timekeeping: optimized ktime_get[_ts] for GENERIC_TIME=y
[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 #ifndef CONFIG_GENERIC_TIME
52 /**
53  * ktime_get - get the monotonic time in ktime_t format
54  *
55  * returns the time in ktime_t format
56  */
57 ktime_t ktime_get(void)
58 {
59         struct timespec now;
60
61         ktime_get_ts(&now);
62
63         return timespec_to_ktime(now);
64 }
65 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
66 #endif
67
68 /**
69  * ktime_get_real - get the real (wall-) time in ktime_t format
70  *
71  * returns the time in ktime_t format
72  */
73 ktime_t ktime_get_real(void)
74 {
75         struct timespec now;
76
77         getnstimeofday(&now);
78
79         return timespec_to_ktime(now);
80 }
81
82 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real);
83
84 /*
85  * The timer bases:
86  *
87  * Note: If we want to add new timer bases, we have to skip the two
88  * clock ids captured by the cpu-timers. We do this by holding empty
89  * entries rather than doing math adjustment of the clock ids.
90  * This ensures that we capture erroneous accesses to these clock ids
91  * rather than moving them into the range of valid clock id's.
92  */
93 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
94 {
95
96         .clock_base =
97         {
98                 {
99                         .index = CLOCK_REALTIME,
100                         .get_time = &ktime_get_real,
101                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
102                 },
103                 {
104                         .index = CLOCK_MONOTONIC,
105                         .get_time = &ktime_get,
106                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
107                 },
108         }
109 };
110
111 #ifndef CONFIG_GENERIC_TIME
112 /**
113  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
114  * @ts:         pointer to timespec variable
115  *
116  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
117  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
118  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
119  */
120 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
121 {
122         struct timespec tomono;
123         unsigned long seq;
124
125         do {
126                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
127                 getnstimeofday(ts);
128                 tomono = wall_to_monotonic;
129
130         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
131
132         set_normalized_timespec(ts, ts->tv_sec + tomono.tv_sec,
133                                 ts->tv_nsec + tomono.tv_nsec);
134 }
135 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
136 #endif
137
138 /*
139  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
140  * wall_to_monotonic.
141  */
142 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
143 {
144         ktime_t xtim, tomono;
145         struct timespec xts, tom;
146         unsigned long seq;
147
148         do {
149                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
150                 xts = current_kernel_time();
151                 tom = wall_to_monotonic;
152         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
153
154         xtim = timespec_to_ktime(xts);
155         tomono = timespec_to_ktime(tom);
156         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].softirq_time = xtim;
157         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].softirq_time =
158                 ktime_add(xtim, tomono);
159 }
160
161 /*
162  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
163  * single place
164  */
165 #ifdef CONFIG_SMP
166
167 /*
168  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
169  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
170  * locked, and the base itself is locked too.
171  *
172  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
173  * be found on the lists/queues.
174  *
175  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
176  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
177  * locked.
178  */
179 static
180 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
181                                              unsigned long *flags)
182 {
183         struct hrtimer_clock_base *base;
184
185         for (;;) {
186                 base = timer->base;
187                 if (likely(base != NULL)) {
188                         spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
189                         if (likely(base == timer->base))
190                                 return base;
191                         /* The timer has migrated to another CPU: */
192                         spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
193                 }
194                 cpu_relax();
195         }
196 }
197
198 /*
199  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
200  */
201 static inline struct hrtimer_clock_base *
202 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
203                     int pinned)
204 {
205         struct hrtimer_clock_base *new_base;
206         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
207         int cpu, preferred_cpu = -1;
208
209         cpu = smp_processor_id();
210 #if defined(CONFIG_NO_HZ) && defined(CONFIG_SMP)
211         if (!pinned && get_sysctl_timer_migration() && idle_cpu(cpu)) {
212                 preferred_cpu = get_nohz_load_balancer();
213                 if (preferred_cpu >= 0)
214                         cpu = preferred_cpu;
215         }
216 #endif
217
218 again:
219         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
220         new_base = &new_cpu_base->clock_base[base->index];
221
222         if (base != new_base) {
223                 /*
224                  * We are trying to schedule the timer on the local CPU.
225                  * However we can't change timer's base while it is running,
226                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
227                  * the event source in the high resolution case. The softirq
228                  * code will take care of this when the timer function has
229                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
230                  * the timer is enqueued.
231                  */
232                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
233                         return base;
234
235                 /* See the comment in lock_timer_base() */
236                 timer->base = NULL;
237                 spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
238                 spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
239
240                 /* Optimized away for NOHZ=n SMP=n */
241                 if (cpu == preferred_cpu) {
242                         /* Calculate clock monotonic expiry time */
243 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
244                         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
245                                                         new_base->offset);
246 #else
247                         ktime_t expires = hrtimer_get_expires(timer);
248 #endif
249
250                         /*
251                          * Get the next event on target cpu from the
252                          * clock events layer.
253                          * This covers the highres=off nohz=on case as well.
254                          */
255                         ktime_t next = clockevents_get_next_event(cpu);
256
257                         ktime_t delta = ktime_sub(expires, next);
258
259                         /*
260                          * We do not migrate the timer when it is expiring
261                          * before the next event on the target cpu because
262                          * we cannot reprogram the target cpu hardware and
263                          * we would cause it to fire late.
264                          */
265                         if (delta.tv64 < 0) {
266                                 cpu = smp_processor_id();
267                                 spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
268                                 spin_lock(&base->cpu_base->lock);
269                                 timer->base = base;
270                                 goto again;
271                         }
272                 }
273                 timer->base = new_base;
274         }
275         return new_base;
276 }
277
278 #else /* CONFIG_SMP */
279
280 static inline struct hrtimer_clock_base *
281 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
282 {
283         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
284
285         spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
286
287         return base;
288 }
289
290 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
291
292 #endif  /* !CONFIG_SMP */
293
294 /*
295  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
296  * too large for inlining:
297  */
298 #if BITS_PER_LONG < 64
299 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
300 /**
301  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
302  * @kt:         addend
303  * @nsec:       the scalar nsec value to add
304  *
305  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
306  */
307 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
308 {
309         ktime_t tmp;
310
311         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
312                 tmp.tv64 = nsec;
313         } else {
314                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
315
316                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
317         }
318
319         return ktime_add(kt, tmp);
320 }
321
322 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
323
324 /**
325  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
326  * @kt:         minuend
327  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
328  *
329  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
330  */
331 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
332 {
333         ktime_t tmp;
334
335         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
336                 tmp.tv64 = nsec;
337         } else {
338                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
339
340                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
341         }
342
343         return ktime_sub(kt, tmp);
344 }
345
346 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
347 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
348
349 /*
350  * Divide a ktime value by a nanosecond value
351  */
352 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
353 {
354         u64 dclc;
355         int sft = 0;
356
357         dclc = ktime_to_ns(kt);
358         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
359         while (div >> 32) {
360                 sft++;
361                 div >>= 1;
362         }
363         dclc >>= sft;
364         do_div(dclc, (unsigned long) div);
365
366         return dclc;
367 }
368 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
369
370 /*
371  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
372  */
373 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
374 {
375         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
376
377         /*
378          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
379          * return to user space in a timespec:
380          */
381         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
382                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
383
384         return res;
385 }
386
387 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
388
389 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
390
391 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
392
393 /*
394  * fixup_init is called when:
395  * - an active object is initialized
396  */
397 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
398 {
399         struct hrtimer *timer = addr;
400
401         switch (state) {
402         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
403                 hrtimer_cancel(timer);
404                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
405                 return 1;
406         default:
407                 return 0;
408         }
409 }
410
411 /*
412  * fixup_activate is called when:
413  * - an active object is activated
414  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
415  */
416 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
417 {
418         switch (state) {
419
420         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
421                 WARN_ON_ONCE(1);
422                 return 0;
423
424         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
425                 WARN_ON(1);
426
427         default:
428                 return 0;
429         }
430 }
431
432 /*
433  * fixup_free is called when:
434  * - an active object is freed
435  */
436 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
437 {
438         struct hrtimer *timer = addr;
439
440         switch (state) {
441         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
442                 hrtimer_cancel(timer);
443                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
444                 return 1;
445         default:
446                 return 0;
447         }
448 }
449
450 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
451         .name           = "hrtimer",
452         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
453         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
454         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
455 };
456
457 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
458 {
459         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
460 }
461
462 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
463 {
464         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
465 }
466
467 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
468 {
469         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
470 }
471
472 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
473 {
474         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
475 }
476
477 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
478                            enum hrtimer_mode mode);
479
480 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
481                            enum hrtimer_mode mode)
482 {
483         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
484         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
485 }
486
487 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
488 {
489         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
490 }
491
492 #else
493 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
494 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
495 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
496 #endif
497
498 /* High resolution timer related functions */
499 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
500
501 /*
502  * High resolution timer enabled ?
503  */
504 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
505
506 /*
507  * Enable / Disable high resolution mode
508  */
509 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
510 {
511         if (!strcmp(str, "off"))
512                 hrtimer_hres_enabled = 0;
513         else if (!strcmp(str, "on"))
514                 hrtimer_hres_enabled = 1;
515         else
516                 return 0;
517         return 1;
518 }
519
520 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
521
522 /*
523  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
524  */
525 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
526 {
527         return hrtimer_hres_enabled;
528 }
529
530 /*
531  * Is the high resolution mode active ?
532  */
533 static inline int hrtimer_hres_active(void)
534 {
535         return __get_cpu_var(hrtimer_bases).hres_active;
536 }
537
538 /*
539  * Reprogram the event source with checking both queues for the
540  * next event
541  * Called with interrupts disabled and base->lock held
542  */
543 static void hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
544 {
545         int i;
546         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
547         ktime_t expires;
548
549         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
550
551         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
552                 struct hrtimer *timer;
553
554                 if (!base->first)
555                         continue;
556                 timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
557                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
558                 /*
559                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
560                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
561                  * false positive in clockevents_program_event()
562                  */
563                 if (expires.tv64 < 0)
564                         expires.tv64 = 0;
565                 if (expires.tv64 < cpu_base->expires_next.tv64)
566                         cpu_base->expires_next = expires;
567         }
568
569         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
570                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
571 }
572
573 /*
574  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
575  *
576  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
577  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
578  * which the clock event device was armed.
579  *
580  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
581  */
582 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
583                              struct hrtimer_clock_base *base)
584 {
585         ktime_t *expires_next = &__get_cpu_var(hrtimer_bases).expires_next;
586         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
587         int res;
588
589         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
590
591         /*
592          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
593          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
594          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
595          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
596          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
597          */
598         if (hrtimer_callback_running(timer))
599                 return 0;
600
601         /*
602          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
603          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
604          * about that, just avoid to call into the tick code, which
605          * has now objections against negative expiry values.
606          */
607         if (expires.tv64 < 0)
608                 return -ETIME;
609
610         if (expires.tv64 >= expires_next->tv64)
611                 return 0;
612
613         /*
614          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
615          */
616         res = tick_program_event(expires, 0);
617         if (!IS_ERR_VALUE(res))
618                 *expires_next = expires;
619         return res;
620 }
621
622
623 /*
624  * Retrigger next event is called after clock was set
625  *
626  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
627  */
628 static void retrigger_next_event(void *arg)
629 {
630         struct hrtimer_cpu_base *base;
631         struct timespec realtime_offset;
632         unsigned long seq;
633
634         if (!hrtimer_hres_active())
635                 return;
636
637         do {
638                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
639                 set_normalized_timespec(&realtime_offset,
640                                         -wall_to_monotonic.tv_sec,
641                                         -wall_to_monotonic.tv_nsec);
642         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
643
644         base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
645
646         /* Adjust CLOCK_REALTIME offset */
647         spin_lock(&base->lock);
648         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].offset =
649                 timespec_to_ktime(realtime_offset);
650
651         hrtimer_force_reprogram(base);
652         spin_unlock(&base->lock);
653 }
654
655 /*
656  * Clock realtime was set
657  *
658  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
659  * clock.
660  *
661  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
662  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
663  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
664  * call the high resolution interrupt code.
665  */
666 void clock_was_set(void)
667 {
668         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
669         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
670 }
671
672 /*
673  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
674  * interrupt (on the local CPU):
675  */
676 void hres_timers_resume(void)
677 {
678         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
679                   KERN_INFO "hres_timers_resume() called with IRQs enabled!");
680
681         retrigger_next_event(NULL);
682 }
683
684 /*
685  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
686  */
687 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
688 {
689         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
690         base->hres_active = 0;
691 }
692
693 /*
694  * Initialize the high resolution related parts of a hrtimer
695  */
696 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer)
697 {
698 }
699
700
701 /*
702  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
703  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
704  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
705  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
706  */
707 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
708                                             struct hrtimer_clock_base *base,
709                                             int wakeup)
710 {
711         if (base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base)) {
712                 if (wakeup) {
713                         spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
714                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
715                         spin_lock(&base->cpu_base->lock);
716                 } else
717                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
718
719                 return 1;
720         }
721
722         return 0;
723 }
724
725 /*
726  * Switch to high resolution mode
727  */
728 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
729 {
730         int cpu = smp_processor_id();
731         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
732         unsigned long flags;
733
734         if (base->hres_active)
735                 return 1;
736
737         local_irq_save(flags);
738
739         if (tick_init_highres()) {
740                 local_irq_restore(flags);
741                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
742                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
743                 return 0;
744         }
745         base->hres_active = 1;
746         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].resolution = KTIME_HIGH_RES;
747         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].resolution = KTIME_HIGH_RES;
748
749         tick_setup_sched_timer();
750
751         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
752         retrigger_next_event(NULL);
753         local_irq_restore(flags);
754         printk(KERN_DEBUG "Switched to high resolution mode on CPU %d\n",
755                smp_processor_id());
756         return 1;
757 }
758
759 #else
760
761 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
762 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
763 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
764 static inline void hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
765 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
766                                             struct hrtimer_clock_base *base,
767                                             int wakeup)
768 {
769         return 0;
770 }
771 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
772 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer) { }
773
774 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
775
776 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
777 void __timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer, void *addr)
778 {
779         if (timer->start_site)
780                 return;
781
782         timer->start_site = addr;
783         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
784         timer->start_pid = current->pid;
785 }
786 #endif
787
788 /*
789  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
790  */
791 static inline
792 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
793 {
794         spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
795 }
796
797 /**
798  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
799  * @timer:      hrtimer to forward
800  * @now:        forward past this time
801  * @interval:   the interval to forward
802  *
803  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
804  * Returns the number of overruns.
805  */
806 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
807 {
808         u64 orun = 1;
809         ktime_t delta;
810
811         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
812
813         if (delta.tv64 < 0)
814                 return 0;
815
816         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
817                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
818
819         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
820                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
821
822                 orun = ktime_divns(delta, incr);
823                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
824                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
825                         return orun;
826                 /*
827                  * This (and the ktime_add() below) is the
828                  * correction for exact:
829                  */
830                 orun++;
831         }
832         hrtimer_add_expires(timer, interval);
833
834         return orun;
835 }
836 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
837
838 /*
839  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
840  *
841  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
842  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
843  *
844  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
845  */
846 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
847                            struct hrtimer_clock_base *base)
848 {
849         struct rb_node **link = &base->active.rb_node;
850         struct rb_node *parent = NULL;
851         struct hrtimer *entry;
852         int leftmost = 1;
853
854         debug_hrtimer_activate(timer);
855
856         /*
857          * Find the right place in the rbtree:
858          */
859         while (*link) {
860                 parent = *link;
861                 entry = rb_entry(parent, struct hrtimer, node);
862                 /*
863                  * We dont care about collisions. Nodes with
864                  * the same expiry time stay together.
865                  */
866                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) <
867                                 hrtimer_get_expires_tv64(entry)) {
868                         link = &(*link)->rb_left;
869                 } else {
870                         link = &(*link)->rb_right;
871                         leftmost = 0;
872                 }
873         }
874
875         /*
876          * Insert the timer to the rbtree and check whether it
877          * replaces the first pending timer
878          */
879         if (leftmost)
880                 base->first = &timer->node;
881
882         rb_link_node(&timer->node, parent, link);
883         rb_insert_color(&timer->node, &base->active);
884         /*
885          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
886          * state of a possibly running callback.
887          */
888         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
889
890         return leftmost;
891 }
892
893 /*
894  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
895  *
896  * Caller must hold the base lock.
897  *
898  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
899  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
900  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
901  * anyway (e.g. timer interrupt)
902  */
903 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
904                              struct hrtimer_clock_base *base,
905                              unsigned long newstate, int reprogram)
906 {
907         if (timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED) {
908                 /*
909                  * Remove the timer from the rbtree and replace the
910                  * first entry pointer if necessary.
911                  */
912                 if (base->first == &timer->node) {
913                         base->first = rb_next(&timer->node);
914                         /* Reprogram the clock event device. if enabled */
915                         if (reprogram && hrtimer_hres_active())
916                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base);
917                 }
918                 rb_erase(&timer->node, &base->active);
919         }
920         timer->state = newstate;
921 }
922
923 /*
924  * remove hrtimer, called with base lock held
925  */
926 static inline int
927 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
928 {
929         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
930                 int reprogram;
931
932                 /*
933                  * Remove the timer and force reprogramming when high
934                  * resolution mode is active and the timer is on the current
935                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
936                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
937                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
938                  * rare case and less expensive than a smp call.
939                  */
940                 debug_hrtimer_deactivate(timer);
941                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
942                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
943                 __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE,
944                                  reprogram);
945                 return 1;
946         }
947         return 0;
948 }
949
950 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
951                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
952                 int wakeup)
953 {
954         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
955         unsigned long flags;
956         int ret, leftmost;
957
958         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
959
960         /* Remove an active timer from the queue: */
961         ret = remove_hrtimer(timer, base);
962
963         /* Switch the timer base, if necessary: */
964         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
965
966         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
967                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
968                 /*
969                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
970                  * to signal that they simply return xtime in
971                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
972                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
973                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
974                  */
975 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
976                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
977 #endif
978         }
979
980         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
981
982         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
983
984         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
985
986         /*
987          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
988          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
989          *
990          * XXX send_remote_softirq() ?
991          */
992         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases))
993                 hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base, wakeup);
994
995         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
996
997         return ret;
998 }
999
1000 /**
1001  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
1002  * @timer:      the timer to be added
1003  * @tim:        expiry time
1004  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1005  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1006  *
1007  * Returns:
1008  *  0 on success
1009  *  1 when the timer was active
1010  */
1011 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1012                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1013 {
1014         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1015 }
1016 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1017
1018 /**
1019  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1020  * @timer:      the timer to be added
1021  * @tim:        expiry time
1022  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1023  *
1024  * Returns:
1025  *  0 on success
1026  *  1 when the timer was active
1027  */
1028 int
1029 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1030 {
1031         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1032 }
1033 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1034
1035
1036 /**
1037  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1038  * @timer:      hrtimer to stop
1039  *
1040  * Returns:
1041  *  0 when the timer was not active
1042  *  1 when the timer was active
1043  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1044  *    cannot be stopped
1045  */
1046 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1047 {
1048         struct hrtimer_clock_base *base;
1049         unsigned long flags;
1050         int ret = -1;
1051
1052         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1053
1054         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1055                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1056
1057         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1058
1059         return ret;
1060
1061 }
1062 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1063
1064 /**
1065  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1066  * @timer:      the timer to be cancelled
1067  *
1068  * Returns:
1069  *  0 when the timer was not active
1070  *  1 when the timer was active
1071  */
1072 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1073 {
1074         for (;;) {
1075                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1076
1077                 if (ret >= 0)
1078                         return ret;
1079                 cpu_relax();
1080         }
1081 }
1082 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1083
1084 /**
1085  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1086  * @timer:      the timer to read
1087  */
1088 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1089 {
1090         struct hrtimer_clock_base *base;
1091         unsigned long flags;
1092         ktime_t rem;
1093
1094         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1095         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1096         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1097
1098         return rem;
1099 }
1100 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1101
1102 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1103 /**
1104  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1105  *
1106  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1107  * is pending.
1108  */
1109 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1110 {
1111         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1112         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1113         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1114         unsigned long flags;
1115         int i;
1116
1117         spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1118
1119         if (!hrtimer_hres_active()) {
1120                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1121                         struct hrtimer *timer;
1122
1123                         if (!base->first)
1124                                 continue;
1125
1126                         timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
1127                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1128                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1129                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1130                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1131                 }
1132         }
1133
1134         spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1135
1136         if (mindelta.tv64 < 0)
1137                 mindelta.tv64 = 0;
1138         return mindelta;
1139 }
1140 #endif
1141
1142 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1143                            enum hrtimer_mode mode)
1144 {
1145         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1146
1147         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1148
1149         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1150
1151         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1152                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1153
1154         timer->base = &cpu_base->clock_base[clock_id];
1155         INIT_LIST_HEAD(&timer->cb_entry);
1156         hrtimer_init_timer_hres(timer);
1157
1158 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1159         timer->start_site = NULL;
1160         timer->start_pid = -1;
1161         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1162 #endif
1163 }
1164
1165 /**
1166  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1167  * @timer:      the timer to be initialized
1168  * @clock_id:   the clock to be used
1169  * @mode:       timer mode abs/rel
1170  */
1171 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1172                   enum hrtimer_mode mode)
1173 {
1174         debug_hrtimer_init(timer);
1175         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1176 }
1177 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1178
1179 /**
1180  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1181  * @which_clock: which clock to query
1182  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1183  *
1184  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1185  * variable pointed to by @tp.
1186  */
1187 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1188 {
1189         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1190
1191         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1192         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[which_clock].resolution);
1193
1194         return 0;
1195 }
1196 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1197
1198 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer)
1199 {
1200         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1201         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1202         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1203         int restart;
1204
1205         WARN_ON(!irqs_disabled());
1206
1207         debug_hrtimer_deactivate(timer);
1208         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1209         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1210         fn = timer->function;
1211
1212         /*
1213          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1214          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1215          * the timer base.
1216          */
1217         spin_unlock(&cpu_base->lock);
1218         restart = fn(timer);
1219         spin_lock(&cpu_base->lock);
1220
1221         /*
1222          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1223          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1224          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1225          */
1226         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1227                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1228                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1229         }
1230         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1231 }
1232
1233 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1234
1235 static int force_clock_reprogram;
1236
1237 /*
1238  * After 5 iteration's attempts, we consider that hrtimer_interrupt()
1239  * is hanging, which could happen with something that slows the interrupt
1240  * such as the tracing. Then we force the clock reprogramming for each future
1241  * hrtimer interrupts to avoid infinite loops and use the min_delta_ns
1242  * threshold that we will overwrite.
1243  * The next tick event will be scheduled to 3 times we currently spend on
1244  * hrtimer_interrupt(). This gives a good compromise, the cpus will spend
1245  * 1/4 of their time to process the hrtimer interrupts. This is enough to
1246  * let it running without serious starvation.
1247  */
1248
1249 static inline void
1250 hrtimer_interrupt_hanging(struct clock_event_device *dev,
1251                         ktime_t try_time)
1252 {
1253         force_clock_reprogram = 1;
1254         dev->min_delta_ns = (unsigned long)try_time.tv64 * 3;
1255         printk(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt too slow, "
1256                 "forcing clock min delta to %lu ns\n", dev->min_delta_ns);
1257 }
1258 /*
1259  * High resolution timer interrupt
1260  * Called with interrupts disabled
1261  */
1262 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1263 {
1264         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1265         struct hrtimer_clock_base *base;
1266         ktime_t expires_next, now;
1267         int nr_retries = 0;
1268         int i;
1269
1270         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1271         cpu_base->nr_events++;
1272         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1273
1274  retry:
1275         /* 5 retries is enough to notice a hang */
1276         if (!(++nr_retries % 5))
1277                 hrtimer_interrupt_hanging(dev, ktime_sub(ktime_get(), now));
1278
1279         now = ktime_get();
1280
1281         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1282
1283         base = cpu_base->clock_base;
1284
1285         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1286                 ktime_t basenow;
1287                 struct rb_node *node;
1288
1289                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1290
1291                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1292
1293                 while ((node = base->first)) {
1294                         struct hrtimer *timer;
1295
1296                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1297
1298                         /*
1299                          * The immediate goal for using the softexpires is
1300                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1301                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1302                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1303                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1304                          * overlapping intervals and instead use the simple
1305                          * BST we already have.
1306                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1307                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1308                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1309                          */
1310
1311                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1312                                 ktime_t expires;
1313
1314                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1315                                                     base->offset);
1316                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1317                                         expires_next = expires;
1318                                 break;
1319                         }
1320
1321                         __run_hrtimer(timer);
1322                 }
1323                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1324                 base++;
1325         }
1326
1327         cpu_base->expires_next = expires_next;
1328
1329         /* Reprogramming necessary ? */
1330         if (expires_next.tv64 != KTIME_MAX) {
1331                 if (tick_program_event(expires_next, force_clock_reprogram))
1332                         goto retry;
1333         }
1334 }
1335
1336 /*
1337  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1338  * disabled.
1339  */
1340 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1341 {
1342         struct tick_device *td;
1343
1344         if (!hrtimer_hres_active())
1345                 return;
1346
1347         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1348         if (td && td->evtdev)
1349                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1350 }
1351
1352 /**
1353  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1354  *
1355  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1356  * the current cpu and check if there are any timers for which
1357  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1358  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1359  *
1360  */
1361 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1362 {
1363         unsigned long flags;
1364
1365         local_irq_save(flags);
1366         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1367         local_irq_restore(flags);
1368 }
1369
1370 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1371 {
1372         hrtimer_peek_ahead_timers();
1373 }
1374
1375 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1376
1377 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1378
1379 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1380
1381 /*
1382  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1383  *
1384  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1385  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1386  * not been done yet.
1387  */
1388 void hrtimer_run_pending(void)
1389 {
1390         if (hrtimer_hres_active())
1391                 return;
1392
1393         /*
1394          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1395          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1396          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1397          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1398          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1399          * deadlock vs. xtime_lock.
1400          */
1401         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1402                 hrtimer_switch_to_hres();
1403 }
1404
1405 /*
1406  * Called from hardirq context every jiffy
1407  */
1408 void hrtimer_run_queues(void)
1409 {
1410         struct rb_node *node;
1411         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1412         struct hrtimer_clock_base *base;
1413         int index, gettime = 1;
1414
1415         if (hrtimer_hres_active())
1416                 return;
1417
1418         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1419                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1420
1421                 if (!base->first)
1422                         continue;
1423
1424                 if (gettime) {
1425                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1426                         gettime = 0;
1427                 }
1428
1429                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1430
1431                 while ((node = base->first)) {
1432                         struct hrtimer *timer;
1433
1434                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1435                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1436                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1437                                 break;
1438
1439                         __run_hrtimer(timer);
1440                 }
1441                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1442         }
1443 }
1444
1445 /*
1446  * Sleep related functions:
1447  */
1448 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1449 {
1450         struct hrtimer_sleeper *t =
1451                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1452         struct task_struct *task = t->task;
1453
1454         t->task = NULL;
1455         if (task)
1456                 wake_up_process(task);
1457
1458         return HRTIMER_NORESTART;
1459 }
1460
1461 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1462 {
1463         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1464         sl->task = task;
1465 }
1466
1467 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1468 {
1469         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1470
1471         do {
1472                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1473                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1474                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1475                         t->task = NULL;
1476
1477                 if (likely(t->task))
1478                         schedule();
1479
1480                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1481                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1482
1483         } while (t->task && !signal_pending(current));
1484
1485         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1486
1487         return t->task == NULL;
1488 }
1489
1490 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1491 {
1492         struct timespec rmt;
1493         ktime_t rem;
1494
1495         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1496         if (rem.tv64 <= 0)
1497                 return 0;
1498         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1499
1500         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1501                 return -EFAULT;
1502
1503         return 1;
1504 }
1505
1506 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1507 {
1508         struct hrtimer_sleeper t;
1509         struct timespec __user  *rmtp;
1510         int ret = 0;
1511
1512         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.index,
1513                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1514         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1515
1516         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1517                 goto out;
1518
1519         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1520         if (rmtp) {
1521                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1522                 if (ret <= 0)
1523                         goto out;
1524         }
1525
1526         /* The other values in restart are already filled in */
1527         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1528 out:
1529         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1530         return ret;
1531 }
1532
1533 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1534                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1535 {
1536         struct restart_block *restart;
1537         struct hrtimer_sleeper t;
1538         int ret = 0;
1539         unsigned long slack;
1540
1541         slack = current->timer_slack_ns;
1542         if (rt_task(current))
1543                 slack = 0;
1544
1545         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1546         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1547         if (do_nanosleep(&t, mode))
1548                 goto out;
1549
1550         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1551         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1552                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1553                 goto out;
1554         }
1555
1556         if (rmtp) {
1557                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1558                 if (ret <= 0)
1559                         goto out;
1560         }
1561
1562         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1563         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1564         restart->nanosleep.index = t.timer.base->index;
1565         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1566         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1567
1568         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1569 out:
1570         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1571         return ret;
1572 }
1573
1574 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1575                 struct timespec __user *, rmtp)
1576 {
1577         struct timespec tu;
1578
1579         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1580                 return -EFAULT;
1581
1582         if (!timespec_valid(&tu))
1583                 return -EINVAL;
1584
1585         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1586 }
1587
1588 /*
1589  * Functions related to boot-time initialization:
1590  */
1591 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1592 {
1593         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1594         int i;
1595
1596         spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1597
1598         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
1599                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1600
1601         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1602 }
1603
1604 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1605
1606 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1607                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1608 {
1609         struct hrtimer *timer;
1610         struct rb_node *node;
1611
1612         while ((node = rb_first(&old_base->active))) {
1613                 timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1614                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1615                 debug_hrtimer_deactivate(timer);
1616
1617                 /*
1618                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1619                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1620                  * under us on another CPU
1621                  */
1622                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1623                 timer->base = new_base;
1624                 /*
1625                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1626                  * reprogram the event device in case the timer
1627                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1628                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1629                  * sort out already expired timers and reprogram the
1630                  * event device.
1631                  */
1632                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1633
1634                 /* Clear the migration state bit */
1635                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1636         }
1637 }
1638
1639 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1640 {
1641         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1642         int i;
1643
1644         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1645         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1646
1647         local_irq_disable();
1648         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1649         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1650         /*
1651          * The caller is globally serialized and nobody else
1652          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1653          */
1654         spin_lock(&new_base->lock);
1655         spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1656
1657         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1658                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1659                                      &new_base->clock_base[i]);
1660         }
1661
1662         spin_unlock(&old_base->lock);
1663         spin_unlock(&new_base->lock);
1664
1665         /* Check, if we got expired work to do */
1666         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1667         local_irq_enable();
1668 }
1669
1670 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1671
1672 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1673                                         unsigned long action, void *hcpu)
1674 {
1675         int scpu = (long)hcpu;
1676
1677         switch (action) {
1678
1679         case CPU_UP_PREPARE:
1680         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1681                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1682                 break;
1683
1684 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1685         case CPU_DYING:
1686         case CPU_DYING_FROZEN:
1687                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1688                 break;
1689         case CPU_DEAD:
1690         case CPU_DEAD_FROZEN:
1691         {
1692                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1693                 migrate_hrtimers(scpu);
1694                 break;
1695         }
1696 #endif
1697
1698         default:
1699                 break;
1700         }
1701
1702         return NOTIFY_OK;
1703 }
1704
1705 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1706         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1707 };
1708
1709 void __init hrtimers_init(void)
1710 {
1711         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1712                           (void *)(long)smp_processor_id());
1713         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1714 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1715         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1716 #endif
1717 }
1718
1719 /**
1720  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1721  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1722  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1723  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1724  *
1725  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1726  * elapsed. The routine will return immediately unless
1727  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1728  *
1729  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1730  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1731  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1732  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1733  *
1734  * You can set the task state as follows -
1735  *
1736  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1737  * pass before the routine returns.
1738  *
1739  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1740  * delivered to the current task.
1741  *
1742  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1743  * routine returns.
1744  *
1745  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1746  */
1747 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1748                                const enum hrtimer_mode mode)
1749 {
1750         struct hrtimer_sleeper t;
1751
1752         /*
1753          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1754          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1755          */
1756         if (expires && !expires->tv64) {
1757                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1758                 return 0;
1759         }
1760
1761         /*
1762          * A NULL parameter means "inifinte"
1763          */
1764         if (!expires) {
1765                 schedule();
1766                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1767                 return -EINTR;
1768         }
1769
1770         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
1771         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1772
1773         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1774
1775         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1776         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1777                 t.task = NULL;
1778
1779         if (likely(t.task))
1780                 schedule();
1781
1782         hrtimer_cancel(&t.timer);
1783         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1784
1785         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1786
1787         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1788 }
1789 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1790
1791 /**
1792  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1793  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1794  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1795  *
1796  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1797  * elapsed. The routine will return immediately unless
1798  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1799  *
1800  * You can set the task state as follows -
1801  *
1802  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1803  * pass before the routine returns.
1804  *
1805  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1806  * delivered to the current task.
1807  *
1808  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1809  * routine returns.
1810  *
1811  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1812  */
1813 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1814                                const enum hrtimer_mode mode)
1815 {
1816         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1817 }
1818 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);