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