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