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