[PATCH] memory hotadd fixes: find_next_system_ram catch range fix
[linux-2.6.git] / kernel / timer.c
1 /*
2  *  linux/kernel/timer.c
3  *
4  *  Kernel internal timers, kernel timekeeping, basic process system calls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
7  *
8  *  1997-01-28  Modified by Finn Arne Gangstad to make timers scale better.
9  *
10  *  1997-09-10  Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
11  *              "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
12  *  1998-12-24  Fixed a xtime SMP race (we need the xtime_lock rw spinlock to
13  *              serialize accesses to xtime/lost_ticks).
14  *                              Copyright (C) 1998  Andrea Arcangeli
15  *  1999-03-10  Improved NTP compatibility by Ulrich Windl
16  *  2002-05-31  Move sys_sysinfo here and make its locking sane, Robert Love
17  *  2000-10-05  Implemented scalable SMP per-CPU timer handling.
18  *                              Copyright (C) 2000, 2001, 2002  Ingo Molnar
19  *              Designed by David S. Miller, Alexey Kuznetsov and Ingo Molnar
20  */
21
22 #include <linux/kernel_stat.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/interrupt.h>
25 #include <linux/percpu.h>
26 #include <linux/init.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/swap.h>
29 #include <linux/notifier.h>
30 #include <linux/thread_info.h>
31 #include <linux/time.h>
32 #include <linux/jiffies.h>
33 #include <linux/posix-timers.h>
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/syscalls.h>
36 #include <linux/delay.h>
37
38 #include <asm/uaccess.h>
39 #include <asm/unistd.h>
40 #include <asm/div64.h>
41 #include <asm/timex.h>
42 #include <asm/io.h>
43
44 #ifdef CONFIG_TIME_INTERPOLATION
45 static void time_interpolator_update(long delta_nsec);
46 #else
47 #define time_interpolator_update(x)
48 #endif
49
50 u64 jiffies_64 __cacheline_aligned_in_smp = INITIAL_JIFFIES;
51
52 EXPORT_SYMBOL(jiffies_64);
53
54 /*
55  * per-CPU timer vector definitions:
56  */
57 #define TVN_BITS (CONFIG_BASE_SMALL ? 4 : 6)
58 #define TVR_BITS (CONFIG_BASE_SMALL ? 6 : 8)
59 #define TVN_SIZE (1 << TVN_BITS)
60 #define TVR_SIZE (1 << TVR_BITS)
61 #define TVN_MASK (TVN_SIZE - 1)
62 #define TVR_MASK (TVR_SIZE - 1)
63
64 typedef struct tvec_s {
65         struct list_head vec[TVN_SIZE];
66 } tvec_t;
67
68 typedef struct tvec_root_s {
69         struct list_head vec[TVR_SIZE];
70 } tvec_root_t;
71
72 struct tvec_t_base_s {
73         spinlock_t lock;
74         struct timer_list *running_timer;
75         unsigned long timer_jiffies;
76         tvec_root_t tv1;
77         tvec_t tv2;
78         tvec_t tv3;
79         tvec_t tv4;
80         tvec_t tv5;
81 } ____cacheline_aligned_in_smp;
82
83 typedef struct tvec_t_base_s tvec_base_t;
84
85 tvec_base_t boot_tvec_bases;
86 EXPORT_SYMBOL(boot_tvec_bases);
87 static DEFINE_PER_CPU(tvec_base_t *, tvec_bases) = &boot_tvec_bases;
88
89 static inline void set_running_timer(tvec_base_t *base,
90                                         struct timer_list *timer)
91 {
92 #ifdef CONFIG_SMP
93         base->running_timer = timer;
94 #endif
95 }
96
97 static void internal_add_timer(tvec_base_t *base, struct timer_list *timer)
98 {
99         unsigned long expires = timer->expires;
100         unsigned long idx = expires - base->timer_jiffies;
101         struct list_head *vec;
102
103         if (idx < TVR_SIZE) {
104                 int i = expires & TVR_MASK;
105                 vec = base->tv1.vec + i;
106         } else if (idx < 1 << (TVR_BITS + TVN_BITS)) {
107                 int i = (expires >> TVR_BITS) & TVN_MASK;
108                 vec = base->tv2.vec + i;
109         } else if (idx < 1 << (TVR_BITS + 2 * TVN_BITS)) {
110                 int i = (expires >> (TVR_BITS + TVN_BITS)) & TVN_MASK;
111                 vec = base->tv3.vec + i;
112         } else if (idx < 1 << (TVR_BITS + 3 * TVN_BITS)) {
113                 int i = (expires >> (TVR_BITS + 2 * TVN_BITS)) & TVN_MASK;
114                 vec = base->tv4.vec + i;
115         } else if ((signed long) idx < 0) {
116                 /*
117                  * Can happen if you add a timer with expires == jiffies,
118                  * or you set a timer to go off in the past
119                  */
120                 vec = base->tv1.vec + (base->timer_jiffies & TVR_MASK);
121         } else {
122                 int i;
123                 /* If the timeout is larger than 0xffffffff on 64-bit
124                  * architectures then we use the maximum timeout:
125                  */
126                 if (idx > 0xffffffffUL) {
127                         idx = 0xffffffffUL;
128                         expires = idx + base->timer_jiffies;
129                 }
130                 i = (expires >> (TVR_BITS + 3 * TVN_BITS)) & TVN_MASK;
131                 vec = base->tv5.vec + i;
132         }
133         /*
134          * Timers are FIFO:
135          */
136         list_add_tail(&timer->entry, vec);
137 }
138
139 /***
140  * init_timer - initialize a timer.
141  * @timer: the timer to be initialized
142  *
143  * init_timer() must be done to a timer prior calling *any* of the
144  * other timer functions.
145  */
146 void fastcall init_timer(struct timer_list *timer)
147 {
148         timer->entry.next = NULL;
149         timer->base = __raw_get_cpu_var(tvec_bases);
150 }
151 EXPORT_SYMBOL(init_timer);
152
153 static inline void detach_timer(struct timer_list *timer,
154                                         int clear_pending)
155 {
156         struct list_head *entry = &timer->entry;
157
158         __list_del(entry->prev, entry->next);
159         if (clear_pending)
160                 entry->next = NULL;
161         entry->prev = LIST_POISON2;
162 }
163
164 /*
165  * We are using hashed locking: holding per_cpu(tvec_bases).lock
166  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
167  * locked, and the base itself is locked too.
168  *
169  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
170  * be found on ->tvX lists.
171  *
172  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
173  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
174  * locked.
175  */
176 static tvec_base_t *lock_timer_base(struct timer_list *timer,
177                                         unsigned long *flags)
178 {
179         tvec_base_t *base;
180
181         for (;;) {
182                 base = timer->base;
183                 if (likely(base != NULL)) {
184                         spin_lock_irqsave(&base->lock, *flags);
185                         if (likely(base == timer->base))
186                                 return base;
187                         /* The timer has migrated to another CPU */
188                         spin_unlock_irqrestore(&base->lock, *flags);
189                 }
190                 cpu_relax();
191         }
192 }
193
194 int __mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
195 {
196         tvec_base_t *base, *new_base;
197         unsigned long flags;
198         int ret = 0;
199
200         BUG_ON(!timer->function);
201
202         base = lock_timer_base(timer, &flags);
203
204         if (timer_pending(timer)) {
205                 detach_timer(timer, 0);
206                 ret = 1;
207         }
208
209         new_base = __get_cpu_var(tvec_bases);
210
211         if (base != new_base) {
212                 /*
213                  * We are trying to schedule the timer on the local CPU.
214                  * However we can't change timer's base while it is running,
215                  * otherwise del_timer_sync() can't detect that the timer's
216                  * handler yet has not finished. This also guarantees that
217                  * the timer is serialized wrt itself.
218                  */
219                 if (likely(base->running_timer != timer)) {
220                         /* See the comment in lock_timer_base() */
221                         timer->base = NULL;
222                         spin_unlock(&base->lock);
223                         base = new_base;
224                         spin_lock(&base->lock);
225                         timer->base = base;
226                 }
227         }
228
229         timer->expires = expires;
230         internal_add_timer(base, timer);
231         spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
232
233         return ret;
234 }
235
236 EXPORT_SYMBOL(__mod_timer);
237
238 /***
239  * add_timer_on - start a timer on a particular CPU
240  * @timer: the timer to be added
241  * @cpu: the CPU to start it on
242  *
243  * This is not very scalable on SMP. Double adds are not possible.
244  */
245 void add_timer_on(struct timer_list *timer, int cpu)
246 {
247         tvec_base_t *base = per_cpu(tvec_bases, cpu);
248         unsigned long flags;
249
250         BUG_ON(timer_pending(timer) || !timer->function);
251         spin_lock_irqsave(&base->lock, flags);
252         timer->base = base;
253         internal_add_timer(base, timer);
254         spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
255 }
256
257
258 /***
259  * mod_timer - modify a timer's timeout
260  * @timer: the timer to be modified
261  *
262  * mod_timer is a more efficient way to update the expire field of an
263  * active timer (if the timer is inactive it will be activated)
264  *
265  * mod_timer(timer, expires) is equivalent to:
266  *
267  *     del_timer(timer); timer->expires = expires; add_timer(timer);
268  *
269  * Note that if there are multiple unserialized concurrent users of the
270  * same timer, then mod_timer() is the only safe way to modify the timeout,
271  * since add_timer() cannot modify an already running timer.
272  *
273  * The function returns whether it has modified a pending timer or not.
274  * (ie. mod_timer() of an inactive timer returns 0, mod_timer() of an
275  * active timer returns 1.)
276  */
277 int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
278 {
279         BUG_ON(!timer->function);
280
281         /*
282          * This is a common optimization triggered by the
283          * networking code - if the timer is re-modified
284          * to be the same thing then just return:
285          */
286         if (timer->expires == expires && timer_pending(timer))
287                 return 1;
288
289         return __mod_timer(timer, expires);
290 }
291
292 EXPORT_SYMBOL(mod_timer);
293
294 /***
295  * del_timer - deactive a timer.
296  * @timer: the timer to be deactivated
297  *
298  * del_timer() deactivates a timer - this works on both active and inactive
299  * timers.
300  *
301  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
302  * (ie. del_timer() of an inactive timer returns 0, del_timer() of an
303  * active timer returns 1.)
304  */
305 int del_timer(struct timer_list *timer)
306 {
307         tvec_base_t *base;
308         unsigned long flags;
309         int ret = 0;
310
311         if (timer_pending(timer)) {
312                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
313                 if (timer_pending(timer)) {
314                         detach_timer(timer, 1);
315                         ret = 1;
316                 }
317                 spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
318         }
319
320         return ret;
321 }
322
323 EXPORT_SYMBOL(del_timer);
324
325 #ifdef CONFIG_SMP
326 /*
327  * This function tries to deactivate a timer. Upon successful (ret >= 0)
328  * exit the timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
329  *
330  * It must not be called from interrupt contexts.
331  */
332 int try_to_del_timer_sync(struct timer_list *timer)
333 {
334         tvec_base_t *base;
335         unsigned long flags;
336         int ret = -1;
337
338         base = lock_timer_base(timer, &flags);
339
340         if (base->running_timer == timer)
341                 goto out;
342
343         ret = 0;
344         if (timer_pending(timer)) {
345                 detach_timer(timer, 1);
346                 ret = 1;
347         }
348 out:
349         spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
350
351         return ret;
352 }
353
354 /***
355  * del_timer_sync - deactivate a timer and wait for the handler to finish.
356  * @timer: the timer to be deactivated
357  *
358  * This function only differs from del_timer() on SMP: besides deactivating
359  * the timer it also makes sure the handler has finished executing on other
360  * CPUs.
361  *
362  * Synchronization rules: callers must prevent restarting of the timer,
363  * otherwise this function is meaningless. It must not be called from
364  * interrupt contexts. The caller must not hold locks which would prevent
365  * completion of the timer's handler. The timer's handler must not call
366  * add_timer_on(). Upon exit the timer is not queued and the handler is
367  * not running on any CPU.
368  *
369  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
370  */
371 int del_timer_sync(struct timer_list *timer)
372 {
373         for (;;) {
374                 int ret = try_to_del_timer_sync(timer);
375                 if (ret >= 0)
376                         return ret;
377                 cpu_relax();
378         }
379 }
380
381 EXPORT_SYMBOL(del_timer_sync);
382 #endif
383
384 static int cascade(tvec_base_t *base, tvec_t *tv, int index)
385 {
386         /* cascade all the timers from tv up one level */
387         struct timer_list *timer, *tmp;
388         struct list_head tv_list;
389
390         list_replace_init(tv->vec + index, &tv_list);
391
392         /*
393          * We are removing _all_ timers from the list, so we
394          * don't have to detach them individually.
395          */
396         list_for_each_entry_safe(timer, tmp, &tv_list, entry) {
397                 BUG_ON(timer->base != base);
398                 internal_add_timer(base, timer);
399         }
400
401         return index;
402 }
403
404 /***
405  * __run_timers - run all expired timers (if any) on this CPU.
406  * @base: the timer vector to be processed.
407  *
408  * This function cascades all vectors and executes all expired timer
409  * vectors.
410  */
411 #define INDEX(N) ((base->timer_jiffies >> (TVR_BITS + (N) * TVN_BITS)) & TVN_MASK)
412
413 static inline void __run_timers(tvec_base_t *base)
414 {
415         struct timer_list *timer;
416
417         spin_lock_irq(&base->lock);
418         while (time_after_eq(jiffies, base->timer_jiffies)) {
419                 struct list_head work_list;
420                 struct list_head *head = &work_list;
421                 int index = base->timer_jiffies & TVR_MASK;
422
423                 /*
424                  * Cascade timers:
425                  */
426                 if (!index &&
427                         (!cascade(base, &base->tv2, INDEX(0))) &&
428                                 (!cascade(base, &base->tv3, INDEX(1))) &&
429                                         !cascade(base, &base->tv4, INDEX(2)))
430                         cascade(base, &base->tv5, INDEX(3));
431                 ++base->timer_jiffies;
432                 list_replace_init(base->tv1.vec + index, &work_list);
433                 while (!list_empty(head)) {
434                         void (*fn)(unsigned long);
435                         unsigned long data;
436
437                         timer = list_entry(head->next,struct timer_list,entry);
438                         fn = timer->function;
439                         data = timer->data;
440
441                         set_running_timer(base, timer);
442                         detach_timer(timer, 1);
443                         spin_unlock_irq(&base->lock);
444                         {
445                                 int preempt_count = preempt_count();
446                                 fn(data);
447                                 if (preempt_count != preempt_count()) {
448                                         printk(KERN_WARNING "huh, entered %p "
449                                                "with preempt_count %08x, exited"
450                                                " with %08x?\n",
451                                                fn, preempt_count,
452                                                preempt_count());
453                                         BUG();
454                                 }
455                         }
456                         spin_lock_irq(&base->lock);
457                 }
458         }
459         set_running_timer(base, NULL);
460         spin_unlock_irq(&base->lock);
461 }
462
463 #ifdef CONFIG_NO_IDLE_HZ
464 /*
465  * Find out when the next timer event is due to happen. This
466  * is used on S/390 to stop all activity when a cpus is idle.
467  * This functions needs to be called disabled.
468  */
469 unsigned long next_timer_interrupt(void)
470 {
471         tvec_base_t *base;
472         struct list_head *list;
473         struct timer_list *nte;
474         unsigned long expires;
475         unsigned long hr_expires = MAX_JIFFY_OFFSET;
476         ktime_t hr_delta;
477         tvec_t *varray[4];
478         int i, j;
479
480         hr_delta = hrtimer_get_next_event();
481         if (hr_delta.tv64 != KTIME_MAX) {
482                 struct timespec tsdelta;
483                 tsdelta = ktime_to_timespec(hr_delta);
484                 hr_expires = timespec_to_jiffies(&tsdelta);
485                 if (hr_expires < 3)
486                         return hr_expires + jiffies;
487         }
488         hr_expires += jiffies;
489
490         base = __get_cpu_var(tvec_bases);
491         spin_lock(&base->lock);
492         expires = base->timer_jiffies + (LONG_MAX >> 1);
493         list = NULL;
494
495         /* Look for timer events in tv1. */
496         j = base->timer_jiffies & TVR_MASK;
497         do {
498                 list_for_each_entry(nte, base->tv1.vec + j, entry) {
499                         expires = nte->expires;
500                         if (j < (base->timer_jiffies & TVR_MASK))
501                                 list = base->tv2.vec + (INDEX(0));
502                         goto found;
503                 }
504                 j = (j + 1) & TVR_MASK;
505         } while (j != (base->timer_jiffies & TVR_MASK));
506
507         /* Check tv2-tv5. */
508         varray[0] = &base->tv2;
509         varray[1] = &base->tv3;
510         varray[2] = &base->tv4;
511         varray[3] = &base->tv5;
512         for (i = 0; i < 4; i++) {
513                 j = INDEX(i);
514                 do {
515                         if (list_empty(varray[i]->vec + j)) {
516                                 j = (j + 1) & TVN_MASK;
517                                 continue;
518                         }
519                         list_for_each_entry(nte, varray[i]->vec + j, entry)
520                                 if (time_before(nte->expires, expires))
521                                         expires = nte->expires;
522                         if (j < (INDEX(i)) && i < 3)
523                                 list = varray[i + 1]->vec + (INDEX(i + 1));
524                         goto found;
525                 } while (j != (INDEX(i)));
526         }
527 found:
528         if (list) {
529                 /*
530                  * The search wrapped. We need to look at the next list
531                  * from next tv element that would cascade into tv element
532                  * where we found the timer element.
533                  */
534                 list_for_each_entry(nte, list, entry) {
535                         if (time_before(nte->expires, expires))
536                                 expires = nte->expires;
537                 }
538         }
539         spin_unlock(&base->lock);
540
541         /*
542          * It can happen that other CPUs service timer IRQs and increment
543          * jiffies, but we have not yet got a local timer tick to process
544          * the timer wheels.  In that case, the expiry time can be before
545          * jiffies, but since the high-resolution timer here is relative to
546          * jiffies, the default expression when high-resolution timers are
547          * not active,
548          *
549          *   time_before(MAX_JIFFY_OFFSET + jiffies, expires)
550          *
551          * would falsely evaluate to true.  If that is the case, just
552          * return jiffies so that we can immediately fire the local timer
553          */
554         if (time_before(expires, jiffies))
555                 return jiffies;
556
557         if (time_before(hr_expires, expires))
558                 return hr_expires;
559
560         return expires;
561 }
562 #endif
563
564 /******************************************************************/
565
566 /*
567  * Timekeeping variables
568  */
569 unsigned long tick_usec = TICK_USEC;            /* USER_HZ period (usec) */
570 unsigned long tick_nsec = TICK_NSEC;            /* ACTHZ period (nsec) */
571
572 /* 
573  * The current time 
574  * wall_to_monotonic is what we need to add to xtime (or xtime corrected 
575  * for sub jiffie times) to get to monotonic time.  Monotonic is pegged
576  * at zero at system boot time, so wall_to_monotonic will be negative,
577  * however, we will ALWAYS keep the tv_nsec part positive so we can use
578  * the usual normalization.
579  */
580 struct timespec xtime __attribute__ ((aligned (16)));
581 struct timespec wall_to_monotonic __attribute__ ((aligned (16)));
582
583 EXPORT_SYMBOL(xtime);
584
585 /* Don't completely fail for HZ > 500.  */
586 int tickadj = 500/HZ ? : 1;             /* microsecs */
587
588
589 /*
590  * phase-lock loop variables
591  */
592 /* TIME_ERROR prevents overwriting the CMOS clock */
593 int time_state = TIME_OK;               /* clock synchronization status */
594 int time_status = STA_UNSYNC;           /* clock status bits            */
595 long time_offset;                       /* time adjustment (us)         */
596 long time_constant = 2;                 /* pll time constant            */
597 long time_tolerance = MAXFREQ;          /* frequency tolerance (ppm)    */
598 long time_precision = 1;                /* clock precision (us)         */
599 long time_maxerror = NTP_PHASE_LIMIT;   /* maximum error (us)           */
600 long time_esterror = NTP_PHASE_LIMIT;   /* estimated error (us)         */
601 long time_freq = (((NSEC_PER_SEC + HZ/2) % HZ - HZ/2) << SHIFT_USEC) / NSEC_PER_USEC;
602                                         /* frequency offset (scaled ppm)*/
603 static long time_adj;                   /* tick adjust (scaled 1 / HZ)  */
604 long time_reftime;                      /* time at last adjustment (s)  */
605 long time_adjust;
606 long time_next_adjust;
607
608 /*
609  * this routine handles the overflow of the microsecond field
610  *
611  * The tricky bits of code to handle the accurate clock support
612  * were provided by Dave Mills (Mills@UDEL.EDU) of NTP fame.
613  * They were originally developed for SUN and DEC kernels.
614  * All the kudos should go to Dave for this stuff.
615  *
616  */
617 static void second_overflow(void)
618 {
619         long ltemp;
620
621         /* Bump the maxerror field */
622         time_maxerror += time_tolerance >> SHIFT_USEC;
623         if (time_maxerror > NTP_PHASE_LIMIT) {
624                 time_maxerror = NTP_PHASE_LIMIT;
625                 time_status |= STA_UNSYNC;
626         }
627
628         /*
629          * Leap second processing. If in leap-insert state at the end of the
630          * day, the system clock is set back one second; if in leap-delete
631          * state, the system clock is set ahead one second. The microtime()
632          * routine or external clock driver will insure that reported time is
633          * always monotonic. The ugly divides should be replaced.
634          */
635         switch (time_state) {
636         case TIME_OK:
637                 if (time_status & STA_INS)
638                         time_state = TIME_INS;
639                 else if (time_status & STA_DEL)
640                         time_state = TIME_DEL;
641                 break;
642         case TIME_INS:
643                 if (xtime.tv_sec % 86400 == 0) {
644                         xtime.tv_sec--;
645                         wall_to_monotonic.tv_sec++;
646                         /*
647                          * The timer interpolator will make time change
648                          * gradually instead of an immediate jump by one second
649                          */
650                         time_interpolator_update(-NSEC_PER_SEC);
651                         time_state = TIME_OOP;
652                         clock_was_set();
653                         printk(KERN_NOTICE "Clock: inserting leap second "
654                                         "23:59:60 UTC\n");
655                 }
656                 break;
657         case TIME_DEL:
658                 if ((xtime.tv_sec + 1) % 86400 == 0) {
659                         xtime.tv_sec++;
660                         wall_to_monotonic.tv_sec--;
661                         /*
662                          * Use of time interpolator for a gradual change of
663                          * time
664                          */
665                         time_interpolator_update(NSEC_PER_SEC);
666                         time_state = TIME_WAIT;
667                         clock_was_set();
668                         printk(KERN_NOTICE "Clock: deleting leap second "
669                                         "23:59:59 UTC\n");
670                 }
671                 break;
672         case TIME_OOP:
673                 time_state = TIME_WAIT;
674                 break;
675         case TIME_WAIT:
676                 if (!(time_status & (STA_INS | STA_DEL)))
677                 time_state = TIME_OK;
678         }
679
680         /*
681          * Compute the phase adjustment for the next second. In PLL mode, the
682          * offset is reduced by a fixed factor times the time constant. In FLL
683          * mode the offset is used directly. In either mode, the maximum phase
684          * adjustment for each second is clamped so as to spread the adjustment
685          * over not more than the number of seconds between updates.
686          */
687         ltemp = time_offset;
688         if (!(time_status & STA_FLL))
689                 ltemp = shift_right(ltemp, SHIFT_KG + time_constant);
690         ltemp = min(ltemp, (MAXPHASE / MINSEC) << SHIFT_UPDATE);
691         ltemp = max(ltemp, -(MAXPHASE / MINSEC) << SHIFT_UPDATE);
692         time_offset -= ltemp;
693         time_adj = ltemp << (SHIFT_SCALE - SHIFT_HZ - SHIFT_UPDATE);
694
695         /*
696          * Compute the frequency estimate and additional phase adjustment due
697          * to frequency error for the next second.
698          */
699         ltemp = time_freq;
700         time_adj += shift_right(ltemp,(SHIFT_USEC + SHIFT_HZ - SHIFT_SCALE));
701
702 #if HZ == 100
703         /*
704          * Compensate for (HZ==100) != (1 << SHIFT_HZ).  Add 25% and 3.125% to
705          * get 128.125; => only 0.125% error (p. 14)
706          */
707         time_adj += shift_right(time_adj, 2) + shift_right(time_adj, 5);
708 #endif
709 #if HZ == 250
710         /*
711          * Compensate for (HZ==250) != (1 << SHIFT_HZ).  Add 1.5625% and
712          * 0.78125% to get 255.85938; => only 0.05% error (p. 14)
713          */
714         time_adj += shift_right(time_adj, 6) + shift_right(time_adj, 7);
715 #endif
716 #if HZ == 1000
717         /*
718          * Compensate for (HZ==1000) != (1 << SHIFT_HZ).  Add 1.5625% and
719          * 0.78125% to get 1023.4375; => only 0.05% error (p. 14)
720          */
721         time_adj += shift_right(time_adj, 6) + shift_right(time_adj, 7);
722 #endif
723 }
724
725 /*
726  * Returns how many microseconds we need to add to xtime this tick
727  * in doing an adjustment requested with adjtime.
728  */
729 static long adjtime_adjustment(void)
730 {
731         long time_adjust_step;
732
733         time_adjust_step = time_adjust;
734         if (time_adjust_step) {
735                 /*
736                  * We are doing an adjtime thing.  Prepare time_adjust_step to
737                  * be within bounds.  Note that a positive time_adjust means we
738                  * want the clock to run faster.
739                  *
740                  * Limit the amount of the step to be in the range
741                  * -tickadj .. +tickadj
742                  */
743                 time_adjust_step = min(time_adjust_step, (long)tickadj);
744                 time_adjust_step = max(time_adjust_step, (long)-tickadj);
745         }
746         return time_adjust_step;
747 }
748
749 /* in the NTP reference this is called "hardclock()" */
750 static void update_ntp_one_tick(void)
751 {
752         long time_adjust_step;
753
754         time_adjust_step = adjtime_adjustment();
755         if (time_adjust_step)
756                 /* Reduce by this step the amount of time left  */
757                 time_adjust -= time_adjust_step;
758
759         /* Changes by adjtime() do not take effect till next tick. */
760         if (time_next_adjust != 0) {
761                 time_adjust = time_next_adjust;
762                 time_next_adjust = 0;
763         }
764 }
765
766 /*
767  * Return how long ticks are at the moment, that is, how much time
768  * update_wall_time_one_tick will add to xtime next time we call it
769  * (assuming no calls to do_adjtimex in the meantime).
770  * The return value is in fixed-point nanoseconds shifted by the
771  * specified number of bits to the right of the binary point.
772  * This function has no side-effects.
773  */
774 u64 current_tick_length(void)
775 {
776         long delta_nsec;
777         u64 ret;
778
779         /* calculate the finest interval NTP will allow.
780          *    ie: nanosecond value shifted by (SHIFT_SCALE - 10)
781          */
782         delta_nsec = tick_nsec + adjtime_adjustment() * 1000;
783         ret = (u64)delta_nsec << TICK_LENGTH_SHIFT;
784         ret += (s64)time_adj << (TICK_LENGTH_SHIFT - (SHIFT_SCALE - 10));
785
786         return ret;
787 }
788
789 /* XXX - all of this timekeeping code should be later moved to time.c */
790 #include <linux/clocksource.h>
791 static struct clocksource *clock; /* pointer to current clocksource */
792
793 #ifdef CONFIG_GENERIC_TIME
794 /**
795  * __get_nsec_offset - Returns nanoseconds since last call to periodic_hook
796  *
797  * private function, must hold xtime_lock lock when being
798  * called. Returns the number of nanoseconds since the
799  * last call to update_wall_time() (adjusted by NTP scaling)
800  */
801 static inline s64 __get_nsec_offset(void)
802 {
803         cycle_t cycle_now, cycle_delta;
804         s64 ns_offset;
805
806         /* read clocksource: */
807         cycle_now = clocksource_read(clock);
808
809         /* calculate the delta since the last update_wall_time: */
810         cycle_delta = (cycle_now - clock->cycle_last) & clock->mask;
811
812         /* convert to nanoseconds: */
813         ns_offset = cyc2ns(clock, cycle_delta);
814
815         return ns_offset;
816 }
817
818 /**
819  * __get_realtime_clock_ts - Returns the time of day in a timespec
820  * @ts:         pointer to the timespec to be set
821  *
822  * Returns the time of day in a timespec. Used by
823  * do_gettimeofday() and get_realtime_clock_ts().
824  */
825 static inline void __get_realtime_clock_ts(struct timespec *ts)
826 {
827         unsigned long seq;
828         s64 nsecs;
829
830         do {
831                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
832
833                 *ts = xtime;
834                 nsecs = __get_nsec_offset();
835
836         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
837
838         timespec_add_ns(ts, nsecs);
839 }
840
841 /**
842  * getnstimeofday - Returns the time of day in a timespec
843  * @ts:         pointer to the timespec to be set
844  *
845  * Returns the time of day in a timespec.
846  */
847 void getnstimeofday(struct timespec *ts)
848 {
849         __get_realtime_clock_ts(ts);
850 }
851
852 EXPORT_SYMBOL(getnstimeofday);
853
854 /**
855  * do_gettimeofday - Returns the time of day in a timeval
856  * @tv:         pointer to the timeval to be set
857  *
858  * NOTE: Users should be converted to using get_realtime_clock_ts()
859  */
860 void do_gettimeofday(struct timeval *tv)
861 {
862         struct timespec now;
863
864         __get_realtime_clock_ts(&now);
865         tv->tv_sec = now.tv_sec;
866         tv->tv_usec = now.tv_nsec/1000;
867 }
868
869 EXPORT_SYMBOL(do_gettimeofday);
870 /**
871  * do_settimeofday - Sets the time of day
872  * @tv:         pointer to the timespec variable containing the new time
873  *
874  * Sets the time of day to the new time and update NTP and notify hrtimers
875  */
876 int do_settimeofday(struct timespec *tv)
877 {
878         unsigned long flags;
879         time_t wtm_sec, sec = tv->tv_sec;
880         long wtm_nsec, nsec = tv->tv_nsec;
881
882         if ((unsigned long)tv->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC)
883                 return -EINVAL;
884
885         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
886
887         nsec -= __get_nsec_offset();
888
889         wtm_sec  = wall_to_monotonic.tv_sec + (xtime.tv_sec - sec);
890         wtm_nsec = wall_to_monotonic.tv_nsec + (xtime.tv_nsec - nsec);
891
892         set_normalized_timespec(&xtime, sec, nsec);
893         set_normalized_timespec(&wall_to_monotonic, wtm_sec, wtm_nsec);
894
895         clock->error = 0;
896         ntp_clear();
897
898         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
899
900         /* signal hrtimers about time change */
901         clock_was_set();
902
903         return 0;
904 }
905
906 EXPORT_SYMBOL(do_settimeofday);
907
908 /**
909  * change_clocksource - Swaps clocksources if a new one is available
910  *
911  * Accumulates current time interval and initializes new clocksource
912  */
913 static int change_clocksource(void)
914 {
915         struct clocksource *new;
916         cycle_t now;
917         u64 nsec;
918         new = clocksource_get_next();
919         if (clock != new) {
920                 now = clocksource_read(new);
921                 nsec =  __get_nsec_offset();
922                 timespec_add_ns(&xtime, nsec);
923
924                 clock = new;
925                 clock->cycle_last = now;
926                 printk(KERN_INFO "Time: %s clocksource has been installed.\n",
927                                         clock->name);
928                 return 1;
929         } else if (clock->update_callback) {
930                 return clock->update_callback();
931         }
932         return 0;
933 }
934 #else
935 #define change_clocksource() (0)
936 #endif
937
938 /**
939  * timeofday_is_continuous - check to see if timekeeping is free running
940  */
941 int timekeeping_is_continuous(void)
942 {
943         unsigned long seq;
944         int ret;
945
946         do {
947                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
948
949                 ret = clock->is_continuous;
950
951         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
952
953         return ret;
954 }
955
956 /*
957  * timekeeping_init - Initializes the clocksource and common timekeeping values
958  */
959 void __init timekeeping_init(void)
960 {
961         unsigned long flags;
962
963         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
964         clock = clocksource_get_next();
965         clocksource_calculate_interval(clock, tick_nsec);
966         clock->cycle_last = clocksource_read(clock);
967         ntp_clear();
968         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
969 }
970
971
972 static int timekeeping_suspended;
973 /*
974  * timekeeping_resume - Resumes the generic timekeeping subsystem.
975  * @dev:        unused
976  *
977  * This is for the generic clocksource timekeeping.
978  * xtime/wall_to_monotonic/jiffies/wall_jiffies/etc are
979  * still managed by arch specific suspend/resume code.
980  */
981 static int timekeeping_resume(struct sys_device *dev)
982 {
983         unsigned long flags;
984
985         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
986         /* restart the last cycle value */
987         clock->cycle_last = clocksource_read(clock);
988         clock->error = 0;
989         timekeeping_suspended = 0;
990         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
991         return 0;
992 }
993
994 static int timekeeping_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
995 {
996         unsigned long flags;
997
998         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
999         timekeeping_suspended = 1;
1000         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
1001         return 0;
1002 }
1003
1004 /* sysfs resume/suspend bits for timekeeping */
1005 static struct sysdev_class timekeeping_sysclass = {
1006         .resume         = timekeeping_resume,
1007         .suspend        = timekeeping_suspend,
1008         set_kset_name("timekeeping"),
1009 };
1010
1011 static struct sys_device device_timer = {
1012         .id             = 0,
1013         .cls            = &timekeeping_sysclass,
1014 };
1015
1016 static int __init timekeeping_init_device(void)
1017 {
1018         int error = sysdev_class_register(&timekeeping_sysclass);
1019         if (!error)
1020                 error = sysdev_register(&device_timer);
1021         return error;
1022 }
1023
1024 device_initcall(timekeeping_init_device);
1025
1026 /*
1027  * If the error is already larger, we look ahead even further
1028  * to compensate for late or lost adjustments.
1029  */
1030 static __always_inline int clocksource_bigadjust(s64 error, s64 *interval, s64 *offset)
1031 {
1032         s64 tick_error, i;
1033         u32 look_ahead, adj;
1034         s32 error2, mult;
1035
1036         /*
1037          * Use the current error value to determine how much to look ahead.
1038          * The larger the error the slower we adjust for it to avoid problems
1039          * with losing too many ticks, otherwise we would overadjust and
1040          * produce an even larger error.  The smaller the adjustment the
1041          * faster we try to adjust for it, as lost ticks can do less harm
1042          * here.  This is tuned so that an error of about 1 msec is adusted
1043          * within about 1 sec (or 2^20 nsec in 2^SHIFT_HZ ticks).
1044          */
1045         error2 = clock->error >> (TICK_LENGTH_SHIFT + 22 - 2 * SHIFT_HZ);
1046         error2 = abs(error2);
1047         for (look_ahead = 0; error2 > 0; look_ahead++)
1048                 error2 >>= 2;
1049
1050         /*
1051          * Now calculate the error in (1 << look_ahead) ticks, but first
1052          * remove the single look ahead already included in the error.
1053          */
1054         tick_error = current_tick_length() >> (TICK_LENGTH_SHIFT - clock->shift + 1);
1055         tick_error -= clock->xtime_interval >> 1;
1056         error = ((error - tick_error) >> look_ahead) + tick_error;
1057
1058         /* Finally calculate the adjustment shift value.  */
1059         i = *interval;
1060         mult = 1;
1061         if (error < 0) {
1062                 error = -error;
1063                 *interval = -*interval;
1064                 *offset = -*offset;
1065                 mult = -1;
1066         }
1067         for (adj = 0; error > i; adj++)
1068                 error >>= 1;
1069
1070         *interval <<= adj;
1071         *offset <<= adj;
1072         return mult << adj;
1073 }
1074
1075 /*
1076  * Adjust the multiplier to reduce the error value,
1077  * this is optimized for the most common adjustments of -1,0,1,
1078  * for other values we can do a bit more work.
1079  */
1080 static void clocksource_adjust(struct clocksource *clock, s64 offset)
1081 {
1082         s64 error, interval = clock->cycle_interval;
1083         int adj;
1084
1085         error = clock->error >> (TICK_LENGTH_SHIFT - clock->shift - 1);
1086         if (error > interval) {
1087                 error >>= 2;
1088                 if (likely(error <= interval))
1089                         adj = 1;
1090                 else
1091                         adj = clocksource_bigadjust(error, &interval, &offset);
1092         } else if (error < -interval) {
1093                 error >>= 2;
1094                 if (likely(error >= -interval)) {
1095                         adj = -1;
1096                         interval = -interval;
1097                         offset = -offset;
1098                 } else
1099                         adj = clocksource_bigadjust(error, &interval, &offset);
1100         } else
1101                 return;
1102
1103         clock->mult += adj;
1104         clock->xtime_interval += interval;
1105         clock->xtime_nsec -= offset;
1106         clock->error -= (interval - offset) << (TICK_LENGTH_SHIFT - clock->shift);
1107 }
1108
1109 /*
1110  * update_wall_time - Uses the current clocksource to increment the wall time
1111  *
1112  * Called from the timer interrupt, must hold a write on xtime_lock.
1113  */
1114 static void update_wall_time(void)
1115 {
1116         cycle_t offset;
1117
1118         /* Make sure we're fully resumed: */
1119         if (unlikely(timekeeping_suspended))
1120                 return;
1121
1122 #ifdef CONFIG_GENERIC_TIME
1123         offset = (clocksource_read(clock) - clock->cycle_last) & clock->mask;
1124 #else
1125         offset = clock->cycle_interval;
1126 #endif
1127         clock->xtime_nsec += (s64)xtime.tv_nsec << clock->shift;
1128
1129         /* normally this loop will run just once, however in the
1130          * case of lost or late ticks, it will accumulate correctly.
1131          */
1132         while (offset >= clock->cycle_interval) {
1133                 /* accumulate one interval */
1134                 clock->xtime_nsec += clock->xtime_interval;
1135                 clock->cycle_last += clock->cycle_interval;
1136                 offset -= clock->cycle_interval;
1137
1138                 if (clock->xtime_nsec >= (u64)NSEC_PER_SEC << clock->shift) {
1139                         clock->xtime_nsec -= (u64)NSEC_PER_SEC << clock->shift;
1140                         xtime.tv_sec++;
1141                         second_overflow();
1142                 }
1143
1144                 /* interpolator bits */
1145                 time_interpolator_update(clock->xtime_interval
1146                                                 >> clock->shift);
1147                 /* increment the NTP state machine */
1148                 update_ntp_one_tick();
1149
1150                 /* accumulate error between NTP and clock interval */
1151                 clock->error += current_tick_length();
1152                 clock->error -= clock->xtime_interval << (TICK_LENGTH_SHIFT - clock->shift);
1153         }
1154
1155         /* correct the clock when NTP error is too big */
1156         clocksource_adjust(clock, offset);
1157
1158         /* store full nanoseconds into xtime */
1159         xtime.tv_nsec = (s64)clock->xtime_nsec >> clock->shift;
1160         clock->xtime_nsec -= (s64)xtime.tv_nsec << clock->shift;
1161
1162         /* check to see if there is a new clocksource to use */
1163         if (change_clocksource()) {
1164                 clock->error = 0;
1165                 clock->xtime_nsec = 0;
1166                 clocksource_calculate_interval(clock, tick_nsec);
1167         }
1168 }
1169
1170 /*
1171  * Called from the timer interrupt handler to charge one tick to the current 
1172  * process.  user_tick is 1 if the tick is user time, 0 for system.
1173  */
1174 void update_process_times(int user_tick)
1175 {
1176         struct task_struct *p = current;
1177         int cpu = smp_processor_id();
1178
1179         /* Note: this timer irq context must be accounted for as well. */
1180         if (user_tick)
1181                 account_user_time(p, jiffies_to_cputime(1));
1182         else
1183                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, jiffies_to_cputime(1));
1184         run_local_timers();
1185         if (rcu_pending(cpu))
1186                 rcu_check_callbacks(cpu, user_tick);
1187         scheduler_tick();
1188         run_posix_cpu_timers(p);
1189 }
1190
1191 /*
1192  * Nr of active tasks - counted in fixed-point numbers
1193  */
1194 static unsigned long count_active_tasks(void)
1195 {
1196         return nr_active() * FIXED_1;
1197 }
1198
1199 /*
1200  * Hmm.. Changed this, as the GNU make sources (load.c) seems to
1201  * imply that avenrun[] is the standard name for this kind of thing.
1202  * Nothing else seems to be standardized: the fractional size etc
1203  * all seem to differ on different machines.
1204  *
1205  * Requires xtime_lock to access.
1206  */
1207 unsigned long avenrun[3];
1208
1209 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
1210
1211 /*
1212  * calc_load - given tick count, update the avenrun load estimates.
1213  * This is called while holding a write_lock on xtime_lock.
1214  */
1215 static inline void calc_load(unsigned long ticks)
1216 {
1217         unsigned long active_tasks; /* fixed-point */
1218         static int count = LOAD_FREQ;
1219
1220         count -= ticks;
1221         if (count < 0) {
1222                 count += LOAD_FREQ;
1223                 active_tasks = count_active_tasks();
1224                 CALC_LOAD(avenrun[0], EXP_1, active_tasks);
1225                 CALC_LOAD(avenrun[1], EXP_5, active_tasks);
1226                 CALC_LOAD(avenrun[2], EXP_15, active_tasks);
1227         }
1228 }
1229
1230 /* jiffies at the most recent update of wall time */
1231 unsigned long wall_jiffies = INITIAL_JIFFIES;
1232
1233 /*
1234  * This read-write spinlock protects us from races in SMP while
1235  * playing with xtime and avenrun.
1236  */
1237 #ifndef ARCH_HAVE_XTIME_LOCK
1238 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SEQLOCK(xtime_lock);
1239
1240 EXPORT_SYMBOL(xtime_lock);
1241 #endif
1242
1243 /*
1244  * This function runs timers and the timer-tq in bottom half context.
1245  */
1246 static void run_timer_softirq(struct softirq_action *h)
1247 {
1248         tvec_base_t *base = __get_cpu_var(tvec_bases);
1249
1250         hrtimer_run_queues();
1251         if (time_after_eq(jiffies, base->timer_jiffies))
1252                 __run_timers(base);
1253 }
1254
1255 /*
1256  * Called by the local, per-CPU timer interrupt on SMP.
1257  */
1258 void run_local_timers(void)
1259 {
1260         raise_softirq(TIMER_SOFTIRQ);
1261         softlockup_tick();
1262 }
1263
1264 /*
1265  * Called by the timer interrupt. xtime_lock must already be taken
1266  * by the timer IRQ!
1267  */
1268 static inline void update_times(void)
1269 {
1270         unsigned long ticks;
1271
1272         ticks = jiffies - wall_jiffies;
1273         wall_jiffies += ticks;
1274         update_wall_time();
1275         calc_load(ticks);
1276 }
1277   
1278 /*
1279  * The 64-bit jiffies value is not atomic - you MUST NOT read it
1280  * without sampling the sequence number in xtime_lock.
1281  * jiffies is defined in the linker script...
1282  */
1283
1284 void do_timer(struct pt_regs *regs)
1285 {
1286         jiffies_64++;
1287         /* prevent loading jiffies before storing new jiffies_64 value. */
1288         barrier();
1289         update_times();
1290 }
1291
1292 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_ALARM
1293
1294 /*
1295  * For backwards compatibility?  This can be done in libc so Alpha
1296  * and all newer ports shouldn't need it.
1297  */
1298 asmlinkage unsigned long sys_alarm(unsigned int seconds)
1299 {
1300         return alarm_setitimer(seconds);
1301 }
1302
1303 #endif
1304
1305 #ifndef __alpha__
1306
1307 /*
1308  * The Alpha uses getxpid, getxuid, and getxgid instead.  Maybe this
1309  * should be moved into arch/i386 instead?
1310  */
1311
1312 /**
1313  * sys_getpid - return the thread group id of the current process
1314  *
1315  * Note, despite the name, this returns the tgid not the pid.  The tgid and
1316  * the pid are identical unless CLONE_THREAD was specified on clone() in
1317  * which case the tgid is the same in all threads of the same group.
1318  *
1319  * This is SMP safe as current->tgid does not change.
1320  */
1321 asmlinkage long sys_getpid(void)
1322 {
1323         return current->tgid;
1324 }
1325
1326 /*
1327  * Accessing ->group_leader->real_parent is not SMP-safe, it could
1328  * change from under us. However, rather than getting any lock
1329  * we can use an optimistic algorithm: get the parent
1330  * pid, and go back and check that the parent is still
1331  * the same. If it has changed (which is extremely unlikely
1332  * indeed), we just try again..
1333  *
1334  * NOTE! This depends on the fact that even if we _do_
1335  * get an old value of "parent", we can happily dereference
1336  * the pointer (it was and remains a dereferencable kernel pointer
1337  * no matter what): we just can't necessarily trust the result
1338  * until we know that the parent pointer is valid.
1339  *
1340  * NOTE2: ->group_leader never changes from under us.
1341  */
1342 asmlinkage long sys_getppid(void)
1343 {
1344         int pid;
1345         struct task_struct *me = current;
1346         struct task_struct *parent;
1347
1348         parent = me->group_leader->real_parent;
1349         for (;;) {
1350                 pid = parent->tgid;
1351 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_PREEMPT)
1352 {
1353                 struct task_struct *old = parent;
1354
1355                 /*
1356                  * Make sure we read the pid before re-reading the
1357                  * parent pointer:
1358                  */
1359                 smp_rmb();
1360                 parent = me->group_leader->real_parent;
1361                 if (old != parent)
1362                         continue;
1363 }
1364 #endif
1365                 break;
1366         }
1367         return pid;
1368 }
1369
1370 asmlinkage long sys_getuid(void)
1371 {
1372         /* Only we change this so SMP safe */
1373         return current->uid;
1374 }
1375
1376 asmlinkage long sys_geteuid(void)
1377 {
1378         /* Only we change this so SMP safe */
1379         return current->euid;
1380 }
1381
1382 asmlinkage long sys_getgid(void)
1383 {
1384         /* Only we change this so SMP safe */
1385         return current->gid;
1386 }
1387
1388 asmlinkage long sys_getegid(void)
1389 {
1390         /* Only we change this so SMP safe */
1391         return  current->egid;
1392 }
1393
1394 #endif
1395
1396 static void process_timeout(unsigned long __data)
1397 {
1398         wake_up_process((struct task_struct *)__data);
1399 }
1400
1401 /**
1402  * schedule_timeout - sleep until timeout
1403  * @timeout: timeout value in jiffies
1404  *
1405  * Make the current task sleep until @timeout jiffies have
1406  * elapsed. The routine will return immediately unless
1407  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1408  *
1409  * You can set the task state as follows -
1410  *
1411  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout jiffies are guaranteed to
1412  * pass before the routine returns. The routine will return 0
1413  *
1414  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1415  * delivered to the current task. In this case the remaining time
1416  * in jiffies will be returned, or 0 if the timer expired in time
1417  *
1418  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1419  * routine returns.
1420  *
1421  * Specifying a @timeout value of %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT will schedule
1422  * the CPU away without a bound on the timeout. In this case the return
1423  * value will be %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT.
1424  *
1425  * In all cases the return value is guaranteed to be non-negative.
1426  */
1427 fastcall signed long __sched schedule_timeout(signed long timeout)
1428 {
1429         struct timer_list timer;
1430         unsigned long expire;
1431
1432         switch (timeout)
1433         {
1434         case MAX_SCHEDULE_TIMEOUT:
1435                 /*
1436                  * These two special cases are useful to be comfortable
1437                  * in the caller. Nothing more. We could take
1438                  * MAX_SCHEDULE_TIMEOUT from one of the negative value
1439                  * but I' d like to return a valid offset (>=0) to allow
1440                  * the caller to do everything it want with the retval.
1441                  */
1442                 schedule();
1443                 goto out;
1444         default:
1445                 /*
1446                  * Another bit of PARANOID. Note that the retval will be
1447                  * 0 since no piece of kernel is supposed to do a check
1448                  * for a negative retval of schedule_timeout() (since it
1449                  * should never happens anyway). You just have the printk()
1450                  * that will tell you if something is gone wrong and where.
1451                  */
1452                 if (timeout < 0)
1453                 {
1454                         printk(KERN_ERR "schedule_timeout: wrong timeout "
1455                                 "value %lx from %p\n", timeout,
1456                                 __builtin_return_address(0));
1457                         current->state = TASK_RUNNING;
1458                         goto out;
1459                 }
1460         }
1461
1462         expire = timeout + jiffies;
1463
1464         setup_timer(&timer, process_timeout, (unsigned long)current);
1465         __mod_timer(&timer, expire);
1466         schedule();
1467         del_singleshot_timer_sync(&timer);
1468
1469         timeout = expire - jiffies;
1470
1471  out:
1472         return timeout < 0 ? 0 : timeout;
1473 }
1474 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout);
1475
1476 /*
1477  * We can use __set_current_state() here because schedule_timeout() calls
1478  * schedule() unconditionally.
1479  */
1480 signed long __sched schedule_timeout_interruptible(signed long timeout)
1481 {
1482         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1483         return schedule_timeout(timeout);
1484 }
1485 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_interruptible);
1486
1487 signed long __sched schedule_timeout_uninterruptible(signed long timeout)
1488 {
1489         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1490         return schedule_timeout(timeout);
1491 }
1492 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_uninterruptible);
1493
1494 /* Thread ID - the internal kernel "pid" */
1495 asmlinkage long sys_gettid(void)
1496 {
1497         return current->pid;
1498 }
1499
1500 /*
1501  * sys_sysinfo - fill in sysinfo struct
1502  */ 
1503 asmlinkage long sys_sysinfo(struct sysinfo __user *info)
1504 {
1505         struct sysinfo val;
1506         unsigned long mem_total, sav_total;
1507         unsigned int mem_unit, bitcount;
1508         unsigned long seq;
1509
1510         memset((char *)&val, 0, sizeof(struct sysinfo));
1511
1512         do {
1513                 struct timespec tp;
1514                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
1515
1516                 /*
1517                  * This is annoying.  The below is the same thing
1518                  * posix_get_clock_monotonic() does, but it wants to
1519                  * take the lock which we want to cover the loads stuff
1520                  * too.
1521                  */
1522
1523                 getnstimeofday(&tp);
1524                 tp.tv_sec += wall_to_monotonic.tv_sec;
1525                 tp.tv_nsec += wall_to_monotonic.tv_nsec;
1526                 if (tp.tv_nsec - NSEC_PER_SEC >= 0) {
1527                         tp.tv_nsec = tp.tv_nsec - NSEC_PER_SEC;
1528                         tp.tv_sec++;
1529                 }
1530                 val.uptime = tp.tv_sec + (tp.tv_nsec ? 1 : 0);
1531
1532                 val.loads[0] = avenrun[0] << (SI_LOAD_SHIFT - FSHIFT);
1533                 val.loads[1] = avenrun[1] << (SI_LOAD_SHIFT - FSHIFT);
1534                 val.loads[2] = avenrun[2] << (SI_LOAD_SHIFT - FSHIFT);
1535
1536                 val.procs = nr_threads;
1537         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
1538
1539         si_meminfo(&val);
1540         si_swapinfo(&val);
1541
1542         /*
1543          * If the sum of all the available memory (i.e. ram + swap)
1544          * is less than can be stored in a 32 bit unsigned long then
1545          * we can be binary compatible with 2.2.x kernels.  If not,
1546          * well, in that case 2.2.x was broken anyways...
1547          *
1548          *  -Erik Andersen <andersee@debian.org>
1549          */
1550
1551         mem_total = val.totalram + val.totalswap;
1552         if (mem_total < val.totalram || mem_total < val.totalswap)
1553                 goto out;
1554         bitcount = 0;
1555         mem_unit = val.mem_unit;
1556         while (mem_unit > 1) {
1557                 bitcount++;
1558                 mem_unit >>= 1;
1559                 sav_total = mem_total;
1560                 mem_total <<= 1;
1561                 if (mem_total < sav_total)
1562                         goto out;
1563         }
1564
1565         /*
1566          * If mem_total did not overflow, multiply all memory values by
1567          * val.mem_unit and set it to 1.  This leaves things compatible
1568          * with 2.2.x, and also retains compatibility with earlier 2.4.x
1569          * kernels...
1570          */
1571
1572         val.mem_unit = 1;
1573         val.totalram <<= bitcount;
1574         val.freeram <<= bitcount;
1575         val.sharedram <<= bitcount;
1576         val.bufferram <<= bitcount;
1577         val.totalswap <<= bitcount;
1578         val.freeswap <<= bitcount;
1579         val.totalhigh <<= bitcount;
1580         val.freehigh <<= bitcount;
1581
1582  out:
1583         if (copy_to_user(info, &val, sizeof(struct sysinfo)))
1584                 return -EFAULT;
1585
1586         return 0;
1587 }
1588
1589 /*
1590  * lockdep: we want to track each per-CPU base as a separate lock-class,
1591  * but timer-bases are kmalloc()-ed, so we need to attach separate
1592  * keys to them:
1593  */
1594 static struct lock_class_key base_lock_keys[NR_CPUS];
1595
1596 static int __devinit init_timers_cpu(int cpu)
1597 {
1598         int j;
1599         tvec_base_t *base;
1600         static char __devinitdata tvec_base_done[NR_CPUS];
1601
1602         if (!tvec_base_done[cpu]) {
1603                 static char boot_done;
1604
1605                 if (boot_done) {
1606                         /*
1607                          * The APs use this path later in boot
1608                          */
1609                         base = kmalloc_node(sizeof(*base), GFP_KERNEL,
1610                                                 cpu_to_node(cpu));
1611                         if (!base)
1612                                 return -ENOMEM;
1613                         memset(base, 0, sizeof(*base));
1614                         per_cpu(tvec_bases, cpu) = base;
1615                 } else {
1616                         /*
1617                          * This is for the boot CPU - we use compile-time
1618                          * static initialisation because per-cpu memory isn't
1619                          * ready yet and because the memory allocators are not
1620                          * initialised either.
1621                          */
1622                         boot_done = 1;
1623                         base = &boot_tvec_bases;
1624                 }
1625                 tvec_base_done[cpu] = 1;
1626         } else {
1627                 base = per_cpu(tvec_bases, cpu);
1628         }
1629
1630         spin_lock_init(&base->lock);
1631         lockdep_set_class(&base->lock, base_lock_keys + cpu);
1632
1633         for (j = 0; j < TVN_SIZE; j++) {
1634                 INIT_LIST_HEAD(base->tv5.vec + j);
1635                 INIT_LIST_HEAD(base->tv4.vec + j);
1636                 INIT_LIST_HEAD(base->tv3.vec + j);
1637                 INIT_LIST_HEAD(base->tv2.vec + j);
1638         }
1639         for (j = 0; j < TVR_SIZE; j++)
1640                 INIT_LIST_HEAD(base->tv1.vec + j);
1641
1642         base->timer_jiffies = jiffies;
1643         return 0;
1644 }
1645
1646 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1647 static void migrate_timer_list(tvec_base_t *new_base, struct list_head *head)
1648 {
1649         struct timer_list *timer;
1650
1651         while (!list_empty(head)) {
1652                 timer = list_entry(head->next, struct timer_list, entry);
1653                 detach_timer(timer, 0);
1654                 timer->base = new_base;
1655                 internal_add_timer(new_base, timer);
1656         }
1657 }
1658
1659 static void __devinit migrate_timers(int cpu)
1660 {
1661         tvec_base_t *old_base;
1662         tvec_base_t *new_base;
1663         int i;
1664
1665         BUG_ON(cpu_online(cpu));
1666         old_base = per_cpu(tvec_bases, cpu);
1667         new_base = get_cpu_var(tvec_bases);
1668
1669         local_irq_disable();
1670         spin_lock(&new_base->lock);
1671         spin_lock(&old_base->lock);
1672
1673         BUG_ON(old_base->running_timer);
1674
1675         for (i = 0; i < TVR_SIZE; i++)
1676                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv1.vec + i);
1677         for (i = 0; i < TVN_SIZE; i++) {
1678                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv2.vec + i);
1679                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv3.vec + i);
1680                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv4.vec + i);
1681                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv5.vec + i);
1682         }
1683
1684         spin_unlock(&old_base->lock);
1685         spin_unlock(&new_base->lock);
1686         local_irq_enable();
1687         put_cpu_var(tvec_bases);
1688 }
1689 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1690
1691 static int __cpuinit timer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1692                                 unsigned long action, void *hcpu)
1693 {
1694         long cpu = (long)hcpu;
1695         switch(action) {
1696         case CPU_UP_PREPARE:
1697                 if (init_timers_cpu(cpu) < 0)
1698                         return NOTIFY_BAD;
1699                 break;
1700 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1701         case CPU_DEAD:
1702                 migrate_timers(cpu);
1703                 break;
1704 #endif
1705         default:
1706                 break;
1707         }
1708         return NOTIFY_OK;
1709 }
1710
1711 static struct notifier_block __cpuinitdata timers_nb = {
1712         .notifier_call  = timer_cpu_notify,
1713 };
1714
1715
1716 void __init init_timers(void)
1717 {
1718         timer_cpu_notify(&timers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1719                                 (void *)(long)smp_processor_id());
1720         register_cpu_notifier(&timers_nb);
1721         open_softirq(TIMER_SOFTIRQ, run_timer_softirq, NULL);
1722 }
1723
1724 #ifdef CONFIG_TIME_INTERPOLATION
1725
1726 struct time_interpolator *time_interpolator __read_mostly;
1727 static struct time_interpolator *time_interpolator_list __read_mostly;
1728 static DEFINE_SPINLOCK(time_interpolator_lock);
1729
1730 static inline u64 time_interpolator_get_cycles(unsigned int src)
1731 {
1732         unsigned long (*x)(void);
1733
1734         switch (src)
1735         {
1736                 case TIME_SOURCE_FUNCTION:
1737                         x = time_interpolator->addr;
1738                         return x();
1739
1740                 case TIME_SOURCE_MMIO64 :
1741                         return readq_relaxed((void __iomem *)time_interpolator->addr);
1742
1743                 case TIME_SOURCE_MMIO32 :
1744                         return readl_relaxed((void __iomem *)time_interpolator->addr);
1745
1746                 default: return get_cycles();
1747         }
1748 }
1749
1750 static inline u64 time_interpolator_get_counter(int writelock)
1751 {
1752         unsigned int src = time_interpolator->source;
1753
1754         if (time_interpolator->jitter)
1755         {
1756                 u64 lcycle;
1757                 u64 now;
1758
1759                 do {
1760                         lcycle = time_interpolator->last_cycle;
1761                         now = time_interpolator_get_cycles(src);
1762                         if (lcycle && time_after(lcycle, now))
1763                                 return lcycle;
1764
1765                         /* When holding the xtime write lock, there's no need
1766                          * to add the overhead of the cmpxchg.  Readers are
1767                          * force to retry until the write lock is released.
1768                          */
1769                         if (writelock) {
1770                                 time_interpolator->last_cycle = now;
1771                                 return now;
1772                         }
1773                         /* Keep track of the last timer value returned. The use of cmpxchg here
1774                          * will cause contention in an SMP environment.
1775                          */
1776                 } while (unlikely(cmpxchg(&time_interpolator->last_cycle, lcycle, now) != lcycle));
1777                 return now;
1778         }
1779         else
1780                 return time_interpolator_get_cycles(src);
1781 }
1782
1783 void time_interpolator_reset(void)
1784 {
1785         time_interpolator->offset = 0;
1786         time_interpolator->last_counter = time_interpolator_get_counter(1);
1787 }
1788
1789 #define GET_TI_NSECS(count,i) (((((count) - i->last_counter) & (i)->mask) * (i)->nsec_per_cyc) >> (i)->shift)
1790
1791 unsigned long time_interpolator_get_offset(void)
1792 {
1793         /* If we do not have a time interpolator set up then just return zero */
1794         if (!time_interpolator)
1795                 return 0;
1796
1797         return time_interpolator->offset +
1798                 GET_TI_NSECS(time_interpolator_get_counter(0), time_interpolator);
1799 }
1800
1801 #define INTERPOLATOR_ADJUST 65536
1802 #define INTERPOLATOR_MAX_SKIP 10*INTERPOLATOR_ADJUST
1803
1804 static void time_interpolator_update(long delta_nsec)
1805 {
1806         u64 counter;
1807         unsigned long offset;
1808
1809         /* If there is no time interpolator set up then do nothing */
1810         if (!time_interpolator)
1811                 return;
1812
1813         /*
1814          * The interpolator compensates for late ticks by accumulating the late
1815          * time in time_interpolator->offset. A tick earlier than expected will
1816          * lead to a reset of the offset and a corresponding jump of the clock
1817          * forward. Again this only works if the interpolator clock is running
1818          * slightly slower than the regular clock and the tuning logic insures
1819          * that.
1820          */
1821
1822         counter = time_interpolator_get_counter(1);
1823         offset = time_interpolator->offset +
1824                         GET_TI_NSECS(counter, time_interpolator);
1825
1826         if (delta_nsec < 0 || (unsigned long) delta_nsec < offset)
1827                 time_interpolator->offset = offset - delta_nsec;
1828         else {
1829                 time_interpolator->skips++;
1830                 time_interpolator->ns_skipped += delta_nsec - offset;
1831                 time_interpolator->offset = 0;
1832         }
1833         time_interpolator->last_counter = counter;
1834
1835         /* Tuning logic for time interpolator invoked every minute or so.
1836          * Decrease interpolator clock speed if no skips occurred and an offset is carried.
1837          * Increase interpolator clock speed if we skip too much time.
1838          */
1839         if (jiffies % INTERPOLATOR_ADJUST == 0)
1840         {
1841                 if (time_interpolator->skips == 0 && time_interpolator->offset > tick_nsec)
1842                         time_interpolator->nsec_per_cyc--;
1843                 if (time_interpolator->ns_skipped > INTERPOLATOR_MAX_SKIP && time_interpolator->offset == 0)
1844                         time_interpolator->nsec_per_cyc++;
1845                 time_interpolator->skips = 0;
1846                 time_interpolator->ns_skipped = 0;
1847         }
1848 }
1849
1850 static inline int
1851 is_better_time_interpolator(struct time_interpolator *new)
1852 {
1853         if (!time_interpolator)
1854                 return 1;
1855         return new->frequency > 2*time_interpolator->frequency ||
1856             (unsigned long)new->drift < (unsigned long)time_interpolator->drift;
1857 }
1858
1859 void
1860 register_time_interpolator(struct time_interpolator *ti)
1861 {
1862         unsigned long flags;
1863
1864         /* Sanity check */
1865         BUG_ON(ti->frequency == 0 || ti->mask == 0);
1866
1867         ti->nsec_per_cyc = ((u64)NSEC_PER_SEC << ti->shift) / ti->frequency;
1868         spin_lock(&time_interpolator_lock);
1869         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
1870         if (is_better_time_interpolator(ti)) {
1871                 time_interpolator = ti;
1872                 time_interpolator_reset();
1873         }
1874         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
1875
1876         ti->next = time_interpolator_list;
1877         time_interpolator_list = ti;
1878         spin_unlock(&time_interpolator_lock);
1879 }
1880
1881 void
1882 unregister_time_interpolator(struct time_interpolator *ti)
1883 {
1884         struct time_interpolator *curr, **prev;
1885         unsigned long flags;
1886
1887         spin_lock(&time_interpolator_lock);
1888         prev = &time_interpolator_list;
1889         for (curr = *prev; curr; curr = curr->next) {
1890                 if (curr == ti) {
1891                         *prev = curr->next;
1892                         break;
1893                 }
1894                 prev = &curr->next;
1895         }
1896
1897         write_seqlock_irqsave(&xtime_lock, flags);
1898         if (ti == time_interpolator) {
1899                 /* we lost the best time-interpolator: */
1900                 time_interpolator = NULL;
1901                 /* find the next-best interpolator */
1902                 for (curr = time_interpolator_list; curr; curr = curr->next)
1903                         if (is_better_time_interpolator(curr))
1904                                 time_interpolator = curr;
1905                 time_interpolator_reset();
1906         }
1907         write_sequnlock_irqrestore(&xtime_lock, flags);
1908         spin_unlock(&time_interpolator_lock);
1909 }
1910 #endif /* CONFIG_TIME_INTERPOLATION */
1911
1912 /**
1913  * msleep - sleep safely even with waitqueue interruptions
1914  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
1915  */
1916 void msleep(unsigned int msecs)
1917 {
1918         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
1919
1920         while (timeout)
1921                 timeout = schedule_timeout_uninterruptible(timeout);
1922 }
1923
1924 EXPORT_SYMBOL(msleep);
1925
1926 /**
1927  * msleep_interruptible - sleep waiting for signals
1928  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
1929  */
1930 unsigned long msleep_interruptible(unsigned int msecs)
1931 {
1932         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
1933
1934         while (timeout && !signal_pending(current))
1935                 timeout = schedule_timeout_interruptible(timeout);
1936         return jiffies_to_msecs(timeout);
1937 }
1938
1939 EXPORT_SYMBOL(msleep_interruptible);