perf: Handle compat ioctl
[linux-3.10.git] / kernel / hrtimer.c
1 /*
2  *  linux/kernel/hrtimer.c
3  *
4  *  Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
5  *  Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
6  *  Copyright(C) 2006-2007  Timesys Corp., Thomas Gleixner
7  *
8  *  High-resolution kernel timers
9  *
10  *  In contrast to the low-resolution timeout API implemented in
11  *  kernel/timer.c, hrtimers provide finer resolution and accuracy
12  *  depending on system configuration and capabilities.
13  *
14  *  These timers are currently used for:
15  *   - itimers
16  *   - POSIX timers
17  *   - nanosleep
18  *   - precise in-kernel timing
19  *
20  *  Started by: Thomas Gleixner and Ingo Molnar
21  *
22  *  Credits:
23  *      based on kernel/timer.c
24  *
25  *      Help, testing, suggestions, bugfixes, improvements were
26  *      provided by:
27  *
28  *      George Anzinger, Andrew Morton, Steven Rostedt, Roman Zippel
29  *      et. al.
30  *
31  *  For licencing details see kernel-base/COPYING
32  */
33
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/export.h>
36 #include <linux/percpu.h>
37 #include <linux/hrtimer.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/syscalls.h>
40 #include <linux/kallsyms.h>
41 #include <linux/interrupt.h>
42 #include <linux/tick.h>
43 #include <linux/seq_file.h>
44 #include <linux/err.h>
45 #include <linux/debugobjects.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/sched/sysctl.h>
48 #include <linux/sched/rt.h>
49 #include <linux/timer.h>
50
51 #include <asm/uaccess.h>
52
53 #include <trace/events/timer.h>
54
55 /*
56  * The timer bases:
57  *
58  * There are more clockids then hrtimer bases. Thus, we index
59  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
60  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
61  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
62  */
63 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
64 {
65
66         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(hrtimer_bases.lock),
67         .clock_base =
68         {
69                 {
70                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
71                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
72                         .get_time = &ktime_get,
73                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
74                 },
75                 {
76                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
77                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
78                         .get_time = &ktime_get_real,
79                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
80                 },
81                 {
82                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
83                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
84                         .get_time = &ktime_get_boottime,
85                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
86                 },
87                 {
88                         .index = HRTIMER_BASE_TAI,
89                         .clockid = CLOCK_TAI,
90                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
91                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
92                 },
93         }
94 };
95
96 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
97         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
98         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
99         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
100         [CLOCK_TAI]             = HRTIMER_BASE_TAI,
101 };
102
103 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
104 {
105         return hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
106 }
107
108
109 /*
110  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
111  * wall_to_monotonic.
112  */
113 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
114 {
115         ktime_t xtim, mono, boot;
116         struct timespec xts, tom, slp;
117         s32 tai_offset;
118
119         get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(&xts, &tom, &slp);
120         tai_offset = timekeeping_get_tai_offset();
121
122         xtim = timespec_to_ktime(xts);
123         mono = ktime_add(xtim, timespec_to_ktime(tom));
124         boot = ktime_add(mono, timespec_to_ktime(slp));
125         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].softirq_time = xtim;
126         base->clock_base[HRTIMER_BASE_MONOTONIC].softirq_time = mono;
127         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].softirq_time = boot;
128         base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].softirq_time =
129                                 ktime_add(xtim, ktime_set(tai_offset, 0));
130 }
131
132 /*
133  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
134  * single place
135  */
136 #ifdef CONFIG_SMP
137
138 /*
139  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
140  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
141  * locked, and the base itself is locked too.
142  *
143  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
144  * be found on the lists/queues.
145  *
146  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
147  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
148  * locked.
149  */
150 static
151 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
152                                              unsigned long *flags)
153 {
154         struct hrtimer_clock_base *base;
155
156         for (;;) {
157                 base = timer->base;
158                 if (likely(base != NULL)) {
159                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
160                         if (likely(base == timer->base))
161                                 return base;
162                         /* The timer has migrated to another CPU: */
163                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
164                 }
165                 cpu_relax();
166         }
167 }
168
169
170 /*
171  * Get the preferred target CPU for NOHZ
172  */
173 static int hrtimer_get_target(int this_cpu, int pinned)
174 {
175 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
176         if (!pinned && get_sysctl_timer_migration() && idle_cpu(this_cpu))
177                 return get_nohz_timer_target();
178 #endif
179         return this_cpu;
180 }
181
182 /*
183  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
184  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
185  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
186  *
187  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
188  */
189 static int
190 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
191 {
192 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
193         ktime_t expires;
194
195         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
196                 return 0;
197
198         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
199         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
200 #else
201         return 0;
202 #endif
203 }
204
205 /*
206  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
207  */
208 static inline struct hrtimer_clock_base *
209 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
210                     int pinned)
211 {
212         struct hrtimer_clock_base *new_base;
213         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
214         int this_cpu = smp_processor_id();
215         int cpu = hrtimer_get_target(this_cpu, pinned);
216         int basenum = base->index;
217
218 again:
219         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
220         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
221
222         if (base != new_base) {
223                 /*
224                  * We are trying to move timer to new_base.
225                  * However we can't change timer's base while it is running,
226                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
227                  * the event source in the high resolution case. The softirq
228                  * code will take care of this when the timer function has
229                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
230                  * the timer is enqueued.
231                  */
232                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
233                         return base;
234
235                 /* See the comment in lock_timer_base() */
236                 timer->base = NULL;
237                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
238                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
239
240                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
241                         cpu = this_cpu;
242                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
243                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
244                         timer->base = base;
245                         goto again;
246                 }
247                 timer->base = new_base;
248         } else {
249                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
250                         cpu = this_cpu;
251                         goto again;
252                 }
253         }
254         return new_base;
255 }
256
257 #else /* CONFIG_SMP */
258
259 static inline struct hrtimer_clock_base *
260 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
261 {
262         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
263
264         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
265
266         return base;
267 }
268
269 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
270
271 #endif  /* !CONFIG_SMP */
272
273 /*
274  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
275  * too large for inlining:
276  */
277 #if BITS_PER_LONG < 64
278 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
279 /**
280  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
281  * @kt:         addend
282  * @nsec:       the scalar nsec value to add
283  *
284  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
285  */
286 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
287 {
288         ktime_t tmp;
289
290         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
291                 tmp.tv64 = nsec;
292         } else {
293                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
294
295                 /* Make sure nsec fits into long */
296                 if (unlikely(nsec > KTIME_SEC_MAX))
297                         return (ktime_t){ .tv64 = KTIME_MAX };
298
299                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
300         }
301
302         return ktime_add(kt, tmp);
303 }
304
305 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
306
307 /**
308  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
309  * @kt:         minuend
310  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
311  *
312  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
313  */
314 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
315 {
316         ktime_t tmp;
317
318         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
319                 tmp.tv64 = nsec;
320         } else {
321                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
322
323                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
324         }
325
326         return ktime_sub(kt, tmp);
327 }
328
329 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
330 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
331
332 /*
333  * Divide a ktime value by a nanosecond value
334  */
335 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
336 {
337         u64 dclc;
338         int sft = 0;
339
340         dclc = ktime_to_ns(kt);
341         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
342         while (div >> 32) {
343                 sft++;
344                 div >>= 1;
345         }
346         dclc >>= sft;
347         do_div(dclc, (unsigned long) div);
348
349         return dclc;
350 }
351 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
352
353 /*
354  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
355  */
356 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
357 {
358         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
359
360         /*
361          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
362          * return to user space in a timespec:
363          */
364         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
365                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
366
367         return res;
368 }
369
370 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
371
372 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
373
374 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
375
376 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
377 {
378         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
379 }
380
381 /*
382  * fixup_init is called when:
383  * - an active object is initialized
384  */
385 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
386 {
387         struct hrtimer *timer = addr;
388
389         switch (state) {
390         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
391                 hrtimer_cancel(timer);
392                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
393                 return 1;
394         default:
395                 return 0;
396         }
397 }
398
399 /*
400  * fixup_activate is called when:
401  * - an active object is activated
402  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
403  */
404 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
405 {
406         switch (state) {
407
408         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
409                 WARN_ON_ONCE(1);
410                 return 0;
411
412         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
413                 WARN_ON(1);
414
415         default:
416                 return 0;
417         }
418 }
419
420 /*
421  * fixup_free is called when:
422  * - an active object is freed
423  */
424 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
425 {
426         struct hrtimer *timer = addr;
427
428         switch (state) {
429         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
430                 hrtimer_cancel(timer);
431                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
432                 return 1;
433         default:
434                 return 0;
435         }
436 }
437
438 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
439         .name           = "hrtimer",
440         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
441         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
442         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
443         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
444 };
445
446 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
447 {
448         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
449 }
450
451 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
452 {
453         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
454 }
455
456 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
457 {
458         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
459 }
460
461 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
462 {
463         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
464 }
465
466 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
467                            enum hrtimer_mode mode);
468
469 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
470                            enum hrtimer_mode mode)
471 {
472         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
473         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
474 }
475 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
476
477 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
478 {
479         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
480 }
481
482 #else
483 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
484 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
485 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
486 #endif
487
488 static inline void
489 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
490            enum hrtimer_mode mode)
491 {
492         debug_hrtimer_init(timer);
493         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
494 }
495
496 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
497 {
498         debug_hrtimer_activate(timer);
499         trace_hrtimer_start(timer);
500 }
501
502 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
503 {
504         debug_hrtimer_deactivate(timer);
505         trace_hrtimer_cancel(timer);
506 }
507
508 /* High resolution timer related functions */
509 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
510
511 /*
512  * High resolution timer enabled ?
513  */
514 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
515
516 /*
517  * Enable / Disable high resolution mode
518  */
519 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
520 {
521         if (!strcmp(str, "off"))
522                 hrtimer_hres_enabled = 0;
523         else if (!strcmp(str, "on"))
524                 hrtimer_hres_enabled = 1;
525         else
526                 return 0;
527         return 1;
528 }
529
530 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
531
532 /*
533  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
534  */
535 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
536 {
537         return hrtimer_hres_enabled;
538 }
539
540 /*
541  * Is the high resolution mode active ?
542  */
543 static inline int hrtimer_hres_active(void)
544 {
545         return __this_cpu_read(hrtimer_bases.hres_active);
546 }
547
548 /*
549  * Reprogram the event source with checking both queues for the
550  * next event
551  * Called with interrupts disabled and base->lock held
552  */
553 static void
554 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
555 {
556         int i;
557         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
558         ktime_t expires, expires_next;
559
560         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
561
562         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
563                 struct hrtimer *timer;
564                 struct timerqueue_node *next;
565
566                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
567                 if (!next)
568                         continue;
569                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
570
571                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
572                 /*
573                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
574                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
575                  * false positive in clockevents_program_event()
576                  */
577                 if (expires.tv64 < 0)
578                         expires.tv64 = 0;
579                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
580                         expires_next = expires;
581         }
582
583         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
584                 return;
585
586         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
587
588         /*
589          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
590          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
591          * system to make progress. That also prevents the following
592          * scenario:
593          * T1 expires 50ms from now
594          * T2 expires 5s from now
595          *
596          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
597          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
598          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
599          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
600          * fires.
601          */
602         if (cpu_base->hang_detected)
603                 return;
604
605         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
606                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
607 }
608
609 /*
610  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
611  *
612  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
613  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
614  * which the clock event device was armed.
615  *
616  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
617  */
618 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
619                              struct hrtimer_clock_base *base)
620 {
621         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
622         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
623         int res;
624
625         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
626
627         /*
628          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
629          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
630          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
631          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
632          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
633          */
634         if (hrtimer_callback_running(timer))
635                 return 0;
636
637         /*
638          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
639          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
640          * about that, just avoid to call into the tick code, which
641          * has now objections against negative expiry values.
642          */
643         if (expires.tv64 < 0)
644                 return -ETIME;
645
646         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
647                 return 0;
648
649         /*
650          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
651          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
652          * which we enforced in the hang detection. We want the system
653          * to make progress.
654          */
655         if (cpu_base->hang_detected)
656                 return 0;
657
658         /*
659          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
660          */
661         res = tick_program_event(expires, 0);
662         if (!IS_ERR_VALUE(res))
663                 cpu_base->expires_next = expires;
664         return res;
665 }
666
667 /*
668  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
669  */
670 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
671 {
672         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
673         base->hres_active = 0;
674 }
675
676 /*
677  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
678  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
679  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
680  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
681  */
682 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
683                                             struct hrtimer_clock_base *base)
684 {
685         return base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base);
686 }
687
688 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
689 {
690         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
691         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
692         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
693
694         return ktime_get_update_offsets(offs_real, offs_boot, offs_tai);
695 }
696
697 /*
698  * Retrigger next event is called after clock was set
699  *
700  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
701  */
702 static void retrigger_next_event(void *arg)
703 {
704         struct hrtimer_cpu_base *base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
705
706         if (!hrtimer_hres_active())
707                 return;
708
709         raw_spin_lock(&base->lock);
710         hrtimer_update_base(base);
711         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
712         raw_spin_unlock(&base->lock);
713 }
714
715 /*
716  * Switch to high resolution mode
717  */
718 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
719 {
720         int i, cpu = smp_processor_id();
721         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
722         unsigned long flags;
723
724         if (base->hres_active)
725                 return 1;
726
727         local_irq_save(flags);
728
729         if (tick_init_highres()) {
730                 local_irq_restore(flags);
731                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
732                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
733                 return 0;
734         }
735         base->hres_active = 1;
736         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
737                 base->clock_base[i].resolution = KTIME_HIGH_RES;
738
739         tick_setup_sched_timer();
740         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
741         retrigger_next_event(NULL);
742         local_irq_restore(flags);
743         return 1;
744 }
745
746 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
747 {
748         clock_was_set();
749 }
750
751 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
752
753 /*
754  * Called from timekeeping and resume code to reprogramm the hrtimer
755  * interrupt device on all cpus.
756  */
757 void clock_was_set_delayed(void)
758 {
759         schedule_work(&hrtimer_work);
760 }
761
762 #else
763
764 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
765 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
766 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
767 static inline void
768 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
769 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
770                                             struct hrtimer_clock_base *base)
771 {
772         return 0;
773 }
774 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
775 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
776
777 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
778
779 /*
780  * Clock realtime was set
781  *
782  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
783  * clock.
784  *
785  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
786  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
787  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
788  * call the high resolution interrupt code.
789  */
790 void clock_was_set(void)
791 {
792 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
793         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
794         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
795 #endif
796         timerfd_clock_was_set();
797 }
798
799 /*
800  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
801  * interrupt (on the local CPU):
802  */
803 void hrtimers_resume(void)
804 {
805         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
806                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
807
808         /* Retrigger on the local CPU */
809         retrigger_next_event(NULL);
810         /* And schedule a retrigger for all others */
811         clock_was_set_delayed();
812 }
813
814 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
815 {
816 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
817         if (timer->start_site)
818                 return;
819         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
820         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
821         timer->start_pid = current->pid;
822 #endif
823 }
824
825 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
826 {
827 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
828         timer->start_site = NULL;
829 #endif
830 }
831
832 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
833 {
834 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
835         if (likely(!timer_stats_active))
836                 return;
837         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
838                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
839 #endif
840 }
841
842 /*
843  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
844  */
845 static inline
846 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
847 {
848         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
849 }
850
851 /**
852  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
853  * @timer:      hrtimer to forward
854  * @now:        forward past this time
855  * @interval:   the interval to forward
856  *
857  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
858  * Returns the number of overruns.
859  */
860 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
861 {
862         u64 orun = 1;
863         ktime_t delta;
864
865         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
866
867         if (delta.tv64 < 0)
868                 return 0;
869
870         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
871                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
872
873         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
874                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
875
876                 orun = ktime_divns(delta, incr);
877                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
878                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
879                         return orun;
880                 /*
881                  * This (and the ktime_add() below) is the
882                  * correction for exact:
883                  */
884                 orun++;
885         }
886         hrtimer_add_expires(timer, interval);
887
888         return orun;
889 }
890 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
891
892 /*
893  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
894  *
895  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
896  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
897  *
898  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
899  */
900 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
901                            struct hrtimer_clock_base *base)
902 {
903         debug_activate(timer);
904
905         timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
906         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
907
908         /*
909          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
910          * state of a possibly running callback.
911          */
912         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
913
914         return (&timer->node == base->active.next);
915 }
916
917 /*
918  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
919  *
920  * Caller must hold the base lock.
921  *
922  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
923  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
924  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
925  * anyway (e.g. timer interrupt)
926  */
927 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
928                              struct hrtimer_clock_base *base,
929                              unsigned long newstate, int reprogram)
930 {
931         struct timerqueue_node *next_timer;
932         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
933                 goto out;
934
935         next_timer = timerqueue_getnext(&base->active);
936         timerqueue_del(&base->active, &timer->node);
937         if (&timer->node == next_timer) {
938 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
939                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
940                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
941                         ktime_t expires;
942
943                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
944                                             base->offset);
945                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
946                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
947                 }
948 #endif
949         }
950         if (!timerqueue_getnext(&base->active))
951                 base->cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
952 out:
953         timer->state = newstate;
954 }
955
956 /*
957  * remove hrtimer, called with base lock held
958  */
959 static inline int
960 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
961 {
962         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
963                 unsigned long state;
964                 int reprogram;
965
966                 /*
967                  * Remove the timer and force reprogramming when high
968                  * resolution mode is active and the timer is on the current
969                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
970                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
971                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
972                  * rare case and less expensive than a smp call.
973                  */
974                 debug_deactivate(timer);
975                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
976                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
977                 /*
978                  * We must preserve the CALLBACK state flag here,
979                  * otherwise we could move the timer base in
980                  * switch_hrtimer_base.
981                  */
982                 state = timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK;
983                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
984                 return 1;
985         }
986         return 0;
987 }
988
989 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
990                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
991                 int wakeup)
992 {
993         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
994         unsigned long flags;
995         int ret, leftmost;
996
997         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
998
999         /* Remove an active timer from the queue: */
1000         ret = remove_hrtimer(timer, base);
1001
1002         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
1003                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
1004                 /*
1005                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
1006                  * to signal that they simply return xtime in
1007                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
1008                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
1009                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
1010                  */
1011 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
1012                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
1013 #endif
1014         }
1015
1016         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
1017
1018         /* Switch the timer base, if necessary: */
1019         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
1020
1021         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
1022
1023         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1024
1025         /*
1026          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
1027          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
1028          *
1029          * XXX send_remote_softirq() ?
1030          */
1031         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases)
1032                 && hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base)) {
1033                 if (wakeup) {
1034                         /*
1035                          * We need to drop cpu_base->lock to avoid a
1036                          * lock ordering issue vs. rq->lock.
1037                          */
1038                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
1039                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1040                         local_irq_restore(flags);
1041                         return ret;
1042                 } else {
1043                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1044                 }
1045         }
1046
1047         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1048
1049         return ret;
1050 }
1051
1052 /**
1053  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
1054  * @timer:      the timer to be added
1055  * @tim:        expiry time
1056  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1057  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1058  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
1059  *
1060  * Returns:
1061  *  0 on success
1062  *  1 when the timer was active
1063  */
1064 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1065                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1066 {
1067         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1068 }
1069 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1070
1071 /**
1072  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1073  * @timer:      the timer to be added
1074  * @tim:        expiry time
1075  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1076  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
1077  *
1078  * Returns:
1079  *  0 on success
1080  *  1 when the timer was active
1081  */
1082 int
1083 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1084 {
1085         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1086 }
1087 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1088
1089
1090 /**
1091  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1092  * @timer:      hrtimer to stop
1093  *
1094  * Returns:
1095  *  0 when the timer was not active
1096  *  1 when the timer was active
1097  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1098  *    cannot be stopped
1099  */
1100 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1101 {
1102         struct hrtimer_clock_base *base;
1103         unsigned long flags;
1104         int ret = -1;
1105
1106         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1107
1108         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1109                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1110
1111         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1112
1113         return ret;
1114
1115 }
1116 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1117
1118 /**
1119  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1120  * @timer:      the timer to be cancelled
1121  *
1122  * Returns:
1123  *  0 when the timer was not active
1124  *  1 when the timer was active
1125  */
1126 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1127 {
1128         for (;;) {
1129                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1130
1131                 if (ret >= 0)
1132                         return ret;
1133                 cpu_relax();
1134         }
1135 }
1136 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1137
1138 /**
1139  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1140  * @timer:      the timer to read
1141  */
1142 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1143 {
1144         unsigned long flags;
1145         ktime_t rem;
1146
1147         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1148         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1149         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1150
1151         return rem;
1152 }
1153 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1154
1155 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1156 /**
1157  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1158  *
1159  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1160  * is pending.
1161  */
1162 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1163 {
1164         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1165         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1166         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1167         unsigned long flags;
1168         int i;
1169
1170         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1171
1172         if (!hrtimer_hres_active()) {
1173                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1174                         struct hrtimer *timer;
1175                         struct timerqueue_node *next;
1176
1177                         next = timerqueue_getnext(&base->active);
1178                         if (!next)
1179                                 continue;
1180
1181                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
1182                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1183                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1184                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1185                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1186                 }
1187         }
1188
1189         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1190
1191         if (mindelta.tv64 < 0)
1192                 mindelta.tv64 = 0;
1193         return mindelta;
1194 }
1195 #endif
1196
1197 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1198                            enum hrtimer_mode mode)
1199 {
1200         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1201         int base;
1202
1203         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1204
1205         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1206
1207         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1208                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1209
1210         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1211         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1212         timerqueue_init(&timer->node);
1213
1214 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1215         timer->start_site = NULL;
1216         timer->start_pid = -1;
1217         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1218 #endif
1219 }
1220
1221 /**
1222  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1223  * @timer:      the timer to be initialized
1224  * @clock_id:   the clock to be used
1225  * @mode:       timer mode abs/rel
1226  */
1227 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1228                   enum hrtimer_mode mode)
1229 {
1230         debug_init(timer, clock_id, mode);
1231         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1232 }
1233 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1234
1235 /**
1236  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1237  * @which_clock: which clock to query
1238  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1239  *
1240  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1241  * variable pointed to by @tp.
1242  */
1243 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1244 {
1245         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1246         int base = hrtimer_clockid_to_base(which_clock);
1247
1248         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1249         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[base].resolution);
1250
1251         return 0;
1252 }
1253 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1254
1255 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1256 {
1257         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1258         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1259         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1260         int restart;
1261
1262         WARN_ON(!irqs_disabled());
1263
1264         debug_deactivate(timer);
1265         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1266         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1267         fn = timer->function;
1268
1269         /*
1270          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1271          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1272          * the timer base.
1273          */
1274         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1275         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1276         restart = fn(timer);
1277         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1278         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1279
1280         /*
1281          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1282          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1283          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1284          */
1285         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1286                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1287                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1288         }
1289
1290         WARN_ON_ONCE(!(timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK));
1291
1292         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1293 }
1294
1295 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1296
1297 /*
1298  * High resolution timer interrupt
1299  * Called with interrupts disabled
1300  */
1301 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1302 {
1303         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1304         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1305         int i, retries = 0;
1306
1307         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1308         cpu_base->nr_events++;
1309         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1310
1311         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1312         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1313 retry:
1314         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1315         /*
1316          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1317          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1318          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1319          * timers which run their callback and need to be requeued on
1320          * this CPU.
1321          */
1322         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1323
1324         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1325                 struct hrtimer_clock_base *base;
1326                 struct timerqueue_node *node;
1327                 ktime_t basenow;
1328
1329                 if (!(cpu_base->active_bases & (1 << i)))
1330                         continue;
1331
1332                 base = cpu_base->clock_base + i;
1333                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1334
1335                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1336                         struct hrtimer *timer;
1337
1338                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1339
1340                         /*
1341                          * The immediate goal for using the softexpires is
1342                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1343                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1344                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1345                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1346                          * overlapping intervals and instead use the simple
1347                          * BST we already have.
1348                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1349                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1350                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1351                          */
1352
1353                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1354                                 ktime_t expires;
1355
1356                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1357                                                     base->offset);
1358                                 if (expires.tv64 < 0)
1359                                         expires.tv64 = KTIME_MAX;
1360                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1361                                         expires_next = expires;
1362                                 break;
1363                         }
1364
1365                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1366                 }
1367         }
1368
1369         /*
1370          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1371          * against it.
1372          */
1373         cpu_base->expires_next = expires_next;
1374         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1375
1376         /* Reprogramming necessary ? */
1377         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1378             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1379                 cpu_base->hang_detected = 0;
1380                 return;
1381         }
1382
1383         /*
1384          * The next timer was already expired due to:
1385          * - tracing
1386          * - long lasting callbacks
1387          * - being scheduled away when running in a VM
1388          *
1389          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1390          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1391          * overreacting on some spurious event.
1392          *
1393          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1394          * the current time.
1395          */
1396         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1397         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1398         cpu_base->nr_retries++;
1399         if (++retries < 3)
1400                 goto retry;
1401         /*
1402          * Give the system a chance to do something else than looping
1403          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1404          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1405          * time away.
1406          */
1407         cpu_base->nr_hangs++;
1408         cpu_base->hang_detected = 1;
1409         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1410         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1411         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1412                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1413         /*
1414          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1415          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1416          */
1417         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1418                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1419         else
1420                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1421         tick_program_event(expires_next, 1);
1422         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1423                     ktime_to_ns(delta));
1424 }
1425
1426 /*
1427  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1428  * disabled.
1429  */
1430 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1431 {
1432         struct tick_device *td;
1433
1434         if (!hrtimer_hres_active())
1435                 return;
1436
1437         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1438         if (td && td->evtdev)
1439                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1440 }
1441
1442 /**
1443  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1444  *
1445  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1446  * the current cpu and check if there are any timers for which
1447  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1448  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1449  *
1450  */
1451 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1452 {
1453         unsigned long flags;
1454
1455         local_irq_save(flags);
1456         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1457         local_irq_restore(flags);
1458 }
1459
1460 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1461 {
1462         hrtimer_peek_ahead_timers();
1463 }
1464
1465 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1466
1467 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1468
1469 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1470
1471 /*
1472  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1473  *
1474  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1475  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1476  * not been done yet.
1477  */
1478 void hrtimer_run_pending(void)
1479 {
1480         if (hrtimer_hres_active())
1481                 return;
1482
1483         /*
1484          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1485          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1486          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1487          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1488          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1489          * deadlock vs. xtime_lock.
1490          */
1491         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1492                 hrtimer_switch_to_hres();
1493 }
1494
1495 /*
1496  * Called from hardirq context every jiffy
1497  */
1498 void hrtimer_run_queues(void)
1499 {
1500         struct timerqueue_node *node;
1501         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1502         struct hrtimer_clock_base *base;
1503         int index, gettime = 1;
1504
1505         if (hrtimer_hres_active())
1506                 return;
1507
1508         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1509                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1510                 if (!timerqueue_getnext(&base->active))
1511                         continue;
1512
1513                 if (gettime) {
1514                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1515                         gettime = 0;
1516                 }
1517
1518                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1519
1520                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1521                         struct hrtimer *timer;
1522
1523                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1524                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1525                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1526                                 break;
1527
1528                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1529                 }
1530                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1531         }
1532 }
1533
1534 /*
1535  * Sleep related functions:
1536  */
1537 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1538 {
1539         struct hrtimer_sleeper *t =
1540                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1541         struct task_struct *task = t->task;
1542
1543         t->task = NULL;
1544         if (task)
1545                 wake_up_process(task);
1546
1547         return HRTIMER_NORESTART;
1548 }
1549
1550 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1551 {
1552         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1553         sl->task = task;
1554 }
1555 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1556
1557 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1558 {
1559         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1560
1561         do {
1562                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1563                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1564                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1565                         t->task = NULL;
1566
1567                 if (likely(t->task))
1568                         schedule();
1569
1570                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1571                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1572
1573         } while (t->task && !signal_pending(current));
1574
1575         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1576
1577         return t->task == NULL;
1578 }
1579
1580 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1581 {
1582         struct timespec rmt;
1583         ktime_t rem;
1584
1585         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1586         if (rem.tv64 <= 0)
1587                 return 0;
1588         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1589
1590         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1591                 return -EFAULT;
1592
1593         return 1;
1594 }
1595
1596 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1597 {
1598         struct hrtimer_sleeper t;
1599         struct timespec __user  *rmtp;
1600         int ret = 0;
1601
1602         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1603                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1604         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1605
1606         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1607                 goto out;
1608
1609         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1610         if (rmtp) {
1611                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1612                 if (ret <= 0)
1613                         goto out;
1614         }
1615
1616         /* The other values in restart are already filled in */
1617         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1618 out:
1619         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1620         return ret;
1621 }
1622
1623 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1624                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1625 {
1626         struct restart_block *restart;
1627         struct hrtimer_sleeper t;
1628         int ret = 0;
1629         unsigned long slack;
1630
1631         slack = current->timer_slack_ns;
1632         if (rt_task(current))
1633                 slack = 0;
1634
1635         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1636         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1637         if (do_nanosleep(&t, mode))
1638                 goto out;
1639
1640         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1641         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1642                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1643                 goto out;
1644         }
1645
1646         if (rmtp) {
1647                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1648                 if (ret <= 0)
1649                         goto out;
1650         }
1651
1652         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1653         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1654         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1655         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1656         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1657
1658         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1659 out:
1660         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1661         return ret;
1662 }
1663
1664 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1665                 struct timespec __user *, rmtp)
1666 {
1667         struct timespec tu;
1668
1669         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1670                 return -EFAULT;
1671
1672         if (!timespec_valid(&tu))
1673                 return -EINVAL;
1674
1675         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1676 }
1677
1678 /*
1679  * Functions related to boot-time initialization:
1680  */
1681 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1682 {
1683         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1684         int i;
1685
1686         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1687                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1688                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1689         }
1690
1691         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1692 }
1693
1694 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1695
1696 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1697                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1698 {
1699         struct hrtimer *timer;
1700         struct timerqueue_node *node;
1701
1702         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1703                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1704                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1705                 debug_deactivate(timer);
1706
1707                 /*
1708                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1709                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1710                  * under us on another CPU
1711                  */
1712                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1713                 timer->base = new_base;
1714                 /*
1715                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1716                  * reprogram the event device in case the timer
1717                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1718                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1719                  * sort out already expired timers and reprogram the
1720                  * event device.
1721                  */
1722                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1723
1724                 /* Clear the migration state bit */
1725                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1726         }
1727 }
1728
1729 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1730 {
1731         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1732         int i;
1733
1734         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1735         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1736
1737         local_irq_disable();
1738         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1739         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1740         /*
1741          * The caller is globally serialized and nobody else
1742          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1743          */
1744         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1745         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1746
1747         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1748                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1749                                      &new_base->clock_base[i]);
1750         }
1751
1752         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1753         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1754
1755         /* Check, if we got expired work to do */
1756         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1757         local_irq_enable();
1758 }
1759
1760 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1761
1762 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1763                                         unsigned long action, void *hcpu)
1764 {
1765         int scpu = (long)hcpu;
1766
1767         switch (action) {
1768
1769         case CPU_UP_PREPARE:
1770         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1771                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1772                 break;
1773
1774 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1775         case CPU_DYING:
1776         case CPU_DYING_FROZEN:
1777                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1778                 break;
1779         case CPU_DEAD:
1780         case CPU_DEAD_FROZEN:
1781         {
1782                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1783                 migrate_hrtimers(scpu);
1784                 break;
1785         }
1786 #endif
1787
1788         default:
1789                 break;
1790         }
1791
1792         return NOTIFY_OK;
1793 }
1794
1795 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1796         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1797 };
1798
1799 void __init hrtimers_init(void)
1800 {
1801         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1802                           (void *)(long)smp_processor_id());
1803         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1804 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1805         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1806 #endif
1807 }
1808
1809 /**
1810  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1811  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1812  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1813  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1814  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1815  */
1816 int __sched
1817 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1818                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1819 {
1820         struct hrtimer_sleeper t;
1821
1822         /*
1823          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1824          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1825          */
1826         if (expires && !expires->tv64) {
1827                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1828                 return 0;
1829         }
1830
1831         /*
1832          * A NULL parameter means "infinite"
1833          */
1834         if (!expires) {
1835                 schedule();
1836                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1837                 return -EINTR;
1838         }
1839
1840         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1841         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1842
1843         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1844
1845         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1846         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1847                 t.task = NULL;
1848
1849         if (likely(t.task))
1850                 schedule();
1851
1852         hrtimer_cancel(&t.timer);
1853         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1854
1855         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1856
1857         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1858 }
1859
1860 /**
1861  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1862  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1863  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1864  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1865  *
1866  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1867  * elapsed. The routine will return immediately unless
1868  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1869  *
1870  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1871  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1872  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1873  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1874  *
1875  * You can set the task state as follows -
1876  *
1877  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1878  * pass before the routine returns.
1879  *
1880  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1881  * delivered to the current task.
1882  *
1883  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1884  * routine returns.
1885  *
1886  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1887  */
1888 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1889                                      const enum hrtimer_mode mode)
1890 {
1891         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1892                                               CLOCK_MONOTONIC);
1893 }
1894 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1895
1896 /**
1897  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1898  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1899  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1900  *
1901  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1902  * elapsed. The routine will return immediately unless
1903  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1904  *
1905  * You can set the task state as follows -
1906  *
1907  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1908  * pass before the routine returns.
1909  *
1910  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1911  * delivered to the current task.
1912  *
1913  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1914  * routine returns.
1915  *
1916  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1917  */
1918 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1919                                const enum hrtimer_mode mode)
1920 {
1921         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1922 }
1923 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);