nohz: Allow 32-bit machines to sleep for more than 2.15 seconds
[linux-2.6.git] / kernel / hrtimer.c
1 /*
2  *  linux/kernel/hrtimer.c
3  *
4  *  Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
5  *  Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
6  *  Copyright(C) 2006-2007  Timesys Corp., Thomas Gleixner
7  *
8  *  High-resolution kernel timers
9  *
10  *  In contrast to the low-resolution timeout API implemented in
11  *  kernel/timer.c, hrtimers provide finer resolution and accuracy
12  *  depending on system configuration and capabilities.
13  *
14  *  These timers are currently used for:
15  *   - itimers
16  *   - POSIX timers
17  *   - nanosleep
18  *   - precise in-kernel timing
19  *
20  *  Started by: Thomas Gleixner and Ingo Molnar
21  *
22  *  Credits:
23  *      based on kernel/timer.c
24  *
25  *      Help, testing, suggestions, bugfixes, improvements were
26  *      provided by:
27  *
28  *      George Anzinger, Andrew Morton, Steven Rostedt, Roman Zippel
29  *      et. al.
30  *
31  *  For licencing details see kernel-base/COPYING
32  */
33
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/module.h>
36 #include <linux/percpu.h>
37 #include <linux/hrtimer.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/syscalls.h>
40 #include <linux/kallsyms.h>
41 #include <linux/interrupt.h>
42 #include <linux/tick.h>
43 #include <linux/seq_file.h>
44 #include <linux/err.h>
45 #include <linux/debugobjects.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/timer.h>
48
49 #include <asm/uaccess.h>
50
51 #include <trace/events/timer.h>
52
53 /*
54  * The timer bases:
55  *
56  * Note: If we want to add new timer bases, we have to skip the two
57  * clock ids captured by the cpu-timers. We do this by holding empty
58  * entries rather than doing math adjustment of the clock ids.
59  * This ensures that we capture erroneous accesses to these clock ids
60  * rather than moving them into the range of valid clock id's.
61  */
62 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
63 {
64
65         .clock_base =
66         {
67                 {
68                         .index = CLOCK_REALTIME,
69                         .get_time = &ktime_get_real,
70                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
71                 },
72                 {
73                         .index = CLOCK_MONOTONIC,
74                         .get_time = &ktime_get,
75                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
76                 },
77         }
78 };
79
80 /*
81  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
82  * wall_to_monotonic.
83  */
84 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
85 {
86         ktime_t xtim, tomono;
87         struct timespec xts, tom;
88         unsigned long seq;
89
90         do {
91                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
92                 xts = current_kernel_time();
93                 tom = wall_to_monotonic;
94         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
95
96         xtim = timespec_to_ktime(xts);
97         tomono = timespec_to_ktime(tom);
98         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].softirq_time = xtim;
99         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].softirq_time =
100                 ktime_add(xtim, tomono);
101 }
102
103 /*
104  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
105  * single place
106  */
107 #ifdef CONFIG_SMP
108
109 /*
110  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
111  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
112  * locked, and the base itself is locked too.
113  *
114  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
115  * be found on the lists/queues.
116  *
117  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
118  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
119  * locked.
120  */
121 static
122 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
123                                              unsigned long *flags)
124 {
125         struct hrtimer_clock_base *base;
126
127         for (;;) {
128                 base = timer->base;
129                 if (likely(base != NULL)) {
130                         spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
131                         if (likely(base == timer->base))
132                                 return base;
133                         /* The timer has migrated to another CPU: */
134                         spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
135                 }
136                 cpu_relax();
137         }
138 }
139
140
141 /*
142  * Get the preferred target CPU for NOHZ
143  */
144 static int hrtimer_get_target(int this_cpu, int pinned)
145 {
146 #ifdef CONFIG_NO_HZ
147         if (!pinned && get_sysctl_timer_migration() && idle_cpu(this_cpu)) {
148                 int preferred_cpu = get_nohz_load_balancer();
149
150                 if (preferred_cpu >= 0)
151                         return preferred_cpu;
152         }
153 #endif
154         return this_cpu;
155 }
156
157 /*
158  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
159  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
160  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
161  *
162  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
163  */
164 static int
165 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
166 {
167 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
168         ktime_t expires;
169
170         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
171                 return 0;
172
173         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
174         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
175 #else
176         return 0;
177 #endif
178 }
179
180 /*
181  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
182  */
183 static inline struct hrtimer_clock_base *
184 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
185                     int pinned)
186 {
187         struct hrtimer_clock_base *new_base;
188         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
189         int this_cpu = smp_processor_id();
190         int cpu = hrtimer_get_target(this_cpu, pinned);
191
192 again:
193         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
194         new_base = &new_cpu_base->clock_base[base->index];
195
196         if (base != new_base) {
197                 /*
198                  * We are trying to move timer to new_base.
199                  * However we can't change timer's base while it is running,
200                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
201                  * the event source in the high resolution case. The softirq
202                  * code will take care of this when the timer function has
203                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
204                  * the timer is enqueued.
205                  */
206                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
207                         return base;
208
209                 /* See the comment in lock_timer_base() */
210                 timer->base = NULL;
211                 spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
212                 spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
213
214                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
215                         cpu = this_cpu;
216                         spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
217                         spin_lock(&base->cpu_base->lock);
218                         timer->base = base;
219                         goto again;
220                 }
221                 timer->base = new_base;
222         }
223         return new_base;
224 }
225
226 #else /* CONFIG_SMP */
227
228 static inline struct hrtimer_clock_base *
229 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
230 {
231         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
232
233         spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
234
235         return base;
236 }
237
238 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
239
240 #endif  /* !CONFIG_SMP */
241
242 /*
243  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
244  * too large for inlining:
245  */
246 #if BITS_PER_LONG < 64
247 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
248 /**
249  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
250  * @kt:         addend
251  * @nsec:       the scalar nsec value to add
252  *
253  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
254  */
255 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
256 {
257         ktime_t tmp;
258
259         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
260                 tmp.tv64 = nsec;
261         } else {
262                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
263
264                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
265         }
266
267         return ktime_add(kt, tmp);
268 }
269
270 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
271
272 /**
273  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
274  * @kt:         minuend
275  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
276  *
277  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
278  */
279 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
280 {
281         ktime_t tmp;
282
283         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
284                 tmp.tv64 = nsec;
285         } else {
286                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
287
288                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
289         }
290
291         return ktime_sub(kt, tmp);
292 }
293
294 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
295 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
296
297 /*
298  * Divide a ktime value by a nanosecond value
299  */
300 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
301 {
302         u64 dclc;
303         int sft = 0;
304
305         dclc = ktime_to_ns(kt);
306         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
307         while (div >> 32) {
308                 sft++;
309                 div >>= 1;
310         }
311         dclc >>= sft;
312         do_div(dclc, (unsigned long) div);
313
314         return dclc;
315 }
316 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
317
318 /*
319  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
320  */
321 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
322 {
323         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
324
325         /*
326          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
327          * return to user space in a timespec:
328          */
329         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
330                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
331
332         return res;
333 }
334
335 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
336
337 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
338
339 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
340
341 /*
342  * fixup_init is called when:
343  * - an active object is initialized
344  */
345 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
346 {
347         struct hrtimer *timer = addr;
348
349         switch (state) {
350         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
351                 hrtimer_cancel(timer);
352                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
353                 return 1;
354         default:
355                 return 0;
356         }
357 }
358
359 /*
360  * fixup_activate is called when:
361  * - an active object is activated
362  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
363  */
364 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
365 {
366         switch (state) {
367
368         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
369                 WARN_ON_ONCE(1);
370                 return 0;
371
372         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
373                 WARN_ON(1);
374
375         default:
376                 return 0;
377         }
378 }
379
380 /*
381  * fixup_free is called when:
382  * - an active object is freed
383  */
384 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
385 {
386         struct hrtimer *timer = addr;
387
388         switch (state) {
389         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
390                 hrtimer_cancel(timer);
391                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
392                 return 1;
393         default:
394                 return 0;
395         }
396 }
397
398 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
399         .name           = "hrtimer",
400         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
401         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
402         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
403 };
404
405 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
406 {
407         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
408 }
409
410 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
411 {
412         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
413 }
414
415 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
416 {
417         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
418 }
419
420 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
421 {
422         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
423 }
424
425 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
426                            enum hrtimer_mode mode);
427
428 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
429                            enum hrtimer_mode mode)
430 {
431         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
432         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
433 }
434 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
435
436 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
437 {
438         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
439 }
440
441 #else
442 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
443 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
444 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
445 #endif
446
447 static inline void
448 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
449            enum hrtimer_mode mode)
450 {
451         debug_hrtimer_init(timer);
452         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
453 }
454
455 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
456 {
457         debug_hrtimer_activate(timer);
458         trace_hrtimer_start(timer);
459 }
460
461 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
462 {
463         debug_hrtimer_deactivate(timer);
464         trace_hrtimer_cancel(timer);
465 }
466
467 /* High resolution timer related functions */
468 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
469
470 /*
471  * High resolution timer enabled ?
472  */
473 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
474
475 /*
476  * Enable / Disable high resolution mode
477  */
478 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
479 {
480         if (!strcmp(str, "off"))
481                 hrtimer_hres_enabled = 0;
482         else if (!strcmp(str, "on"))
483                 hrtimer_hres_enabled = 1;
484         else
485                 return 0;
486         return 1;
487 }
488
489 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
490
491 /*
492  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
493  */
494 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
495 {
496         return hrtimer_hres_enabled;
497 }
498
499 /*
500  * Is the high resolution mode active ?
501  */
502 static inline int hrtimer_hres_active(void)
503 {
504         return __get_cpu_var(hrtimer_bases).hres_active;
505 }
506
507 /*
508  * Reprogram the event source with checking both queues for the
509  * next event
510  * Called with interrupts disabled and base->lock held
511  */
512 static void
513 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
514 {
515         int i;
516         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
517         ktime_t expires, expires_next;
518
519         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
520
521         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
522                 struct hrtimer *timer;
523
524                 if (!base->first)
525                         continue;
526                 timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
527                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
528                 /*
529                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
530                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
531                  * false positive in clockevents_program_event()
532                  */
533                 if (expires.tv64 < 0)
534                         expires.tv64 = 0;
535                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
536                         expires_next = expires;
537         }
538
539         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
540                 return;
541
542         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
543
544         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
545                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
546 }
547
548 /*
549  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
550  *
551  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
552  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
553  * which the clock event device was armed.
554  *
555  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
556  */
557 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
558                              struct hrtimer_clock_base *base)
559 {
560         ktime_t *expires_next = &__get_cpu_var(hrtimer_bases).expires_next;
561         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
562         int res;
563
564         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
565
566         /*
567          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
568          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
569          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
570          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
571          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
572          */
573         if (hrtimer_callback_running(timer))
574                 return 0;
575
576         /*
577          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
578          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
579          * about that, just avoid to call into the tick code, which
580          * has now objections against negative expiry values.
581          */
582         if (expires.tv64 < 0)
583                 return -ETIME;
584
585         if (expires.tv64 >= expires_next->tv64)
586                 return 0;
587
588         /*
589          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
590          */
591         res = tick_program_event(expires, 0);
592         if (!IS_ERR_VALUE(res))
593                 *expires_next = expires;
594         return res;
595 }
596
597
598 /*
599  * Retrigger next event is called after clock was set
600  *
601  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
602  */
603 static void retrigger_next_event(void *arg)
604 {
605         struct hrtimer_cpu_base *base;
606         struct timespec realtime_offset;
607         unsigned long seq;
608
609         if (!hrtimer_hres_active())
610                 return;
611
612         do {
613                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
614                 set_normalized_timespec(&realtime_offset,
615                                         -wall_to_monotonic.tv_sec,
616                                         -wall_to_monotonic.tv_nsec);
617         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
618
619         base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
620
621         /* Adjust CLOCK_REALTIME offset */
622         spin_lock(&base->lock);
623         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].offset =
624                 timespec_to_ktime(realtime_offset);
625
626         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
627         spin_unlock(&base->lock);
628 }
629
630 /*
631  * Clock realtime was set
632  *
633  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
634  * clock.
635  *
636  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
637  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
638  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
639  * call the high resolution interrupt code.
640  */
641 void clock_was_set(void)
642 {
643         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
644         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
645 }
646
647 /*
648  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
649  * interrupt (on the local CPU):
650  */
651 void hres_timers_resume(void)
652 {
653         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
654                   KERN_INFO "hres_timers_resume() called with IRQs enabled!");
655
656         retrigger_next_event(NULL);
657 }
658
659 /*
660  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
661  */
662 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
663 {
664         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
665         base->hres_active = 0;
666 }
667
668 /*
669  * Initialize the high resolution related parts of a hrtimer
670  */
671 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer)
672 {
673 }
674
675
676 /*
677  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
678  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
679  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
680  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
681  */
682 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
683                                             struct hrtimer_clock_base *base,
684                                             int wakeup)
685 {
686         if (base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base)) {
687                 if (wakeup) {
688                         spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
689                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
690                         spin_lock(&base->cpu_base->lock);
691                 } else
692                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
693
694                 return 1;
695         }
696
697         return 0;
698 }
699
700 /*
701  * Switch to high resolution mode
702  */
703 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
704 {
705         int cpu = smp_processor_id();
706         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
707         unsigned long flags;
708
709         if (base->hres_active)
710                 return 1;
711
712         local_irq_save(flags);
713
714         if (tick_init_highres()) {
715                 local_irq_restore(flags);
716                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
717                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
718                 return 0;
719         }
720         base->hres_active = 1;
721         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].resolution = KTIME_HIGH_RES;
722         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].resolution = KTIME_HIGH_RES;
723
724         tick_setup_sched_timer();
725
726         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
727         retrigger_next_event(NULL);
728         local_irq_restore(flags);
729         printk(KERN_DEBUG "Switched to high resolution mode on CPU %d\n",
730                smp_processor_id());
731         return 1;
732 }
733
734 #else
735
736 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
737 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
738 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
739 static inline void
740 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
741 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
742                                             struct hrtimer_clock_base *base,
743                                             int wakeup)
744 {
745         return 0;
746 }
747 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
748 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer) { }
749
750 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
751
752 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
753 void __timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer, void *addr)
754 {
755         if (timer->start_site)
756                 return;
757
758         timer->start_site = addr;
759         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
760         timer->start_pid = current->pid;
761 }
762 #endif
763
764 /*
765  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
766  */
767 static inline
768 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
769 {
770         spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
771 }
772
773 /**
774  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
775  * @timer:      hrtimer to forward
776  * @now:        forward past this time
777  * @interval:   the interval to forward
778  *
779  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
780  * Returns the number of overruns.
781  */
782 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
783 {
784         u64 orun = 1;
785         ktime_t delta;
786
787         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
788
789         if (delta.tv64 < 0)
790                 return 0;
791
792         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
793                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
794
795         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
796                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
797
798                 orun = ktime_divns(delta, incr);
799                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
800                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
801                         return orun;
802                 /*
803                  * This (and the ktime_add() below) is the
804                  * correction for exact:
805                  */
806                 orun++;
807         }
808         hrtimer_add_expires(timer, interval);
809
810         return orun;
811 }
812 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
813
814 /*
815  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
816  *
817  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
818  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
819  *
820  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
821  */
822 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
823                            struct hrtimer_clock_base *base)
824 {
825         struct rb_node **link = &base->active.rb_node;
826         struct rb_node *parent = NULL;
827         struct hrtimer *entry;
828         int leftmost = 1;
829
830         debug_activate(timer);
831
832         /*
833          * Find the right place in the rbtree:
834          */
835         while (*link) {
836                 parent = *link;
837                 entry = rb_entry(parent, struct hrtimer, node);
838                 /*
839                  * We dont care about collisions. Nodes with
840                  * the same expiry time stay together.
841                  */
842                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) <
843                                 hrtimer_get_expires_tv64(entry)) {
844                         link = &(*link)->rb_left;
845                 } else {
846                         link = &(*link)->rb_right;
847                         leftmost = 0;
848                 }
849         }
850
851         /*
852          * Insert the timer to the rbtree and check whether it
853          * replaces the first pending timer
854          */
855         if (leftmost)
856                 base->first = &timer->node;
857
858         rb_link_node(&timer->node, parent, link);
859         rb_insert_color(&timer->node, &base->active);
860         /*
861          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
862          * state of a possibly running callback.
863          */
864         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
865
866         return leftmost;
867 }
868
869 /*
870  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
871  *
872  * Caller must hold the base lock.
873  *
874  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
875  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
876  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
877  * anyway (e.g. timer interrupt)
878  */
879 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
880                              struct hrtimer_clock_base *base,
881                              unsigned long newstate, int reprogram)
882 {
883         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
884                 goto out;
885
886         /*
887          * Remove the timer from the rbtree and replace the first
888          * entry pointer if necessary.
889          */
890         if (base->first == &timer->node) {
891                 base->first = rb_next(&timer->node);
892 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
893                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
894                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
895                         ktime_t expires;
896
897                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
898                                             base->offset);
899                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
900                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
901                 }
902 #endif
903         }
904         rb_erase(&timer->node, &base->active);
905 out:
906         timer->state = newstate;
907 }
908
909 /*
910  * remove hrtimer, called with base lock held
911  */
912 static inline int
913 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
914 {
915         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
916                 int reprogram;
917
918                 /*
919                  * Remove the timer and force reprogramming when high
920                  * resolution mode is active and the timer is on the current
921                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
922                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
923                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
924                  * rare case and less expensive than a smp call.
925                  */
926                 debug_deactivate(timer);
927                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
928                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
929                 __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE,
930                                  reprogram);
931                 return 1;
932         }
933         return 0;
934 }
935
936 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
937                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
938                 int wakeup)
939 {
940         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
941         unsigned long flags;
942         int ret, leftmost;
943
944         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
945
946         /* Remove an active timer from the queue: */
947         ret = remove_hrtimer(timer, base);
948
949         /* Switch the timer base, if necessary: */
950         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
951
952         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
953                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
954                 /*
955                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
956                  * to signal that they simply return xtime in
957                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
958                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
959                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
960                  */
961 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
962                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
963 #endif
964         }
965
966         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
967
968         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
969
970         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
971
972         /*
973          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
974          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
975          *
976          * XXX send_remote_softirq() ?
977          */
978         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases))
979                 hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base, wakeup);
980
981         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
982
983         return ret;
984 }
985
986 /**
987  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
988  * @timer:      the timer to be added
989  * @tim:        expiry time
990  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
991  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
992  *
993  * Returns:
994  *  0 on success
995  *  1 when the timer was active
996  */
997 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
998                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
999 {
1000         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1001 }
1002 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1003
1004 /**
1005  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1006  * @timer:      the timer to be added
1007  * @tim:        expiry time
1008  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1009  *
1010  * Returns:
1011  *  0 on success
1012  *  1 when the timer was active
1013  */
1014 int
1015 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1016 {
1017         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1018 }
1019 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1020
1021
1022 /**
1023  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1024  * @timer:      hrtimer to stop
1025  *
1026  * Returns:
1027  *  0 when the timer was not active
1028  *  1 when the timer was active
1029  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1030  *    cannot be stopped
1031  */
1032 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1033 {
1034         struct hrtimer_clock_base *base;
1035         unsigned long flags;
1036         int ret = -1;
1037
1038         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1039
1040         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1041                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1042
1043         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1044
1045         return ret;
1046
1047 }
1048 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1049
1050 /**
1051  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1052  * @timer:      the timer to be cancelled
1053  *
1054  * Returns:
1055  *  0 when the timer was not active
1056  *  1 when the timer was active
1057  */
1058 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1059 {
1060         for (;;) {
1061                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1062
1063                 if (ret >= 0)
1064                         return ret;
1065                 cpu_relax();
1066         }
1067 }
1068 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1069
1070 /**
1071  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1072  * @timer:      the timer to read
1073  */
1074 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1075 {
1076         struct hrtimer_clock_base *base;
1077         unsigned long flags;
1078         ktime_t rem;
1079
1080         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1081         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1082         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1083
1084         return rem;
1085 }
1086 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1087
1088 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1089 /**
1090  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1091  *
1092  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1093  * is pending.
1094  */
1095 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1096 {
1097         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1098         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1099         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1100         unsigned long flags;
1101         int i;
1102
1103         spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1104
1105         if (!hrtimer_hres_active()) {
1106                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1107                         struct hrtimer *timer;
1108
1109                         if (!base->first)
1110                                 continue;
1111
1112                         timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
1113                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1114                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1115                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1116                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1117                 }
1118         }
1119
1120         spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1121
1122         if (mindelta.tv64 < 0)
1123                 mindelta.tv64 = 0;
1124         return mindelta;
1125 }
1126 #endif
1127
1128 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1129                            enum hrtimer_mode mode)
1130 {
1131         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1132
1133         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1134
1135         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1136
1137         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1138                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1139
1140         timer->base = &cpu_base->clock_base[clock_id];
1141         hrtimer_init_timer_hres(timer);
1142
1143 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1144         timer->start_site = NULL;
1145         timer->start_pid = -1;
1146         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1147 #endif
1148 }
1149
1150 /**
1151  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1152  * @timer:      the timer to be initialized
1153  * @clock_id:   the clock to be used
1154  * @mode:       timer mode abs/rel
1155  */
1156 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1157                   enum hrtimer_mode mode)
1158 {
1159         debug_init(timer, clock_id, mode);
1160         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1161 }
1162 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1163
1164 /**
1165  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1166  * @which_clock: which clock to query
1167  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1168  *
1169  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1170  * variable pointed to by @tp.
1171  */
1172 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1173 {
1174         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1175
1176         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1177         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[which_clock].resolution);
1178
1179         return 0;
1180 }
1181 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1182
1183 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1184 {
1185         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1186         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1187         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1188         int restart;
1189
1190         WARN_ON(!irqs_disabled());
1191
1192         debug_deactivate(timer);
1193         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1194         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1195         fn = timer->function;
1196
1197         /*
1198          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1199          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1200          * the timer base.
1201          */
1202         spin_unlock(&cpu_base->lock);
1203         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1204         restart = fn(timer);
1205         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1206         spin_lock(&cpu_base->lock);
1207
1208         /*
1209          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1210          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1211          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1212          */
1213         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1214                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1215                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1216         }
1217         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1218 }
1219
1220 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1221
1222 static int force_clock_reprogram;
1223
1224 /*
1225  * After 5 iteration's attempts, we consider that hrtimer_interrupt()
1226  * is hanging, which could happen with something that slows the interrupt
1227  * such as the tracing. Then we force the clock reprogramming for each future
1228  * hrtimer interrupts to avoid infinite loops and use the min_delta_ns
1229  * threshold that we will overwrite.
1230  * The next tick event will be scheduled to 3 times we currently spend on
1231  * hrtimer_interrupt(). This gives a good compromise, the cpus will spend
1232  * 1/4 of their time to process the hrtimer interrupts. This is enough to
1233  * let it running without serious starvation.
1234  */
1235
1236 static inline void
1237 hrtimer_interrupt_hanging(struct clock_event_device *dev,
1238                         ktime_t try_time)
1239 {
1240         force_clock_reprogram = 1;
1241         dev->min_delta_ns = (unsigned long)try_time.tv64 * 3;
1242         printk(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt too slow, "
1243                "forcing clock min delta to %llu ns\n",
1244                (unsigned long long) dev->min_delta_ns);
1245 }
1246 /*
1247  * High resolution timer interrupt
1248  * Called with interrupts disabled
1249  */
1250 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1251 {
1252         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1253         struct hrtimer_clock_base *base;
1254         ktime_t expires_next, now;
1255         int nr_retries = 0;
1256         int i;
1257
1258         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1259         cpu_base->nr_events++;
1260         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1261
1262  retry:
1263         /* 5 retries is enough to notice a hang */
1264         if (!(++nr_retries % 5))
1265                 hrtimer_interrupt_hanging(dev, ktime_sub(ktime_get(), now));
1266
1267         now = ktime_get();
1268
1269         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1270
1271         spin_lock(&cpu_base->lock);
1272         /*
1273          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1274          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1275          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1276          * timers which run their callback and need to be requeued on
1277          * this CPU.
1278          */
1279         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1280
1281         base = cpu_base->clock_base;
1282
1283         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1284                 ktime_t basenow;
1285                 struct rb_node *node;
1286
1287                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1288
1289                 while ((node = base->first)) {
1290                         struct hrtimer *timer;
1291
1292                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1293
1294                         /*
1295                          * The immediate goal for using the softexpires is
1296                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1297                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1298                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1299                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1300                          * overlapping intervals and instead use the simple
1301                          * BST we already have.
1302                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1303                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1304                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1305                          */
1306
1307                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1308                                 ktime_t expires;
1309
1310                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1311                                                     base->offset);
1312                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1313                                         expires_next = expires;
1314                                 break;
1315                         }
1316
1317                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1318                 }
1319                 base++;
1320         }
1321
1322         /*
1323          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1324          * against it.
1325          */
1326         cpu_base->expires_next = expires_next;
1327         spin_unlock(&cpu_base->lock);
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, &base->softirq_time);
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 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1467
1468 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1469 {
1470         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1471
1472         do {
1473                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1474                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1475                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1476                         t->task = NULL;
1477
1478                 if (likely(t->task))
1479                         schedule();
1480
1481                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1482                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1483
1484         } while (t->task && !signal_pending(current));
1485
1486         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1487
1488         return t->task == NULL;
1489 }
1490
1491 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1492 {
1493         struct timespec rmt;
1494         ktime_t rem;
1495
1496         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1497         if (rem.tv64 <= 0)
1498                 return 0;
1499         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1500
1501         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1502                 return -EFAULT;
1503
1504         return 1;
1505 }
1506
1507 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1508 {
1509         struct hrtimer_sleeper t;
1510         struct timespec __user  *rmtp;
1511         int ret = 0;
1512
1513         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.index,
1514                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1515         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1516
1517         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1518                 goto out;
1519
1520         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1521         if (rmtp) {
1522                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1523                 if (ret <= 0)
1524                         goto out;
1525         }
1526
1527         /* The other values in restart are already filled in */
1528         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1529 out:
1530         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1531         return ret;
1532 }
1533
1534 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1535                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1536 {
1537         struct restart_block *restart;
1538         struct hrtimer_sleeper t;
1539         int ret = 0;
1540         unsigned long slack;
1541
1542         slack = current->timer_slack_ns;
1543         if (rt_task(current))
1544                 slack = 0;
1545
1546         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1547         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1548         if (do_nanosleep(&t, mode))
1549                 goto out;
1550
1551         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1552         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1553                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1554                 goto out;
1555         }
1556
1557         if (rmtp) {
1558                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1559                 if (ret <= 0)
1560                         goto out;
1561         }
1562
1563         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1564         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1565         restart->nanosleep.index = t.timer.base->index;
1566         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1567         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1568
1569         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1570 out:
1571         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1572         return ret;
1573 }
1574
1575 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1576                 struct timespec __user *, rmtp)
1577 {
1578         struct timespec tu;
1579
1580         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1581                 return -EFAULT;
1582
1583         if (!timespec_valid(&tu))
1584                 return -EINVAL;
1585
1586         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1587 }
1588
1589 /*
1590  * Functions related to boot-time initialization:
1591  */
1592 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1593 {
1594         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1595         int i;
1596
1597         spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1598
1599         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
1600                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1601
1602         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1603 }
1604
1605 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1606
1607 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1608                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1609 {
1610         struct hrtimer *timer;
1611         struct rb_node *node;
1612
1613         while ((node = rb_first(&old_base->active))) {
1614                 timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1615                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1616                 debug_deactivate(timer);
1617
1618                 /*
1619                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1620                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1621                  * under us on another CPU
1622                  */
1623                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1624                 timer->base = new_base;
1625                 /*
1626                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1627                  * reprogram the event device in case the timer
1628                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1629                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1630                  * sort out already expired timers and reprogram the
1631                  * event device.
1632                  */
1633                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1634
1635                 /* Clear the migration state bit */
1636                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1637         }
1638 }
1639
1640 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1641 {
1642         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1643         int i;
1644
1645         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1646         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1647
1648         local_irq_disable();
1649         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1650         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1651         /*
1652          * The caller is globally serialized and nobody else
1653          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1654          */
1655         spin_lock(&new_base->lock);
1656         spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1657
1658         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1659                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1660                                      &new_base->clock_base[i]);
1661         }
1662
1663         spin_unlock(&old_base->lock);
1664         spin_unlock(&new_base->lock);
1665
1666         /* Check, if we got expired work to do */
1667         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1668         local_irq_enable();
1669 }
1670
1671 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1672
1673 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1674                                         unsigned long action, void *hcpu)
1675 {
1676         int scpu = (long)hcpu;
1677
1678         switch (action) {
1679
1680         case CPU_UP_PREPARE:
1681         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1682                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1683                 break;
1684
1685 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1686         case CPU_DYING:
1687         case CPU_DYING_FROZEN:
1688                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1689                 break;
1690         case CPU_DEAD:
1691         case CPU_DEAD_FROZEN:
1692         {
1693                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1694                 migrate_hrtimers(scpu);
1695                 break;
1696         }
1697 #endif
1698
1699         default:
1700                 break;
1701         }
1702
1703         return NOTIFY_OK;
1704 }
1705
1706 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1707         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1708 };
1709
1710 void __init hrtimers_init(void)
1711 {
1712         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1713                           (void *)(long)smp_processor_id());
1714         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1715 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1716         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1717 #endif
1718 }
1719
1720 /**
1721  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1722  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1723  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1724  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1725  *
1726  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1727  * elapsed. The routine will return immediately unless
1728  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1729  *
1730  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1731  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1732  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1733  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1734  *
1735  * You can set the task state as follows -
1736  *
1737  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1738  * pass before the routine returns.
1739  *
1740  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1741  * delivered to the current task.
1742  *
1743  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1744  * routine returns.
1745  *
1746  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1747  */
1748 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1749                                const enum hrtimer_mode mode)
1750 {
1751         struct hrtimer_sleeper t;
1752
1753         /*
1754          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1755          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1756          */
1757         if (expires && !expires->tv64) {
1758                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1759                 return 0;
1760         }
1761
1762         /*
1763          * A NULL parameter means "inifinte"
1764          */
1765         if (!expires) {
1766                 schedule();
1767                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1768                 return -EINTR;
1769         }
1770
1771         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
1772         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1773
1774         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1775
1776         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1777         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1778                 t.task = NULL;
1779
1780         if (likely(t.task))
1781                 schedule();
1782
1783         hrtimer_cancel(&t.timer);
1784         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1785
1786         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1787
1788         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1789 }
1790 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1791
1792 /**
1793  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1794  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1795  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1796  *
1797  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1798  * elapsed. The routine will return immediately unless
1799  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1800  *
1801  * You can set the task state as follows -
1802  *
1803  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1804  * pass before the routine returns.
1805  *
1806  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1807  * delivered to the current task.
1808  *
1809  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1810  * routine returns.
1811  *
1812  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1813  */
1814 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1815                                const enum hrtimer_mode mode)
1816 {
1817         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1818 }
1819 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);