rcu: Correctly handle non-empty Tiny RCU callback list with none ready
[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                              unsigned long 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                 unsigned long 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 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
974                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
975                 int wakeup)
976 {
977         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
978         unsigned long flags;
979         int ret, leftmost;
980
981         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
982
983         /* Remove an active timer from the queue: */
984         ret = remove_hrtimer(timer, base);
985
986         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
987                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
988                 /*
989                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
990                  * to signal that they simply return xtime in
991                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
992                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
993                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
994                  */
995 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
996                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
997 #endif
998         }
999
1000         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
1001
1002         /* Switch the timer base, if necessary: */
1003         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
1004
1005         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
1006
1007         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1008
1009         /*
1010          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
1011          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
1012          *
1013          * XXX send_remote_softirq() ?
1014          */
1015         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases)
1016                 && hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base)) {
1017                 if (wakeup) {
1018                         /*
1019                          * We need to drop cpu_base->lock to avoid a
1020                          * lock ordering issue vs. rq->lock.
1021                          */
1022                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
1023                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1024                         local_irq_restore(flags);
1025                         return ret;
1026                 } else {
1027                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1028                 }
1029         }
1030
1031         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1032
1033         return ret;
1034 }
1035
1036 /**
1037  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
1038  * @timer:      the timer to be added
1039  * @tim:        expiry time
1040  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1041  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1042  *
1043  * Returns:
1044  *  0 on success
1045  *  1 when the timer was active
1046  */
1047 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1048                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1049 {
1050         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1051 }
1052 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1053
1054 /**
1055  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1056  * @timer:      the timer to be added
1057  * @tim:        expiry time
1058  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1059  *
1060  * Returns:
1061  *  0 on success
1062  *  1 when the timer was active
1063  */
1064 int
1065 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1066 {
1067         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1068 }
1069 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1070
1071
1072 /**
1073  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1074  * @timer:      hrtimer to stop
1075  *
1076  * Returns:
1077  *  0 when the timer was not active
1078  *  1 when the timer was active
1079  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1080  *    cannot be stopped
1081  */
1082 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1083 {
1084         struct hrtimer_clock_base *base;
1085         unsigned long flags;
1086         int ret = -1;
1087
1088         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1089
1090         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1091                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1092
1093         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1094
1095         return ret;
1096
1097 }
1098 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1099
1100 /**
1101  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1102  * @timer:      the timer to be cancelled
1103  *
1104  * Returns:
1105  *  0 when the timer was not active
1106  *  1 when the timer was active
1107  */
1108 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1109 {
1110         for (;;) {
1111                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1112
1113                 if (ret >= 0)
1114                         return ret;
1115                 cpu_relax();
1116         }
1117 }
1118 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1119
1120 /**
1121  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1122  * @timer:      the timer to read
1123  */
1124 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1125 {
1126         unsigned long flags;
1127         ktime_t rem;
1128
1129         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1130         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1131         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1132
1133         return rem;
1134 }
1135 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1136
1137 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1138 /**
1139  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1140  *
1141  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1142  * is pending.
1143  */
1144 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1145 {
1146         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1147         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1148         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1149         unsigned long flags;
1150         int i;
1151
1152         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1153
1154         if (!hrtimer_hres_active()) {
1155                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1156                         struct hrtimer *timer;
1157                         struct timerqueue_node *next;
1158
1159                         next = timerqueue_getnext(&base->active);
1160                         if (!next)
1161                                 continue;
1162
1163                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
1164                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1165                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1166                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1167                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1168                 }
1169         }
1170
1171         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1172
1173         if (mindelta.tv64 < 0)
1174                 mindelta.tv64 = 0;
1175         return mindelta;
1176 }
1177 #endif
1178
1179 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1180                            enum hrtimer_mode mode)
1181 {
1182         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1183         int base;
1184
1185         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1186
1187         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1188
1189         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1190                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1191
1192         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1193         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1194         timerqueue_init(&timer->node);
1195
1196 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1197         timer->start_site = NULL;
1198         timer->start_pid = -1;
1199         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1200 #endif
1201 }
1202
1203 /**
1204  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1205  * @timer:      the timer to be initialized
1206  * @clock_id:   the clock to be used
1207  * @mode:       timer mode abs/rel
1208  */
1209 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1210                   enum hrtimer_mode mode)
1211 {
1212         debug_init(timer, clock_id, mode);
1213         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1214 }
1215 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1216
1217 /**
1218  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1219  * @which_clock: which clock to query
1220  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1221  *
1222  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1223  * variable pointed to by @tp.
1224  */
1225 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1226 {
1227         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1228         int base = hrtimer_clockid_to_base(which_clock);
1229
1230         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1231         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[base].resolution);
1232
1233         return 0;
1234 }
1235 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1236
1237 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1238 {
1239         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1240         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1241         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1242         int restart;
1243
1244         WARN_ON(!irqs_disabled());
1245
1246         debug_deactivate(timer);
1247         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1248         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1249         fn = timer->function;
1250
1251         /*
1252          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1253          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1254          * the timer base.
1255          */
1256         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1257         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1258         restart = fn(timer);
1259         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1260         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1261
1262         /*
1263          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1264          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1265          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1266          *
1267          * Note: Because we dropped the cpu_base->lock above,
1268          * hrtimer_start_range_ns() can have popped in and enqueued the timer
1269          * for us already.
1270          */
1271         if (restart != HRTIMER_NORESTART &&
1272             !(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
1273                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1274
1275         WARN_ON_ONCE(!(timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK));
1276
1277         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1278 }
1279
1280 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1281
1282 /*
1283  * High resolution timer interrupt
1284  * Called with interrupts disabled
1285  */
1286 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1287 {
1288         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1289         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1290         int i, retries = 0;
1291
1292         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1293         cpu_base->nr_events++;
1294         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1295
1296         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1297         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1298 retry:
1299         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1300         /*
1301          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1302          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1303          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1304          * timers which run their callback and need to be requeued on
1305          * this CPU.
1306          */
1307         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1308
1309         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1310                 struct hrtimer_clock_base *base;
1311                 struct timerqueue_node *node;
1312                 ktime_t basenow;
1313
1314                 if (!(cpu_base->active_bases & (1 << i)))
1315                         continue;
1316
1317                 base = cpu_base->clock_base + i;
1318                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1319
1320                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1321                         struct hrtimer *timer;
1322
1323                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1324
1325                         /*
1326                          * The immediate goal for using the softexpires is
1327                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1328                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1329                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1330                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1331                          * overlapping intervals and instead use the simple
1332                          * BST we already have.
1333                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1334                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1335                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1336                          */
1337
1338                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1339                                 ktime_t expires;
1340
1341                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1342                                                     base->offset);
1343                                 if (expires.tv64 < 0)
1344                                         expires.tv64 = KTIME_MAX;
1345                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1346                                         expires_next = expires;
1347                                 break;
1348                         }
1349
1350                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1351                 }
1352         }
1353
1354         /*
1355          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1356          * against it.
1357          */
1358         cpu_base->expires_next = expires_next;
1359         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1360
1361         /* Reprogramming necessary ? */
1362         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1363             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1364                 cpu_base->hang_detected = 0;
1365                 return;
1366         }
1367
1368         /*
1369          * The next timer was already expired due to:
1370          * - tracing
1371          * - long lasting callbacks
1372          * - being scheduled away when running in a VM
1373          *
1374          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1375          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1376          * overreacting on some spurious event.
1377          *
1378          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1379          * the current time.
1380          */
1381         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1382         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1383         cpu_base->nr_retries++;
1384         if (++retries < 3)
1385                 goto retry;
1386         /*
1387          * Give the system a chance to do something else than looping
1388          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1389          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1390          * time away.
1391          */
1392         cpu_base->nr_hangs++;
1393         cpu_base->hang_detected = 1;
1394         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1395         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1396         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1397                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1398         /*
1399          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1400          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1401          */
1402         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1403                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1404         else
1405                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1406         tick_program_event(expires_next, 1);
1407         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1408                     ktime_to_ns(delta));
1409 }
1410
1411 /*
1412  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1413  * disabled.
1414  */
1415 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1416 {
1417         struct tick_device *td;
1418
1419         if (!hrtimer_hres_active())
1420                 return;
1421
1422         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1423         if (td && td->evtdev)
1424                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1425 }
1426
1427 /**
1428  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1429  *
1430  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1431  * the current cpu and check if there are any timers for which
1432  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1433  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1434  *
1435  */
1436 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1437 {
1438         unsigned long flags;
1439
1440         local_irq_save(flags);
1441         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1442         local_irq_restore(flags);
1443 }
1444
1445 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1446 {
1447         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1448
1449         if (cpu_base->clock_was_set) {
1450                 cpu_base->clock_was_set = 0;
1451                 clock_was_set();
1452         }
1453
1454         hrtimer_peek_ahead_timers();
1455 }
1456
1457 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1458
1459 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1460
1461 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1462
1463 /*
1464  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1465  *
1466  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1467  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1468  * not been done yet.
1469  */
1470 void hrtimer_run_pending(void)
1471 {
1472         if (hrtimer_hres_active())
1473                 return;
1474
1475         /*
1476          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1477          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1478          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1479          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1480          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1481          * deadlock vs. xtime_lock.
1482          */
1483         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1484                 hrtimer_switch_to_hres();
1485 }
1486
1487 /*
1488  * Called from hardirq context every jiffy
1489  */
1490 void hrtimer_run_queues(void)
1491 {
1492         struct timerqueue_node *node;
1493         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1494         struct hrtimer_clock_base *base;
1495         int index, gettime = 1;
1496
1497         if (hrtimer_hres_active())
1498                 return;
1499
1500         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1501                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1502                 if (!timerqueue_getnext(&base->active))
1503                         continue;
1504
1505                 if (gettime) {
1506                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1507                         gettime = 0;
1508                 }
1509
1510                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1511
1512                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1513                         struct hrtimer *timer;
1514
1515                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1516                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1517                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1518                                 break;
1519
1520                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1521                 }
1522                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1523         }
1524 }
1525
1526 /*
1527  * Sleep related functions:
1528  */
1529 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1530 {
1531         struct hrtimer_sleeper *t =
1532                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1533         struct task_struct *task = t->task;
1534
1535         t->task = NULL;
1536         if (task)
1537                 wake_up_process(task);
1538
1539         return HRTIMER_NORESTART;
1540 }
1541
1542 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1543 {
1544         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1545         sl->task = task;
1546 }
1547 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1548
1549 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1550 {
1551         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1552
1553         do {
1554                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1555                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1556                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1557                         t->task = NULL;
1558
1559                 if (likely(t->task))
1560                         schedule();
1561
1562                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1563                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1564
1565         } while (t->task && !signal_pending(current));
1566
1567         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1568
1569         return t->task == NULL;
1570 }
1571
1572 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1573 {
1574         struct timespec rmt;
1575         ktime_t rem;
1576
1577         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1578         if (rem.tv64 <= 0)
1579                 return 0;
1580         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1581
1582         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1583                 return -EFAULT;
1584
1585         return 1;
1586 }
1587
1588 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1589 {
1590         struct hrtimer_sleeper t;
1591         struct timespec __user  *rmtp;
1592         int ret = 0;
1593
1594         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1595                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1596         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1597
1598         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1599                 goto out;
1600
1601         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1602         if (rmtp) {
1603                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1604                 if (ret <= 0)
1605                         goto out;
1606         }
1607
1608         /* The other values in restart are already filled in */
1609         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1610 out:
1611         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1612         return ret;
1613 }
1614
1615 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1616                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1617 {
1618         struct restart_block *restart;
1619         struct hrtimer_sleeper t;
1620         int ret = 0;
1621         unsigned long slack;
1622
1623         slack = current->timer_slack_ns;
1624         if (rt_task(current))
1625                 slack = 0;
1626
1627         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1628         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1629         if (do_nanosleep(&t, mode))
1630                 goto out;
1631
1632         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1633         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1634                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1635                 goto out;
1636         }
1637
1638         if (rmtp) {
1639                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1640                 if (ret <= 0)
1641                         goto out;
1642         }
1643
1644         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1645         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1646         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1647         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1648         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1649
1650         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1651 out:
1652         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1653         return ret;
1654 }
1655
1656 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1657                 struct timespec __user *, rmtp)
1658 {
1659         struct timespec tu;
1660
1661         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1662                 return -EFAULT;
1663
1664         if (!timespec_valid(&tu))
1665                 return -EINVAL;
1666
1667         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1668 }
1669
1670 /*
1671  * Functions related to boot-time initialization:
1672  */
1673 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1674 {
1675         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1676         int i;
1677
1678         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1679                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1680                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1681         }
1682
1683         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1684 }
1685
1686 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1687
1688 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1689                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1690 {
1691         struct hrtimer *timer;
1692         struct timerqueue_node *node;
1693
1694         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1695                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1696                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1697                 debug_deactivate(timer);
1698
1699                 /*
1700                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1701                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1702                  * under us on another CPU
1703                  */
1704                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1705                 timer->base = new_base;
1706                 /*
1707                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1708                  * reprogram the event device in case the timer
1709                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1710                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1711                  * sort out already expired timers and reprogram the
1712                  * event device.
1713                  */
1714                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1715
1716                 /* Clear the migration state bit */
1717                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1718         }
1719 }
1720
1721 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1722 {
1723         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1724         int i;
1725
1726         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1727         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1728
1729         local_irq_disable();
1730         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1731         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1732         /*
1733          * The caller is globally serialized and nobody else
1734          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1735          */
1736         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1737         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1738
1739         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1740                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1741                                      &new_base->clock_base[i]);
1742         }
1743
1744         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1745         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1746
1747         /* Check, if we got expired work to do */
1748         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1749         local_irq_enable();
1750 }
1751
1752 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1753
1754 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1755                                         unsigned long action, void *hcpu)
1756 {
1757         int scpu = (long)hcpu;
1758
1759         switch (action) {
1760
1761         case CPU_UP_PREPARE:
1762         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1763                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1764                 break;
1765
1766 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1767         case CPU_DYING:
1768         case CPU_DYING_FROZEN:
1769                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1770                 break;
1771         case CPU_DEAD:
1772         case CPU_DEAD_FROZEN:
1773         {
1774                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1775                 migrate_hrtimers(scpu);
1776                 break;
1777         }
1778 #endif
1779
1780         default:
1781                 break;
1782         }
1783
1784         return NOTIFY_OK;
1785 }
1786
1787 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1788         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1789 };
1790
1791 void __init hrtimers_init(void)
1792 {
1793         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1794                           (void *)(long)smp_processor_id());
1795         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1796 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1797         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1798 #endif
1799 }
1800
1801 /**
1802  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1803  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1804  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1805  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1806  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1807  */
1808 int __sched
1809 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1810                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1811 {
1812         struct hrtimer_sleeper t;
1813
1814         /*
1815          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1816          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1817          */
1818         if (expires && !expires->tv64) {
1819                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1820                 return 0;
1821         }
1822
1823         /*
1824          * A NULL parameter means "infinite"
1825          */
1826         if (!expires) {
1827                 schedule();
1828                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1829                 return -EINTR;
1830         }
1831
1832         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1833         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1834
1835         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1836
1837         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1838         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1839                 t.task = NULL;
1840
1841         if (likely(t.task))
1842                 schedule();
1843
1844         hrtimer_cancel(&t.timer);
1845         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1846
1847         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1848
1849         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1850 }
1851
1852 /**
1853  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1854  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1855  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1856  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1857  *
1858  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1859  * elapsed. The routine will return immediately unless
1860  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1861  *
1862  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1863  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1864  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1865  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1866  *
1867  * You can set the task state as follows -
1868  *
1869  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1870  * pass before the routine returns.
1871  *
1872  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1873  * delivered to the current task.
1874  *
1875  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1876  * routine returns.
1877  *
1878  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1879  */
1880 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1881                                      const enum hrtimer_mode mode)
1882 {
1883         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1884                                               CLOCK_MONOTONIC);
1885 }
1886 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1887
1888 /**
1889  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1890  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1891  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1892  *
1893  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1894  * elapsed. The routine will return immediately unless
1895  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1896  *
1897  * You can set the task state as follows -
1898  *
1899  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1900  * pass before the routine returns.
1901  *
1902  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1903  * delivered to the current task.
1904  *
1905  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1906  * routine returns.
1907  *
1908  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1909  */
1910 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1911                                const enum hrtimer_mode mode)
1912 {
1913         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1914 }
1915 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);