hrtimer: Allow hrtimer::function() to free the timer
[linux-2.6-block.git] / kernel / time / 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/sched/deadline.h>
50 #include <linux/timer.h>
51 #include <linux/freezer.h>
52
53 #include <asm/uaccess.h>
54
55 #include <trace/events/timer.h>
56
57 #include "tick-internal.h"
58
59 /*
60  * The timer bases:
61  *
62  * There are more clockids then hrtimer bases. Thus, we index
63  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
64  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
65  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
66  */
67 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
68 {
69         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(hrtimer_bases.lock),
70         .seq = SEQCNT_ZERO(hrtimer_bases.seq),
71         .clock_base =
72         {
73                 {
74                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
75                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
76                         .get_time = &ktime_get,
77                 },
78                 {
79                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
80                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
81                         .get_time = &ktime_get_real,
82                 },
83                 {
84                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
85                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
86                         .get_time = &ktime_get_boottime,
87                 },
88                 {
89                         .index = HRTIMER_BASE_TAI,
90                         .clockid = CLOCK_TAI,
91                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
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  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
110  * single place
111  */
112 #ifdef CONFIG_SMP
113
114 /*
115  * We require the migration_base for lock_hrtimer_base()/switch_hrtimer_base()
116  * such that hrtimer_callback_running() can unconditionally dereference
117  * timer->base->cpu_base
118  */
119 static struct hrtimer_cpu_base migration_cpu_base = {
120         .seq = SEQCNT_ZERO(migration_cpu_base),
121         .clock_base = { { .cpu_base = &migration_cpu_base, }, },
122 };
123
124 #define migration_base  migration_cpu_base.clock_base[0]
125
126 /*
127  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
128  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
129  * locked, and the base itself is locked too.
130  *
131  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
132  * be found on the lists/queues.
133  *
134  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
135  * possible to set timer->base = &migration_base and drop the lock: the timer
136  * remains locked.
137  */
138 static
139 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
140                                              unsigned long *flags)
141 {
142         struct hrtimer_clock_base *base;
143
144         for (;;) {
145                 base = timer->base;
146                 if (likely(base != &migration_base)) {
147                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
148                         if (likely(base == timer->base))
149                                 return base;
150                         /* The timer has migrated to another CPU: */
151                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
152                 }
153                 cpu_relax();
154         }
155 }
156
157 /*
158  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
159  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
160  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
161  *
162  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
163  */
164 static int
165 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
166 {
167 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
168         ktime_t expires;
169
170         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
171                 return 0;
172
173         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
174         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
175 #else
176         return 0;
177 #endif
178 }
179
180 /*
181  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
182  */
183 static inline struct hrtimer_clock_base *
184 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
185                     int pinned)
186 {
187         struct hrtimer_clock_base *new_base;
188         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
189         int this_cpu = smp_processor_id();
190         int cpu = get_nohz_timer_target(pinned);
191         int basenum = base->index;
192
193 again:
194         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
195         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
196
197         if (base != new_base) {
198                 /*
199                  * We are trying to move timer to new_base.
200                  * However we can't change timer's base while it is running,
201                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
202                  * the event source in the high resolution case. The softirq
203                  * code will take care of this when the timer function has
204                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
205                  * the timer is enqueued.
206                  */
207                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
208                         return base;
209
210                 /* See the comment in lock_hrtimer_base() */
211                 timer->base = &migration_base;
212                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
213                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
214
215                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
216                         cpu = this_cpu;
217                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
218                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
219                         timer->base = base;
220                         goto again;
221                 }
222                 timer->base = new_base;
223         } else {
224                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
225                         cpu = this_cpu;
226                         goto again;
227                 }
228         }
229         return new_base;
230 }
231
232 #else /* CONFIG_SMP */
233
234 static inline struct hrtimer_clock_base *
235 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
236 {
237         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
238
239         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
240
241         return base;
242 }
243
244 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
245
246 #endif  /* !CONFIG_SMP */
247
248 /*
249  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
250  * too large for inlining:
251  */
252 #if BITS_PER_LONG < 64
253 /*
254  * Divide a ktime value by a nanosecond value
255  */
256 u64 __ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
257 {
258         u64 dclc;
259         int sft = 0;
260
261         dclc = ktime_to_ns(kt);
262         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
263         while (div >> 32) {
264                 sft++;
265                 div >>= 1;
266         }
267         dclc >>= sft;
268         do_div(dclc, (unsigned long) div);
269
270         return dclc;
271 }
272 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ktime_divns);
273 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
274
275 /*
276  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
277  */
278 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
279 {
280         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
281
282         /*
283          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
284          * return to user space in a timespec:
285          */
286         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
287                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
288
289         return res;
290 }
291
292 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
293
294 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
295
296 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
297
298 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
299 {
300         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
301 }
302
303 /*
304  * fixup_init is called when:
305  * - an active object is initialized
306  */
307 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
308 {
309         struct hrtimer *timer = addr;
310
311         switch (state) {
312         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
313                 hrtimer_cancel(timer);
314                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
315                 return 1;
316         default:
317                 return 0;
318         }
319 }
320
321 /*
322  * fixup_activate is called when:
323  * - an active object is activated
324  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
325  */
326 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
327 {
328         switch (state) {
329
330         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
331                 WARN_ON_ONCE(1);
332                 return 0;
333
334         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
335                 WARN_ON(1);
336
337         default:
338                 return 0;
339         }
340 }
341
342 /*
343  * fixup_free is called when:
344  * - an active object is freed
345  */
346 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
347 {
348         struct hrtimer *timer = addr;
349
350         switch (state) {
351         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
352                 hrtimer_cancel(timer);
353                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
354                 return 1;
355         default:
356                 return 0;
357         }
358 }
359
360 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
361         .name           = "hrtimer",
362         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
363         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
364         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
365         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
366 };
367
368 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
369 {
370         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
371 }
372
373 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
374 {
375         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
376 }
377
378 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
379 {
380         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
381 }
382
383 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
384 {
385         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
386 }
387
388 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
389                            enum hrtimer_mode mode);
390
391 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
392                            enum hrtimer_mode mode)
393 {
394         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
395         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
396 }
397 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
398
399 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
400 {
401         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
402 }
403
404 #else
405 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
406 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
407 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
408 #endif
409
410 static inline void
411 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
412            enum hrtimer_mode mode)
413 {
414         debug_hrtimer_init(timer);
415         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
416 }
417
418 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
419 {
420         debug_hrtimer_activate(timer);
421         trace_hrtimer_start(timer);
422 }
423
424 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
425 {
426         debug_hrtimer_deactivate(timer);
427         trace_hrtimer_cancel(timer);
428 }
429
430 #if defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON) || defined(CONFIG_HIGH_RES_TIMERS)
431 static inline void hrtimer_update_next_timer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
432                                              struct hrtimer *timer)
433 {
434 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
435         cpu_base->next_timer = timer;
436 #endif
437 }
438
439 static ktime_t __hrtimer_get_next_event(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
440 {
441         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
442         ktime_t expires, expires_next = { .tv64 = KTIME_MAX };
443         unsigned int active = cpu_base->active_bases;
444
445         hrtimer_update_next_timer(cpu_base, NULL);
446         for (; active; base++, active >>= 1) {
447                 struct timerqueue_node *next;
448                 struct hrtimer *timer;
449
450                 if (!(active & 0x01))
451                         continue;
452
453                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
454                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
455                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
456                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64) {
457                         expires_next = expires;
458                         hrtimer_update_next_timer(cpu_base, timer);
459                 }
460         }
461         /*
462          * clock_was_set() might have changed base->offset of any of
463          * the clock bases so the result might be negative. Fix it up
464          * to prevent a false positive in clockevents_program_event().
465          */
466         if (expires_next.tv64 < 0)
467                 expires_next.tv64 = 0;
468         return expires_next;
469 }
470 #endif
471
472 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
473 {
474         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
475         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
476         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
477
478         return ktime_get_update_offsets_now(&base->clock_was_set_seq,
479                                             offs_real, offs_boot, offs_tai);
480 }
481
482 /* High resolution timer related functions */
483 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
484
485 /*
486  * High resolution timer enabled ?
487  */
488 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
489 unsigned int hrtimer_resolution __read_mostly = LOW_RES_NSEC;
490 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_resolution);
491
492 /*
493  * Enable / Disable high resolution mode
494  */
495 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
496 {
497         if (!strcmp(str, "off"))
498                 hrtimer_hres_enabled = 0;
499         else if (!strcmp(str, "on"))
500                 hrtimer_hres_enabled = 1;
501         else
502                 return 0;
503         return 1;
504 }
505
506 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
507
508 /*
509  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
510  */
511 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
512 {
513         return hrtimer_hres_enabled;
514 }
515
516 /*
517  * Is the high resolution mode active ?
518  */
519 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
520 {
521         return cpu_base->hres_active;
522 }
523
524 static inline int hrtimer_hres_active(void)
525 {
526         return __hrtimer_hres_active(this_cpu_ptr(&hrtimer_bases));
527 }
528
529 /*
530  * Reprogram the event source with checking both queues for the
531  * next event
532  * Called with interrupts disabled and base->lock held
533  */
534 static void
535 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
536 {
537         ktime_t expires_next;
538
539         if (!cpu_base->hres_active)
540                 return;
541
542         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
543
544         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
545                 return;
546
547         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
548
549         /*
550          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
551          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
552          * system to make progress. That also prevents the following
553          * scenario:
554          * T1 expires 50ms from now
555          * T2 expires 5s from now
556          *
557          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
558          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
559          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
560          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
561          * fires.
562          */
563         if (cpu_base->hang_detected)
564                 return;
565
566         tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
567 }
568
569 /*
570  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
571  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
572  * which the clock event device was armed.
573  *
574  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
575  */
576 static void hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
577                               struct hrtimer_clock_base *base)
578 {
579         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
580         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
581
582         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
583
584         /*
585          * If the timer is not on the current cpu, we cannot reprogram
586          * the other cpus clock event device.
587          */
588         if (base->cpu_base != cpu_base)
589                 return;
590
591         /*
592          * If the hrtimer interrupt is running, then it will
593          * reevaluate the clock bases and reprogram the clock event
594          * device. The callbacks are always executed in hard interrupt
595          * context so we don't need an extra check for a running
596          * callback.
597          */
598         if (cpu_base->in_hrtirq)
599                 return;
600
601         /*
602          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
603          * expiry time which is less than base->offset. Set it to 0.
604          */
605         if (expires.tv64 < 0)
606                 expires.tv64 = 0;
607
608         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
609                 return;
610
611         /* Update the pointer to the next expiring timer */
612         cpu_base->next_timer = timer;
613
614         /*
615          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
616          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
617          * which we enforced in the hang detection. We want the system
618          * to make progress.
619          */
620         if (cpu_base->hang_detected)
621                 return;
622
623         /*
624          * Program the timer hardware. We enforce the expiry for
625          * events which are already in the past.
626          */
627         cpu_base->expires_next = expires;
628         tick_program_event(expires, 1);
629 }
630
631 /*
632  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
633  */
634 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
635 {
636         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
637         base->hres_active = 0;
638 }
639
640 /*
641  * Retrigger next event is called after clock was set
642  *
643  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
644  */
645 static void retrigger_next_event(void *arg)
646 {
647         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
648
649         if (!base->hres_active)
650                 return;
651
652         raw_spin_lock(&base->lock);
653         hrtimer_update_base(base);
654         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
655         raw_spin_unlock(&base->lock);
656 }
657
658 /*
659  * Switch to high resolution mode
660  */
661 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
662 {
663         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
664
665         if (tick_init_highres()) {
666                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
667                                     "mode on CPU %d\n", base->cpu);
668                 return 0;
669         }
670         base->hres_active = 1;
671         hrtimer_resolution = HIGH_RES_NSEC;
672
673         tick_setup_sched_timer();
674         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
675         retrigger_next_event(NULL);
676         return 1;
677 }
678
679 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
680 {
681         clock_was_set();
682 }
683
684 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
685
686 /*
687  * Called from timekeeping and resume code to reprogramm the hrtimer
688  * interrupt device on all cpus.
689  */
690 void clock_was_set_delayed(void)
691 {
692         schedule_work(&hrtimer_work);
693 }
694
695 #else
696
697 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *b) { return 0; }
698 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
699 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
700 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
701 static inline void
702 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
703 static inline int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
704                                     struct hrtimer_clock_base *base)
705 {
706         return 0;
707 }
708 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
709 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
710
711 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
712
713 /*
714  * Clock realtime was set
715  *
716  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
717  * clock.
718  *
719  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
720  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
721  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
722  * call the high resolution interrupt code.
723  */
724 void clock_was_set(void)
725 {
726 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
727         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
728         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
729 #endif
730         timerfd_clock_was_set();
731 }
732
733 /*
734  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
735  * interrupt on all online CPUs.  However, all other CPUs will be
736  * stopped with IRQs interrupts disabled so the clock_was_set() call
737  * must be deferred.
738  */
739 void hrtimers_resume(void)
740 {
741         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
742                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
743
744         /* Retrigger on the local CPU */
745         retrigger_next_event(NULL);
746         /* And schedule a retrigger for all others */
747         clock_was_set_delayed();
748 }
749
750 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
751 {
752 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
753         if (timer->start_site)
754                 return;
755         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
756         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
757         timer->start_pid = current->pid;
758 #endif
759 }
760
761 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
762 {
763 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
764         timer->start_site = NULL;
765 #endif
766 }
767
768 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
769 {
770 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
771         if (likely(!timer_stats_active))
772                 return;
773         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
774                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
775 #endif
776 }
777
778 /*
779  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
780  */
781 static inline
782 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
783 {
784         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
785 }
786
787 /**
788  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
789  * @timer:      hrtimer to forward
790  * @now:        forward past this time
791  * @interval:   the interval to forward
792  *
793  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
794  * Returns the number of overruns.
795  *
796  * Can be safely called from the callback function of @timer. If
797  * called from other contexts @timer must neither be enqueued nor
798  * running the callback and the caller needs to take care of
799  * serialization.
800  *
801  * Note: This only updates the timer expiry value and does not requeue
802  * the timer.
803  */
804 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
805 {
806         u64 orun = 1;
807         ktime_t delta;
808
809         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
810
811         if (delta.tv64 < 0)
812                 return 0;
813
814         if (WARN_ON(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
815                 return 0;
816
817         if (interval.tv64 < hrtimer_resolution)
818                 interval.tv64 = hrtimer_resolution;
819
820         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
821                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
822
823                 orun = ktime_divns(delta, incr);
824                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
825                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
826                         return orun;
827                 /*
828                  * This (and the ktime_add() below) is the
829                  * correction for exact:
830                  */
831                 orun++;
832         }
833         hrtimer_add_expires(timer, interval);
834
835         return orun;
836 }
837 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
838
839 /*
840  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
841  *
842  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
843  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
844  *
845  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
846  */
847 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
848                            struct hrtimer_clock_base *base)
849 {
850         debug_activate(timer);
851
852         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
853
854         timer->state = HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
855
856         return timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
857 }
858
859 /*
860  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
861  *
862  * Caller must hold the base lock.
863  *
864  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
865  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
866  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
867  * anyway (e.g. timer interrupt)
868  */
869 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
870                              struct hrtimer_clock_base *base,
871                              unsigned long newstate, int reprogram)
872 {
873         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
874         unsigned int state = timer->state;
875
876         timer->state = newstate;
877         if (!(state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
878                 return;
879
880         if (!timerqueue_del(&base->active, &timer->node))
881                 cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
882
883 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
884         /*
885          * Note: If reprogram is false we do not update
886          * cpu_base->next_timer. This happens when we remove the first
887          * timer on a remote cpu. No harm as we never dereference
888          * cpu_base->next_timer. So the worst thing what can happen is
889          * an superflous call to hrtimer_force_reprogram() on the
890          * remote cpu later on if the same timer gets enqueued again.
891          */
892         if (reprogram && timer == cpu_base->next_timer)
893                 hrtimer_force_reprogram(cpu_base, 1);
894 #endif
895 }
896
897 /*
898  * remove hrtimer, called with base lock held
899  */
900 static inline int
901 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base, bool restart)
902 {
903         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
904                 unsigned long state = timer->state;
905                 int reprogram;
906
907                 /*
908                  * Remove the timer and force reprogramming when high
909                  * resolution mode is active and the timer is on the current
910                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
911                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
912                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
913                  * rare case and less expensive than a smp call.
914                  */
915                 debug_deactivate(timer);
916                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
917                 reprogram = base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
918
919                 if (!restart)
920                         state = HRTIMER_STATE_INACTIVE;
921
922                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
923                 return 1;
924         }
925         return 0;
926 }
927
928 /**
929  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
930  * @timer:      the timer to be added
931  * @tim:        expiry time
932  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
933  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
934  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
935  */
936 void hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
937                             unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
938 {
939         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
940         unsigned long flags;
941         int leftmost;
942
943         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
944
945         /* Remove an active timer from the queue: */
946         remove_hrtimer(timer, base, true);
947
948         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
949                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
950                 /*
951                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
952                  * to signal that they simply return xtime in
953                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
954                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
955                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
956                  */
957 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
958                 tim = ktime_add_safe(tim, ktime_set(0, hrtimer_resolution));
959 #endif
960         }
961
962         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
963
964         /* Switch the timer base, if necessary: */
965         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
966
967         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
968
969         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
970         if (!leftmost)
971                 goto unlock;
972
973         if (!hrtimer_is_hres_active(timer)) {
974                 /*
975                  * Kick to reschedule the next tick to handle the new timer
976                  * on dynticks target.
977                  */
978                 wake_up_nohz_cpu(new_base->cpu_base->cpu);
979         } else {
980                 hrtimer_reprogram(timer, new_base);
981         }
982 unlock:
983         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
984 }
985 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
986
987 /**
988  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
989  * @timer:      hrtimer to stop
990  *
991  * Returns:
992  *  0 when the timer was not active
993  *  1 when the timer was active
994  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
995  *    cannot be stopped
996  */
997 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
998 {
999         struct hrtimer_clock_base *base;
1000         unsigned long flags;
1001         int ret = -1;
1002
1003         /*
1004          * Check lockless first. If the timer is not active (neither
1005          * enqueued nor running the callback, nothing to do here.  The
1006          * base lock does not serialize against a concurrent enqueue,
1007          * so we can avoid taking it.
1008          */
1009         if (!hrtimer_active(timer))
1010                 return 0;
1011
1012         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1013
1014         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1015                 ret = remove_hrtimer(timer, base, false);
1016
1017         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1018
1019         return ret;
1020
1021 }
1022 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1023
1024 /**
1025  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1026  * @timer:      the timer to be cancelled
1027  *
1028  * Returns:
1029  *  0 when the timer was not active
1030  *  1 when the timer was active
1031  */
1032 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1033 {
1034         for (;;) {
1035                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1036
1037                 if (ret >= 0)
1038                         return ret;
1039                 cpu_relax();
1040         }
1041 }
1042 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1043
1044 /**
1045  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1046  * @timer:      the timer to read
1047  */
1048 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1049 {
1050         unsigned long flags;
1051         ktime_t rem;
1052
1053         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1054         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1055         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1056
1057         return rem;
1058 }
1059 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1060
1061 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1062 /**
1063  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1064  *
1065  * Returns the next expiry time or KTIME_MAX if no timer is pending.
1066  */
1067 u64 hrtimer_get_next_event(void)
1068 {
1069         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1070         u64 expires = KTIME_MAX;
1071         unsigned long flags;
1072
1073         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1074
1075         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1076                 expires = __hrtimer_get_next_event(cpu_base).tv64;
1077
1078         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1079
1080         return expires;
1081 }
1082 #endif
1083
1084 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1085                            enum hrtimer_mode mode)
1086 {
1087         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1088         int base;
1089
1090         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1091
1092         cpu_base = raw_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1093
1094         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1095                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1096
1097         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1098         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1099         timerqueue_init(&timer->node);
1100
1101 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1102         timer->start_site = NULL;
1103         timer->start_pid = -1;
1104         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1105 #endif
1106 }
1107
1108 /**
1109  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1110  * @timer:      the timer to be initialized
1111  * @clock_id:   the clock to be used
1112  * @mode:       timer mode abs/rel
1113  */
1114 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1115                   enum hrtimer_mode mode)
1116 {
1117         debug_init(timer, clock_id, mode);
1118         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1119 }
1120 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1121
1122 /*
1123  * A timer is active, when it is enqueued into the rbtree or the
1124  * callback function is running or it's in the state of being migrated
1125  * to another cpu.
1126  *
1127  * It is important for this function to not return a false negative.
1128  */
1129 bool hrtimer_active(const struct hrtimer *timer)
1130 {
1131         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1132         unsigned int seq;
1133
1134         do {
1135                 cpu_base = READ_ONCE(timer->base->cpu_base);
1136                 seq = raw_read_seqcount_begin(&cpu_base->seq);
1137
1138                 if (timer->state != HRTIMER_STATE_INACTIVE ||
1139                     cpu_base->running == timer)
1140                         return true;
1141
1142         } while (read_seqcount_retry(&cpu_base->seq, seq) ||
1143                  cpu_base != READ_ONCE(timer->base->cpu_base));
1144
1145         return false;
1146 }
1147 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_active);
1148
1149 /*
1150  * The write_seqcount_barrier()s in __run_hrtimer() split the thing into 3
1151  * distinct sections:
1152  *
1153  *  - queued:   the timer is queued
1154  *  - callback: the timer is being ran
1155  *  - post:     the timer is inactive or (re)queued
1156  *
1157  * On the read side we ensure we observe timer->state and cpu_base->running
1158  * from the same section, if anything changed while we looked at it, we retry.
1159  * This includes timer->base changing because sequence numbers alone are
1160  * insufficient for that.
1161  *
1162  * The sequence numbers are required because otherwise we could still observe
1163  * a false negative if the read side got smeared over multiple consequtive
1164  * __run_hrtimer() invocations.
1165  */
1166
1167 static void __run_hrtimer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
1168                           struct hrtimer_clock_base *base,
1169                           struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1170 {
1171         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1172         int restart;
1173
1174         lockdep_assert_held(&cpu_base->lock);
1175
1176         debug_deactivate(timer);
1177         cpu_base->running = timer;
1178
1179         /*
1180          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1181          *
1182          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1183          * hrtimer_active() cannot observe cpu_base->running == NULL &&
1184          * timer->state == INACTIVE.
1185          */
1186         raw_write_seqcount_barrier(&cpu_base->seq);
1187
1188         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE, 0);
1189         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1190         fn = timer->function;
1191
1192         /*
1193          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1194          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1195          * the timer base.
1196          */
1197         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1198         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1199         restart = fn(timer);
1200         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1201         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1202
1203         /*
1204          * Note: We clear the running state after enqueue_hrtimer and
1205          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1206          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1207          *
1208          * Note: Because we dropped the cpu_base->lock above,
1209          * hrtimer_start_range_ns() can have popped in and enqueued the timer
1210          * for us already.
1211          */
1212         if (restart != HRTIMER_NORESTART &&
1213             !(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
1214                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1215
1216         /*
1217          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1218          *
1219          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1220          * hrtimer_active() cannot observe cpu_base->running == NULL &&
1221          * timer->state == INACTIVE.
1222          */
1223         raw_write_seqcount_barrier(&cpu_base->seq);
1224
1225         WARN_ON_ONCE(cpu_base->running != timer);
1226         cpu_base->running = NULL;
1227 }
1228
1229 static void __hrtimer_run_queues(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, ktime_t now)
1230 {
1231         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1232         unsigned int active = cpu_base->active_bases;
1233
1234         for (; active; base++, active >>= 1) {
1235                 struct timerqueue_node *node;
1236                 ktime_t basenow;
1237
1238                 if (!(active & 0x01))
1239                         continue;
1240
1241                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1242
1243                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1244                         struct hrtimer *timer;
1245
1246                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1247
1248                         /*
1249                          * The immediate goal for using the softexpires is
1250                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1251                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1252                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1253                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1254                          * overlapping intervals and instead use the simple
1255                          * BST we already have.
1256                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1257                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1258                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1259                          */
1260                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer))
1261                                 break;
1262
1263                         __run_hrtimer(cpu_base, base, timer, &basenow);
1264                 }
1265         }
1266 }
1267
1268 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1269
1270 /*
1271  * High resolution timer interrupt
1272  * Called with interrupts disabled
1273  */
1274 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1275 {
1276         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1277         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1278         int retries = 0;
1279
1280         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1281         cpu_base->nr_events++;
1282         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1283
1284         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1285         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1286 retry:
1287         cpu_base->in_hrtirq = 1;
1288         /*
1289          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1290          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1291          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1292          * timers which run their callback and need to be requeued on
1293          * this CPU.
1294          */
1295         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1296
1297         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now);
1298
1299         /* Reevaluate the clock bases for the next expiry */
1300         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base);
1301         /*
1302          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1303          * against it.
1304          */
1305         cpu_base->expires_next = expires_next;
1306         cpu_base->in_hrtirq = 0;
1307         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1308
1309         /* Reprogramming necessary ? */
1310         if (!tick_program_event(expires_next, 0)) {
1311                 cpu_base->hang_detected = 0;
1312                 return;
1313         }
1314
1315         /*
1316          * The next timer was already expired due to:
1317          * - tracing
1318          * - long lasting callbacks
1319          * - being scheduled away when running in a VM
1320          *
1321          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1322          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1323          * overreacting on some spurious event.
1324          *
1325          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1326          * the current time.
1327          */
1328         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1329         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1330         cpu_base->nr_retries++;
1331         if (++retries < 3)
1332                 goto retry;
1333         /*
1334          * Give the system a chance to do something else than looping
1335          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1336          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1337          * time away.
1338          */
1339         cpu_base->nr_hangs++;
1340         cpu_base->hang_detected = 1;
1341         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1342         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1343         if ((unsigned int)delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time)
1344                 cpu_base->max_hang_time = (unsigned int) delta.tv64;
1345         /*
1346          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1347          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1348          */
1349         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1350                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1351         else
1352                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1353         tick_program_event(expires_next, 1);
1354         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1355                     ktime_to_ns(delta));
1356 }
1357
1358 /*
1359  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1360  * disabled.
1361  */
1362 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1363 {
1364         struct tick_device *td;
1365
1366         if (!hrtimer_hres_active())
1367                 return;
1368
1369         td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
1370         if (td && td->evtdev)
1371                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1372 }
1373
1374 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1375
1376 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1377
1378 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1379
1380 /*
1381  * Called from run_local_timers in hardirq context every jiffy
1382  */
1383 void hrtimer_run_queues(void)
1384 {
1385         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1386         ktime_t now;
1387
1388         if (__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1389                 return;
1390
1391         /*
1392          * This _is_ ugly: We have to check periodically, whether we
1393          * can switch to highres and / or nohz mode. The clocksource
1394          * switch happens with xtime_lock held. Notification from
1395          * there only sets the check bit in the tick_oneshot code,
1396          * otherwise we might deadlock vs. xtime_lock.
1397          */
1398         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled())) {
1399                 hrtimer_switch_to_hres();
1400                 return;
1401         }
1402
1403         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1404         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1405         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now);
1406         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1407 }
1408
1409 /*
1410  * Sleep related functions:
1411  */
1412 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1413 {
1414         struct hrtimer_sleeper *t =
1415                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1416         struct task_struct *task = t->task;
1417
1418         t->task = NULL;
1419         if (task)
1420                 wake_up_process(task);
1421
1422         return HRTIMER_NORESTART;
1423 }
1424
1425 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1426 {
1427         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1428         sl->task = task;
1429 }
1430 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1431
1432 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1433 {
1434         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1435
1436         do {
1437                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1438                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1439
1440                 if (likely(t->task))
1441                         freezable_schedule();
1442
1443                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1444                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1445
1446         } while (t->task && !signal_pending(current));
1447
1448         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1449
1450         return t->task == NULL;
1451 }
1452
1453 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1454 {
1455         struct timespec rmt;
1456         ktime_t rem;
1457
1458         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1459         if (rem.tv64 <= 0)
1460                 return 0;
1461         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1462
1463         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1464                 return -EFAULT;
1465
1466         return 1;
1467 }
1468
1469 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1470 {
1471         struct hrtimer_sleeper t;
1472         struct timespec __user  *rmtp;
1473         int ret = 0;
1474
1475         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1476                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1477         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1478
1479         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1480                 goto out;
1481
1482         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1483         if (rmtp) {
1484                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1485                 if (ret <= 0)
1486                         goto out;
1487         }
1488
1489         /* The other values in restart are already filled in */
1490         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1491 out:
1492         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1493         return ret;
1494 }
1495
1496 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1497                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1498 {
1499         struct restart_block *restart;
1500         struct hrtimer_sleeper t;
1501         int ret = 0;
1502         unsigned long slack;
1503
1504         slack = current->timer_slack_ns;
1505         if (dl_task(current) || rt_task(current))
1506                 slack = 0;
1507
1508         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1509         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1510         if (do_nanosleep(&t, mode))
1511                 goto out;
1512
1513         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1514         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1515                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1516                 goto out;
1517         }
1518
1519         if (rmtp) {
1520                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1521                 if (ret <= 0)
1522                         goto out;
1523         }
1524
1525         restart = &current->restart_block;
1526         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1527         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1528         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1529         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1530
1531         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1532 out:
1533         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1534         return ret;
1535 }
1536
1537 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1538                 struct timespec __user *, rmtp)
1539 {
1540         struct timespec tu;
1541
1542         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1543                 return -EFAULT;
1544
1545         if (!timespec_valid(&tu))
1546                 return -EINVAL;
1547
1548         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1549 }
1550
1551 /*
1552  * Functions related to boot-time initialization:
1553  */
1554 static void init_hrtimers_cpu(int cpu)
1555 {
1556         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1557         int i;
1558
1559         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1560                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1561                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1562         }
1563
1564         cpu_base->cpu = cpu;
1565         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1566 }
1567
1568 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1569
1570 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1571                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1572 {
1573         struct hrtimer *timer;
1574         struct timerqueue_node *node;
1575
1576         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1577                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1578                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1579                 debug_deactivate(timer);
1580
1581                 /*
1582                  * Mark it as ENQUEUED not INACTIVE otherwise the
1583                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1584                  * under us on another CPU
1585                  */
1586                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_ENQUEUED, 0);
1587                 timer->base = new_base;
1588                 /*
1589                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1590                  * reprogram the event device in case the timer
1591                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1592                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1593                  * sort out already expired timers and reprogram the
1594                  * event device.
1595                  */
1596                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1597         }
1598 }
1599
1600 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1601 {
1602         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1603         int i;
1604
1605         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1606         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1607
1608         local_irq_disable();
1609         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1610         new_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1611         /*
1612          * The caller is globally serialized and nobody else
1613          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1614          */
1615         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1616         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1617
1618         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1619                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1620                                      &new_base->clock_base[i]);
1621         }
1622
1623         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1624         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1625
1626         /* Check, if we got expired work to do */
1627         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1628         local_irq_enable();
1629 }
1630
1631 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1632
1633 static int hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1634                                         unsigned long action, void *hcpu)
1635 {
1636         int scpu = (long)hcpu;
1637
1638         switch (action) {
1639
1640         case CPU_UP_PREPARE:
1641         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1642                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1643                 break;
1644
1645 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1646         case CPU_DEAD:
1647         case CPU_DEAD_FROZEN:
1648                 migrate_hrtimers(scpu);
1649                 break;
1650 #endif
1651
1652         default:
1653                 break;
1654         }
1655
1656         return NOTIFY_OK;
1657 }
1658
1659 static struct notifier_block hrtimers_nb = {
1660         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1661 };
1662
1663 void __init hrtimers_init(void)
1664 {
1665         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1666                           (void *)(long)smp_processor_id());
1667         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1668 }
1669
1670 /**
1671  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1672  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1673  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1674  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1675  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1676  */
1677 int __sched
1678 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1679                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1680 {
1681         struct hrtimer_sleeper t;
1682
1683         /*
1684          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1685          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1686          */
1687         if (expires && !expires->tv64) {
1688                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1689                 return 0;
1690         }
1691
1692         /*
1693          * A NULL parameter means "infinite"
1694          */
1695         if (!expires) {
1696                 schedule();
1697                 return -EINTR;
1698         }
1699
1700         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1701         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1702
1703         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1704
1705         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1706
1707         if (likely(t.task))
1708                 schedule();
1709
1710         hrtimer_cancel(&t.timer);
1711         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1712
1713         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1714
1715         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1716 }
1717
1718 /**
1719  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1720  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1721  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1722  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1723  *
1724  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1725  * elapsed. The routine will return immediately unless
1726  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1727  *
1728  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1729  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1730  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1731  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1732  *
1733  * You can set the task state as follows -
1734  *
1735  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1736  * pass before the routine returns.
1737  *
1738  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1739  * delivered to the current task.
1740  *
1741  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1742  * routine returns.
1743  *
1744  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1745  */
1746 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1747                                      const enum hrtimer_mode mode)
1748 {
1749         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1750                                               CLOCK_MONOTONIC);
1751 }
1752 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1753
1754 /**
1755  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1756  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1757  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1758  *
1759  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1760  * elapsed. The routine will return immediately unless
1761  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1762  *
1763  * You can set the task state as follows -
1764  *
1765  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1766  * pass before the routine returns.
1767  *
1768  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1769  * delivered to the current task.
1770  *
1771  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1772  * routine returns.
1773  *
1774  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1775  */
1776 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1777                                const enum hrtimer_mode mode)
1778 {
1779         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1780 }
1781 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);