pandora: defconfig: update
[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->hang_detected = 0;
661         base->hres_active = 0;
662 }
663
664 /*
665  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
666  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
667  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
668  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
669  */
670 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
671                                             struct hrtimer_clock_base *base)
672 {
673         return base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base);
674 }
675
676 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
677 {
678         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
679         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
680
681         return ktime_get_update_offsets(offs_real, offs_boot);
682 }
683
684 /*
685  * Retrigger next event is called after clock was set
686  *
687  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
688  */
689 static void retrigger_next_event(void *arg)
690 {
691         struct hrtimer_cpu_base *base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
692
693         if (!hrtimer_hres_active())
694                 return;
695
696         raw_spin_lock(&base->lock);
697         hrtimer_update_base(base);
698         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
699         raw_spin_unlock(&base->lock);
700 }
701
702 /*
703  * Switch to high resolution mode
704  */
705 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
706 {
707         int i, cpu = smp_processor_id();
708         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
709         unsigned long flags;
710
711         if (base->hres_active)
712                 return 1;
713
714         local_irq_save(flags);
715
716         if (tick_init_highres()) {
717                 local_irq_restore(flags);
718                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
719                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
720                 return 0;
721         }
722         base->hres_active = 1;
723         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
724                 base->clock_base[i].resolution = KTIME_HIGH_RES;
725
726         tick_setup_sched_timer();
727         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
728         retrigger_next_event(NULL);
729         local_irq_restore(flags);
730         return 1;
731 }
732
733 /*
734  * Called from timekeeping code to reprogramm the hrtimer interrupt
735  * device. If called from the timer interrupt context we defer it to
736  * softirq context.
737  */
738 void clock_was_set_delayed(void)
739 {
740         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
741
742         cpu_base->clock_was_set = 1;
743         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
744 }
745
746 #else
747
748 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
749 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
750 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
751 static inline void
752 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
753 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
754                                             struct hrtimer_clock_base *base)
755 {
756         return 0;
757 }
758 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
759 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
760
761 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
762
763 /*
764  * Clock realtime was set
765  *
766  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
767  * clock.
768  *
769  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
770  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
771  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
772  * call the high resolution interrupt code.
773  */
774 void clock_was_set(void)
775 {
776 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
777         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
778         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
779 #endif
780         timerfd_clock_was_set();
781 }
782
783 /*
784  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
785  * interrupt (on the local CPU):
786  */
787 void hrtimers_resume(void)
788 {
789         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
790                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
791
792         retrigger_next_event(NULL);
793         timerfd_clock_was_set();
794 }
795
796 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
797 {
798 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
799         if (timer->start_site)
800                 return;
801         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
802         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
803         timer->start_pid = current->pid;
804 #endif
805 }
806
807 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
808 {
809 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
810         timer->start_site = NULL;
811 #endif
812 }
813
814 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
815 {
816 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
817         if (likely(!timer_stats_active))
818                 return;
819         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
820                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
821 #endif
822 }
823
824 /*
825  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
826  */
827 static inline
828 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
829 {
830         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
831 }
832
833 /**
834  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
835  * @timer:      hrtimer to forward
836  * @now:        forward past this time
837  * @interval:   the interval to forward
838  *
839  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
840  * Returns the number of overruns.
841  */
842 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
843 {
844         u64 orun = 1;
845         ktime_t delta;
846
847         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
848
849         if (delta.tv64 < 0)
850                 return 0;
851
852         if (WARN_ON(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
853                 return 0;
854
855         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
856                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
857
858         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
859                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
860
861                 orun = ktime_divns(delta, incr);
862                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
863                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
864                         return orun;
865                 /*
866                  * This (and the ktime_add() below) is the
867                  * correction for exact:
868                  */
869                 orun++;
870         }
871         hrtimer_add_expires(timer, interval);
872
873         return orun;
874 }
875 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
876
877 /*
878  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
879  *
880  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
881  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
882  *
883  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
884  */
885 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
886                            struct hrtimer_clock_base *base)
887 {
888         debug_activate(timer);
889
890         timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
891         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
892
893         /*
894          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
895          * state of a possibly running callback.
896          */
897         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
898
899         return (&timer->node == base->active.next);
900 }
901
902 /*
903  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
904  *
905  * Caller must hold the base lock.
906  *
907  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
908  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
909  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
910  * anyway (e.g. timer interrupt)
911  */
912 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
913                              struct hrtimer_clock_base *base,
914                              u8 newstate, int reprogram)
915 {
916         struct timerqueue_node *next_timer;
917         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
918                 goto out;
919
920         next_timer = timerqueue_getnext(&base->active);
921         timerqueue_del(&base->active, &timer->node);
922         if (&timer->node == next_timer) {
923 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
924                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
925                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
926                         ktime_t expires;
927
928                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
929                                             base->offset);
930                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
931                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
932                 }
933 #endif
934         }
935         if (!timerqueue_getnext(&base->active))
936                 base->cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
937 out:
938         timer->state = newstate;
939 }
940
941 /*
942  * remove hrtimer, called with base lock held
943  */
944 static inline int
945 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
946 {
947         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
948                 u8 state;
949                 int reprogram;
950
951                 /*
952                  * Remove the timer and force reprogramming when high
953                  * resolution mode is active and the timer is on the current
954                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
955                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
956                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
957                  * rare case and less expensive than a smp call.
958                  */
959                 debug_deactivate(timer);
960                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
961                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
962                 /*
963                  * We must preserve the CALLBACK state flag here,
964                  * otherwise we could move the timer base in
965                  * switch_hrtimer_base.
966                  */
967                 state = timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK;
968                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
969                 return 1;
970         }
971         return 0;
972 }
973
974 static inline ktime_t hrtimer_update_lowres(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
975                                             const enum hrtimer_mode mode)
976 {
977 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
978         /*
979          * CONFIG_TIME_LOW_RES indicates that the system has no way to return
980          * granular time values. For relative timers we add KTIME_LOW_RES
981          * (i.e. one jiffie) to prevent short timeouts.
982          */
983         timer->is_rel = mode & HRTIMER_MODE_REL;
984         if (timer->is_rel)
985                 tim = ktime_add_safe(tim, KTIME_LOW_RES);
986 #endif
987         return tim;
988 }
989
990 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
991                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
992                 int wakeup)
993 {
994         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
995         unsigned long flags;
996         int ret, leftmost;
997
998         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
999
1000         /* Remove an active timer from the queue: */
1001         ret = remove_hrtimer(timer, base);
1002
1003         if (mode & HRTIMER_MODE_REL)
1004                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
1005
1006         tim = hrtimer_update_lowres(timer, tim, mode);
1007
1008         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
1009
1010         /* Switch the timer base, if necessary: */
1011         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
1012
1013         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
1014
1015         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1016
1017         /*
1018          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
1019          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
1020          *
1021          * XXX send_remote_softirq() ?
1022          */
1023         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases)
1024                 && hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base)) {
1025                 if (wakeup) {
1026                         /*
1027                          * We need to drop cpu_base->lock to avoid a
1028                          * lock ordering issue vs. rq->lock.
1029                          */
1030                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
1031                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1032                         local_irq_restore(flags);
1033                         return ret;
1034                 } else {
1035                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1036                 }
1037         }
1038
1039         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1040
1041         return ret;
1042 }
1043
1044 /**
1045  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
1046  * @timer:      the timer to be added
1047  * @tim:        expiry time
1048  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1049  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1050  *
1051  * Returns:
1052  *  0 on success
1053  *  1 when the timer was active
1054  */
1055 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1056                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1057 {
1058         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1059 }
1060 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1061
1062 /**
1063  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1064  * @timer:      the timer to be added
1065  * @tim:        expiry time
1066  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1067  *
1068  * Returns:
1069  *  0 on success
1070  *  1 when the timer was active
1071  */
1072 int
1073 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1074 {
1075         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1076 }
1077 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1078
1079
1080 /**
1081  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1082  * @timer:      hrtimer to stop
1083  *
1084  * Returns:
1085  *  0 when the timer was not active
1086  *  1 when the timer was active
1087  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1088  *    cannot be stopped
1089  */
1090 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1091 {
1092         struct hrtimer_clock_base *base;
1093         unsigned long flags;
1094         int ret = -1;
1095
1096         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1097
1098         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1099                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1100
1101         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1102
1103         return ret;
1104
1105 }
1106 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1107
1108 /**
1109  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1110  * @timer:      the timer to be cancelled
1111  *
1112  * Returns:
1113  *  0 when the timer was not active
1114  *  1 when the timer was active
1115  */
1116 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1117 {
1118         for (;;) {
1119                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1120
1121                 if (ret >= 0)
1122                         return ret;
1123                 cpu_relax();
1124         }
1125 }
1126 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1127
1128 /**
1129  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1130  * @timer:      the timer to read
1131  * @adjust:     adjust relative timers when CONFIG_TIME_LOW_RES=y
1132  */
1133 ktime_t __hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer, bool adjust)
1134 {
1135         unsigned long flags;
1136         ktime_t rem;
1137
1138         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1139 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
1140         if (adjust)
1141                 rem = hrtimer_expires_remaining_adjusted(timer);
1142         else
1143 #endif
1144                 rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1145         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1146
1147         return rem;
1148 }
1149 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hrtimer_get_remaining);
1150
1151 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1152 /**
1153  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1154  *
1155  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1156  * is pending.
1157  */
1158 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1159 {
1160         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1161         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1162         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1163         unsigned long flags;
1164         int i;
1165
1166         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1167
1168         if (!hrtimer_hres_active()) {
1169                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1170                         struct hrtimer *timer;
1171                         struct timerqueue_node *next;
1172
1173                         next = timerqueue_getnext(&base->active);
1174                         if (!next)
1175                                 continue;
1176
1177                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
1178                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1179                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1180                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1181                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1182                 }
1183         }
1184
1185         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1186
1187         if (mindelta.tv64 < 0)
1188                 mindelta.tv64 = 0;
1189         return mindelta;
1190 }
1191 #endif
1192
1193 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1194                            enum hrtimer_mode mode)
1195 {
1196         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1197         int base;
1198
1199         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1200
1201         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1202
1203         /*
1204          * POSIX magic: Relative CLOCK_REALTIME timers are not affected by
1205          * clock modifications, so they needs to become CLOCK_MONOTONIC to
1206          * ensure POSIX compliance.
1207          */
1208         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode & HRTIMER_MODE_REL)
1209                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1210
1211         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1212         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1213         timerqueue_init(&timer->node);
1214
1215 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1216         timer->start_site = NULL;
1217         timer->start_pid = -1;
1218         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1219 #endif
1220 }
1221
1222 /**
1223  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1224  * @timer:      the timer to be initialized
1225  * @clock_id:   the clock to be used
1226  * @mode:       timer mode abs/rel
1227  */
1228 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1229                   enum hrtimer_mode mode)
1230 {
1231         debug_init(timer, clock_id, mode);
1232         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1233 }
1234 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1235
1236 /**
1237  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1238  * @which_clock: which clock to query
1239  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1240  *
1241  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1242  * variable pointed to by @tp.
1243  */
1244 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1245 {
1246         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1247         int base = hrtimer_clockid_to_base(which_clock);
1248
1249         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1250         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[base].resolution);
1251
1252         return 0;
1253 }
1254 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1255
1256 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1257 {
1258         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1259         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1260         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1261         int restart;
1262
1263         WARN_ON(!irqs_disabled());
1264
1265         debug_deactivate(timer);
1266         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1267         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1268         fn = timer->function;
1269
1270         /*
1271          * Clear the 'is relative' flag for the TIME_LOW_RES case. If the
1272          * timer is restarted with a period then it becomes an absolute
1273          * timer. If its not restarted it does not matter.
1274          */
1275 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
1276         timer->is_rel = false;
1277 #endif
1278
1279         /*
1280          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1281          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1282          * the timer base.
1283          */
1284         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1285         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1286         restart = fn(timer);
1287         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1288         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1289
1290         /*
1291          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1292          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1293          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1294          *
1295          * Note: Because we dropped the cpu_base->lock above,
1296          * hrtimer_start_range_ns() can have popped in and enqueued the timer
1297          * for us already.
1298          */
1299         if (restart != HRTIMER_NORESTART &&
1300             !(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
1301                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1302
1303         WARN_ON_ONCE(!(timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK));
1304
1305         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1306 }
1307
1308 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1309
1310 /*
1311  * High resolution timer interrupt
1312  * Called with interrupts disabled
1313  */
1314 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1315 {
1316         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1317         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1318         int i, retries = 0;
1319
1320         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1321         cpu_base->nr_events++;
1322         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1323
1324         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1325         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1326 retry:
1327         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1328         /*
1329          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1330          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1331          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1332          * timers which run their callback and need to be requeued on
1333          * this CPU.
1334          */
1335         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1336
1337         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1338                 struct hrtimer_clock_base *base;
1339                 struct timerqueue_node *node;
1340                 ktime_t basenow;
1341
1342                 if (!(cpu_base->active_bases & (1 << i)))
1343                         continue;
1344
1345                 base = cpu_base->clock_base + i;
1346                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1347
1348                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1349                         struct hrtimer *timer;
1350
1351                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1352
1353                         /*
1354                          * The immediate goal for using the softexpires is
1355                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1356                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1357                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1358                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1359                          * overlapping intervals and instead use the simple
1360                          * BST we already have.
1361                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1362                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1363                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1364                          */
1365
1366                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1367                                 ktime_t expires;
1368
1369                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1370                                                     base->offset);
1371                                 if (expires.tv64 < 0)
1372                                         expires.tv64 = KTIME_MAX;
1373                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1374                                         expires_next = expires;
1375                                 break;
1376                         }
1377
1378                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1379                 }
1380         }
1381
1382         /*
1383          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1384          * against it.
1385          */
1386         cpu_base->expires_next = expires_next;
1387         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1388
1389         /* Reprogramming necessary ? */
1390         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1391             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1392                 cpu_base->hang_detected = 0;
1393                 return;
1394         }
1395
1396         /*
1397          * The next timer was already expired due to:
1398          * - tracing
1399          * - long lasting callbacks
1400          * - being scheduled away when running in a VM
1401          *
1402          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1403          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1404          * overreacting on some spurious event.
1405          *
1406          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1407          * the current time.
1408          */
1409         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1410         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1411         cpu_base->nr_retries++;
1412         if (++retries < 3)
1413                 goto retry;
1414         /*
1415          * Give the system a chance to do something else than looping
1416          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1417          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1418          * time away.
1419          */
1420         cpu_base->nr_hangs++;
1421         cpu_base->hang_detected = 1;
1422         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1423         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1424         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1425                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1426         /*
1427          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1428          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1429          */
1430         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1431                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1432         else
1433                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1434         tick_program_event(expires_next, 1);
1435         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1436                     ktime_to_ns(delta));
1437 }
1438
1439 /*
1440  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1441  * disabled.
1442  */
1443 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1444 {
1445         struct tick_device *td;
1446
1447         if (!hrtimer_hres_active())
1448                 return;
1449
1450         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1451         if (td && td->evtdev)
1452                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1453 }
1454
1455 /**
1456  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1457  *
1458  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1459  * the current cpu and check if there are any timers for which
1460  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1461  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1462  *
1463  */
1464 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1465 {
1466         unsigned long flags;
1467
1468         local_irq_save(flags);
1469         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1470         local_irq_restore(flags);
1471 }
1472
1473 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1474 {
1475         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1476
1477         if (cpu_base->clock_was_set) {
1478                 cpu_base->clock_was_set = 0;
1479                 clock_was_set();
1480         }
1481
1482         hrtimer_peek_ahead_timers();
1483 }
1484
1485 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1486
1487 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1488
1489 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1490
1491 /*
1492  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1493  *
1494  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1495  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1496  * not been done yet.
1497  */
1498 void hrtimer_run_pending(void)
1499 {
1500         if (hrtimer_hres_active())
1501                 return;
1502
1503         /*
1504          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1505          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1506          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1507          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1508          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1509          * deadlock vs. xtime_lock.
1510          */
1511         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1512                 hrtimer_switch_to_hres();
1513 }
1514
1515 /*
1516  * Called from hardirq context every jiffy
1517  */
1518 void hrtimer_run_queues(void)
1519 {
1520         struct timerqueue_node *node;
1521         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1522         struct hrtimer_clock_base *base;
1523         int index, gettime = 1;
1524
1525         if (hrtimer_hres_active())
1526                 return;
1527
1528         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1529                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1530                 if (!timerqueue_getnext(&base->active))
1531                         continue;
1532
1533                 if (gettime) {
1534                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1535                         gettime = 0;
1536                 }
1537
1538                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1539
1540                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1541                         struct hrtimer *timer;
1542
1543                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1544                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1545                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1546                                 break;
1547
1548                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1549                 }
1550                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1551         }
1552 }
1553
1554 /*
1555  * Sleep related functions:
1556  */
1557 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1558 {
1559         struct hrtimer_sleeper *t =
1560                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1561         struct task_struct *task = t->task;
1562
1563         t->task = NULL;
1564         if (task)
1565                 wake_up_process(task);
1566
1567         return HRTIMER_NORESTART;
1568 }
1569
1570 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1571 {
1572         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1573         sl->task = task;
1574 }
1575 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1576
1577 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1578 {
1579         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1580
1581         do {
1582                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1583                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1584                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1585                         t->task = NULL;
1586
1587                 if (likely(t->task))
1588                         schedule();
1589
1590                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1591                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1592
1593         } while (t->task && !signal_pending(current));
1594
1595         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1596
1597         return t->task == NULL;
1598 }
1599
1600 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1601 {
1602         struct timespec rmt;
1603         ktime_t rem;
1604
1605         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1606         if (rem.tv64 <= 0)
1607                 return 0;
1608         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1609
1610         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1611                 return -EFAULT;
1612
1613         return 1;
1614 }
1615
1616 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1617 {
1618         struct hrtimer_sleeper t;
1619         struct timespec __user  *rmtp;
1620         int ret = 0;
1621
1622         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1623                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1624         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1625
1626         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1627                 goto out;
1628
1629         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1630         if (rmtp) {
1631                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1632                 if (ret <= 0)
1633                         goto out;
1634         }
1635
1636         /* The other values in restart are already filled in */
1637         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1638 out:
1639         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1640         return ret;
1641 }
1642
1643 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1644                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1645 {
1646         struct restart_block *restart;
1647         struct hrtimer_sleeper t;
1648         int ret = 0;
1649         unsigned long slack;
1650
1651         slack = current->timer_slack_ns;
1652         if (rt_task(current))
1653                 slack = 0;
1654
1655         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1656         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1657         if (do_nanosleep(&t, mode))
1658                 goto out;
1659
1660         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1661         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1662                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1663                 goto out;
1664         }
1665
1666         if (rmtp) {
1667                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1668                 if (ret <= 0)
1669                         goto out;
1670         }
1671
1672         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1673         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1674         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1675         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1676         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1677
1678         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1679 out:
1680         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1681         return ret;
1682 }
1683
1684 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1685                 struct timespec __user *, rmtp)
1686 {
1687         struct timespec tu;
1688
1689         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1690                 return -EFAULT;
1691
1692         if (!timespec_valid(&tu))
1693                 return -EINVAL;
1694
1695         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1696 }
1697
1698 /*
1699  * Functions related to boot-time initialization:
1700  */
1701 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1702 {
1703         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1704         int i;
1705
1706         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1707                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1708                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1709         }
1710
1711         cpu_base->active_bases = 0;
1712         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1713 }
1714
1715 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1716
1717 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1718                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1719 {
1720         struct hrtimer *timer;
1721         struct timerqueue_node *node;
1722
1723         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1724                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1725                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1726                 debug_deactivate(timer);
1727
1728                 /*
1729                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1730                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1731                  * under us on another CPU
1732                  */
1733                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1734                 timer->base = new_base;
1735                 /*
1736                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1737                  * reprogram the event device in case the timer
1738                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1739                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1740                  * sort out already expired timers and reprogram the
1741                  * event device.
1742                  */
1743                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1744
1745                 /* Clear the migration state bit */
1746                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1747         }
1748 }
1749
1750 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1751 {
1752         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1753         int i;
1754
1755         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1756         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1757
1758         local_irq_disable();
1759         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1760         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1761         /*
1762          * The caller is globally serialized and nobody else
1763          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1764          */
1765         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1766         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1767
1768         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1769                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1770                                      &new_base->clock_base[i]);
1771         }
1772
1773         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1774         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1775
1776         /* Check, if we got expired work to do */
1777         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1778         local_irq_enable();
1779 }
1780
1781 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1782
1783 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1784                                         unsigned long action, void *hcpu)
1785 {
1786         int scpu = (long)hcpu;
1787
1788         switch (action) {
1789
1790         case CPU_UP_PREPARE:
1791         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1792                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1793                 break;
1794
1795 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1796         case CPU_DYING:
1797         case CPU_DYING_FROZEN:
1798                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1799                 break;
1800         case CPU_DEAD:
1801         case CPU_DEAD_FROZEN:
1802         {
1803                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1804                 migrate_hrtimers(scpu);
1805                 break;
1806         }
1807 #endif
1808
1809         default:
1810                 break;
1811         }
1812
1813         return NOTIFY_OK;
1814 }
1815
1816 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1817         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1818 };
1819
1820 void __init hrtimers_init(void)
1821 {
1822         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1823                           (void *)(long)smp_processor_id());
1824         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1825 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1826         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1827 #endif
1828 }
1829
1830 /**
1831  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1832  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1833  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1834  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1835  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1836  */
1837 int __sched
1838 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1839                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1840 {
1841         struct hrtimer_sleeper t;
1842
1843         /*
1844          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1845          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1846          */
1847         if (expires && !expires->tv64) {
1848                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1849                 return 0;
1850         }
1851
1852         /*
1853          * A NULL parameter means "infinite"
1854          */
1855         if (!expires) {
1856                 schedule();
1857                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1858                 return -EINTR;
1859         }
1860
1861         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1862         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1863
1864         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1865
1866         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1867         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1868                 t.task = NULL;
1869
1870         if (likely(t.task))
1871                 schedule();
1872
1873         hrtimer_cancel(&t.timer);
1874         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1875
1876         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1877
1878         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1879 }
1880
1881 /**
1882  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1883  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1884  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1885  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1886  *
1887  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1888  * elapsed. The routine will return immediately unless
1889  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1890  *
1891  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1892  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1893  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1894  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1895  *
1896  * You can set the task state as follows -
1897  *
1898  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1899  * pass before the routine returns.
1900  *
1901  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1902  * delivered to the current task.
1903  *
1904  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1905  * routine returns.
1906  *
1907  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1908  */
1909 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1910                                      const enum hrtimer_mode mode)
1911 {
1912         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1913                                               CLOCK_MONOTONIC);
1914 }
1915 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1916
1917 /**
1918  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1919  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1920  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1921  *
1922  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1923  * elapsed. The routine will return immediately unless
1924  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1925  *
1926  * You can set the task state as follows -
1927  *
1928  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1929  * pass before the routine returns.
1930  *
1931  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1932  * delivered to the current task.
1933  *
1934  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1935  * routine returns.
1936  *
1937  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1938  */
1939 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1940                                const enum hrtimer_mode mode)
1941 {
1942         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1943 }
1944 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);