sched: Change nohz idle load balancing logic to push model
[linux-2.6.git] / kernel / hrtimer.c
1 /*
2  *  linux/kernel/hrtimer.c
3  *
4  *  Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
5  *  Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
6  *  Copyright(C) 2006-2007  Timesys Corp., Thomas Gleixner
7  *
8  *  High-resolution kernel timers
9  *
10  *  In contrast to the low-resolution timeout API implemented in
11  *  kernel/timer.c, hrtimers provide finer resolution and accuracy
12  *  depending on system configuration and capabilities.
13  *
14  *  These timers are currently used for:
15  *   - itimers
16  *   - POSIX timers
17  *   - nanosleep
18  *   - precise in-kernel timing
19  *
20  *  Started by: Thomas Gleixner and Ingo Molnar
21  *
22  *  Credits:
23  *      based on kernel/timer.c
24  *
25  *      Help, testing, suggestions, bugfixes, improvements were
26  *      provided by:
27  *
28  *      George Anzinger, Andrew Morton, Steven Rostedt, Roman Zippel
29  *      et. al.
30  *
31  *  For licencing details see kernel-base/COPYING
32  */
33
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/module.h>
36 #include <linux/percpu.h>
37 #include <linux/hrtimer.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/syscalls.h>
40 #include <linux/kallsyms.h>
41 #include <linux/interrupt.h>
42 #include <linux/tick.h>
43 #include <linux/seq_file.h>
44 #include <linux/err.h>
45 #include <linux/debugobjects.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/timer.h>
48
49 #include <asm/uaccess.h>
50
51 #include <trace/events/timer.h>
52
53 /*
54  * The timer bases:
55  *
56  * Note: If we want to add new timer bases, we have to skip the two
57  * clock ids captured by the cpu-timers. We do this by holding empty
58  * entries rather than doing math adjustment of the clock ids.
59  * This ensures that we capture erroneous accesses to these clock ids
60  * rather than moving them into the range of valid clock id's.
61  */
62 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
63 {
64
65         .clock_base =
66         {
67                 {
68                         .index = CLOCK_REALTIME,
69                         .get_time = &ktime_get_real,
70                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
71                 },
72                 {
73                         .index = CLOCK_MONOTONIC,
74                         .get_time = &ktime_get,
75                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
76                 },
77         }
78 };
79
80 /*
81  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
82  * wall_to_monotonic.
83  */
84 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
85 {
86         ktime_t xtim, tomono;
87         struct timespec xts, tom;
88         unsigned long seq;
89
90         do {
91                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
92                 xts = __current_kernel_time();
93                 tom = wall_to_monotonic;
94         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
95
96         xtim = timespec_to_ktime(xts);
97         tomono = timespec_to_ktime(tom);
98         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].softirq_time = xtim;
99         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].softirq_time =
100                 ktime_add(xtim, tomono);
101 }
102
103 /*
104  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
105  * single place
106  */
107 #ifdef CONFIG_SMP
108
109 /*
110  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
111  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
112  * locked, and the base itself is locked too.
113  *
114  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
115  * be found on the lists/queues.
116  *
117  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
118  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
119  * locked.
120  */
121 static
122 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
123                                              unsigned long *flags)
124 {
125         struct hrtimer_clock_base *base;
126
127         for (;;) {
128                 base = timer->base;
129                 if (likely(base != NULL)) {
130                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
131                         if (likely(base == timer->base))
132                                 return base;
133                         /* The timer has migrated to another CPU: */
134                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
135                 }
136                 cpu_relax();
137         }
138 }
139
140
141 /*
142  * Get the preferred target CPU for NOHZ
143  */
144 static int hrtimer_get_target(int this_cpu, int pinned)
145 {
146 #ifdef CONFIG_NO_HZ
147         if (!pinned && get_sysctl_timer_migration() && idle_cpu(this_cpu))
148                 return get_nohz_timer_target();
149 #endif
150         return this_cpu;
151 }
152
153 /*
154  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
155  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
156  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
157  *
158  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
159  */
160 static int
161 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
162 {
163 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
164         ktime_t expires;
165
166         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
167                 return 0;
168
169         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
170         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
171 #else
172         return 0;
173 #endif
174 }
175
176 /*
177  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
178  */
179 static inline struct hrtimer_clock_base *
180 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
181                     int pinned)
182 {
183         struct hrtimer_clock_base *new_base;
184         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
185         int this_cpu = smp_processor_id();
186         int cpu = hrtimer_get_target(this_cpu, pinned);
187
188 again:
189         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
190         new_base = &new_cpu_base->clock_base[base->index];
191
192         if (base != new_base) {
193                 /*
194                  * We are trying to move timer to new_base.
195                  * However we can't change timer's base while it is running,
196                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
197                  * the event source in the high resolution case. The softirq
198                  * code will take care of this when the timer function has
199                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
200                  * the timer is enqueued.
201                  */
202                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
203                         return base;
204
205                 /* See the comment in lock_timer_base() */
206                 timer->base = NULL;
207                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
208                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
209
210                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
211                         cpu = this_cpu;
212                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
213                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
214                         timer->base = base;
215                         goto again;
216                 }
217                 timer->base = new_base;
218         }
219         return new_base;
220 }
221
222 #else /* CONFIG_SMP */
223
224 static inline struct hrtimer_clock_base *
225 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
226 {
227         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
228
229         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
230
231         return base;
232 }
233
234 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
235
236 #endif  /* !CONFIG_SMP */
237
238 /*
239  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
240  * too large for inlining:
241  */
242 #if BITS_PER_LONG < 64
243 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
244 /**
245  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
246  * @kt:         addend
247  * @nsec:       the scalar nsec value to add
248  *
249  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
250  */
251 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
252 {
253         ktime_t tmp;
254
255         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
256                 tmp.tv64 = nsec;
257         } else {
258                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
259
260                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
261         }
262
263         return ktime_add(kt, tmp);
264 }
265
266 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
267
268 /**
269  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
270  * @kt:         minuend
271  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
272  *
273  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
274  */
275 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
276 {
277         ktime_t tmp;
278
279         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
280                 tmp.tv64 = nsec;
281         } else {
282                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
283
284                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
285         }
286
287         return ktime_sub(kt, tmp);
288 }
289
290 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
291 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
292
293 /*
294  * Divide a ktime value by a nanosecond value
295  */
296 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
297 {
298         u64 dclc;
299         int sft = 0;
300
301         dclc = ktime_to_ns(kt);
302         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
303         while (div >> 32) {
304                 sft++;
305                 div >>= 1;
306         }
307         dclc >>= sft;
308         do_div(dclc, (unsigned long) div);
309
310         return dclc;
311 }
312 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
313
314 /*
315  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
316  */
317 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
318 {
319         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
320
321         /*
322          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
323          * return to user space in a timespec:
324          */
325         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
326                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
327
328         return res;
329 }
330
331 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
332
333 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
334
335 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
336
337 /*
338  * fixup_init is called when:
339  * - an active object is initialized
340  */
341 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
342 {
343         struct hrtimer *timer = addr;
344
345         switch (state) {
346         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
347                 hrtimer_cancel(timer);
348                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
349                 return 1;
350         default:
351                 return 0;
352         }
353 }
354
355 /*
356  * fixup_activate is called when:
357  * - an active object is activated
358  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
359  */
360 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
361 {
362         switch (state) {
363
364         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
365                 WARN_ON_ONCE(1);
366                 return 0;
367
368         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
369                 WARN_ON(1);
370
371         default:
372                 return 0;
373         }
374 }
375
376 /*
377  * fixup_free is called when:
378  * - an active object is freed
379  */
380 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
381 {
382         struct hrtimer *timer = addr;
383
384         switch (state) {
385         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
386                 hrtimer_cancel(timer);
387                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
388                 return 1;
389         default:
390                 return 0;
391         }
392 }
393
394 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
395         .name           = "hrtimer",
396         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
397         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
398         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
399 };
400
401 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
402 {
403         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
404 }
405
406 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
407 {
408         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
409 }
410
411 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
412 {
413         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
414 }
415
416 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
417 {
418         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
419 }
420
421 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
422                            enum hrtimer_mode mode);
423
424 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
425                            enum hrtimer_mode mode)
426 {
427         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
428         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
429 }
430 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
431
432 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
433 {
434         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
435 }
436
437 #else
438 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
439 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
440 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
441 #endif
442
443 static inline void
444 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
445            enum hrtimer_mode mode)
446 {
447         debug_hrtimer_init(timer);
448         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
449 }
450
451 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
452 {
453         debug_hrtimer_activate(timer);
454         trace_hrtimer_start(timer);
455 }
456
457 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
458 {
459         debug_hrtimer_deactivate(timer);
460         trace_hrtimer_cancel(timer);
461 }
462
463 /* High resolution timer related functions */
464 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
465
466 /*
467  * High resolution timer enabled ?
468  */
469 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
470
471 /*
472  * Enable / Disable high resolution mode
473  */
474 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
475 {
476         if (!strcmp(str, "off"))
477                 hrtimer_hres_enabled = 0;
478         else if (!strcmp(str, "on"))
479                 hrtimer_hres_enabled = 1;
480         else
481                 return 0;
482         return 1;
483 }
484
485 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
486
487 /*
488  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
489  */
490 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
491 {
492         return hrtimer_hres_enabled;
493 }
494
495 /*
496  * Is the high resolution mode active ?
497  */
498 static inline int hrtimer_hres_active(void)
499 {
500         return __get_cpu_var(hrtimer_bases).hres_active;
501 }
502
503 /*
504  * Reprogram the event source with checking both queues for the
505  * next event
506  * Called with interrupts disabled and base->lock held
507  */
508 static void
509 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
510 {
511         int i;
512         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
513         ktime_t expires, expires_next;
514
515         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
516
517         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
518                 struct hrtimer *timer;
519
520                 if (!base->first)
521                         continue;
522                 timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
523                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
524                 /*
525                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
526                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
527                  * false positive in clockevents_program_event()
528                  */
529                 if (expires.tv64 < 0)
530                         expires.tv64 = 0;
531                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
532                         expires_next = expires;
533         }
534
535         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
536                 return;
537
538         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
539
540         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
541                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
542 }
543
544 /*
545  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
546  *
547  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
548  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
549  * which the clock event device was armed.
550  *
551  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
552  */
553 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
554                              struct hrtimer_clock_base *base)
555 {
556         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
557         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
558         int res;
559
560         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
561
562         /*
563          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
564          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
565          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
566          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
567          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
568          */
569         if (hrtimer_callback_running(timer))
570                 return 0;
571
572         /*
573          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
574          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
575          * about that, just avoid to call into the tick code, which
576          * has now objections against negative expiry values.
577          */
578         if (expires.tv64 < 0)
579                 return -ETIME;
580
581         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
582                 return 0;
583
584         /*
585          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
586          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
587          * which we enforced in the hang detection. We want the system
588          * to make progress.
589          */
590         if (cpu_base->hang_detected)
591                 return 0;
592
593         /*
594          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
595          */
596         res = tick_program_event(expires, 0);
597         if (!IS_ERR_VALUE(res))
598                 cpu_base->expires_next = expires;
599         return res;
600 }
601
602
603 /*
604  * Retrigger next event is called after clock was set
605  *
606  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
607  */
608 static void retrigger_next_event(void *arg)
609 {
610         struct hrtimer_cpu_base *base;
611         struct timespec realtime_offset;
612         unsigned long seq;
613
614         if (!hrtimer_hres_active())
615                 return;
616
617         do {
618                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
619                 set_normalized_timespec(&realtime_offset,
620                                         -wall_to_monotonic.tv_sec,
621                                         -wall_to_monotonic.tv_nsec);
622         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
623
624         base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
625
626         /* Adjust CLOCK_REALTIME offset */
627         raw_spin_lock(&base->lock);
628         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].offset =
629                 timespec_to_ktime(realtime_offset);
630
631         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
632         raw_spin_unlock(&base->lock);
633 }
634
635 /*
636  * Clock realtime was set
637  *
638  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
639  * clock.
640  *
641  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
642  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
643  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
644  * call the high resolution interrupt code.
645  */
646 void clock_was_set(void)
647 {
648         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
649         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
650 }
651
652 /*
653  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
654  * interrupt (on the local CPU):
655  */
656 void hres_timers_resume(void)
657 {
658         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
659                   KERN_INFO "hres_timers_resume() called with IRQs enabled!");
660
661         retrigger_next_event(NULL);
662 }
663
664 /*
665  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
666  */
667 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
668 {
669         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
670         base->hres_active = 0;
671 }
672
673 /*
674  * Initialize the high resolution related parts of a hrtimer
675  */
676 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer)
677 {
678 }
679
680
681 /*
682  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
683  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
684  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
685  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
686  */
687 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
688                                             struct hrtimer_clock_base *base,
689                                             int wakeup)
690 {
691         if (base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base)) {
692                 if (wakeup) {
693                         raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
694                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
695                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
696                 } else
697                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
698
699                 return 1;
700         }
701
702         return 0;
703 }
704
705 /*
706  * Switch to high resolution mode
707  */
708 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
709 {
710         int cpu = smp_processor_id();
711         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
712         unsigned long flags;
713
714         if (base->hres_active)
715                 return 1;
716
717         local_irq_save(flags);
718
719         if (tick_init_highres()) {
720                 local_irq_restore(flags);
721                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
722                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
723                 return 0;
724         }
725         base->hres_active = 1;
726         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].resolution = KTIME_HIGH_RES;
727         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].resolution = KTIME_HIGH_RES;
728
729         tick_setup_sched_timer();
730
731         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
732         retrigger_next_event(NULL);
733         local_irq_restore(flags);
734         return 1;
735 }
736
737 #else
738
739 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
740 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
741 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
742 static inline void
743 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
744 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
745                                             struct hrtimer_clock_base *base,
746                                             int wakeup)
747 {
748         return 0;
749 }
750 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
751 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer) { }
752
753 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
754
755 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
756 {
757 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
758         if (timer->start_site)
759                 return;
760         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
761         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
762         timer->start_pid = current->pid;
763 #endif
764 }
765
766 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
767 {
768 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
769         timer->start_site = NULL;
770 #endif
771 }
772
773 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
774 {
775 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
776         if (likely(!timer_stats_active))
777                 return;
778         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
779                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
780 #endif
781 }
782
783 /*
784  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
785  */
786 static inline
787 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
788 {
789         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
790 }
791
792 /**
793  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
794  * @timer:      hrtimer to forward
795  * @now:        forward past this time
796  * @interval:   the interval to forward
797  *
798  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
799  * Returns the number of overruns.
800  */
801 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
802 {
803         u64 orun = 1;
804         ktime_t delta;
805
806         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
807
808         if (delta.tv64 < 0)
809                 return 0;
810
811         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
812                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
813
814         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
815                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
816
817                 orun = ktime_divns(delta, incr);
818                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
819                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
820                         return orun;
821                 /*
822                  * This (and the ktime_add() below) is the
823                  * correction for exact:
824                  */
825                 orun++;
826         }
827         hrtimer_add_expires(timer, interval);
828
829         return orun;
830 }
831 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
832
833 /*
834  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
835  *
836  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
837  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
838  *
839  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
840  */
841 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
842                            struct hrtimer_clock_base *base)
843 {
844         struct rb_node **link = &base->active.rb_node;
845         struct rb_node *parent = NULL;
846         struct hrtimer *entry;
847         int leftmost = 1;
848
849         debug_activate(timer);
850
851         /*
852          * Find the right place in the rbtree:
853          */
854         while (*link) {
855                 parent = *link;
856                 entry = rb_entry(parent, struct hrtimer, node);
857                 /*
858                  * We dont care about collisions. Nodes with
859                  * the same expiry time stay together.
860                  */
861                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) <
862                                 hrtimer_get_expires_tv64(entry)) {
863                         link = &(*link)->rb_left;
864                 } else {
865                         link = &(*link)->rb_right;
866                         leftmost = 0;
867                 }
868         }
869
870         /*
871          * Insert the timer to the rbtree and check whether it
872          * replaces the first pending timer
873          */
874         if (leftmost)
875                 base->first = &timer->node;
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         return leftmost;
886 }
887
888 /*
889  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
890  *
891  * Caller must hold the base lock.
892  *
893  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
894  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
895  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
896  * anyway (e.g. timer interrupt)
897  */
898 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
899                              struct hrtimer_clock_base *base,
900                              unsigned long newstate, int reprogram)
901 {
902         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
903                 goto out;
904
905         /*
906          * Remove the timer from the rbtree and replace the first
907          * entry pointer if necessary.
908          */
909         if (base->first == &timer->node) {
910                 base->first = rb_next(&timer->node);
911 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
912                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
913                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
914                         ktime_t expires;
915
916                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
917                                             base->offset);
918                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
919                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
920                 }
921 #endif
922         }
923         rb_erase(&timer->node, &base->active);
924 out:
925         timer->state = newstate;
926 }
927
928 /*
929  * remove hrtimer, called with base lock held
930  */
931 static inline int
932 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
933 {
934         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
935                 int reprogram;
936
937                 /*
938                  * Remove the timer and force reprogramming when high
939                  * resolution mode is active and the timer is on the current
940                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
941                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
942                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
943                  * rare case and less expensive than a smp call.
944                  */
945                 debug_deactivate(timer);
946                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
947                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
948                 __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE,
949                                  reprogram);
950                 return 1;
951         }
952         return 0;
953 }
954
955 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
956                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
957                 int wakeup)
958 {
959         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
960         unsigned long flags;
961         int ret, leftmost;
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, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
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         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
986
987         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
988
989         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
990
991         /*
992          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
993          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
994          *
995          * XXX send_remote_softirq() ?
996          */
997         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases))
998                 hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base, wakeup);
999
1000         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1001
1002         return ret;
1003 }
1004
1005 /**
1006  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
1007  * @timer:      the timer to be added
1008  * @tim:        expiry time
1009  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1010  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1011  *
1012  * Returns:
1013  *  0 on success
1014  *  1 when the timer was active
1015  */
1016 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1017                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1018 {
1019         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1020 }
1021 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1022
1023 /**
1024  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1025  * @timer:      the timer to be added
1026  * @tim:        expiry time
1027  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1028  *
1029  * Returns:
1030  *  0 on success
1031  *  1 when the timer was active
1032  */
1033 int
1034 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1035 {
1036         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1037 }
1038 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1039
1040
1041 /**
1042  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1043  * @timer:      hrtimer to stop
1044  *
1045  * Returns:
1046  *  0 when the timer was not active
1047  *  1 when the timer was active
1048  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1049  *    cannot be stopped
1050  */
1051 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1052 {
1053         struct hrtimer_clock_base *base;
1054         unsigned long flags;
1055         int ret = -1;
1056
1057         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1058
1059         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1060                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1061
1062         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1063
1064         return ret;
1065
1066 }
1067 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1068
1069 /**
1070  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1071  * @timer:      the timer to be cancelled
1072  *
1073  * Returns:
1074  *  0 when the timer was not active
1075  *  1 when the timer was active
1076  */
1077 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1078 {
1079         for (;;) {
1080                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1081
1082                 if (ret >= 0)
1083                         return ret;
1084                 cpu_relax();
1085         }
1086 }
1087 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1088
1089 /**
1090  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1091  * @timer:      the timer to read
1092  */
1093 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1094 {
1095         struct hrtimer_clock_base *base;
1096         unsigned long flags;
1097         ktime_t rem;
1098
1099         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1100         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1101         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1102
1103         return rem;
1104 }
1105 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1106
1107 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1108 /**
1109  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1110  *
1111  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1112  * is pending.
1113  */
1114 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1115 {
1116         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1117         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1118         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1119         unsigned long flags;
1120         int i;
1121
1122         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1123
1124         if (!hrtimer_hres_active()) {
1125                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1126                         struct hrtimer *timer;
1127
1128                         if (!base->first)
1129                                 continue;
1130
1131                         timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
1132                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1133                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1134                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1135                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1136                 }
1137         }
1138
1139         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1140
1141         if (mindelta.tv64 < 0)
1142                 mindelta.tv64 = 0;
1143         return mindelta;
1144 }
1145 #endif
1146
1147 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1148                            enum hrtimer_mode mode)
1149 {
1150         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1151
1152         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1153
1154         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1155
1156         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1157                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1158
1159         timer->base = &cpu_base->clock_base[clock_id];
1160         hrtimer_init_timer_hres(timer);
1161
1162 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1163         timer->start_site = NULL;
1164         timer->start_pid = -1;
1165         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1166 #endif
1167 }
1168
1169 /**
1170  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1171  * @timer:      the timer to be initialized
1172  * @clock_id:   the clock to be used
1173  * @mode:       timer mode abs/rel
1174  */
1175 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1176                   enum hrtimer_mode mode)
1177 {
1178         debug_init(timer, clock_id, mode);
1179         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1180 }
1181 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1182
1183 /**
1184  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1185  * @which_clock: which clock to query
1186  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1187  *
1188  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1189  * variable pointed to by @tp.
1190  */
1191 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1192 {
1193         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1194
1195         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1196         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[which_clock].resolution);
1197
1198         return 0;
1199 }
1200 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1201
1202 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1203 {
1204         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1205         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1206         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1207         int restart;
1208
1209         WARN_ON(!irqs_disabled());
1210
1211         debug_deactivate(timer);
1212         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1213         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1214         fn = timer->function;
1215
1216         /*
1217          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1218          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1219          * the timer base.
1220          */
1221         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1222         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1223         restart = fn(timer);
1224         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1225         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1226
1227         /*
1228          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1229          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1230          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1231          */
1232         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1233                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1234                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1235         }
1236         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1237 }
1238
1239 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1240
1241 /*
1242  * High resolution timer interrupt
1243  * Called with interrupts disabled
1244  */
1245 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1246 {
1247         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1248         struct hrtimer_clock_base *base;
1249         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1250         int i, retries = 0;
1251
1252         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1253         cpu_base->nr_events++;
1254         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1255
1256         entry_time = now = ktime_get();
1257 retry:
1258         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1259
1260         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1261         /*
1262          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1263          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1264          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1265          * timers which run their callback and need to be requeued on
1266          * this CPU.
1267          */
1268         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1269
1270         base = cpu_base->clock_base;
1271
1272         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1273                 ktime_t basenow;
1274                 struct rb_node *node;
1275
1276                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1277
1278                 while ((node = base->first)) {
1279                         struct hrtimer *timer;
1280
1281                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1282
1283                         /*
1284                          * The immediate goal for using the softexpires is
1285                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1286                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1287                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1288                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1289                          * overlapping intervals and instead use the simple
1290                          * BST we already have.
1291                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1292                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1293                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1294                          */
1295
1296                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1297                                 ktime_t expires;
1298
1299                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1300                                                     base->offset);
1301                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1302                                         expires_next = expires;
1303                                 break;
1304                         }
1305
1306                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1307                 }
1308                 base++;
1309         }
1310
1311         /*
1312          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1313          * against it.
1314          */
1315         cpu_base->expires_next = expires_next;
1316         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1317
1318         /* Reprogramming necessary ? */
1319         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1320             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1321                 cpu_base->hang_detected = 0;
1322                 return;
1323         }
1324
1325         /*
1326          * The next timer was already expired due to:
1327          * - tracing
1328          * - long lasting callbacks
1329          * - being scheduled away when running in a VM
1330          *
1331          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1332          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1333          * overreacting on some spurious event.
1334          */
1335         now = ktime_get();
1336         cpu_base->nr_retries++;
1337         if (++retries < 3)
1338                 goto retry;
1339         /*
1340          * Give the system a chance to do something else than looping
1341          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1342          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1343          * time away.
1344          */
1345         cpu_base->nr_hangs++;
1346         cpu_base->hang_detected = 1;
1347         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1348         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1349                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1350         /*
1351          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1352          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1353          */
1354         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1355                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1356         else
1357                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1358         tick_program_event(expires_next, 1);
1359         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1360                     ktime_to_ns(delta));
1361 }
1362
1363 /*
1364  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1365  * disabled.
1366  */
1367 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1368 {
1369         struct tick_device *td;
1370
1371         if (!hrtimer_hres_active())
1372                 return;
1373
1374         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1375         if (td && td->evtdev)
1376                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1377 }
1378
1379 /**
1380  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1381  *
1382  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1383  * the current cpu and check if there are any timers for which
1384  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1385  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1386  *
1387  */
1388 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1389 {
1390         unsigned long flags;
1391
1392         local_irq_save(flags);
1393         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1394         local_irq_restore(flags);
1395 }
1396
1397 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1398 {
1399         hrtimer_peek_ahead_timers();
1400 }
1401
1402 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1403
1404 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1405
1406 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1407
1408 /*
1409  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1410  *
1411  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1412  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1413  * not been done yet.
1414  */
1415 void hrtimer_run_pending(void)
1416 {
1417         if (hrtimer_hres_active())
1418                 return;
1419
1420         /*
1421          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1422          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1423          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1424          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1425          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1426          * deadlock vs. xtime_lock.
1427          */
1428         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1429                 hrtimer_switch_to_hres();
1430 }
1431
1432 /*
1433  * Called from hardirq context every jiffy
1434  */
1435 void hrtimer_run_queues(void)
1436 {
1437         struct rb_node *node;
1438         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1439         struct hrtimer_clock_base *base;
1440         int index, gettime = 1;
1441
1442         if (hrtimer_hres_active())
1443                 return;
1444
1445         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1446                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1447
1448                 if (!base->first)
1449                         continue;
1450
1451                 if (gettime) {
1452                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1453                         gettime = 0;
1454                 }
1455
1456                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1457
1458                 while ((node = base->first)) {
1459                         struct hrtimer *timer;
1460
1461                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1462                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1463                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1464                                 break;
1465
1466                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1467                 }
1468                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1469         }
1470 }
1471
1472 /*
1473  * Sleep related functions:
1474  */
1475 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1476 {
1477         struct hrtimer_sleeper *t =
1478                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1479         struct task_struct *task = t->task;
1480
1481         t->task = NULL;
1482         if (task)
1483                 wake_up_process(task);
1484
1485         return HRTIMER_NORESTART;
1486 }
1487
1488 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1489 {
1490         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1491         sl->task = task;
1492 }
1493 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1494
1495 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1496 {
1497         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1498
1499         do {
1500                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1501                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1502                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1503                         t->task = NULL;
1504
1505                 if (likely(t->task))
1506                         schedule();
1507
1508                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1509                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1510
1511         } while (t->task && !signal_pending(current));
1512
1513         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1514
1515         return t->task == NULL;
1516 }
1517
1518 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1519 {
1520         struct timespec rmt;
1521         ktime_t rem;
1522
1523         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1524         if (rem.tv64 <= 0)
1525                 return 0;
1526         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1527
1528         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1529                 return -EFAULT;
1530
1531         return 1;
1532 }
1533
1534 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1535 {
1536         struct hrtimer_sleeper t;
1537         struct timespec __user  *rmtp;
1538         int ret = 0;
1539
1540         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.index,
1541                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1542         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1543
1544         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1545                 goto out;
1546
1547         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1548         if (rmtp) {
1549                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1550                 if (ret <= 0)
1551                         goto out;
1552         }
1553
1554         /* The other values in restart are already filled in */
1555         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1556 out:
1557         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1558         return ret;
1559 }
1560
1561 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1562                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1563 {
1564         struct restart_block *restart;
1565         struct hrtimer_sleeper t;
1566         int ret = 0;
1567         unsigned long slack;
1568
1569         slack = current->timer_slack_ns;
1570         if (rt_task(current))
1571                 slack = 0;
1572
1573         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1574         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1575         if (do_nanosleep(&t, mode))
1576                 goto out;
1577
1578         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1579         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1580                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1581                 goto out;
1582         }
1583
1584         if (rmtp) {
1585                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1586                 if (ret <= 0)
1587                         goto out;
1588         }
1589
1590         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1591         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1592         restart->nanosleep.index = t.timer.base->index;
1593         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1594         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1595
1596         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1597 out:
1598         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1599         return ret;
1600 }
1601
1602 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1603                 struct timespec __user *, rmtp)
1604 {
1605         struct timespec tu;
1606
1607         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1608                 return -EFAULT;
1609
1610         if (!timespec_valid(&tu))
1611                 return -EINVAL;
1612
1613         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1614 }
1615
1616 /*
1617  * Functions related to boot-time initialization:
1618  */
1619 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1620 {
1621         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1622         int i;
1623
1624         raw_spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1625
1626         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
1627                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1628
1629         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1630 }
1631
1632 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1633
1634 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1635                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1636 {
1637         struct hrtimer *timer;
1638         struct rb_node *node;
1639
1640         while ((node = rb_first(&old_base->active))) {
1641                 timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1642                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1643                 debug_deactivate(timer);
1644
1645                 /*
1646                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1647                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1648                  * under us on another CPU
1649                  */
1650                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1651                 timer->base = new_base;
1652                 /*
1653                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1654                  * reprogram the event device in case the timer
1655                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1656                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1657                  * sort out already expired timers and reprogram the
1658                  * event device.
1659                  */
1660                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1661
1662                 /* Clear the migration state bit */
1663                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1664         }
1665 }
1666
1667 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1668 {
1669         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1670         int i;
1671
1672         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1673         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1674
1675         local_irq_disable();
1676         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1677         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1678         /*
1679          * The caller is globally serialized and nobody else
1680          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1681          */
1682         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1683         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1684
1685         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1686                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1687                                      &new_base->clock_base[i]);
1688         }
1689
1690         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1691         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1692
1693         /* Check, if we got expired work to do */
1694         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1695         local_irq_enable();
1696 }
1697
1698 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1699
1700 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1701                                         unsigned long action, void *hcpu)
1702 {
1703         int scpu = (long)hcpu;
1704
1705         switch (action) {
1706
1707         case CPU_UP_PREPARE:
1708         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1709                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1710                 break;
1711
1712 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1713         case CPU_DYING:
1714         case CPU_DYING_FROZEN:
1715                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1716                 break;
1717         case CPU_DEAD:
1718         case CPU_DEAD_FROZEN:
1719         {
1720                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1721                 migrate_hrtimers(scpu);
1722                 break;
1723         }
1724 #endif
1725
1726         default:
1727                 break;
1728         }
1729
1730         return NOTIFY_OK;
1731 }
1732
1733 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1734         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1735 };
1736
1737 void __init hrtimers_init(void)
1738 {
1739         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1740                           (void *)(long)smp_processor_id());
1741         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1742 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1743         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1744 #endif
1745 }
1746
1747 /**
1748  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1749  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1750  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1751  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1752  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1753  */
1754 int __sched
1755 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1756                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1757 {
1758         struct hrtimer_sleeper t;
1759
1760         /*
1761          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1762          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1763          */
1764         if (expires && !expires->tv64) {
1765                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1766                 return 0;
1767         }
1768
1769         /*
1770          * A NULL parameter means "inifinte"
1771          */
1772         if (!expires) {
1773                 schedule();
1774                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1775                 return -EINTR;
1776         }
1777
1778         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1779         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1780
1781         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1782
1783         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1784         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1785                 t.task = NULL;
1786
1787         if (likely(t.task))
1788                 schedule();
1789
1790         hrtimer_cancel(&t.timer);
1791         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1792
1793         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1794
1795         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1796 }
1797
1798 /**
1799  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1800  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1801  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1802  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1803  *
1804  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1805  * elapsed. The routine will return immediately unless
1806  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1807  *
1808  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1809  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1810  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1811  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1812  *
1813  * You can set the task state as follows -
1814  *
1815  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1816  * pass before the routine returns.
1817  *
1818  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1819  * delivered to the current task.
1820  *
1821  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1822  * routine returns.
1823  *
1824  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1825  */
1826 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1827                                      const enum hrtimer_mode mode)
1828 {
1829         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1830                                               CLOCK_MONOTONIC);
1831 }
1832 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1833
1834 /**
1835  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1836  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1837  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1838  *
1839  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1840  * elapsed. The routine will return immediately unless
1841  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1842  *
1843  * You can set the task state as follows -
1844  *
1845  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1846  * pass before the routine returns.
1847  *
1848  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1849  * delivered to the current task.
1850  *
1851  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1852  * routine returns.
1853  *
1854  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1855  */
1856 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1857                                const enum hrtimer_mode mode)
1858 {
1859         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1860 }
1861 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);