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