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