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