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