x86/PCI: Mark Broadwell-EP Home Agent 1 as having non-compliant BARs
[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/timer.h>
48
49 #include <asm/uaccess.h>
50
51 #include <trace/events/timer.h>
52
53 /*
54  * The timer bases:
55  *
56  * There are more clockids then hrtimer bases. Thus, we index
57  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
58  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
59  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
60  */
61 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
62 {
63
64         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(hrtimer_bases.lock),
65         .clock_base =
66         {
67                 {
68                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
69                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
70                         .get_time = &ktime_get,
71                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
72                 },
73                 {
74                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
75                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
76                         .get_time = &ktime_get_real,
77                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
78                 },
79                 {
80                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
81                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
82                         .get_time = &ktime_get_boottime,
83                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
84                 },
85         }
86 };
87
88 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
89         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
90         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
91         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
92 };
93
94 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
95 {
96         return hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
97 }
98
99
100 /*
101  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
102  * wall_to_monotonic.
103  */
104 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
105 {
106         ktime_t xtim, mono, boot;
107         struct timespec xts, tom, slp;
108
109         get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(&xts, &tom, &slp);
110
111         xtim = timespec_to_ktime(xts);
112         mono = ktime_add(xtim, timespec_to_ktime(tom));
113         boot = ktime_add(mono, timespec_to_ktime(slp));
114         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].softirq_time = xtim;
115         base->clock_base[HRTIMER_BASE_MONOTONIC].softirq_time = mono;
116         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].softirq_time = boot;
117 }
118
119 /*
120  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
121  * single place
122  */
123 #ifdef CONFIG_SMP
124
125 /*
126  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
127  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
128  * locked, and the base itself is locked too.
129  *
130  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
131  * be found on the lists/queues.
132  *
133  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
134  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
135  * locked.
136  */
137 static
138 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
139                                              unsigned long *flags)
140 {
141         struct hrtimer_clock_base *base;
142
143         for (;;) {
144                 base = timer->base;
145                 if (likely(base != NULL)) {
146                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
147                         if (likely(base == timer->base))
148                                 return base;
149                         /* The timer has migrated to another CPU: */
150                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
151                 }
152                 cpu_relax();
153         }
154 }
155
156
157 /*
158  * Get the preferred target CPU for NOHZ
159  */
160 static int hrtimer_get_target(int this_cpu, int pinned)
161 {
162 #ifdef CONFIG_NO_HZ
163         if (!pinned && get_sysctl_timer_migration() && idle_cpu(this_cpu))
164                 return get_nohz_timer_target();
165 #endif
166         return this_cpu;
167 }
168
169 /*
170  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
171  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
172  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
173  *
174  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
175  */
176 static int
177 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
178 {
179 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
180         ktime_t expires;
181
182         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
183                 return 0;
184
185         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
186         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
187 #else
188         return 0;
189 #endif
190 }
191
192 /*
193  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
194  */
195 static inline struct hrtimer_clock_base *
196 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
197                     int pinned)
198 {
199         struct hrtimer_clock_base *new_base;
200         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
201         int this_cpu = smp_processor_id();
202         int cpu = hrtimer_get_target(this_cpu, pinned);
203         int basenum = base->index;
204
205 again:
206         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
207         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
208
209         if (base != new_base) {
210                 /*
211                  * We are trying to move timer to new_base.
212                  * However we can't change timer's base while it is running,
213                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
214                  * the event source in the high resolution case. The softirq
215                  * code will take care of this when the timer function has
216                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
217                  * the timer is enqueued.
218                  */
219                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
220                         return base;
221
222                 /* See the comment in lock_timer_base() */
223                 timer->base = NULL;
224                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
225                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
226
227                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
228                         cpu = this_cpu;
229                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
230                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
231                         timer->base = base;
232                         goto again;
233                 }
234                 timer->base = new_base;
235         } else {
236                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
237                         cpu = this_cpu;
238                         goto again;
239                 }
240         }
241         return new_base;
242 }
243
244 #else /* CONFIG_SMP */
245
246 static inline struct hrtimer_clock_base *
247 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
248 {
249         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
250
251         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
252
253         return base;
254 }
255
256 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
257
258 #endif  /* !CONFIG_SMP */
259
260 /*
261  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
262  * too large for inlining:
263  */
264 #if BITS_PER_LONG < 64
265 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
266 /**
267  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
268  * @kt:         addend
269  * @nsec:       the scalar nsec value to add
270  *
271  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
272  */
273 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
274 {
275         ktime_t tmp;
276
277         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
278                 tmp.tv64 = nsec;
279         } else {
280                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
281
282                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
283         }
284
285         return ktime_add(kt, tmp);
286 }
287
288 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
289
290 /**
291  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
292  * @kt:         minuend
293  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
294  *
295  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
296  */
297 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
298 {
299         ktime_t tmp;
300
301         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
302                 tmp.tv64 = nsec;
303         } else {
304                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
305
306                 /* Make sure nsec fits into long */
307                 if (unlikely(nsec > KTIME_SEC_MAX))
308                         return (ktime_t){ .tv64 = KTIME_MAX };
309
310                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
311         }
312
313         return ktime_sub(kt, tmp);
314 }
315
316 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
317 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
318
319 /*
320  * Divide a ktime value by a nanosecond value
321  */
322 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
323 {
324         u64 dclc;
325         int sft = 0;
326
327         dclc = ktime_to_ns(kt);
328         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
329         while (div >> 32) {
330                 sft++;
331                 div >>= 1;
332         }
333         dclc >>= sft;
334         do_div(dclc, (unsigned long) div);
335
336         return dclc;
337 }
338 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
339
340 /*
341  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
342  */
343 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
344 {
345         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
346
347         /*
348          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
349          * return to user space in a timespec:
350          */
351         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
352                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
353
354         return res;
355 }
356
357 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
358
359 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
360
361 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
362
363 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
364 {
365         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
366 }
367
368 /*
369  * fixup_init is called when:
370  * - an active object is initialized
371  */
372 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
373 {
374         struct hrtimer *timer = addr;
375
376         switch (state) {
377         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
378                 hrtimer_cancel(timer);
379                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
380                 return 1;
381         default:
382                 return 0;
383         }
384 }
385
386 /*
387  * fixup_activate is called when:
388  * - an active object is activated
389  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
390  */
391 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
392 {
393         switch (state) {
394
395         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
396                 WARN_ON_ONCE(1);
397                 return 0;
398
399         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
400                 WARN_ON(1);
401
402         default:
403                 return 0;
404         }
405 }
406
407 /*
408  * fixup_free is called when:
409  * - an active object is freed
410  */
411 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
412 {
413         struct hrtimer *timer = addr;
414
415         switch (state) {
416         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
417                 hrtimer_cancel(timer);
418                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
419                 return 1;
420         default:
421                 return 0;
422         }
423 }
424
425 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
426         .name           = "hrtimer",
427         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
428         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
429         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
430         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
431 };
432
433 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
434 {
435         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
436 }
437
438 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
439 {
440         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
441 }
442
443 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
444 {
445         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
446 }
447
448 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
449 {
450         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
451 }
452
453 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
454                            enum hrtimer_mode mode);
455
456 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
457                            enum hrtimer_mode mode)
458 {
459         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
460         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
461 }
462 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
463
464 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
465 {
466         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
467 }
468
469 #else
470 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
471 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
472 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
473 #endif
474
475 static inline void
476 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
477            enum hrtimer_mode mode)
478 {
479         debug_hrtimer_init(timer);
480         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
481 }
482
483 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
484 {
485         debug_hrtimer_activate(timer);
486         trace_hrtimer_start(timer);
487 }
488
489 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
490 {
491         debug_hrtimer_deactivate(timer);
492         trace_hrtimer_cancel(timer);
493 }
494
495 /* High resolution timer related functions */
496 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
497
498 /*
499  * High resolution timer enabled ?
500  */
501 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
502
503 /*
504  * Enable / Disable high resolution mode
505  */
506 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
507 {
508         if (!strcmp(str, "off"))
509                 hrtimer_hres_enabled = 0;
510         else if (!strcmp(str, "on"))
511                 hrtimer_hres_enabled = 1;
512         else
513                 return 0;
514         return 1;
515 }
516
517 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
518
519 /*
520  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
521  */
522 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
523 {
524         return hrtimer_hres_enabled;
525 }
526
527 /*
528  * Is the high resolution mode active ?
529  */
530 static inline int hrtimer_hres_active(void)
531 {
532         return __this_cpu_read(hrtimer_bases.hres_active);
533 }
534
535 /*
536  * Reprogram the event source with checking both queues for the
537  * next event
538  * Called with interrupts disabled and base->lock held
539  */
540 static void
541 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
542 {
543         int i;
544         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
545         ktime_t expires, expires_next;
546
547         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
548
549         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
550                 struct hrtimer *timer;
551                 struct timerqueue_node *next;
552
553                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
554                 if (!next)
555                         continue;
556                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
557
558                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
559                 /*
560                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
561                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
562                  * false positive in clockevents_program_event()
563                  */
564                 if (expires.tv64 < 0)
565                         expires.tv64 = 0;
566                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
567                         expires_next = expires;
568         }
569
570         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
571                 return;
572
573         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
574
575         /*
576          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
577          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
578          * system to make progress. That also prevents the following
579          * scenario:
580          * T1 expires 50ms from now
581          * T2 expires 5s from now
582          *
583          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
584          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
585          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
586          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
587          * fires.
588          */
589         if (cpu_base->hang_detected)
590                 return;
591
592         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
593                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
594 }
595
596 /*
597  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
598  *
599  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
600  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
601  * which the clock event device was armed.
602  *
603  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
604  */
605 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
606                              struct hrtimer_clock_base *base)
607 {
608         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
609         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
610         int res;
611
612         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
613
614         /*
615          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
616          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
617          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
618          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
619          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
620          */
621         if (hrtimer_callback_running(timer))
622                 return 0;
623
624         /*
625          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
626          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
627          * about that, just avoid to call into the tick code, which
628          * has now objections against negative expiry values.
629          */
630         if (expires.tv64 < 0)
631                 return -ETIME;
632
633         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
634                 return 0;
635
636         /*
637          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
638          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
639          * which we enforced in the hang detection. We want the system
640          * to make progress.
641          */
642         if (cpu_base->hang_detected)
643                 return 0;
644
645         /*
646          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
647          */
648         res = tick_program_event(expires, 0);
649         if (!IS_ERR_VALUE(res))
650                 cpu_base->expires_next = expires;
651         return res;
652 }
653
654 /*
655  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
656  */
657 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
658 {
659         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
660         base->hres_active = 0;
661 }
662
663 /*
664  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
665  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
666  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
667  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
668  */
669 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
670                                             struct hrtimer_clock_base *base)
671 {
672         return base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base);
673 }
674
675 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
676 {
677         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
678         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
679
680         return ktime_get_update_offsets(offs_real, offs_boot);
681 }
682
683 /*
684  * Retrigger next event is called after clock was set
685  *
686  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
687  */
688 static void retrigger_next_event(void *arg)
689 {
690         struct hrtimer_cpu_base *base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
691
692         if (!hrtimer_hres_active())
693                 return;
694
695         raw_spin_lock(&base->lock);
696         hrtimer_update_base(base);
697         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
698         raw_spin_unlock(&base->lock);
699 }
700
701 /*
702  * Switch to high resolution mode
703  */
704 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
705 {
706         int i, cpu = smp_processor_id();
707         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
708         unsigned long flags;
709
710         if (base->hres_active)
711                 return 1;
712
713         local_irq_save(flags);
714
715         if (tick_init_highres()) {
716                 local_irq_restore(flags);
717                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
718                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
719                 return 0;
720         }
721         base->hres_active = 1;
722         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
723                 base->clock_base[i].resolution = KTIME_HIGH_RES;
724
725         tick_setup_sched_timer();
726         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
727         retrigger_next_event(NULL);
728         local_irq_restore(flags);
729         return 1;
730 }
731
732 /*
733  * Called from timekeeping code to reprogramm the hrtimer interrupt
734  * device. If called from the timer interrupt context we defer it to
735  * softirq context.
736  */
737 void clock_was_set_delayed(void)
738 {
739         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
740
741         cpu_base->clock_was_set = 1;
742         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
743 }
744
745 #else
746
747 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
748 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
749 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
750 static inline void
751 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
752 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
753                                             struct hrtimer_clock_base *base)
754 {
755         return 0;
756 }
757 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
758 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
759
760 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
761
762 /*
763  * Clock realtime was set
764  *
765  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
766  * clock.
767  *
768  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
769  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
770  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
771  * call the high resolution interrupt code.
772  */
773 void clock_was_set(void)
774 {
775 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
776         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
777         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
778 #endif
779         timerfd_clock_was_set();
780 }
781
782 /*
783  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
784  * interrupt (on the local CPU):
785  */
786 void hrtimers_resume(void)
787 {
788         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
789                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
790
791         retrigger_next_event(NULL);
792         timerfd_clock_was_set();
793 }
794
795 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
796 {
797 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
798         if (timer->start_site)
799                 return;
800         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
801         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
802         timer->start_pid = current->pid;
803 #endif
804 }
805
806 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
807 {
808 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
809         timer->start_site = NULL;
810 #endif
811 }
812
813 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
814 {
815 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
816         if (likely(!timer_stats_active))
817                 return;
818         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
819                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
820 #endif
821 }
822
823 /*
824  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
825  */
826 static inline
827 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
828 {
829         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
830 }
831
832 /**
833  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
834  * @timer:      hrtimer to forward
835  * @now:        forward past this time
836  * @interval:   the interval to forward
837  *
838  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
839  * Returns the number of overruns.
840  */
841 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
842 {
843         u64 orun = 1;
844         ktime_t delta;
845
846         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
847
848         if (delta.tv64 < 0)
849                 return 0;
850
851         if (WARN_ON(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
852                 return 0;
853
854         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
855                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
856
857         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
858                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
859
860                 orun = ktime_divns(delta, incr);
861                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
862                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
863                         return orun;
864                 /*
865                  * This (and the ktime_add() below) is the
866                  * correction for exact:
867                  */
868                 orun++;
869         }
870         hrtimer_add_expires(timer, interval);
871
872         return orun;
873 }
874 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
875
876 /*
877  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
878  *
879  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
880  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
881  *
882  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
883  */
884 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
885                            struct hrtimer_clock_base *base)
886 {
887         debug_activate(timer);
888
889         timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
890         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
891
892         /*
893          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
894          * state of a possibly running callback.
895          */
896         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
897
898         return (&timer->node == base->active.next);
899 }
900
901 /*
902  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
903  *
904  * Caller must hold the base lock.
905  *
906  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
907  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
908  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
909  * anyway (e.g. timer interrupt)
910  */
911 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
912                              struct hrtimer_clock_base *base,
913                              u8 newstate, int reprogram)
914 {
915         struct timerqueue_node *next_timer;
916         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
917                 goto out;
918
919         next_timer = timerqueue_getnext(&base->active);
920         timerqueue_del(&base->active, &timer->node);
921         if (&timer->node == next_timer) {
922 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
923                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
924                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
925                         ktime_t expires;
926
927                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
928                                             base->offset);
929                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
930                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
931                 }
932 #endif
933         }
934         if (!timerqueue_getnext(&base->active))
935                 base->cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
936 out:
937         timer->state = newstate;
938 }
939
940 /*
941  * remove hrtimer, called with base lock held
942  */
943 static inline int
944 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
945 {
946         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
947                 u8 state;
948                 int reprogram;
949
950                 /*
951                  * Remove the timer and force reprogramming when high
952                  * resolution mode is active and the timer is on the current
953                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
954                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
955                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
956                  * rare case and less expensive than a smp call.
957                  */
958                 debug_deactivate(timer);
959                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
960                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
961                 /*
962                  * We must preserve the CALLBACK state flag here,
963                  * otherwise we could move the timer base in
964                  * switch_hrtimer_base.
965                  */
966                 state = timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK;
967                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
968                 return 1;
969         }
970         return 0;
971 }
972
973 static inline ktime_t hrtimer_update_lowres(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
974                                             const enum hrtimer_mode mode)
975 {
976 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
977         /*
978          * CONFIG_TIME_LOW_RES indicates that the system has no way to return
979          * granular time values. For relative timers we add KTIME_LOW_RES
980          * (i.e. one jiffie) to prevent short timeouts.
981          */
982         timer->is_rel = mode & HRTIMER_MODE_REL;
983         if (timer->is_rel)
984                 tim = ktime_add_safe(tim, KTIME_LOW_RES);
985 #endif
986         return tim;
987 }
988
989 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
990                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
991                 int wakeup)
992 {
993         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
994         unsigned long flags;
995         int ret, leftmost;
996
997         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
998
999         /* Remove an active timer from the queue: */
1000         ret = remove_hrtimer(timer, base);
1001
1002         if (mode & HRTIMER_MODE_REL)
1003                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
1004
1005         tim = hrtimer_update_lowres(timer, tim, mode);
1006
1007         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
1008
1009         /* Switch the timer base, if necessary: */
1010         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
1011
1012         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
1013
1014         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1015
1016         /*
1017          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
1018          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
1019          *
1020          * XXX send_remote_softirq() ?
1021          */
1022         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases)
1023                 && hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base)) {
1024                 if (wakeup) {
1025                         /*
1026                          * We need to drop cpu_base->lock to avoid a
1027                          * lock ordering issue vs. rq->lock.
1028                          */
1029                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
1030                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1031                         local_irq_restore(flags);
1032                         return ret;
1033                 } else {
1034                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1035                 }
1036         }
1037
1038         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1039
1040         return ret;
1041 }
1042
1043 /**
1044  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
1045  * @timer:      the timer to be added
1046  * @tim:        expiry time
1047  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1048  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1049  *
1050  * Returns:
1051  *  0 on success
1052  *  1 when the timer was active
1053  */
1054 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1055                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1056 {
1057         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1058 }
1059 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1060
1061 /**
1062  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1063  * @timer:      the timer to be added
1064  * @tim:        expiry time
1065  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1066  *
1067  * Returns:
1068  *  0 on success
1069  *  1 when the timer was active
1070  */
1071 int
1072 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1073 {
1074         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1075 }
1076 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1077
1078
1079 /**
1080  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1081  * @timer:      hrtimer to stop
1082  *
1083  * Returns:
1084  *  0 when the timer was not active
1085  *  1 when the timer was active
1086  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1087  *    cannot be stopped
1088  */
1089 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1090 {
1091         struct hrtimer_clock_base *base;
1092         unsigned long flags;
1093         int ret = -1;
1094
1095         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1096
1097         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1098                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1099
1100         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1101
1102         return ret;
1103
1104 }
1105 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1106
1107 /**
1108  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1109  * @timer:      the timer to be cancelled
1110  *
1111  * Returns:
1112  *  0 when the timer was not active
1113  *  1 when the timer was active
1114  */
1115 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1116 {
1117         for (;;) {
1118                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1119
1120                 if (ret >= 0)
1121                         return ret;
1122                 cpu_relax();
1123         }
1124 }
1125 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1126
1127 /**
1128  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1129  * @timer:      the timer to read
1130  * @adjust:     adjust relative timers when CONFIG_TIME_LOW_RES=y
1131  */
1132 ktime_t __hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer, bool adjust)
1133 {
1134         unsigned long flags;
1135         ktime_t rem;
1136
1137         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1138 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
1139         if (adjust)
1140                 rem = hrtimer_expires_remaining_adjusted(timer);
1141         else
1142 #endif
1143                 rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1144         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1145
1146         return rem;
1147 }
1148 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hrtimer_get_remaining);
1149
1150 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1151 /**
1152  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1153  *
1154  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1155  * is pending.
1156  */
1157 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1158 {
1159         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1160         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1161         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1162         unsigned long flags;
1163         int i;
1164
1165         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1166
1167         if (!hrtimer_hres_active()) {
1168                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1169                         struct hrtimer *timer;
1170                         struct timerqueue_node *next;
1171
1172                         next = timerqueue_getnext(&base->active);
1173                         if (!next)
1174                                 continue;
1175
1176                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
1177                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1178                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1179                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1180                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1181                 }
1182         }
1183
1184         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1185
1186         if (mindelta.tv64 < 0)
1187                 mindelta.tv64 = 0;
1188         return mindelta;
1189 }
1190 #endif
1191
1192 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1193                            enum hrtimer_mode mode)
1194 {
1195         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1196         int base;
1197
1198         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1199
1200         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1201
1202         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1203                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1204
1205         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1206         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1207         timerqueue_init(&timer->node);
1208
1209 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1210         timer->start_site = NULL;
1211         timer->start_pid = -1;
1212         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1213 #endif
1214 }
1215
1216 /**
1217  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1218  * @timer:      the timer to be initialized
1219  * @clock_id:   the clock to be used
1220  * @mode:       timer mode abs/rel
1221  */
1222 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1223                   enum hrtimer_mode mode)
1224 {
1225         debug_init(timer, clock_id, mode);
1226         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1227 }
1228 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1229
1230 /**
1231  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1232  * @which_clock: which clock to query
1233  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1234  *
1235  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1236  * variable pointed to by @tp.
1237  */
1238 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1239 {
1240         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1241         int base = hrtimer_clockid_to_base(which_clock);
1242
1243         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1244         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[base].resolution);
1245
1246         return 0;
1247 }
1248 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1249
1250 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1251 {
1252         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1253         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1254         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1255         int restart;
1256
1257         WARN_ON(!irqs_disabled());
1258
1259         debug_deactivate(timer);
1260         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1261         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1262         fn = timer->function;
1263
1264         /*
1265          * Clear the 'is relative' flag for the TIME_LOW_RES case. If the
1266          * timer is restarted with a period then it becomes an absolute
1267          * timer. If its not restarted it does not matter.
1268          */
1269 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
1270         timer->is_rel = false;
1271 #endif
1272
1273         /*
1274          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1275          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1276          * the timer base.
1277          */
1278         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1279         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1280         restart = fn(timer);
1281         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1282         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1283
1284         /*
1285          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1286          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1287          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1288          *
1289          * Note: Because we dropped the cpu_base->lock above,
1290          * hrtimer_start_range_ns() can have popped in and enqueued the timer
1291          * for us already.
1292          */
1293         if (restart != HRTIMER_NORESTART &&
1294             !(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
1295                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1296
1297         WARN_ON_ONCE(!(timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK));
1298
1299         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1300 }
1301
1302 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1303
1304 /*
1305  * High resolution timer interrupt
1306  * Called with interrupts disabled
1307  */
1308 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1309 {
1310         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1311         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1312         int i, retries = 0;
1313
1314         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1315         cpu_base->nr_events++;
1316         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1317
1318         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1319         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1320 retry:
1321         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1322         /*
1323          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1324          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1325          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1326          * timers which run their callback and need to be requeued on
1327          * this CPU.
1328          */
1329         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1330
1331         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1332                 struct hrtimer_clock_base *base;
1333                 struct timerqueue_node *node;
1334                 ktime_t basenow;
1335
1336                 if (!(cpu_base->active_bases & (1 << i)))
1337                         continue;
1338
1339                 base = cpu_base->clock_base + i;
1340                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1341
1342                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1343                         struct hrtimer *timer;
1344
1345                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1346
1347                         /*
1348                          * The immediate goal for using the softexpires is
1349                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1350                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1351                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1352                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1353                          * overlapping intervals and instead use the simple
1354                          * BST we already have.
1355                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1356                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1357                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1358                          */
1359
1360                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1361                                 ktime_t expires;
1362
1363                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1364                                                     base->offset);
1365                                 if (expires.tv64 < 0)
1366                                         expires.tv64 = KTIME_MAX;
1367                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1368                                         expires_next = expires;
1369                                 break;
1370                         }
1371
1372                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1373                 }
1374         }
1375
1376         /*
1377          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1378          * against it.
1379          */
1380         cpu_base->expires_next = expires_next;
1381         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1382
1383         /* Reprogramming necessary ? */
1384         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1385             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1386                 cpu_base->hang_detected = 0;
1387                 return;
1388         }
1389
1390         /*
1391          * The next timer was already expired due to:
1392          * - tracing
1393          * - long lasting callbacks
1394          * - being scheduled away when running in a VM
1395          *
1396          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1397          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1398          * overreacting on some spurious event.
1399          *
1400          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1401          * the current time.
1402          */
1403         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1404         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1405         cpu_base->nr_retries++;
1406         if (++retries < 3)
1407                 goto retry;
1408         /*
1409          * Give the system a chance to do something else than looping
1410          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1411          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1412          * time away.
1413          */
1414         cpu_base->nr_hangs++;
1415         cpu_base->hang_detected = 1;
1416         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1417         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1418         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1419                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1420         /*
1421          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1422          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1423          */
1424         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1425                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1426         else
1427                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1428         tick_program_event(expires_next, 1);
1429         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1430                     ktime_to_ns(delta));
1431 }
1432
1433 /*
1434  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1435  * disabled.
1436  */
1437 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1438 {
1439         struct tick_device *td;
1440
1441         if (!hrtimer_hres_active())
1442                 return;
1443
1444         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1445         if (td && td->evtdev)
1446                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1447 }
1448
1449 /**
1450  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1451  *
1452  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1453  * the current cpu and check if there are any timers for which
1454  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1455  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1456  *
1457  */
1458 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1459 {
1460         unsigned long flags;
1461
1462         local_irq_save(flags);
1463         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1464         local_irq_restore(flags);
1465 }
1466
1467 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1468 {
1469         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1470
1471         if (cpu_base->clock_was_set) {
1472                 cpu_base->clock_was_set = 0;
1473                 clock_was_set();
1474         }
1475
1476         hrtimer_peek_ahead_timers();
1477 }
1478
1479 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1480
1481 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1482
1483 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1484
1485 /*
1486  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1487  *
1488  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1489  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1490  * not been done yet.
1491  */
1492 void hrtimer_run_pending(void)
1493 {
1494         if (hrtimer_hres_active())
1495                 return;
1496
1497         /*
1498          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1499          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1500          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1501          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1502          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1503          * deadlock vs. xtime_lock.
1504          */
1505         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1506                 hrtimer_switch_to_hres();
1507 }
1508
1509 /*
1510  * Called from hardirq context every jiffy
1511  */
1512 void hrtimer_run_queues(void)
1513 {
1514         struct timerqueue_node *node;
1515         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1516         struct hrtimer_clock_base *base;
1517         int index, gettime = 1;
1518
1519         if (hrtimer_hres_active())
1520                 return;
1521
1522         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1523                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1524                 if (!timerqueue_getnext(&base->active))
1525                         continue;
1526
1527                 if (gettime) {
1528                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1529                         gettime = 0;
1530                 }
1531
1532                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1533
1534                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1535                         struct hrtimer *timer;
1536
1537                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1538                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1539                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1540                                 break;
1541
1542                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1543                 }
1544                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1545         }
1546 }
1547
1548 /*
1549  * Sleep related functions:
1550  */
1551 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1552 {
1553         struct hrtimer_sleeper *t =
1554                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1555         struct task_struct *task = t->task;
1556
1557         t->task = NULL;
1558         if (task)
1559                 wake_up_process(task);
1560
1561         return HRTIMER_NORESTART;
1562 }
1563
1564 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1565 {
1566         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1567         sl->task = task;
1568 }
1569 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1570
1571 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1572 {
1573         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1574
1575         do {
1576                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1577                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1578                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1579                         t->task = NULL;
1580
1581                 if (likely(t->task))
1582                         schedule();
1583
1584                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1585                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1586
1587         } while (t->task && !signal_pending(current));
1588
1589         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1590
1591         return t->task == NULL;
1592 }
1593
1594 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1595 {
1596         struct timespec rmt;
1597         ktime_t rem;
1598
1599         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1600         if (rem.tv64 <= 0)
1601                 return 0;
1602         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1603
1604         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1605                 return -EFAULT;
1606
1607         return 1;
1608 }
1609
1610 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1611 {
1612         struct hrtimer_sleeper t;
1613         struct timespec __user  *rmtp;
1614         int ret = 0;
1615
1616         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1617                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1618         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1619
1620         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1621                 goto out;
1622
1623         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1624         if (rmtp) {
1625                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1626                 if (ret <= 0)
1627                         goto out;
1628         }
1629
1630         /* The other values in restart are already filled in */
1631         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1632 out:
1633         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1634         return ret;
1635 }
1636
1637 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1638                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1639 {
1640         struct restart_block *restart;
1641         struct hrtimer_sleeper t;
1642         int ret = 0;
1643         unsigned long slack;
1644
1645         slack = current->timer_slack_ns;
1646         if (rt_task(current))
1647                 slack = 0;
1648
1649         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1650         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1651         if (do_nanosleep(&t, mode))
1652                 goto out;
1653
1654         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1655         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1656                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1657                 goto out;
1658         }
1659
1660         if (rmtp) {
1661                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1662                 if (ret <= 0)
1663                         goto out;
1664         }
1665
1666         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1667         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1668         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1669         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1670         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1671
1672         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1673 out:
1674         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1675         return ret;
1676 }
1677
1678 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1679                 struct timespec __user *, rmtp)
1680 {
1681         struct timespec tu;
1682
1683         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1684                 return -EFAULT;
1685
1686         if (!timespec_valid(&tu))
1687                 return -EINVAL;
1688
1689         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1690 }
1691
1692 /*
1693  * Functions related to boot-time initialization:
1694  */
1695 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1696 {
1697         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1698         int i;
1699
1700         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1701                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1702                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1703         }
1704
1705         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1706 }
1707
1708 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1709
1710 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1711                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1712 {
1713         struct hrtimer *timer;
1714         struct timerqueue_node *node;
1715
1716         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1717                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1718                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1719                 debug_deactivate(timer);
1720
1721                 /*
1722                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1723                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1724                  * under us on another CPU
1725                  */
1726                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1727                 timer->base = new_base;
1728                 /*
1729                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1730                  * reprogram the event device in case the timer
1731                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1732                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1733                  * sort out already expired timers and reprogram the
1734                  * event device.
1735                  */
1736                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1737
1738                 /* Clear the migration state bit */
1739                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1740         }
1741 }
1742
1743 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1744 {
1745         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1746         int i;
1747
1748         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1749         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1750
1751         local_irq_disable();
1752         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1753         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1754         /*
1755          * The caller is globally serialized and nobody else
1756          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1757          */
1758         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1759         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1760
1761         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1762                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1763                                      &new_base->clock_base[i]);
1764         }
1765
1766         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1767         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1768
1769         /* Check, if we got expired work to do */
1770         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1771         local_irq_enable();
1772 }
1773
1774 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1775
1776 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1777                                         unsigned long action, void *hcpu)
1778 {
1779         int scpu = (long)hcpu;
1780
1781         switch (action) {
1782
1783         case CPU_UP_PREPARE:
1784         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1785                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1786                 break;
1787
1788 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1789         case CPU_DYING:
1790         case CPU_DYING_FROZEN:
1791                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1792                 break;
1793         case CPU_DEAD:
1794         case CPU_DEAD_FROZEN:
1795         {
1796                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1797                 migrate_hrtimers(scpu);
1798                 break;
1799         }
1800 #endif
1801
1802         default:
1803                 break;
1804         }
1805
1806         return NOTIFY_OK;
1807 }
1808
1809 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1810         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1811 };
1812
1813 void __init hrtimers_init(void)
1814 {
1815         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1816                           (void *)(long)smp_processor_id());
1817         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1818 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1819         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1820 #endif
1821 }
1822
1823 /**
1824  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1825  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1826  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1827  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1828  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1829  */
1830 int __sched
1831 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1832                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1833 {
1834         struct hrtimer_sleeper t;
1835
1836         /*
1837          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1838          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1839          */
1840         if (expires && !expires->tv64) {
1841                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1842                 return 0;
1843         }
1844
1845         /*
1846          * A NULL parameter means "infinite"
1847          */
1848         if (!expires) {
1849                 schedule();
1850                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1851                 return -EINTR;
1852         }
1853
1854         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1855         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1856
1857         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1858
1859         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1860         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1861                 t.task = NULL;
1862
1863         if (likely(t.task))
1864                 schedule();
1865
1866         hrtimer_cancel(&t.timer);
1867         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1868
1869         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1870
1871         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1872 }
1873
1874 /**
1875  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1876  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1877  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1878  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1879  *
1880  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1881  * elapsed. The routine will return immediately unless
1882  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1883  *
1884  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1885  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1886  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1887  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1888  *
1889  * You can set the task state as follows -
1890  *
1891  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1892  * pass before the routine returns.
1893  *
1894  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1895  * delivered to the current task.
1896  *
1897  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1898  * routine returns.
1899  *
1900  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1901  */
1902 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1903                                      const enum hrtimer_mode mode)
1904 {
1905         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1906                                               CLOCK_MONOTONIC);
1907 }
1908 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1909
1910 /**
1911  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1912  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1913  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1914  *
1915  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1916  * elapsed. The routine will return immediately unless
1917  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1918  *
1919  * You can set the task state as follows -
1920  *
1921  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1922  * pass before the routine returns.
1923  *
1924  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1925  * delivered to the current task.
1926  *
1927  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1928  * routine returns.
1929  *
1930  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1931  */
1932 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1933                                const enum hrtimer_mode mode)
1934 {
1935         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1936 }
1937 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);