Merge branch 'task_killable' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/willy...
[linux-2.6.git] / kernel / timer.c
1 /*
2  *  linux/kernel/timer.c
3  *
4  *  Kernel internal timers, 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/pid_namespace.h>
30 #include <linux/notifier.h>
31 #include <linux/thread_info.h>
32 #include <linux/time.h>
33 #include <linux/jiffies.h>
34 #include <linux/posix-timers.h>
35 #include <linux/cpu.h>
36 #include <linux/syscalls.h>
37 #include <linux/delay.h>
38 #include <linux/tick.h>
39 #include <linux/kallsyms.h>
40
41 #include <asm/uaccess.h>
42 #include <asm/unistd.h>
43 #include <asm/div64.h>
44 #include <asm/timex.h>
45 #include <asm/io.h>
46
47 u64 jiffies_64 __cacheline_aligned_in_smp = INITIAL_JIFFIES;
48
49 EXPORT_SYMBOL(jiffies_64);
50
51 /*
52  * per-CPU timer vector definitions:
53  */
54 #define TVN_BITS (CONFIG_BASE_SMALL ? 4 : 6)
55 #define TVR_BITS (CONFIG_BASE_SMALL ? 6 : 8)
56 #define TVN_SIZE (1 << TVN_BITS)
57 #define TVR_SIZE (1 << TVR_BITS)
58 #define TVN_MASK (TVN_SIZE - 1)
59 #define TVR_MASK (TVR_SIZE - 1)
60
61 struct tvec {
62         struct list_head vec[TVN_SIZE];
63 };
64
65 struct tvec_root {
66         struct list_head vec[TVR_SIZE];
67 };
68
69 struct tvec_base {
70         spinlock_t lock;
71         struct timer_list *running_timer;
72         unsigned long timer_jiffies;
73         struct tvec_root tv1;
74         struct tvec tv2;
75         struct tvec tv3;
76         struct tvec tv4;
77         struct tvec tv5;
78 } ____cacheline_aligned;
79
80 struct tvec_base boot_tvec_bases;
81 EXPORT_SYMBOL(boot_tvec_bases);
82 static DEFINE_PER_CPU(struct tvec_base *, tvec_bases) = &boot_tvec_bases;
83
84 /*
85  * Note that all tvec_bases are 2 byte aligned and lower bit of
86  * base in timer_list is guaranteed to be zero. Use the LSB for
87  * the new flag to indicate whether the timer is deferrable
88  */
89 #define TBASE_DEFERRABLE_FLAG           (0x1)
90
91 /* Functions below help us manage 'deferrable' flag */
92 static inline unsigned int tbase_get_deferrable(struct tvec_base *base)
93 {
94         return ((unsigned int)(unsigned long)base & TBASE_DEFERRABLE_FLAG);
95 }
96
97 static inline struct tvec_base *tbase_get_base(struct tvec_base *base)
98 {
99         return ((struct tvec_base *)((unsigned long)base & ~TBASE_DEFERRABLE_FLAG));
100 }
101
102 static inline void timer_set_deferrable(struct timer_list *timer)
103 {
104         timer->base = ((struct tvec_base *)((unsigned long)(timer->base) |
105                                        TBASE_DEFERRABLE_FLAG));
106 }
107
108 static inline void
109 timer_set_base(struct timer_list *timer, struct tvec_base *new_base)
110 {
111         timer->base = (struct tvec_base *)((unsigned long)(new_base) |
112                                       tbase_get_deferrable(timer->base));
113 }
114
115 /**
116  * __round_jiffies - function to round jiffies to a full second
117  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
118  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
119  *
120  * __round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
121  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
122  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
123  * they fire approximately every X seconds.
124  *
125  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
126  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
127  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
128  *
129  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
130  * processors firing at the exact same time, which could lead
131  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
132  *
133  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
134  */
135 unsigned long __round_jiffies(unsigned long j, int cpu)
136 {
137         int rem;
138         unsigned long original = j;
139
140         /*
141          * We don't want all cpus firing their timers at once hitting the
142          * same lock or cachelines, so we skew each extra cpu with an extra
143          * 3 jiffies. This 3 jiffies came originally from the mm/ code which
144          * already did this.
145          * The skew is done by adding 3*cpunr, then round, then subtract this
146          * extra offset again.
147          */
148         j += cpu * 3;
149
150         rem = j % HZ;
151
152         /*
153          * If the target jiffie is just after a whole second (which can happen
154          * due to delays of the timer irq, long irq off times etc etc) then
155          * we should round down to the whole second, not up. Use 1/4th second
156          * as cutoff for this rounding as an extreme upper bound for this.
157          */
158         if (rem < HZ/4) /* round down */
159                 j = j - rem;
160         else /* round up */
161                 j = j - rem + HZ;
162
163         /* now that we have rounded, subtract the extra skew again */
164         j -= cpu * 3;
165
166         if (j <= jiffies) /* rounding ate our timeout entirely; */
167                 return original;
168         return j;
169 }
170 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies);
171
172 /**
173  * __round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
174  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
175  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
176  *
177  * __round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
178  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
179  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
180  * they fire approximately every X seconds.
181  *
182  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
183  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
184  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
185  *
186  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
187  * processors firing at the exact same time, which could lead
188  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
189  *
190  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
191  */
192 unsigned long __round_jiffies_relative(unsigned long j, int cpu)
193 {
194         /*
195          * In theory the following code can skip a jiffy in case jiffies
196          * increments right between the addition and the later subtraction.
197          * However since the entire point of this function is to use approximate
198          * timeouts, it's entirely ok to not handle that.
199          */
200         return  __round_jiffies(j + jiffies, cpu) - jiffies;
201 }
202 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_relative);
203
204 /**
205  * round_jiffies - function to round jiffies to a full second
206  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
207  *
208  * round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
209  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
210  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
211  * they fire approximately every X seconds.
212  *
213  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
214  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
215  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
216  *
217  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
218  */
219 unsigned long round_jiffies(unsigned long j)
220 {
221         return __round_jiffies(j, raw_smp_processor_id());
222 }
223 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies);
224
225 /**
226  * round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
227  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
228  *
229  * round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
230  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
231  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
232  * they fire approximately every X seconds.
233  *
234  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
235  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
236  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
237  *
238  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
239  */
240 unsigned long round_jiffies_relative(unsigned long j)
241 {
242         return __round_jiffies_relative(j, raw_smp_processor_id());
243 }
244 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_relative);
245
246
247 static inline void set_running_timer(struct tvec_base *base,
248                                         struct timer_list *timer)
249 {
250 #ifdef CONFIG_SMP
251         base->running_timer = timer;
252 #endif
253 }
254
255 static void internal_add_timer(struct tvec_base *base, struct timer_list *timer)
256 {
257         unsigned long expires = timer->expires;
258         unsigned long idx = expires - base->timer_jiffies;
259         struct list_head *vec;
260
261         if (idx < TVR_SIZE) {
262                 int i = expires & TVR_MASK;
263                 vec = base->tv1.vec + i;
264         } else if (idx < 1 << (TVR_BITS + TVN_BITS)) {
265                 int i = (expires >> TVR_BITS) & TVN_MASK;
266                 vec = base->tv2.vec + i;
267         } else if (idx < 1 << (TVR_BITS + 2 * TVN_BITS)) {
268                 int i = (expires >> (TVR_BITS + TVN_BITS)) & TVN_MASK;
269                 vec = base->tv3.vec + i;
270         } else if (idx < 1 << (TVR_BITS + 3 * TVN_BITS)) {
271                 int i = (expires >> (TVR_BITS + 2 * TVN_BITS)) & TVN_MASK;
272                 vec = base->tv4.vec + i;
273         } else if ((signed long) idx < 0) {
274                 /*
275                  * Can happen if you add a timer with expires == jiffies,
276                  * or you set a timer to go off in the past
277                  */
278                 vec = base->tv1.vec + (base->timer_jiffies & TVR_MASK);
279         } else {
280                 int i;
281                 /* If the timeout is larger than 0xffffffff on 64-bit
282                  * architectures then we use the maximum timeout:
283                  */
284                 if (idx > 0xffffffffUL) {
285                         idx = 0xffffffffUL;
286                         expires = idx + base->timer_jiffies;
287                 }
288                 i = (expires >> (TVR_BITS + 3 * TVN_BITS)) & TVN_MASK;
289                 vec = base->tv5.vec + i;
290         }
291         /*
292          * Timers are FIFO:
293          */
294         list_add_tail(&timer->entry, vec);
295 }
296
297 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
298 void __timer_stats_timer_set_start_info(struct timer_list *timer, void *addr)
299 {
300         if (timer->start_site)
301                 return;
302
303         timer->start_site = addr;
304         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
305         timer->start_pid = current->pid;
306 }
307
308 static void timer_stats_account_timer(struct timer_list *timer)
309 {
310         unsigned int flag = 0;
311
312         if (unlikely(tbase_get_deferrable(timer->base)))
313                 flag |= TIMER_STATS_FLAG_DEFERRABLE;
314
315         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
316                                  timer->function, timer->start_comm, flag);
317 }
318
319 #else
320 static void timer_stats_account_timer(struct timer_list *timer) {}
321 #endif
322
323 /**
324  * init_timer - initialize a timer.
325  * @timer: the timer to be initialized
326  *
327  * init_timer() must be done to a timer prior calling *any* of the
328  * other timer functions.
329  */
330 void fastcall init_timer(struct timer_list *timer)
331 {
332         timer->entry.next = NULL;
333         timer->base = __raw_get_cpu_var(tvec_bases);
334 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
335         timer->start_site = NULL;
336         timer->start_pid = -1;
337         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
338 #endif
339 }
340 EXPORT_SYMBOL(init_timer);
341
342 void fastcall init_timer_deferrable(struct timer_list *timer)
343 {
344         init_timer(timer);
345         timer_set_deferrable(timer);
346 }
347 EXPORT_SYMBOL(init_timer_deferrable);
348
349 static inline void detach_timer(struct timer_list *timer,
350                                 int clear_pending)
351 {
352         struct list_head *entry = &timer->entry;
353
354         __list_del(entry->prev, entry->next);
355         if (clear_pending)
356                 entry->next = NULL;
357         entry->prev = LIST_POISON2;
358 }
359
360 /*
361  * We are using hashed locking: holding per_cpu(tvec_bases).lock
362  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
363  * locked, and the base itself is locked too.
364  *
365  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
366  * be found on ->tvX lists.
367  *
368  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
369  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
370  * locked.
371  */
372 static struct tvec_base *lock_timer_base(struct timer_list *timer,
373                                         unsigned long *flags)
374         __acquires(timer->base->lock)
375 {
376         struct tvec_base *base;
377
378         for (;;) {
379                 struct tvec_base *prelock_base = timer->base;
380                 base = tbase_get_base(prelock_base);
381                 if (likely(base != NULL)) {
382                         spin_lock_irqsave(&base->lock, *flags);
383                         if (likely(prelock_base == timer->base))
384                                 return base;
385                         /* The timer has migrated to another CPU */
386                         spin_unlock_irqrestore(&base->lock, *flags);
387                 }
388                 cpu_relax();
389         }
390 }
391
392 int __mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
393 {
394         struct tvec_base *base, *new_base;
395         unsigned long flags;
396         int ret = 0;
397
398         timer_stats_timer_set_start_info(timer);
399         BUG_ON(!timer->function);
400
401         base = lock_timer_base(timer, &flags);
402
403         if (timer_pending(timer)) {
404                 detach_timer(timer, 0);
405                 ret = 1;
406         }
407
408         new_base = __get_cpu_var(tvec_bases);
409
410         if (base != new_base) {
411                 /*
412                  * We are trying to schedule the timer on the local CPU.
413                  * However we can't change timer's base while it is running,
414                  * otherwise del_timer_sync() can't detect that the timer's
415                  * handler yet has not finished. This also guarantees that
416                  * the timer is serialized wrt itself.
417                  */
418                 if (likely(base->running_timer != timer)) {
419                         /* See the comment in lock_timer_base() */
420                         timer_set_base(timer, NULL);
421                         spin_unlock(&base->lock);
422                         base = new_base;
423                         spin_lock(&base->lock);
424                         timer_set_base(timer, base);
425                 }
426         }
427
428         timer->expires = expires;
429         internal_add_timer(base, timer);
430         spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
431
432         return ret;
433 }
434
435 EXPORT_SYMBOL(__mod_timer);
436
437 /**
438  * add_timer_on - start a timer on a particular CPU
439  * @timer: the timer to be added
440  * @cpu: the CPU to start it on
441  *
442  * This is not very scalable on SMP. Double adds are not possible.
443  */
444 void add_timer_on(struct timer_list *timer, int cpu)
445 {
446         struct tvec_base *base = per_cpu(tvec_bases, cpu);
447         unsigned long flags;
448
449         timer_stats_timer_set_start_info(timer);
450         BUG_ON(timer_pending(timer) || !timer->function);
451         spin_lock_irqsave(&base->lock, flags);
452         timer_set_base(timer, base);
453         internal_add_timer(base, timer);
454         spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
455 }
456
457
458 /**
459  * mod_timer - modify a timer's timeout
460  * @timer: the timer to be modified
461  * @expires: new timeout in jiffies
462  *
463  * mod_timer() is a more efficient way to update the expire field of an
464  * active timer (if the timer is inactive it will be activated)
465  *
466  * mod_timer(timer, expires) is equivalent to:
467  *
468  *     del_timer(timer); timer->expires = expires; add_timer(timer);
469  *
470  * Note that if there are multiple unserialized concurrent users of the
471  * same timer, then mod_timer() is the only safe way to modify the timeout,
472  * since add_timer() cannot modify an already running timer.
473  *
474  * The function returns whether it has modified a pending timer or not.
475  * (ie. mod_timer() of an inactive timer returns 0, mod_timer() of an
476  * active timer returns 1.)
477  */
478 int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
479 {
480         BUG_ON(!timer->function);
481
482         timer_stats_timer_set_start_info(timer);
483         /*
484          * This is a common optimization triggered by the
485          * networking code - if the timer is re-modified
486          * to be the same thing then just return:
487          */
488         if (timer->expires == expires && timer_pending(timer))
489                 return 1;
490
491         return __mod_timer(timer, expires);
492 }
493
494 EXPORT_SYMBOL(mod_timer);
495
496 /**
497  * del_timer - deactive a timer.
498  * @timer: the timer to be deactivated
499  *
500  * del_timer() deactivates a timer - this works on both active and inactive
501  * timers.
502  *
503  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
504  * (ie. del_timer() of an inactive timer returns 0, del_timer() of an
505  * active timer returns 1.)
506  */
507 int del_timer(struct timer_list *timer)
508 {
509         struct tvec_base *base;
510         unsigned long flags;
511         int ret = 0;
512
513         timer_stats_timer_clear_start_info(timer);
514         if (timer_pending(timer)) {
515                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
516                 if (timer_pending(timer)) {
517                         detach_timer(timer, 1);
518                         ret = 1;
519                 }
520                 spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
521         }
522
523         return ret;
524 }
525
526 EXPORT_SYMBOL(del_timer);
527
528 #ifdef CONFIG_SMP
529 /**
530  * try_to_del_timer_sync - Try to deactivate a timer
531  * @timer: timer do del
532  *
533  * This function tries to deactivate a timer. Upon successful (ret >= 0)
534  * exit the timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
535  *
536  * It must not be called from interrupt contexts.
537  */
538 int try_to_del_timer_sync(struct timer_list *timer)
539 {
540         struct tvec_base *base;
541         unsigned long flags;
542         int ret = -1;
543
544         base = lock_timer_base(timer, &flags);
545
546         if (base->running_timer == timer)
547                 goto out;
548
549         ret = 0;
550         if (timer_pending(timer)) {
551                 detach_timer(timer, 1);
552                 ret = 1;
553         }
554 out:
555         spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
556
557         return ret;
558 }
559
560 EXPORT_SYMBOL(try_to_del_timer_sync);
561
562 /**
563  * del_timer_sync - deactivate a timer and wait for the handler to finish.
564  * @timer: the timer to be deactivated
565  *
566  * This function only differs from del_timer() on SMP: besides deactivating
567  * the timer it also makes sure the handler has finished executing on other
568  * CPUs.
569  *
570  * Synchronization rules: Callers must prevent restarting of the timer,
571  * otherwise this function is meaningless. It must not be called from
572  * interrupt contexts. The caller must not hold locks which would prevent
573  * completion of the timer's handler. The timer's handler must not call
574  * add_timer_on(). Upon exit the timer is not queued and the handler is
575  * not running on any CPU.
576  *
577  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
578  */
579 int del_timer_sync(struct timer_list *timer)
580 {
581         for (;;) {
582                 int ret = try_to_del_timer_sync(timer);
583                 if (ret >= 0)
584                         return ret;
585                 cpu_relax();
586         }
587 }
588
589 EXPORT_SYMBOL(del_timer_sync);
590 #endif
591
592 static int cascade(struct tvec_base *base, struct tvec *tv, int index)
593 {
594         /* cascade all the timers from tv up one level */
595         struct timer_list *timer, *tmp;
596         struct list_head tv_list;
597
598         list_replace_init(tv->vec + index, &tv_list);
599
600         /*
601          * We are removing _all_ timers from the list, so we
602          * don't have to detach them individually.
603          */
604         list_for_each_entry_safe(timer, tmp, &tv_list, entry) {
605                 BUG_ON(tbase_get_base(timer->base) != base);
606                 internal_add_timer(base, timer);
607         }
608
609         return index;
610 }
611
612 #define INDEX(N) ((base->timer_jiffies >> (TVR_BITS + (N) * TVN_BITS)) & TVN_MASK)
613
614 /**
615  * __run_timers - run all expired timers (if any) on this CPU.
616  * @base: the timer vector to be processed.
617  *
618  * This function cascades all vectors and executes all expired timer
619  * vectors.
620  */
621 static inline void __run_timers(struct tvec_base *base)
622 {
623         struct timer_list *timer;
624
625         spin_lock_irq(&base->lock);
626         while (time_after_eq(jiffies, base->timer_jiffies)) {
627                 struct list_head work_list;
628                 struct list_head *head = &work_list;
629                 int index = base->timer_jiffies & TVR_MASK;
630
631                 /*
632                  * Cascade timers:
633                  */
634                 if (!index &&
635                         (!cascade(base, &base->tv2, INDEX(0))) &&
636                                 (!cascade(base, &base->tv3, INDEX(1))) &&
637                                         !cascade(base, &base->tv4, INDEX(2)))
638                         cascade(base, &base->tv5, INDEX(3));
639                 ++base->timer_jiffies;
640                 list_replace_init(base->tv1.vec + index, &work_list);
641                 while (!list_empty(head)) {
642                         void (*fn)(unsigned long);
643                         unsigned long data;
644
645                         timer = list_first_entry(head, struct timer_list,entry);
646                         fn = timer->function;
647                         data = timer->data;
648
649                         timer_stats_account_timer(timer);
650
651                         set_running_timer(base, timer);
652                         detach_timer(timer, 1);
653                         spin_unlock_irq(&base->lock);
654                         {
655                                 int preempt_count = preempt_count();
656                                 fn(data);
657                                 if (preempt_count != preempt_count()) {
658                                         printk(KERN_ERR "huh, entered %p "
659                                                "with preempt_count %08x, exited"
660                                                " with %08x?\n",
661                                                fn, preempt_count,
662                                                preempt_count());
663                                         BUG();
664                                 }
665                         }
666                         spin_lock_irq(&base->lock);
667                 }
668         }
669         set_running_timer(base, NULL);
670         spin_unlock_irq(&base->lock);
671 }
672
673 #if defined(CONFIG_NO_IDLE_HZ) || defined(CONFIG_NO_HZ)
674 /*
675  * Find out when the next timer event is due to happen. This
676  * is used on S/390 to stop all activity when a cpus is idle.
677  * This functions needs to be called disabled.
678  */
679 static unsigned long __next_timer_interrupt(struct tvec_base *base)
680 {
681         unsigned long timer_jiffies = base->timer_jiffies;
682         unsigned long expires = timer_jiffies + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
683         int index, slot, array, found = 0;
684         struct timer_list *nte;
685         struct tvec *varray[4];
686
687         /* Look for timer events in tv1. */
688         index = slot = timer_jiffies & TVR_MASK;
689         do {
690                 list_for_each_entry(nte, base->tv1.vec + slot, entry) {
691                         if (tbase_get_deferrable(nte->base))
692                                 continue;
693
694                         found = 1;
695                         expires = nte->expires;
696                         /* Look at the cascade bucket(s)? */
697                         if (!index || slot < index)
698                                 goto cascade;
699                         return expires;
700                 }
701                 slot = (slot + 1) & TVR_MASK;
702         } while (slot != index);
703
704 cascade:
705         /* Calculate the next cascade event */
706         if (index)
707                 timer_jiffies += TVR_SIZE - index;
708         timer_jiffies >>= TVR_BITS;
709
710         /* Check tv2-tv5. */
711         varray[0] = &base->tv2;
712         varray[1] = &base->tv3;
713         varray[2] = &base->tv4;
714         varray[3] = &base->tv5;
715
716         for (array = 0; array < 4; array++) {
717                 struct tvec *varp = varray[array];
718
719                 index = slot = timer_jiffies & TVN_MASK;
720                 do {
721                         list_for_each_entry(nte, varp->vec + slot, entry) {
722                                 found = 1;
723                                 if (time_before(nte->expires, expires))
724                                         expires = nte->expires;
725                         }
726                         /*
727                          * Do we still search for the first timer or are
728                          * we looking up the cascade buckets ?
729                          */
730                         if (found) {
731                                 /* Look at the cascade bucket(s)? */
732                                 if (!index || slot < index)
733                                         break;
734                                 return expires;
735                         }
736                         slot = (slot + 1) & TVN_MASK;
737                 } while (slot != index);
738
739                 if (index)
740                         timer_jiffies += TVN_SIZE - index;
741                 timer_jiffies >>= TVN_BITS;
742         }
743         return expires;
744 }
745
746 /*
747  * Check, if the next hrtimer event is before the next timer wheel
748  * event:
749  */
750 static unsigned long cmp_next_hrtimer_event(unsigned long now,
751                                             unsigned long expires)
752 {
753         ktime_t hr_delta = hrtimer_get_next_event();
754         struct timespec tsdelta;
755         unsigned long delta;
756
757         if (hr_delta.tv64 == KTIME_MAX)
758                 return expires;
759
760         /*
761          * Expired timer available, let it expire in the next tick
762          */
763         if (hr_delta.tv64 <= 0)
764                 return now + 1;
765
766         tsdelta = ktime_to_timespec(hr_delta);
767         delta = timespec_to_jiffies(&tsdelta);
768
769         /*
770          * Limit the delta to the max value, which is checked in
771          * tick_nohz_stop_sched_tick():
772          */
773         if (delta > NEXT_TIMER_MAX_DELTA)
774                 delta = NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
775
776         /*
777          * Take rounding errors in to account and make sure, that it
778          * expires in the next tick. Otherwise we go into an endless
779          * ping pong due to tick_nohz_stop_sched_tick() retriggering
780          * the timer softirq
781          */
782         if (delta < 1)
783                 delta = 1;
784         now += delta;
785         if (time_before(now, expires))
786                 return now;
787         return expires;
788 }
789
790 /**
791  * get_next_timer_interrupt - return the jiffy of the next pending timer
792  * @now: current time (in jiffies)
793  */
794 unsigned long get_next_timer_interrupt(unsigned long now)
795 {
796         struct tvec_base *base = __get_cpu_var(tvec_bases);
797         unsigned long expires;
798
799         spin_lock(&base->lock);
800         expires = __next_timer_interrupt(base);
801         spin_unlock(&base->lock);
802
803         if (time_before_eq(expires, now))
804                 return now;
805
806         return cmp_next_hrtimer_event(now, expires);
807 }
808
809 #ifdef CONFIG_NO_IDLE_HZ
810 unsigned long next_timer_interrupt(void)
811 {
812         return get_next_timer_interrupt(jiffies);
813 }
814 #endif
815
816 #endif
817
818 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
819 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
820 {
821         if (user_tick) {
822                 account_user_time(p, jiffies_to_cputime(1));
823                 account_user_time_scaled(p, jiffies_to_cputime(1));
824         } else {
825                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, jiffies_to_cputime(1));
826                 account_system_time_scaled(p, jiffies_to_cputime(1));
827         }
828 }
829 #endif
830
831 /*
832  * Called from the timer interrupt handler to charge one tick to the current
833  * process.  user_tick is 1 if the tick is user time, 0 for system.
834  */
835 void update_process_times(int user_tick)
836 {
837         struct task_struct *p = current;
838         int cpu = smp_processor_id();
839
840         /* Note: this timer irq context must be accounted for as well. */
841         account_process_tick(p, user_tick);
842         run_local_timers();
843         if (rcu_pending(cpu))
844                 rcu_check_callbacks(cpu, user_tick);
845         scheduler_tick();
846         run_posix_cpu_timers(p);
847 }
848
849 /*
850  * Nr of active tasks - counted in fixed-point numbers
851  */
852 static unsigned long count_active_tasks(void)
853 {
854         return nr_active() * FIXED_1;
855 }
856
857 /*
858  * Hmm.. Changed this, as the GNU make sources (load.c) seems to
859  * imply that avenrun[] is the standard name for this kind of thing.
860  * Nothing else seems to be standardized: the fractional size etc
861  * all seem to differ on different machines.
862  *
863  * Requires xtime_lock to access.
864  */
865 unsigned long avenrun[3];
866
867 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
868
869 /*
870  * calc_load - given tick count, update the avenrun load estimates.
871  * This is called while holding a write_lock on xtime_lock.
872  */
873 static inline void calc_load(unsigned long ticks)
874 {
875         unsigned long active_tasks; /* fixed-point */
876         static int count = LOAD_FREQ;
877
878         count -= ticks;
879         if (unlikely(count < 0)) {
880                 active_tasks = count_active_tasks();
881                 do {
882                         CALC_LOAD(avenrun[0], EXP_1, active_tasks);
883                         CALC_LOAD(avenrun[1], EXP_5, active_tasks);
884                         CALC_LOAD(avenrun[2], EXP_15, active_tasks);
885                         count += LOAD_FREQ;
886                 } while (count < 0);
887         }
888 }
889
890 /*
891  * This function runs timers and the timer-tq in bottom half context.
892  */
893 static void run_timer_softirq(struct softirq_action *h)
894 {
895         struct tvec_base *base = __get_cpu_var(tvec_bases);
896
897         hrtimer_run_pending();
898
899         if (time_after_eq(jiffies, base->timer_jiffies))
900                 __run_timers(base);
901 }
902
903 /*
904  * Called by the local, per-CPU timer interrupt on SMP.
905  */
906 void run_local_timers(void)
907 {
908         hrtimer_run_queues();
909         raise_softirq(TIMER_SOFTIRQ);
910         softlockup_tick();
911 }
912
913 /*
914  * Called by the timer interrupt. xtime_lock must already be taken
915  * by the timer IRQ!
916  */
917 static inline void update_times(unsigned long ticks)
918 {
919         update_wall_time();
920         calc_load(ticks);
921 }
922
923 /*
924  * The 64-bit jiffies value is not atomic - you MUST NOT read it
925  * without sampling the sequence number in xtime_lock.
926  * jiffies is defined in the linker script...
927  */
928
929 void do_timer(unsigned long ticks)
930 {
931         jiffies_64 += ticks;
932         update_times(ticks);
933 }
934
935 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_ALARM
936
937 /*
938  * For backwards compatibility?  This can be done in libc so Alpha
939  * and all newer ports shouldn't need it.
940  */
941 asmlinkage unsigned long sys_alarm(unsigned int seconds)
942 {
943         return alarm_setitimer(seconds);
944 }
945
946 #endif
947
948 #ifndef __alpha__
949
950 /*
951  * The Alpha uses getxpid, getxuid, and getxgid instead.  Maybe this
952  * should be moved into arch/i386 instead?
953  */
954
955 /**
956  * sys_getpid - return the thread group id of the current process
957  *
958  * Note, despite the name, this returns the tgid not the pid.  The tgid and
959  * the pid are identical unless CLONE_THREAD was specified on clone() in
960  * which case the tgid is the same in all threads of the same group.
961  *
962  * This is SMP safe as current->tgid does not change.
963  */
964 asmlinkage long sys_getpid(void)
965 {
966         return task_tgid_vnr(current);
967 }
968
969 /*
970  * Accessing ->real_parent is not SMP-safe, it could
971  * change from under us. However, we can use a stale
972  * value of ->real_parent under rcu_read_lock(), see
973  * release_task()->call_rcu(delayed_put_task_struct).
974  */
975 asmlinkage long sys_getppid(void)
976 {
977         int pid;
978
979         rcu_read_lock();
980         pid = task_tgid_nr_ns(current->real_parent, current->nsproxy->pid_ns);
981         rcu_read_unlock();
982
983         return pid;
984 }
985
986 asmlinkage long sys_getuid(void)
987 {
988         /* Only we change this so SMP safe */
989         return current->uid;
990 }
991
992 asmlinkage long sys_geteuid(void)
993 {
994         /* Only we change this so SMP safe */
995         return current->euid;
996 }
997
998 asmlinkage long sys_getgid(void)
999 {
1000         /* Only we change this so SMP safe */
1001         return current->gid;
1002 }
1003
1004 asmlinkage long sys_getegid(void)
1005 {
1006         /* Only we change this so SMP safe */
1007         return  current->egid;
1008 }
1009
1010 #endif
1011
1012 static void process_timeout(unsigned long __data)
1013 {
1014         wake_up_process((struct task_struct *)__data);
1015 }
1016
1017 /**
1018  * schedule_timeout - sleep until timeout
1019  * @timeout: timeout value in jiffies
1020  *
1021  * Make the current task sleep until @timeout jiffies have
1022  * elapsed. The routine will return immediately unless
1023  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1024  *
1025  * You can set the task state as follows -
1026  *
1027  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout jiffies are guaranteed to
1028  * pass before the routine returns. The routine will return 0
1029  *
1030  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1031  * delivered to the current task. In this case the remaining time
1032  * in jiffies will be returned, or 0 if the timer expired in time
1033  *
1034  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1035  * routine returns.
1036  *
1037  * Specifying a @timeout value of %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT will schedule
1038  * the CPU away without a bound on the timeout. In this case the return
1039  * value will be %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT.
1040  *
1041  * In all cases the return value is guaranteed to be non-negative.
1042  */
1043 fastcall signed long __sched schedule_timeout(signed long timeout)
1044 {
1045         struct timer_list timer;
1046         unsigned long expire;
1047
1048         switch (timeout)
1049         {
1050         case MAX_SCHEDULE_TIMEOUT:
1051                 /*
1052                  * These two special cases are useful to be comfortable
1053                  * in the caller. Nothing more. We could take
1054                  * MAX_SCHEDULE_TIMEOUT from one of the negative value
1055                  * but I' d like to return a valid offset (>=0) to allow
1056                  * the caller to do everything it want with the retval.
1057                  */
1058                 schedule();
1059                 goto out;
1060         default:
1061                 /*
1062                  * Another bit of PARANOID. Note that the retval will be
1063                  * 0 since no piece of kernel is supposed to do a check
1064                  * for a negative retval of schedule_timeout() (since it
1065                  * should never happens anyway). You just have the printk()
1066                  * that will tell you if something is gone wrong and where.
1067                  */
1068                 if (timeout < 0) {
1069                         printk(KERN_ERR "schedule_timeout: wrong timeout "
1070                                 "value %lx\n", timeout);
1071                         dump_stack();
1072                         current->state = TASK_RUNNING;
1073                         goto out;
1074                 }
1075         }
1076
1077         expire = timeout + jiffies;
1078
1079         setup_timer(&timer, process_timeout, (unsigned long)current);
1080         __mod_timer(&timer, expire);
1081         schedule();
1082         del_singleshot_timer_sync(&timer);
1083
1084         timeout = expire - jiffies;
1085
1086  out:
1087         return timeout < 0 ? 0 : timeout;
1088 }
1089 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout);
1090
1091 /*
1092  * We can use __set_current_state() here because schedule_timeout() calls
1093  * schedule() unconditionally.
1094  */
1095 signed long __sched schedule_timeout_interruptible(signed long timeout)
1096 {
1097         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1098         return schedule_timeout(timeout);
1099 }
1100 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_interruptible);
1101
1102 signed long __sched schedule_timeout_killable(signed long timeout)
1103 {
1104         __set_current_state(TASK_KILLABLE);
1105         return schedule_timeout(timeout);
1106 }
1107 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_killable);
1108
1109 signed long __sched schedule_timeout_uninterruptible(signed long timeout)
1110 {
1111         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1112         return schedule_timeout(timeout);
1113 }
1114 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_uninterruptible);
1115
1116 /* Thread ID - the internal kernel "pid" */
1117 asmlinkage long sys_gettid(void)
1118 {
1119         return task_pid_vnr(current);
1120 }
1121
1122 /**
1123  * do_sysinfo - fill in sysinfo struct
1124  * @info: pointer to buffer to fill
1125  */
1126 int do_sysinfo(struct sysinfo *info)
1127 {
1128         unsigned long mem_total, sav_total;
1129         unsigned int mem_unit, bitcount;
1130         unsigned long seq;
1131
1132         memset(info, 0, sizeof(struct sysinfo));
1133
1134         do {
1135                 struct timespec tp;
1136                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
1137
1138                 /*
1139                  * This is annoying.  The below is the same thing
1140                  * posix_get_clock_monotonic() does, but it wants to
1141                  * take the lock which we want to cover the loads stuff
1142                  * too.
1143                  */
1144
1145                 getnstimeofday(&tp);
1146                 tp.tv_sec += wall_to_monotonic.tv_sec;
1147                 tp.tv_nsec += wall_to_monotonic.tv_nsec;
1148                 monotonic_to_bootbased(&tp);
1149                 if (tp.tv_nsec - NSEC_PER_SEC >= 0) {
1150                         tp.tv_nsec = tp.tv_nsec - NSEC_PER_SEC;
1151                         tp.tv_sec++;
1152                 }
1153                 info->uptime = tp.tv_sec + (tp.tv_nsec ? 1 : 0);
1154
1155                 info->loads[0] = avenrun[0] << (SI_LOAD_SHIFT - FSHIFT);
1156                 info->loads[1] = avenrun[1] << (SI_LOAD_SHIFT - FSHIFT);
1157                 info->loads[2] = avenrun[2] << (SI_LOAD_SHIFT - FSHIFT);
1158
1159                 info->procs = nr_threads;
1160         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
1161
1162         si_meminfo(info);
1163         si_swapinfo(info);
1164
1165         /*
1166          * If the sum of all the available memory (i.e. ram + swap)
1167          * is less than can be stored in a 32 bit unsigned long then
1168          * we can be binary compatible with 2.2.x kernels.  If not,
1169          * well, in that case 2.2.x was broken anyways...
1170          *
1171          *  -Erik Andersen <andersee@debian.org>
1172          */
1173
1174         mem_total = info->totalram + info->totalswap;
1175         if (mem_total < info->totalram || mem_total < info->totalswap)
1176                 goto out;
1177         bitcount = 0;
1178         mem_unit = info->mem_unit;
1179         while (mem_unit > 1) {
1180                 bitcount++;
1181                 mem_unit >>= 1;
1182                 sav_total = mem_total;
1183                 mem_total <<= 1;
1184                 if (mem_total < sav_total)
1185                         goto out;
1186         }
1187
1188         /*
1189          * If mem_total did not overflow, multiply all memory values by
1190          * info->mem_unit and set it to 1.  This leaves things compatible
1191          * with 2.2.x, and also retains compatibility with earlier 2.4.x
1192          * kernels...
1193          */
1194
1195         info->mem_unit = 1;
1196         info->totalram <<= bitcount;
1197         info->freeram <<= bitcount;
1198         info->sharedram <<= bitcount;
1199         info->bufferram <<= bitcount;
1200         info->totalswap <<= bitcount;
1201         info->freeswap <<= bitcount;
1202         info->totalhigh <<= bitcount;
1203         info->freehigh <<= bitcount;
1204
1205 out:
1206         return 0;
1207 }
1208
1209 asmlinkage long sys_sysinfo(struct sysinfo __user *info)
1210 {
1211         struct sysinfo val;
1212
1213         do_sysinfo(&val);
1214
1215         if (copy_to_user(info, &val, sizeof(struct sysinfo)))
1216                 return -EFAULT;
1217
1218         return 0;
1219 }
1220
1221 /*
1222  * lockdep: we want to track each per-CPU base as a separate lock-class,
1223  * but timer-bases are kmalloc()-ed, so we need to attach separate
1224  * keys to them:
1225  */
1226 static struct lock_class_key base_lock_keys[NR_CPUS];
1227
1228 static int __cpuinit init_timers_cpu(int cpu)
1229 {
1230         int j;
1231         struct tvec_base *base;
1232         static char __cpuinitdata tvec_base_done[NR_CPUS];
1233
1234         if (!tvec_base_done[cpu]) {
1235                 static char boot_done;
1236
1237                 if (boot_done) {
1238                         /*
1239                          * The APs use this path later in boot
1240                          */
1241                         base = kmalloc_node(sizeof(*base),
1242                                                 GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
1243                                                 cpu_to_node(cpu));
1244                         if (!base)
1245                                 return -ENOMEM;
1246
1247                         /* Make sure that tvec_base is 2 byte aligned */
1248                         if (tbase_get_deferrable(base)) {
1249                                 WARN_ON(1);
1250                                 kfree(base);
1251                                 return -ENOMEM;
1252                         }
1253                         per_cpu(tvec_bases, cpu) = base;
1254                 } else {
1255                         /*
1256                          * This is for the boot CPU - we use compile-time
1257                          * static initialisation because per-cpu memory isn't
1258                          * ready yet and because the memory allocators are not
1259                          * initialised either.
1260                          */
1261                         boot_done = 1;
1262                         base = &boot_tvec_bases;
1263                 }
1264                 tvec_base_done[cpu] = 1;
1265         } else {
1266                 base = per_cpu(tvec_bases, cpu);
1267         }
1268
1269         spin_lock_init(&base->lock);
1270         lockdep_set_class(&base->lock, base_lock_keys + cpu);
1271
1272         for (j = 0; j < TVN_SIZE; j++) {
1273                 INIT_LIST_HEAD(base->tv5.vec + j);
1274                 INIT_LIST_HEAD(base->tv4.vec + j);
1275                 INIT_LIST_HEAD(base->tv3.vec + j);
1276                 INIT_LIST_HEAD(base->tv2.vec + j);
1277         }
1278         for (j = 0; j < TVR_SIZE; j++)
1279                 INIT_LIST_HEAD(base->tv1.vec + j);
1280
1281         base->timer_jiffies = jiffies;
1282         return 0;
1283 }
1284
1285 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1286 static void migrate_timer_list(struct tvec_base *new_base, struct list_head *head)
1287 {
1288         struct timer_list *timer;
1289
1290         while (!list_empty(head)) {
1291                 timer = list_first_entry(head, struct timer_list, entry);
1292                 detach_timer(timer, 0);
1293                 timer_set_base(timer, new_base);
1294                 internal_add_timer(new_base, timer);
1295         }
1296 }
1297
1298 static void __cpuinit migrate_timers(int cpu)
1299 {
1300         struct tvec_base *old_base;
1301         struct tvec_base *new_base;
1302         int i;
1303
1304         BUG_ON(cpu_online(cpu));
1305         old_base = per_cpu(tvec_bases, cpu);
1306         new_base = get_cpu_var(tvec_bases);
1307
1308         local_irq_disable();
1309         double_spin_lock(&new_base->lock, &old_base->lock,
1310                          smp_processor_id() < cpu);
1311
1312         BUG_ON(old_base->running_timer);
1313
1314         for (i = 0; i < TVR_SIZE; i++)
1315                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv1.vec + i);
1316         for (i = 0; i < TVN_SIZE; i++) {
1317                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv2.vec + i);
1318                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv3.vec + i);
1319                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv4.vec + i);
1320                 migrate_timer_list(new_base, old_base->tv5.vec + i);
1321         }
1322
1323         double_spin_unlock(&new_base->lock, &old_base->lock,
1324                            smp_processor_id() < cpu);
1325         local_irq_enable();
1326         put_cpu_var(tvec_bases);
1327 }
1328 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1329
1330 static int __cpuinit timer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1331                                 unsigned long action, void *hcpu)
1332 {
1333         long cpu = (long)hcpu;
1334         switch(action) {
1335         case CPU_UP_PREPARE:
1336         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1337                 if (init_timers_cpu(cpu) < 0)
1338                         return NOTIFY_BAD;
1339                 break;
1340 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1341         case CPU_DEAD:
1342         case CPU_DEAD_FROZEN:
1343                 migrate_timers(cpu);
1344                 break;
1345 #endif
1346         default:
1347                 break;
1348         }
1349         return NOTIFY_OK;
1350 }
1351
1352 static struct notifier_block __cpuinitdata timers_nb = {
1353         .notifier_call  = timer_cpu_notify,
1354 };
1355
1356
1357 void __init init_timers(void)
1358 {
1359         int err = timer_cpu_notify(&timers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1360                                 (void *)(long)smp_processor_id());
1361
1362         init_timer_stats();
1363
1364         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
1365         register_cpu_notifier(&timers_nb);
1366         open_softirq(TIMER_SOFTIRQ, run_timer_softirq, NULL);
1367 }
1368
1369 /**
1370  * msleep - sleep safely even with waitqueue interruptions
1371  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
1372  */
1373 void msleep(unsigned int msecs)
1374 {
1375         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
1376
1377         while (timeout)
1378                 timeout = schedule_timeout_uninterruptible(timeout);
1379 }
1380
1381 EXPORT_SYMBOL(msleep);
1382
1383 /**
1384  * msleep_interruptible - sleep waiting for signals
1385  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
1386  */
1387 unsigned long msleep_interruptible(unsigned int msecs)
1388 {
1389         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
1390
1391         while (timeout && !signal_pending(current))
1392                 timeout = schedule_timeout_interruptible(timeout);
1393         return jiffies_to_msecs(timeout);
1394 }
1395
1396 EXPORT_SYMBOL(msleep_interruptible);