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