hrtimers: Convert hrtimers to use timerlist infrastructure
[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 = __get_wall_to_monotonic();
94         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
95
96         xtim = timespec_to_ktime(xts);
97         tomono = timespec_to_ktime(tom);
98         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].softirq_time = xtim;
99         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].softirq_time =
100                 ktime_add(xtim, tomono);
101 }
102
103 /*
104  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
105  * single place
106  */
107 #ifdef CONFIG_SMP
108
109 /*
110  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
111  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
112  * locked, and the base itself is locked too.
113  *
114  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
115  * be found on the lists/queues.
116  *
117  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
118  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
119  * locked.
120  */
121 static
122 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
123                                              unsigned long *flags)
124 {
125         struct hrtimer_clock_base *base;
126
127         for (;;) {
128                 base = timer->base;
129                 if (likely(base != NULL)) {
130                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
131                         if (likely(base == timer->base))
132                                 return base;
133                         /* The timer has migrated to another CPU: */
134                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
135                 }
136                 cpu_relax();
137         }
138 }
139
140
141 /*
142  * Get the preferred target CPU for NOHZ
143  */
144 static int hrtimer_get_target(int this_cpu, int pinned)
145 {
146 #ifdef CONFIG_NO_HZ
147         if (!pinned && get_sysctl_timer_migration() && idle_cpu(this_cpu))
148                 return get_nohz_timer_target();
149 #endif
150         return this_cpu;
151 }
152
153 /*
154  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
155  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
156  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
157  *
158  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
159  */
160 static int
161 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
162 {
163 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
164         ktime_t expires;
165
166         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
167                 return 0;
168
169         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
170         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
171 #else
172         return 0;
173 #endif
174 }
175
176 /*
177  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
178  */
179 static inline struct hrtimer_clock_base *
180 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
181                     int pinned)
182 {
183         struct hrtimer_clock_base *new_base;
184         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
185         int this_cpu = smp_processor_id();
186         int cpu = hrtimer_get_target(this_cpu, pinned);
187
188 again:
189         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
190         new_base = &new_cpu_base->clock_base[base->index];
191
192         if (base != new_base) {
193                 /*
194                  * We are trying to move timer to new_base.
195                  * However we can't change timer's base while it is running,
196                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
197                  * the event source in the high resolution case. The softirq
198                  * code will take care of this when the timer function has
199                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
200                  * the timer is enqueued.
201                  */
202                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
203                         return base;
204
205                 /* See the comment in lock_timer_base() */
206                 timer->base = NULL;
207                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
208                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
209
210                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
211                         cpu = this_cpu;
212                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
213                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
214                         timer->base = base;
215                         goto again;
216                 }
217                 timer->base = new_base;
218         }
219         return new_base;
220 }
221
222 #else /* CONFIG_SMP */
223
224 static inline struct hrtimer_clock_base *
225 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
226 {
227         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
228
229         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
230
231         return base;
232 }
233
234 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
235
236 #endif  /* !CONFIG_SMP */
237
238 /*
239  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
240  * too large for inlining:
241  */
242 #if BITS_PER_LONG < 64
243 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
244 /**
245  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
246  * @kt:         addend
247  * @nsec:       the scalar nsec value to add
248  *
249  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
250  */
251 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
252 {
253         ktime_t tmp;
254
255         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
256                 tmp.tv64 = nsec;
257         } else {
258                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
259
260                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
261         }
262
263         return ktime_add(kt, tmp);
264 }
265
266 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
267
268 /**
269  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
270  * @kt:         minuend
271  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
272  *
273  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
274  */
275 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
276 {
277         ktime_t tmp;
278
279         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
280                 tmp.tv64 = nsec;
281         } else {
282                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
283
284                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
285         }
286
287         return ktime_sub(kt, tmp);
288 }
289
290 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
291 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
292
293 /*
294  * Divide a ktime value by a nanosecond value
295  */
296 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
297 {
298         u64 dclc;
299         int sft = 0;
300
301         dclc = ktime_to_ns(kt);
302         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
303         while (div >> 32) {
304                 sft++;
305                 div >>= 1;
306         }
307         dclc >>= sft;
308         do_div(dclc, (unsigned long) div);
309
310         return dclc;
311 }
312 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
313
314 /*
315  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
316  */
317 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
318 {
319         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
320
321         /*
322          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
323          * return to user space in a timespec:
324          */
325         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
326                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
327
328         return res;
329 }
330
331 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
332
333 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
334
335 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
336
337 /*
338  * fixup_init is called when:
339  * - an active object is initialized
340  */
341 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
342 {
343         struct hrtimer *timer = addr;
344
345         switch (state) {
346         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
347                 hrtimer_cancel(timer);
348                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
349                 return 1;
350         default:
351                 return 0;
352         }
353 }
354
355 /*
356  * fixup_activate is called when:
357  * - an active object is activated
358  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
359  */
360 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
361 {
362         switch (state) {
363
364         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
365                 WARN_ON_ONCE(1);
366                 return 0;
367
368         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
369                 WARN_ON(1);
370
371         default:
372                 return 0;
373         }
374 }
375
376 /*
377  * fixup_free is called when:
378  * - an active object is freed
379  */
380 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
381 {
382         struct hrtimer *timer = addr;
383
384         switch (state) {
385         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
386                 hrtimer_cancel(timer);
387                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
388                 return 1;
389         default:
390                 return 0;
391         }
392 }
393
394 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
395         .name           = "hrtimer",
396         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
397         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
398         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
399 };
400
401 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
402 {
403         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
404 }
405
406 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
407 {
408         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
409 }
410
411 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
412 {
413         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
414 }
415
416 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
417 {
418         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
419 }
420
421 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
422                            enum hrtimer_mode mode);
423
424 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
425                            enum hrtimer_mode mode)
426 {
427         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
428         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
429 }
430 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
431
432 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
433 {
434         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
435 }
436
437 #else
438 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
439 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
440 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
441 #endif
442
443 static inline void
444 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
445            enum hrtimer_mode mode)
446 {
447         debug_hrtimer_init(timer);
448         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
449 }
450
451 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
452 {
453         debug_hrtimer_activate(timer);
454         trace_hrtimer_start(timer);
455 }
456
457 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
458 {
459         debug_hrtimer_deactivate(timer);
460         trace_hrtimer_cancel(timer);
461 }
462
463 /* High resolution timer related functions */
464 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
465
466 /*
467  * High resolution timer enabled ?
468  */
469 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
470
471 /*
472  * Enable / Disable high resolution mode
473  */
474 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
475 {
476         if (!strcmp(str, "off"))
477                 hrtimer_hres_enabled = 0;
478         else if (!strcmp(str, "on"))
479                 hrtimer_hres_enabled = 1;
480         else
481                 return 0;
482         return 1;
483 }
484
485 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
486
487 /*
488  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
489  */
490 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
491 {
492         return hrtimer_hres_enabled;
493 }
494
495 /*
496  * Is the high resolution mode active ?
497  */
498 static inline int hrtimer_hres_active(void)
499 {
500         return __get_cpu_var(hrtimer_bases).hres_active;
501 }
502
503 /*
504  * Reprogram the event source with checking both queues for the
505  * next event
506  * Called with interrupts disabled and base->lock held
507  */
508 static void
509 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
510 {
511         int i;
512         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
513         ktime_t expires, expires_next;
514
515         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
516
517         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
518                 struct hrtimer *timer;
519                 struct timerqueue_node *next;
520
521                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
522                 if (!next)
523                         continue;
524                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
525
526                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
527                 /*
528                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
529                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
530                  * false positive in clockevents_program_event()
531                  */
532                 if (expires.tv64 < 0)
533                         expires.tv64 = 0;
534                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
535                         expires_next = expires;
536         }
537
538         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
539                 return;
540
541         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
542
543         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
544                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
545 }
546
547 /*
548  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
549  *
550  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
551  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
552  * which the clock event device was armed.
553  *
554  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
555  */
556 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
557                              struct hrtimer_clock_base *base)
558 {
559         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
560         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
561         int res;
562
563         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
564
565         /*
566          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
567          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
568          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
569          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
570          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
571          */
572         if (hrtimer_callback_running(timer))
573                 return 0;
574
575         /*
576          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
577          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
578          * about that, just avoid to call into the tick code, which
579          * has now objections against negative expiry values.
580          */
581         if (expires.tv64 < 0)
582                 return -ETIME;
583
584         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
585                 return 0;
586
587         /*
588          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
589          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
590          * which we enforced in the hang detection. We want the system
591          * to make progress.
592          */
593         if (cpu_base->hang_detected)
594                 return 0;
595
596         /*
597          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
598          */
599         res = tick_program_event(expires, 0);
600         if (!IS_ERR_VALUE(res))
601                 cpu_base->expires_next = expires;
602         return res;
603 }
604
605
606 /*
607  * Retrigger next event is called after clock was set
608  *
609  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
610  */
611 static void retrigger_next_event(void *arg)
612 {
613         struct hrtimer_cpu_base *base;
614         struct timespec realtime_offset, wtm;
615         unsigned long seq;
616
617         if (!hrtimer_hres_active())
618                 return;
619
620         do {
621                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
622                 wtm = __get_wall_to_monotonic();
623         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
624         set_normalized_timespec(&realtime_offset, -wtm.tv_sec, -wtm.tv_nsec);
625
626         base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
627
628         /* Adjust CLOCK_REALTIME offset */
629         raw_spin_lock(&base->lock);
630         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].offset =
631                 timespec_to_ktime(realtime_offset);
632
633         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
634         raw_spin_unlock(&base->lock);
635 }
636
637 /*
638  * Clock realtime was set
639  *
640  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
641  * clock.
642  *
643  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
644  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
645  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
646  * call the high resolution interrupt code.
647  */
648 void clock_was_set(void)
649 {
650         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
651         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
652 }
653
654 /*
655  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
656  * interrupt (on the local CPU):
657  */
658 void hres_timers_resume(void)
659 {
660         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
661                   KERN_INFO "hres_timers_resume() called with IRQs enabled!");
662
663         retrigger_next_event(NULL);
664 }
665
666 /*
667  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
668  */
669 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
670 {
671         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
672         base->hres_active = 0;
673 }
674
675 /*
676  * Initialize the high resolution related parts of a hrtimer
677  */
678 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer)
679 {
680 }
681
682
683 /*
684  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
685  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
686  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
687  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
688  */
689 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
690                                             struct hrtimer_clock_base *base,
691                                             int wakeup)
692 {
693         if (base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base)) {
694                 if (wakeup) {
695                         raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
696                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
697                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
698                 } else
699                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
700
701                 return 1;
702         }
703
704         return 0;
705 }
706
707 /*
708  * Switch to high resolution mode
709  */
710 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
711 {
712         int cpu = smp_processor_id();
713         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
714         unsigned long flags;
715
716         if (base->hres_active)
717                 return 1;
718
719         local_irq_save(flags);
720
721         if (tick_init_highres()) {
722                 local_irq_restore(flags);
723                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
724                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
725                 return 0;
726         }
727         base->hres_active = 1;
728         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].resolution = KTIME_HIGH_RES;
729         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].resolution = KTIME_HIGH_RES;
730
731         tick_setup_sched_timer();
732
733         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
734         retrigger_next_event(NULL);
735         local_irq_restore(flags);
736         return 1;
737 }
738
739 #else
740
741 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
742 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
743 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
744 static inline void
745 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
746 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
747                                             struct hrtimer_clock_base *base,
748                                             int wakeup)
749 {
750         return 0;
751 }
752 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
753 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer) { }
754
755 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
756
757 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
758 {
759 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
760         if (timer->start_site)
761                 return;
762         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
763         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
764         timer->start_pid = current->pid;
765 #endif
766 }
767
768 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
769 {
770 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
771         timer->start_site = NULL;
772 #endif
773 }
774
775 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
776 {
777 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
778         if (likely(!timer_stats_active))
779                 return;
780         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
781                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
782 #endif
783 }
784
785 /*
786  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
787  */
788 static inline
789 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
790 {
791         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
792 }
793
794 /**
795  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
796  * @timer:      hrtimer to forward
797  * @now:        forward past this time
798  * @interval:   the interval to forward
799  *
800  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
801  * Returns the number of overruns.
802  */
803 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
804 {
805         u64 orun = 1;
806         ktime_t delta;
807
808         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
809
810         if (delta.tv64 < 0)
811                 return 0;
812
813         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
814                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
815
816         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
817                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
818
819                 orun = ktime_divns(delta, incr);
820                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
821                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
822                         return orun;
823                 /*
824                  * This (and the ktime_add() below) is the
825                  * correction for exact:
826                  */
827                 orun++;
828         }
829         hrtimer_add_expires(timer, interval);
830
831         return orun;
832 }
833 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
834
835 /*
836  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
837  *
838  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
839  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
840  *
841  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
842  */
843 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
844                            struct hrtimer_clock_base *base)
845 {
846         debug_activate(timer);
847
848         timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
849
850         /*
851          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
852          * state of a possibly running callback.
853          */
854         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
855
856         return (&timer->node == base->active.next);
857 }
858
859 /*
860  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
861  *
862  * Caller must hold the base lock.
863  *
864  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
865  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
866  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
867  * anyway (e.g. timer interrupt)
868  */
869 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
870                              struct hrtimer_clock_base *base,
871                              unsigned long newstate, int reprogram)
872 {
873         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
874                 goto out;
875
876         if (&timer->node == timerqueue_getnext(&base->active)) {
877 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
878                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
879                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
880                         ktime_t expires;
881
882                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
883                                             base->offset);
884                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
885                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
886                 }
887 #endif
888         }
889         timerqueue_del(&base->active, &timer->node);
890 out:
891         timer->state = newstate;
892 }
893
894 /*
895  * remove hrtimer, called with base lock held
896  */
897 static inline int
898 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
899 {
900         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
901                 int reprogram;
902
903                 /*
904                  * Remove the timer and force reprogramming when high
905                  * resolution mode is active and the timer is on the current
906                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
907                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
908                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
909                  * rare case and less expensive than a smp call.
910                  */
911                 debug_deactivate(timer);
912                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
913                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
914                 __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE,
915                                  reprogram);
916                 return 1;
917         }
918         return 0;
919 }
920
921 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
922                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
923                 int wakeup)
924 {
925         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
926         unsigned long flags;
927         int ret, leftmost;
928
929         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
930
931         /* Remove an active timer from the queue: */
932         ret = remove_hrtimer(timer, base);
933
934         /* Switch the timer base, if necessary: */
935         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
936
937         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
938                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
939                 /*
940                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
941                  * to signal that they simply return xtime in
942                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
943                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
944                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
945                  */
946 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
947                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
948 #endif
949         }
950
951         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
952
953         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
954
955         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
956
957         /*
958          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
959          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
960          *
961          * XXX send_remote_softirq() ?
962          */
963         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases))
964                 hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base, wakeup);
965
966         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
967
968         return ret;
969 }
970
971 /**
972  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
973  * @timer:      the timer to be added
974  * @tim:        expiry time
975  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
976  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
977  *
978  * Returns:
979  *  0 on success
980  *  1 when the timer was active
981  */
982 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
983                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
984 {
985         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
986 }
987 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
988
989 /**
990  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
991  * @timer:      the timer to be added
992  * @tim:        expiry time
993  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
994  *
995  * Returns:
996  *  0 on success
997  *  1 when the timer was active
998  */
999 int
1000 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1001 {
1002         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1003 }
1004 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1005
1006
1007 /**
1008  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1009  * @timer:      hrtimer to stop
1010  *
1011  * Returns:
1012  *  0 when the timer was not active
1013  *  1 when the timer was active
1014  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1015  *    cannot be stopped
1016  */
1017 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1018 {
1019         struct hrtimer_clock_base *base;
1020         unsigned long flags;
1021         int ret = -1;
1022
1023         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1024
1025         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1026                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1027
1028         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1029
1030         return ret;
1031
1032 }
1033 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1034
1035 /**
1036  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1037  * @timer:      the timer to be cancelled
1038  *
1039  * Returns:
1040  *  0 when the timer was not active
1041  *  1 when the timer was active
1042  */
1043 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1044 {
1045         for (;;) {
1046                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1047
1048                 if (ret >= 0)
1049                         return ret;
1050                 cpu_relax();
1051         }
1052 }
1053 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1054
1055 /**
1056  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1057  * @timer:      the timer to read
1058  */
1059 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1060 {
1061         struct hrtimer_clock_base *base;
1062         unsigned long flags;
1063         ktime_t rem;
1064
1065         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1066         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1067         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1068
1069         return rem;
1070 }
1071 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1072
1073 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1074 /**
1075  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1076  *
1077  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1078  * is pending.
1079  */
1080 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1081 {
1082         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1083         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1084         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1085         unsigned long flags;
1086         int i;
1087
1088         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1089
1090         if (!hrtimer_hres_active()) {
1091                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1092                         struct hrtimer *timer;
1093                         struct timerqueue_node *next;
1094
1095                         next = timerqueue_getnext(&base->active);
1096                         if (!next)
1097                                 continue;
1098
1099                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
1100                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1101                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1102                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1103                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1104                 }
1105         }
1106
1107         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1108
1109         if (mindelta.tv64 < 0)
1110                 mindelta.tv64 = 0;
1111         return mindelta;
1112 }
1113 #endif
1114
1115 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1116                            enum hrtimer_mode mode)
1117 {
1118         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1119
1120         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1121
1122         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1123
1124         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1125                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1126
1127         timer->base = &cpu_base->clock_base[clock_id];
1128         hrtimer_init_timer_hres(timer);
1129         timerqueue_init(&timer->node);
1130
1131 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1132         timer->start_site = NULL;
1133         timer->start_pid = -1;
1134         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1135 #endif
1136 }
1137
1138 /**
1139  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1140  * @timer:      the timer to be initialized
1141  * @clock_id:   the clock to be used
1142  * @mode:       timer mode abs/rel
1143  */
1144 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1145                   enum hrtimer_mode mode)
1146 {
1147         debug_init(timer, clock_id, mode);
1148         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1149 }
1150 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1151
1152 /**
1153  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1154  * @which_clock: which clock to query
1155  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1156  *
1157  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1158  * variable pointed to by @tp.
1159  */
1160 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1161 {
1162         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1163
1164         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1165         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[which_clock].resolution);
1166
1167         return 0;
1168 }
1169 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1170
1171 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1172 {
1173         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1174         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1175         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1176         int restart;
1177
1178         WARN_ON(!irqs_disabled());
1179
1180         debug_deactivate(timer);
1181         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1182         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1183         fn = timer->function;
1184
1185         /*
1186          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1187          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1188          * the timer base.
1189          */
1190         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1191         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1192         restart = fn(timer);
1193         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1194         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1195
1196         /*
1197          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1198          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1199          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1200          */
1201         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1202                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1203                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1204         }
1205         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1206 }
1207
1208 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1209
1210 /*
1211  * High resolution timer interrupt
1212  * Called with interrupts disabled
1213  */
1214 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1215 {
1216         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1217         struct hrtimer_clock_base *base;
1218         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1219         int i, retries = 0;
1220
1221         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1222         cpu_base->nr_events++;
1223         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1224
1225         entry_time = now = ktime_get();
1226 retry:
1227         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1228
1229         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1230         /*
1231          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1232          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1233          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1234          * timers which run their callback and need to be requeued on
1235          * this CPU.
1236          */
1237         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1238
1239         base = cpu_base->clock_base;
1240
1241         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1242                 ktime_t basenow;
1243                 struct timerqueue_node *node;
1244
1245                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1246
1247                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1248                         struct hrtimer *timer;
1249
1250                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1251
1252                         /*
1253                          * The immediate goal for using the softexpires is
1254                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1255                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1256                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1257                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1258                          * overlapping intervals and instead use the simple
1259                          * BST we already have.
1260                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1261                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1262                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1263                          */
1264
1265                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1266                                 ktime_t expires;
1267
1268                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1269                                                     base->offset);
1270                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1271                                         expires_next = expires;
1272                                 break;
1273                         }
1274
1275                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1276                 }
1277                 base++;
1278         }
1279
1280         /*
1281          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1282          * against it.
1283          */
1284         cpu_base->expires_next = expires_next;
1285         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1286
1287         /* Reprogramming necessary ? */
1288         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1289             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1290                 cpu_base->hang_detected = 0;
1291                 return;
1292         }
1293
1294         /*
1295          * The next timer was already expired due to:
1296          * - tracing
1297          * - long lasting callbacks
1298          * - being scheduled away when running in a VM
1299          *
1300          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1301          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1302          * overreacting on some spurious event.
1303          */
1304         now = ktime_get();
1305         cpu_base->nr_retries++;
1306         if (++retries < 3)
1307                 goto retry;
1308         /*
1309          * Give the system a chance to do something else than looping
1310          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1311          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1312          * time away.
1313          */
1314         cpu_base->nr_hangs++;
1315         cpu_base->hang_detected = 1;
1316         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1317         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1318                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1319         /*
1320          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1321          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1322          */
1323         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1324                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1325         else
1326                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1327         tick_program_event(expires_next, 1);
1328         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1329                     ktime_to_ns(delta));
1330 }
1331
1332 /*
1333  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1334  * disabled.
1335  */
1336 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1337 {
1338         struct tick_device *td;
1339
1340         if (!hrtimer_hres_active())
1341                 return;
1342
1343         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1344         if (td && td->evtdev)
1345                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1346 }
1347
1348 /**
1349  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1350  *
1351  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1352  * the current cpu and check if there are any timers for which
1353  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1354  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1355  *
1356  */
1357 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1358 {
1359         unsigned long flags;
1360
1361         local_irq_save(flags);
1362         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1363         local_irq_restore(flags);
1364 }
1365
1366 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1367 {
1368         hrtimer_peek_ahead_timers();
1369 }
1370
1371 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1372
1373 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1374
1375 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1376
1377 /*
1378  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1379  *
1380  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1381  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1382  * not been done yet.
1383  */
1384 void hrtimer_run_pending(void)
1385 {
1386         if (hrtimer_hres_active())
1387                 return;
1388
1389         /*
1390          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1391          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1392          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1393          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1394          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1395          * deadlock vs. xtime_lock.
1396          */
1397         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1398                 hrtimer_switch_to_hres();
1399 }
1400
1401 /*
1402  * Called from hardirq context every jiffy
1403  */
1404 void hrtimer_run_queues(void)
1405 {
1406         struct timerqueue_node *node;
1407         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1408         struct hrtimer_clock_base *base;
1409         int index, gettime = 1;
1410
1411         if (hrtimer_hres_active())
1412                 return;
1413
1414         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1415                 struct timerqueue_node *next;
1416
1417                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1418                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
1419                 if (!next)
1420                         continue;
1421
1422                 if (gettime) {
1423                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1424                         gettime = 0;
1425                 }
1426
1427                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1428
1429                 while ((node = next)) {
1430                         struct hrtimer *timer;
1431
1432                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1433                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1434                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1435                                 break;
1436
1437                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1438                 }
1439                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1440         }
1441 }
1442
1443 /*
1444  * Sleep related functions:
1445  */
1446 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1447 {
1448         struct hrtimer_sleeper *t =
1449                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1450         struct task_struct *task = t->task;
1451
1452         t->task = NULL;
1453         if (task)
1454                 wake_up_process(task);
1455
1456         return HRTIMER_NORESTART;
1457 }
1458
1459 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1460 {
1461         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1462         sl->task = task;
1463 }
1464 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1465
1466 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1467 {
1468         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1469
1470         do {
1471                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1472                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1473                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1474                         t->task = NULL;
1475
1476                 if (likely(t->task))
1477                         schedule();
1478
1479                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1480                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1481
1482         } while (t->task && !signal_pending(current));
1483
1484         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1485
1486         return t->task == NULL;
1487 }
1488
1489 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1490 {
1491         struct timespec rmt;
1492         ktime_t rem;
1493
1494         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1495         if (rem.tv64 <= 0)
1496                 return 0;
1497         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1498
1499         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1500                 return -EFAULT;
1501
1502         return 1;
1503 }
1504
1505 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1506 {
1507         struct hrtimer_sleeper t;
1508         struct timespec __user  *rmtp;
1509         int ret = 0;
1510
1511         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.index,
1512                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1513         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1514
1515         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1516                 goto out;
1517
1518         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1519         if (rmtp) {
1520                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1521                 if (ret <= 0)
1522                         goto out;
1523         }
1524
1525         /* The other values in restart are already filled in */
1526         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1527 out:
1528         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1529         return ret;
1530 }
1531
1532 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1533                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1534 {
1535         struct restart_block *restart;
1536         struct hrtimer_sleeper t;
1537         int ret = 0;
1538         unsigned long slack;
1539
1540         slack = current->timer_slack_ns;
1541         if (rt_task(current))
1542                 slack = 0;
1543
1544         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1545         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1546         if (do_nanosleep(&t, mode))
1547                 goto out;
1548
1549         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1550         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1551                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1552                 goto out;
1553         }
1554
1555         if (rmtp) {
1556                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1557                 if (ret <= 0)
1558                         goto out;
1559         }
1560
1561         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1562         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1563         restart->nanosleep.index = t.timer.base->index;
1564         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1565         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1566
1567         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1568 out:
1569         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1570         return ret;
1571 }
1572
1573 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1574                 struct timespec __user *, rmtp)
1575 {
1576         struct timespec tu;
1577
1578         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1579                 return -EFAULT;
1580
1581         if (!timespec_valid(&tu))
1582                 return -EINVAL;
1583
1584         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1585 }
1586
1587 /*
1588  * Functions related to boot-time initialization:
1589  */
1590 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1591 {
1592         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1593         int i;
1594
1595         raw_spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1596
1597         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1598                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1599                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1600         }
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 timerqueue_node *node;
1612
1613         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1614                 timer = container_of(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         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1656         raw_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         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1664         raw_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_clock - 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  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1726  */
1727 int __sched
1728 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1729                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1730 {
1731         struct hrtimer_sleeper t;
1732
1733         /*
1734          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1735          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1736          */
1737         if (expires && !expires->tv64) {
1738                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1739                 return 0;
1740         }
1741
1742         /*
1743          * A NULL parameter means "inifinte"
1744          */
1745         if (!expires) {
1746                 schedule();
1747                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1748                 return -EINTR;
1749         }
1750
1751         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1752         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1753
1754         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1755
1756         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1757         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1758                 t.task = NULL;
1759
1760         if (likely(t.task))
1761                 schedule();
1762
1763         hrtimer_cancel(&t.timer);
1764         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1765
1766         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1767
1768         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1769 }
1770
1771 /**
1772  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1773  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1774  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1775  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1776  *
1777  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1778  * elapsed. The routine will return immediately unless
1779  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1780  *
1781  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1782  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1783  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1784  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1785  *
1786  * You can set the task state as follows -
1787  *
1788  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1789  * pass before the routine returns.
1790  *
1791  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1792  * delivered to the current task.
1793  *
1794  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1795  * routine returns.
1796  *
1797  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1798  */
1799 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1800                                      const enum hrtimer_mode mode)
1801 {
1802         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1803                                               CLOCK_MONOTONIC);
1804 }
1805 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1806
1807 /**
1808  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1809  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1810  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1811  *
1812  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1813  * elapsed. The routine will return immediately unless
1814  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1815  *
1816  * You can set the task state as follows -
1817  *
1818  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1819  * pass before the routine returns.
1820  *
1821  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1822  * delivered to the current task.
1823  *
1824  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1825  * routine returns.
1826  *
1827  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1828  */
1829 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1830                                const enum hrtimer_mode mode)
1831 {
1832         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1833 }
1834 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);