((node = base->first)) {
1414                         struct hrtimer *timer;
1415
1416                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1417                         if (base->softirq_time.tv64 <= timer->expires.tv64)
1418                                 break;
1419
1420                         if (timer->cb_mode == HRTIMER_CB_SOFTIRQ) {
1421                                 __remove_hrtimer(timer, base,
1422                                         HRTIMER_STATE_PENDING, 0);
1423                                 list_add_tail(&timer->cb_entry,
1424                                         &base->cpu_base->cb_pending);
1425                                 continue;
1426                         }
1427
1428                         __run_hrtimer(timer);
1429                 }
1430                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1431         }
1432 }
1433
1434 /*
1435  * Sleep related functions:
1436  */
1437 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1438 {
1439         struct hrtimer_sleeper *t =
1440                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1441         struct task_struct *task = t->task;
1442
1443         t->task = NULL;
1444         if (task)
1445                 wake_up_process(task);
1446
1447         return HRTIMER_NORESTART;
1448 }
1449
1450 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1451 {
1452         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1453         sl->task = task;
1454 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1455         sl->timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1456 #endif
1457 }
1458
1459 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1460 {
1461         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1462
1463         do {
1464                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1465                 hrtimer_start(&t->timer, t->timer.expires, mode);
1466                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1467                         t->task = NULL;
1468
1469                 if (likely(t->task))
1470                         schedule();
1471
1472                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1473                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1474
1475         } while (t->task && !signal_pending(current));
1476
1477         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1478
1479         return t->task == NULL;
1480 }
1481
1482 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1483 {
1484         struct timespec rmt;
1485         ktime_t rem;
1486
1487         rem = ktime_sub(timer->expires, timer->base->get_time());
1488         if (rem.tv64 <= 0)
1489                 return 0;
1490         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1491
1492         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1493                 return -EFAULT;
1494
1495         return 1;
1496 }
1497
1498 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1499 {
1500         struct hrtimer_sleeper t;
1501         struct timespec __user  *rmtp;
1502         int ret = 0;
1503
1504         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.index,
1505                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1506         t.timer.expires.tv64 = restart->nanosleep.expires;
1507
1508         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1509                 goto out;
1510
1511         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1512         if (rmtp) {
1513                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1514                 if (ret <= 0)
1515                         goto out;
1516         }
1517
1518         /* The other values in restart are already filled in */
1519         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1520 out:
1521         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1522         return ret;
1523 }
1524
1525 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1526                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1527 {
1528         struct restart_block *restart;
1529         struct hrtimer_sleeper t;
1530         int ret = 0;
1531
1532         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1533         t.timer.expires = timespec_to_ktime(*rqtp);
1534         if (do_nanosleep(&t, mode))
1535                 goto out;
1536
1537         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1538         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1539                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1540                 goto out;
1541         }
1542
1543         if (rmtp) {
1544                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1545                 if (ret <= 0)
1546                         goto out;
1547         }
1548
1549         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1550         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1551         restart->nanosleep.index = t.timer.base->index;
1552         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1553         restart->nanosleep.expires = t.timer.expires.tv64;
1554
1555         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1556 out:
1557         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1558         return ret;
1559 }
1560
1561 asmlinkage long
1562 sys_nanosleep(struct timespec __user *rqtp, struct timespec __user *rmtp)
1563 {
1564         struct timespec tu;
1565
1566         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1567                 return -EFAULT;
1568
1569         if (!timespec_valid(&tu))
1570                 return -EINVAL;
1571
1572         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1573 }
1574
1575 /*
1576  * Functions related to boot-time initialization:
1577  */
1578 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1579 {
1580         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1581         int i;
1582
1583         spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1584
1585         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
1586                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1587
1588         INIT_LIST_HEAD(&cpu_base->cb_pending);
1589         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1590 }
1591
1592 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1593
1594 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1595                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1596 {
1597         struct hrtimer *timer;
1598         struct rb_node *node;
1599
1600         while ((node = rb_first(&old_base->active))) {
1601                 timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1602                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1603                 debug_hrtimer_deactivate(timer);
1604                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_INACTIVE, 0);
1605                 timer->base = new_base;
1606                 /*
1607                  * Enqueue the timer. Allow reprogramming of the event device
1608                  */
1609                 enqueue_hrtimer(timer, new_base, 1);
1610         }
1611 }
1612
1613 static void migrate_hrtimers(int cpu)
1614 {
1615         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1616         int i;
1617
1618         BUG_ON(cpu_online(cpu));
1619         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1620         new_base = &get_cpu_var(hrtimer_bases);
1621
1622         tick_cancel_sched_timer(cpu);
1623
1624         local_irq_disable();
1625         spin_lock(&new_base->lock);
1626         spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1627
1628         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1629                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1630                                      &new_base->clock_base[i]);
1631         }
1632
1633         spin_unlock(&old_base->lock);
1634         spin_unlock(&new_base->lock);
1635         local_irq_enable();
1636         put_cpu_var(hrtimer_bases);
1637 }
1638 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1639
1640 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1641                                         unsigned long action, void *hcpu)
1642 {
1643         unsigned int cpu = (long)hcpu;
1644
1645         switch (action) {
1646
1647         case CPU_UP_PREPARE:
1648         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1649                 init_hrtimers_cpu(cpu);
1650                 break;
1651
1652 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1653         case CPU_DEAD:
1654         case CPU_DEAD_FROZEN:
1655                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &cpu);
1656                 migrate_hrtimers(cpu);
1657                 break;
1658 #endif
1659
1660         default:
1661                 break;
1662         }
1663
1664         return NOTIFY_OK;
1665 }
1666
1667 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1668         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1669 };
1670
1671 void __init hrtimers_init(void)
1672 {
1673         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1674                           (void *)(long)smp_processor_id());
1675         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1676 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1677         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1678 #endif
1679 }
1680
1681 /**
1682  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1683  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1684  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1685  *
1686  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1687  * elapsed. The routine will return immediately unless
1688  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1689  *
1690  * You can set the task state as follows -
1691  *
1692  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1693  * pass before the routine returns.
1694  *
1695  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1696  * delivered to the current task.
1697  *
1698  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1699  * routine returns.
1700  *
1701  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1702  */
1703 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1704                                const enum hrtimer_mode mode)
1705 {
1706         struct hrtimer_sleeper t;
1707
1708         /*
1709          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1710          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1711          */
1712         if (expires && !expires->tv64) {
1713                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1714                 return 0;
1715         }
1716
1717         /*
1718          * A NULL parameter means "inifinte"
1719          */
1720         if (!expires) {
1721                 schedule();
1722                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1723                 return -EINTR;
1724         }
1725
1726         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
1727         t.timer.expires = *expires;
1728
1729         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1730
1731         hrtimer_start(&t.timer, t.timer.expires, mode);
1732         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1733                 t.task = NULL;
1734
1735         if (likely(t.task))
1736                 schedule();
1737
1738         hrtimer_cancel(&t.timer);
1739         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1740
1741         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1742
1743         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1744 }
1745 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);