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