hrtimer: Tune hrtimer_interrupt hang logic
[safe/jmp/linux-2.6] / 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/module.h>
36 #include <linux/percpu.h>
37 #include <linux/hrtimer.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/syscalls.h>
40 #include <linux/kallsyms.h>
41 #include <linux/interrupt.h>
42 #include <linux/tick.h>
43 #include <linux/seq_file.h>
44 #include <linux/err.h>
45 #include <linux/debugobjects.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/timer.h>
48
49 #include <asm/uaccess.h>
50
51 #include <trace/events/timer.h>
52
53 /*
54  * The timer bases:
55  *
56  * Note: If we want to add new timer bases, we have to skip the two
57  * clock ids captured by the cpu-timers. We do this by holding empty
58  * entries rather than doing math adjustment of the clock ids.
59  * This ensures that we capture erroneous accesses to these clock ids
60  * rather than moving them into the range of valid clock id's.
61  */
62 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
63 {
64
65         .clock_base =
66         {
67                 {
68                         .index = CLOCK_REALTIME,
69                         .get_time = &ktime_get_real,
70                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
71                 },
72                 {
73                         .index = CLOCK_MONOTONIC,
74                         .get_time = &ktime_get,
75                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
76                 },
77         }
78 };
79
80 /*
81  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
82  * wall_to_monotonic.
83  */
84 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
85 {
86         ktime_t xtim, tomono;
87         struct timespec xts, tom;
88         unsigned long seq;
89
90         do {
91                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
92                 xts = current_kernel_time();
93                 tom = wall_to_monotonic;
94         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
95
96         xtim = timespec_to_ktime(xts);
97         tomono = timespec_to_ktime(tom);
98         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].softirq_time = xtim;
99         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].softirq_time =
100                 ktime_add(xtim, tomono);
101 }
102
103 /*
104  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
105  * single place
106  */
107 #ifdef CONFIG_SMP
108
109 /*
110  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
111  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
112  * locked, and the base itself is locked too.
113  *
114  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
115  * be found on the lists/queues.
116  *
117  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
118  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
119  * locked.
120  */
121 static
122 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
123                                              unsigned long *flags)
124 {
125         struct hrtimer_clock_base *base;
126
127         for (;;) {
128                 base = timer->base;
129                 if (likely(base != NULL)) {
130                         spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
131                         if (likely(base == timer->base))
132                                 return base;
133                         /* The timer has migrated to another CPU: */
134                         spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
135                 }
136                 cpu_relax();
137         }
138 }
139
140
141 /*
142  * Get the preferred target CPU for NOHZ
143  */
144 static int hrtimer_get_target(int this_cpu, int pinned)
145 {
146 #ifdef CONFIG_NO_HZ
147         if (!pinned && get_sysctl_timer_migration() && idle_cpu(this_cpu)) {
148                 int preferred_cpu = get_nohz_load_balancer();
149
150                 if (preferred_cpu >= 0)
151                         return preferred_cpu;
152         }
153 #endif
154         return this_cpu;
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 = hrtimer_get_target(this_cpu, pinned);
191
192 again:
193         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
194         new_base = &new_cpu_base->clock_base[base->index];
195
196         if (base != new_base) {
197                 /*
198                  * We are trying to move timer to new_base.
199                  * However we can't change timer's base while it is running,
200                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
201                  * the event source in the high resolution case. The softirq
202                  * code will take care of this when the timer function has
203                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
204                  * the timer is enqueued.
205                  */
206                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
207                         return base;
208
209                 /* See the comment in lock_timer_base() */
210                 timer->base = NULL;
211                 spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
212                 spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
213
214                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
215                         cpu = this_cpu;
216                         spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
217                         spin_lock(&base->cpu_base->lock);
218                         timer->base = base;
219                         goto again;
220                 }
221                 timer->base = new_base;
222         }
223         return new_base;
224 }
225
226 #else /* CONFIG_SMP */
227
228 static inline struct hrtimer_clock_base *
229 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
230 {
231         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
232
233         spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
234
235         return base;
236 }
237
238 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
239
240 #endif  /* !CONFIG_SMP */
241
242 /*
243  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
244  * too large for inlining:
245  */
246 #if BITS_PER_LONG < 64
247 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
248 /**
249  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
250  * @kt:         addend
251  * @nsec:       the scalar nsec value to add
252  *
253  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
254  */
255 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
256 {
257         ktime_t tmp;
258
259         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
260                 tmp.tv64 = nsec;
261         } else {
262                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
263
264                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
265         }
266
267         return ktime_add(kt, tmp);
268 }
269
270 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
271
272 /**
273  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
274  * @kt:         minuend
275  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
276  *
277  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
278  */
279 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
280 {
281         ktime_t tmp;
282
283         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
284                 tmp.tv64 = nsec;
285         } else {
286                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
287
288                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
289         }
290
291         return ktime_sub(kt, tmp);
292 }
293
294 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
295 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
296
297 /*
298  * Divide a ktime value by a nanosecond value
299  */
300 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
301 {
302         u64 dclc;
303         int sft = 0;
304
305         dclc = ktime_to_ns(kt);
306         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
307         while (div >> 32) {
308                 sft++;
309                 div >>= 1;
310         }
311         dclc >>= sft;
312         do_div(dclc, (unsigned long) div);
313
314         return dclc;
315 }
316 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
317
318 /*
319  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
320  */
321 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
322 {
323         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
324
325         /*
326          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
327          * return to user space in a timespec:
328          */
329         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
330                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
331
332         return res;
333 }
334
335 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
336
337 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
338
339 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
340
341 /*
342  * fixup_init is called when:
343  * - an active object is initialized
344  */
345 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
346 {
347         struct hrtimer *timer = addr;
348
349         switch (state) {
350         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
351                 hrtimer_cancel(timer);
352                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
353                 return 1;
354         default:
355                 return 0;
356         }
357 }
358
359 /*
360  * fixup_activate is called when:
361  * - an active object is activated
362  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
363  */
364 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
365 {
366         switch (state) {
367
368         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
369                 WARN_ON_ONCE(1);
370                 return 0;
371
372         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
373                 WARN_ON(1);
374
375         default:
376                 return 0;
377         }
378 }
379
380 /*
381  * fixup_free is called when:
382  * - an active object is freed
383  */
384 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
385 {
386         struct hrtimer *timer = addr;
387
388         switch (state) {
389         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
390                 hrtimer_cancel(timer);
391                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
392                 return 1;
393         default:
394                 return 0;
395         }
396 }
397
398 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
399         .name           = "hrtimer",
400         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
401         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
402         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
403 };
404
405 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
406 {
407         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
408 }
409
410 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
411 {
412         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
413 }
414
415 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
416 {
417         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
418 }
419
420 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
421 {
422         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
423 }
424
425 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
426                            enum hrtimer_mode mode);
427
428 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
429                            enum hrtimer_mode mode)
430 {
431         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
432         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
433 }
434 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
435
436 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
437 {
438         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
439 }
440
441 #else
442 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
443 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
444 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
445 #endif
446
447 static inline void
448 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
449            enum hrtimer_mode mode)
450 {
451         debug_hrtimer_init(timer);
452         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
453 }
454
455 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
456 {
457         debug_hrtimer_activate(timer);
458         trace_hrtimer_start(timer);
459 }
460
461 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
462 {
463         debug_hrtimer_deactivate(timer);
464         trace_hrtimer_cancel(timer);
465 }
466
467 /* High resolution timer related functions */
468 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
469
470 /*
471  * High resolution timer enabled ?
472  */
473 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
474
475 /*
476  * Enable / Disable high resolution mode
477  */
478 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
479 {
480         if (!strcmp(str, "off"))
481                 hrtimer_hres_enabled = 0;
482         else if (!strcmp(str, "on"))
483                 hrtimer_hres_enabled = 1;
484         else
485                 return 0;
486         return 1;
487 }
488
489 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
490
491 /*
492  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
493  */
494 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
495 {
496         return hrtimer_hres_enabled;
497 }
498
499 /*
500  * Is the high resolution mode active ?
501  */
502 static inline int hrtimer_hres_active(void)
503 {
504         return __get_cpu_var(hrtimer_bases).hres_active;
505 }
506
507 /*
508  * Reprogram the event source with checking both queues for the
509  * next event
510  * Called with interrupts disabled and base->lock held
511  */
512 static void
513 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
514 {
515         int i;
516         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
517         ktime_t expires, expires_next;
518
519         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
520
521         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
522                 struct hrtimer *timer;
523
524                 if (!base->first)
525                         continue;
526                 timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
527                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
528                 /*
529                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
530                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
531                  * false positive in clockevents_program_event()
532                  */
533                 if (expires.tv64 < 0)
534                         expires.tv64 = 0;
535                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
536                         expires_next = expires;
537         }
538
539         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
540                 return;
541
542         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
543
544         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
545                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
546 }
547
548 /*
549  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
550  *
551  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
552  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
553  * which the clock event device was armed.
554  *
555  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
556  */
557 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
558                              struct hrtimer_clock_base *base)
559 {
560         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
561         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
562         int res;
563
564         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
565
566         /*
567          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
568          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
569          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
570          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
571          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
572          */
573         if (hrtimer_callback_running(timer))
574                 return 0;
575
576         /*
577          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
578          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
579          * about that, just avoid to call into the tick code, which
580          * has now objections against negative expiry values.
581          */
582         if (expires.tv64 < 0)
583                 return -ETIME;
584
585         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
586                 return 0;
587
588         /*
589          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
590          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
591          * which we enforced in the hang detection. We want the system
592          * to make progress.
593          */
594         if (cpu_base->hang_detected)
595                 return 0;
596
597         /*
598          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
599          */
600         res = tick_program_event(expires, 0);
601         if (!IS_ERR_VALUE(res))
602                 cpu_base->expires_next = expires;
603         return res;
604 }
605
606
607 /*
608  * Retrigger next event is called after clock was set
609  *
610  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
611  */
612 static void retrigger_next_event(void *arg)
613 {
614         struct hrtimer_cpu_base *base;
615         struct timespec realtime_offset;
616         unsigned long seq;
617
618         if (!hrtimer_hres_active())
619                 return;
620
621         do {
622                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
623                 set_normalized_timespec(&realtime_offset,
624                                         -wall_to_monotonic.tv_sec,
625                                         -wall_to_monotonic.tv_nsec);
626         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
627
628         base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
629
630         /* Adjust CLOCK_REALTIME offset */
631         spin_lock(&base->lock);
632         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].offset =
633                 timespec_to_ktime(realtime_offset);
634
635         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
636         spin_unlock(&base->lock);
637 }
638
639 /*
640  * Clock realtime was set
641  *
642  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
643  * clock.
644  *
645  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
646  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
647  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
648  * call the high resolution interrupt code.
649  */
650 void clock_was_set(void)
651 {
652         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
653         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
654 }
655
656 /*
657  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
658  * interrupt (on the local CPU):
659  */
660 void hres_timers_resume(void)
661 {
662         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
663                   KERN_INFO "hres_timers_resume() called with IRQs enabled!");
664
665         retrigger_next_event(NULL);
666 }
667
668 /*
669  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
670  */
671 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
672 {
673         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
674         base->hres_active = 0;
675 }
676
677 /*
678  * Initialize the high resolution related parts of a hrtimer
679  */
680 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer)
681 {
682 }
683
684
685 /*
686  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
687  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
688  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
689  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
690  */
691 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
692                                             struct hrtimer_clock_base *base,
693                                             int wakeup)
694 {
695         if (base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base)) {
696                 if (wakeup) {
697                         spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
698                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
699                         spin_lock(&base->cpu_base->lock);
700                 } else
701                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
702
703                 return 1;
704         }
705
706         return 0;
707 }
708
709 /*
710  * Switch to high resolution mode
711  */
712 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
713 {
714         int cpu = smp_processor_id();
715         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
716         unsigned long flags;
717
718         if (base->hres_active)
719                 return 1;
720
721         local_irq_save(flags);
722
723         if (tick_init_highres()) {
724                 local_irq_restore(flags);
725                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
726                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
727                 return 0;
728         }
729         base->hres_active = 1;
730         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].resolution = KTIME_HIGH_RES;
731         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].resolution = KTIME_HIGH_RES;
732
733         tick_setup_sched_timer();
734
735         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
736         retrigger_next_event(NULL);
737         local_irq_restore(flags);
738         return 1;
739 }
740
741 #else
742
743 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
744 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
745 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
746 static inline void
747 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
748 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
749                                             struct hrtimer_clock_base *base,
750                                             int wakeup)
751 {
752         return 0;
753 }
754 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
755 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer) { }
756
757 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
758
759 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
760 void __timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer, void *addr)
761 {
762         if (timer->start_site)
763                 return;
764
765         timer->start_site = addr;
766         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
767         timer->start_pid = current->pid;
768 }
769 #endif
770
771 /*
772  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
773  */
774 static inline
775 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
776 {
777         spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
778 }
779
780 /**
781  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
782  * @timer:      hrtimer to forward
783  * @now:        forward past this time
784  * @interval:   the interval to forward
785  *
786  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
787  * Returns the number of overruns.
788  */
789 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
790 {
791         u64 orun = 1;
792         ktime_t delta;
793
794         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
795
796         if (delta.tv64 < 0)
797                 return 0;
798
799         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
800                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
801
802         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
803                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
804
805                 orun = ktime_divns(delta, incr);
806                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
807                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
808                         return orun;
809                 /*
810                  * This (and the ktime_add() below) is the
811                  * correction for exact:
812                  */
813                 orun++;
814         }
815         hrtimer_add_expires(timer, interval);
816
817         return orun;
818 }
819 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
820
821 /*
822  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
823  *
824  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
825  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
826  *
827  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
828  */
829 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
830                            struct hrtimer_clock_base *base)
831 {
832         struct rb_node **link = &base->active.rb_node;
833         struct rb_node *parent = NULL;
834         struct hrtimer *entry;
835         int leftmost = 1;
836
837         debug_activate(timer);
838
839         /*
840          * Find the right place in the rbtree:
841          */
842         while (*link) {
843                 parent = *link;
844                 entry = rb_entry(parent, struct hrtimer, node);
845                 /*
846                  * We dont care about collisions. Nodes with
847                  * the same expiry time stay together.
848                  */
849                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) <
850                                 hrtimer_get_expires_tv64(entry)) {
851                         link = &(*link)->rb_left;
852                 } else {
853                         link = &(*link)->rb_right;
854                         leftmost = 0;
855                 }
856         }
857
858         /*
859          * Insert the timer to the rbtree and check whether it
860          * replaces the first pending timer
861          */
862         if (leftmost)
863                 base->first = &timer->node;
864
865         rb_link_node(&timer->node, parent, link);
866         rb_insert_color(&timer->node, &base->active);
867         /*
868          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
869          * state of a possibly running callback.
870          */
871         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
872
873         return leftmost;
874 }
875
876 /*
877  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
878  *
879  * Caller must hold the base lock.
880  *
881  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
882  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
883  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
884  * anyway (e.g. timer interrupt)
885  */
886 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
887                              struct hrtimer_clock_base *base,
888                              unsigned long newstate, int reprogram)
889 {
890         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
891                 goto out;
892
893         /*
894          * Remove the timer from the rbtree and replace the first
895          * entry pointer if necessary.
896          */
897         if (base->first == &timer->node) {
898                 base->first = rb_next(&timer->node);
899 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
900                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
901                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
902                         ktime_t expires;
903
904                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
905                                             base->offset);
906                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
907                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
908                 }
909 #endif
910         }
911         rb_erase(&timer->node, &base->active);
912 out:
913         timer->state = newstate;
914 }
915
916 /*
917  * remove hrtimer, called with base lock held
918  */
919 static inline int
920 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
921 {
922         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
923                 int reprogram;
924
925                 /*
926                  * Remove the timer and force reprogramming when high
927                  * resolution mode is active and the timer is on the current
928                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
929                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
930                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
931                  * rare case and less expensive than a smp call.
932                  */
933                 debug_deactivate(timer);
934                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
935                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
936                 __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE,
937                                  reprogram);
938                 return 1;
939         }
940         return 0;
941 }
942
943 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
944                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
945                 int wakeup)
946 {
947         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
948         unsigned long flags;
949         int ret, leftmost;
950
951         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
952
953         /* Remove an active timer from the queue: */
954         ret = remove_hrtimer(timer, base);
955
956         /* Switch the timer base, if necessary: */
957         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
958
959         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
960                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
961                 /*
962                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
963                  * to signal that they simply return xtime in
964                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
965                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
966                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
967                  */
968 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
969                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
970 #endif
971         }
972
973         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
974
975         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
976
977         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
978
979         /*
980          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
981          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
982          *
983          * XXX send_remote_softirq() ?
984          */
985         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases))
986                 hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base, wakeup);
987
988         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
989
990         return ret;
991 }
992
993 /**
994  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
995  * @timer:      the timer to be added
996  * @tim:        expiry time
997  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
998  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
999  *
1000  * Returns:
1001  *  0 on success
1002  *  1 when the timer was active
1003  */
1004 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1005                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1006 {
1007         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1008 }
1009 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1010
1011 /**
1012  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1013  * @timer:      the timer to be added
1014  * @tim:        expiry time
1015  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1016  *
1017  * Returns:
1018  *  0 on success
1019  *  1 when the timer was active
1020  */
1021 int
1022 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1023 {
1024         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1025 }
1026 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1027
1028
1029 /**
1030  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1031  * @timer:      hrtimer to stop
1032  *
1033  * Returns:
1034  *  0 when the timer was not active
1035  *  1 when the timer was active
1036  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1037  *    cannot be stopped
1038  */
1039 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1040 {
1041         struct hrtimer_clock_base *base;
1042         unsigned long flags;
1043         int ret = -1;
1044
1045         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1046
1047         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1048                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1049
1050         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1051
1052         return ret;
1053
1054 }
1055 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1056
1057 /**
1058  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1059  * @timer:      the timer to be cancelled
1060  *
1061  * Returns:
1062  *  0 when the timer was not active
1063  *  1 when the timer was active
1064  */
1065 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1066 {
1067         for (;;) {
1068                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1069
1070                 if (ret >= 0)
1071                         return ret;
1072                 cpu_relax();
1073         }
1074 }
1075 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1076
1077 /**
1078  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1079  * @timer:      the timer to read
1080  */
1081 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1082 {
1083         struct hrtimer_clock_base *base;
1084         unsigned long flags;
1085         ktime_t rem;
1086
1087         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1088         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1089         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1090
1091         return rem;
1092 }
1093 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1094
1095 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1096 /**
1097  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1098  *
1099  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1100  * is pending.
1101  */
1102 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1103 {
1104         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1105         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1106         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1107         unsigned long flags;
1108         int i;
1109
1110         spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1111
1112         if (!hrtimer_hres_active()) {
1113                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1114                         struct hrtimer *timer;
1115
1116                         if (!base->first)
1117                                 continue;
1118
1119                         timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
1120                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1121                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1122                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1123                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1124                 }
1125         }
1126
1127         spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1128
1129         if (mindelta.tv64 < 0)
1130                 mindelta.tv64 = 0;
1131         return mindelta;
1132 }
1133 #endif
1134
1135 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1136                            enum hrtimer_mode mode)
1137 {
1138         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1139
1140         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1141
1142         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1143
1144         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1145                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1146
1147         timer->base = &cpu_base->clock_base[clock_id];
1148         hrtimer_init_timer_hres(timer);
1149
1150 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1151         timer->start_site = NULL;
1152         timer->start_pid = -1;
1153         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1154 #endif
1155 }
1156
1157 /**
1158  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1159  * @timer:      the timer to be initialized
1160  * @clock_id:   the clock to be used
1161  * @mode:       timer mode abs/rel
1162  */
1163 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1164                   enum hrtimer_mode mode)
1165 {
1166         debug_init(timer, clock_id, mode);
1167         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1168 }
1169 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1170
1171 /**
1172  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1173  * @which_clock: which clock to query
1174  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1175  *
1176  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1177  * variable pointed to by @tp.
1178  */
1179 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1180 {
1181         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1182
1183         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1184         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[which_clock].resolution);
1185
1186         return 0;
1187 }
1188 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1189
1190 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1191 {
1192         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1193         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1194         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1195         int restart;
1196
1197         WARN_ON(!irqs_disabled());
1198
1199         debug_deactivate(timer);
1200         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1201         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1202         fn = timer->function;
1203
1204         /*
1205          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1206          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1207          * the timer base.
1208          */
1209         spin_unlock(&cpu_base->lock);
1210         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1211         restart = fn(timer);
1212         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1213         spin_lock(&cpu_base->lock);
1214
1215         /*
1216          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1217          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1218          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1219          */
1220         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1221                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1222                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1223         }
1224         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1225 }
1226
1227 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1228
1229 /*
1230  * High resolution timer interrupt
1231  * Called with interrupts disabled
1232  */
1233 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1234 {
1235         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1236         struct hrtimer_clock_base *base;
1237         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1238         int i, retries = 0;
1239
1240         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1241         cpu_base->nr_events++;
1242         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1243
1244         entry_time = now = ktime_get();
1245 retry:
1246         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1247
1248         spin_lock(&cpu_base->lock);
1249         /*
1250          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1251          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1252          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1253          * timers which run their callback and need to be requeued on
1254          * this CPU.
1255          */
1256         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1257
1258         base = cpu_base->clock_base;
1259
1260         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1261                 ktime_t basenow;
1262                 struct rb_node *node;
1263
1264                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1265
1266                 while ((node = base->first)) {
1267                         struct hrtimer *timer;
1268
1269                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1270
1271                         /*
1272                          * The immediate goal for using the softexpires is
1273                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1274                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1275                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1276                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1277                          * overlapping intervals and instead use the simple
1278                          * BST we already have.
1279                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1280                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1281                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1282                          */
1283
1284                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1285                                 ktime_t expires;
1286
1287                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1288                                                     base->offset);
1289                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1290                                         expires_next = expires;
1291                                 break;
1292                         }
1293
1294                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1295                 }
1296                 base++;
1297         }
1298
1299         /*
1300          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1301          * against it.
1302          */
1303         cpu_base->expires_next = expires_next;
1304         spin_unlock(&cpu_base->lock);
1305
1306         /* Reprogramming necessary ? */
1307         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1308             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1309                 cpu_base->hang_detected = 0;
1310                 return;
1311         }
1312
1313         /*
1314          * The next timer was already expired due to:
1315          * - tracing
1316          * - long lasting callbacks
1317          * - being scheduled away when running in a VM
1318          *
1319          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1320          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1321          * overreacting on some spurious event.
1322          */
1323         now = ktime_get();
1324         cpu_base->nr_retries++;
1325         if (++retries < 3)
1326                 goto retry;
1327         /*
1328          * Give the system a chance to do something else than looping
1329          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1330          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1331          * time away.
1332          */
1333         cpu_base->nr_hangs++;
1334         cpu_base->hang_detected = 1;
1335         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1336         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1337                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1338         /*
1339          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1340          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1341          */
1342         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1343                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1344         else
1345                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1346         tick_program_event(expires_next, 1);
1347         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1348                     ktime_to_ns(delta));
1349 }
1350
1351 /*
1352  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1353  * disabled.
1354  */
1355 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1356 {
1357         struct tick_device *td;
1358
1359         if (!hrtimer_hres_active())
1360                 return;
1361
1362         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1363         if (td && td->evtdev)
1364                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1365 }
1366
1367 /**
1368  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1369  *
1370  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1371  * the current cpu and check if there are any timers for which
1372  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1373  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1374  *
1375  */
1376 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1377 {
1378         unsigned long flags;
1379
1380         local_irq_save(flags);
1381         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1382         local_irq_restore(flags);
1383 }
1384
1385 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1386 {
1387         hrtimer_peek_ahead_timers();
1388 }
1389
1390 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1391
1392 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1393
1394 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1395
1396 /*
1397  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1398  *
1399  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1400  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1401  * not been done yet.
1402  */
1403 void hrtimer_run_pending(void)
1404 {
1405         if (hrtimer_hres_active())
1406                 return;
1407
1408         /*
1409          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1410          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1411          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1412          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1413          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1414          * deadlock vs. xtime_lock.
1415          */
1416         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1417                 hrtimer_switch_to_hres();
1418 }
1419
1420 /*
1421  * Called from hardirq context every jiffy
1422  */
1423 void hrtimer_run_queues(void)
1424 {
1425         struct rb_node *node;
1426         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1427         struct hrtimer_clock_base *base;
1428         int index, gettime = 1;
1429
1430         if (hrtimer_hres_active())
1431                 return;
1432
1433         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1434                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1435
1436                 if (!base->first)
1437                         continue;
1438
1439                 if (gettime) {
1440                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1441                         gettime = 0;
1442                 }
1443
1444                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1445
1446                 while ((node = base->first)) {
1447                         struct hrtimer *timer;
1448
1449                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1450                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1451                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1452                                 break;
1453
1454                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1455                 }
1456                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1457         }
1458 }
1459
1460 /*
1461  * Sleep related functions:
1462  */
1463 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1464 {
1465         struct hrtimer_sleeper *t =
1466                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1467         struct task_struct *task = t->task;
1468
1469         t->task = NULL;
1470         if (task)
1471                 wake_up_process(task);
1472
1473         return HRTIMER_NORESTART;
1474 }
1475
1476 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1477 {
1478         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1479         sl->task = task;
1480 }
1481 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1482
1483 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1484 {
1485         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1486
1487         do {
1488                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1489                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1490                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1491                         t->task = NULL;
1492
1493                 if (likely(t->task))
1494                         schedule();
1495
1496                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1497                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1498
1499         } while (t->task && !signal_pending(current));
1500
1501         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1502
1503         return t->task == NULL;
1504 }
1505
1506 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1507 {
1508         struct timespec rmt;
1509         ktime_t rem;
1510
1511         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1512         if (rem.tv64 <= 0)
1513                 return 0;
1514         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1515
1516         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1517                 return -EFAULT;
1518
1519         return 1;
1520 }
1521
1522 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1523 {
1524         struct hrtimer_sleeper t;
1525         struct timespec __user  *rmtp;
1526         int ret = 0;
1527
1528         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.index,
1529                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1530         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1531
1532         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1533                 goto out;
1534
1535         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1536         if (rmtp) {
1537                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1538                 if (ret <= 0)
1539                         goto out;
1540         }
1541
1542         /* The other values in restart are already filled in */
1543         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1544 out:
1545         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1546         return ret;
1547 }
1548
1549 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1550                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1551 {
1552         struct restart_block *restart;
1553         struct hrtimer_sleeper t;
1554         int ret = 0;
1555         unsigned long slack;
1556
1557         slack = current->timer_slack_ns;
1558         if (rt_task(current))
1559                 slack = 0;
1560
1561         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1562         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1563         if (do_nanosleep(&t, mode))
1564                 goto out;
1565
1566         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1567         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1568                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1569                 goto out;
1570         }
1571
1572         if (rmtp) {
1573                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1574                 if (ret <= 0)
1575                         goto out;
1576         }
1577
1578         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1579         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1580         restart->nanosleep.index = t.timer.base->index;
1581         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1582         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1583
1584         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1585 out:
1586         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1587         return ret;
1588 }
1589
1590 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1591                 struct timespec __user *, rmtp)
1592 {
1593         struct timespec tu;
1594
1595         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1596                 return -EFAULT;
1597
1598         if (!timespec_valid(&tu))
1599                 return -EINVAL;
1600
1601         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1602 }
1603
1604 /*
1605  * Functions related to boot-time initialization:
1606  */
1607 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1608 {
1609         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1610         int i;
1611
1612         spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1613
1614         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
1615                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1616
1617         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1618 }
1619
1620 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1621
1622 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1623                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1624 {
1625         struct hrtimer *timer;
1626         struct rb_node *node;
1627
1628         while ((node = rb_first(&old_base->active))) {
1629                 timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1630                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1631                 debug_deactivate(timer);
1632
1633                 /*
1634                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1635                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1636                  * under us on another CPU
1637                  */
1638                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1639                 timer->base = new_base;
1640                 /*
1641                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1642                  * reprogram the event device in case the timer
1643                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1644                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1645                  * sort out already expired timers and reprogram the
1646                  * event device.
1647                  */
1648                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1649
1650                 /* Clear the migration state bit */
1651                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1652         }
1653 }
1654
1655 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1656 {
1657         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1658         int i;
1659
1660         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1661         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1662
1663         local_irq_disable();
1664         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1665         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1666         /*
1667          * The caller is globally serialized and nobody else
1668          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1669          */
1670         spin_lock(&new_base->lock);
1671         spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1672
1673         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1674                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1675                                      &new_base->clock_base[i]);
1676         }
1677
1678         spin_unlock(&old_base->lock);
1679         spin_unlock(&new_base->lock);
1680
1681         /* Check, if we got expired work to do */
1682         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1683         local_irq_enable();
1684 }
1685
1686 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1687
1688 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1689                                         unsigned long action, void *hcpu)
1690 {
1691         int scpu = (long)hcpu;
1692
1693         switch (action) {
1694
1695         case CPU_UP_PREPARE:
1696         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1697                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1698                 break;
1699
1700 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1701         case CPU_DYING:
1702         case CPU_DYING_FROZEN:
1703                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1704                 break;
1705         case CPU_DEAD:
1706         case CPU_DEAD_FROZEN:
1707         {
1708                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1709                 migrate_hrtimers(scpu);
1710                 break;
1711         }
1712 #endif
1713
1714         default:
1715                 break;
1716         }
1717
1718         return NOTIFY_OK;
1719 }
1720
1721 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1722         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1723 };
1724
1725 void __init hrtimers_init(void)
1726 {
1727         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1728                           (void *)(long)smp_processor_id());
1729         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1730 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1731         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1732 #endif
1733 }
1734
1735 /**
1736  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1737  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1738  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1739  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1740  *
1741  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1742  * elapsed. The routine will return immediately unless
1743  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1744  *
1745  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1746  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1747  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1748  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1749  *
1750  * You can set the task state as follows -
1751  *
1752  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1753  * pass before the routine returns.
1754  *
1755  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1756  * delivered to the current task.
1757  *
1758  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1759  * routine returns.
1760  *
1761  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1762  */
1763 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1764                                const enum hrtimer_mode mode)
1765 {
1766         struct hrtimer_sleeper t;
1767
1768         /*
1769          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1770          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1771          */
1772         if (expires && !expires->tv64) {
1773                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1774                 return 0;
1775         }
1776
1777         /*
1778          * A NULL parameter means "inifinte"
1779          */
1780         if (!expires) {
1781                 schedule();
1782                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1783                 return -EINTR;
1784         }
1785
1786         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
1787         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1788
1789         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1790
1791         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1792         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1793                 t.task = NULL;
1794
1795         if (likely(t.task))
1796                 schedule();
1797
1798         hrtimer_cancel(&t.timer);
1799         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1800
1801         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1802
1803         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1804 }
1805 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1806
1807 /**
1808  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1809  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1810  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1811  *
1812  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1813  * elapsed. The routine will return immediately unless
1814  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1815  *
1816  * You can set the task state as follows -
1817  *
1818  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1819  * pass before the routine returns.
1820  *
1821  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1822  * delivered to the current task.
1823  *
1824  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1825  * routine returns.
1826  *
1827  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1828  */
1829 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1830                                const enum hrtimer_mode mode)
1831 {
1832         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1833 }
1834 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);