Merge branch 'for-5.4' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rzhang/linux
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / time / hrtimer.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
4  *  Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
5  *  Copyright(C) 2006-2007  Timesys Corp., Thomas Gleixner
6  *
7  *  High-resolution kernel timers
8  *
9  *  In contrast to the low-resolution timeout API, aka timer wheel,
10  *  hrtimers provide finer resolution and accuracy depending on system
11  *  configuration and capabilities.
12  *
13  *  Started by: Thomas Gleixner and Ingo Molnar
14  *
15  *  Credits:
16  *      Based on the original timer wheel code
17  *
18  *      Help, testing, suggestions, bugfixes, improvements were
19  *      provided by:
20  *
21  *      George Anzinger, Andrew Morton, Steven Rostedt, Roman Zippel
22  *      et. al.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/export.h>
27 #include <linux/percpu.h>
28 #include <linux/hrtimer.h>
29 #include <linux/notifier.h>
30 #include <linux/syscalls.h>
31 #include <linux/interrupt.h>
32 #include <linux/tick.h>
33 #include <linux/err.h>
34 #include <linux/debugobjects.h>
35 #include <linux/sched/signal.h>
36 #include <linux/sched/sysctl.h>
37 #include <linux/sched/rt.h>
38 #include <linux/sched/deadline.h>
39 #include <linux/sched/nohz.h>
40 #include <linux/sched/debug.h>
41 #include <linux/timer.h>
42 #include <linux/freezer.h>
43 #include <linux/compat.h>
44
45 #include <linux/uaccess.h>
46
47 #include <trace/events/timer.h>
48
49 #include "tick-internal.h"
50
51 /*
52  * Masks for selecting the soft and hard context timers from
53  * cpu_base->active
54  */
55 #define MASK_SHIFT              (HRTIMER_BASE_MONOTONIC_SOFT)
56 #define HRTIMER_ACTIVE_HARD     ((1U << MASK_SHIFT) - 1)
57 #define HRTIMER_ACTIVE_SOFT     (HRTIMER_ACTIVE_HARD << MASK_SHIFT)
58 #define HRTIMER_ACTIVE_ALL      (HRTIMER_ACTIVE_SOFT | HRTIMER_ACTIVE_HARD)
59
60 /*
61  * The timer bases:
62  *
63  * There are more clockids than hrtimer bases. Thus, we index
64  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
65  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
66  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
67  */
68 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
69 {
70         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(hrtimer_bases.lock),
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                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC_SOFT,
95                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
96                         .get_time = &ktime_get,
97                 },
98                 {
99                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME_SOFT,
100                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
101                         .get_time = &ktime_get_real,
102                 },
103                 {
104                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME_SOFT,
105                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
106                         .get_time = &ktime_get_boottime,
107                 },
108                 {
109                         .index = HRTIMER_BASE_TAI_SOFT,
110                         .clockid = CLOCK_TAI,
111                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
112                 },
113         }
114 };
115
116 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
117         /* Make sure we catch unsupported clockids */
118         [0 ... MAX_CLOCKS - 1]  = HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES,
119
120         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
121         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
122         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
123         [CLOCK_TAI]             = HRTIMER_BASE_TAI,
124 };
125
126 /*
127  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
128  * single place
129  */
130 #ifdef CONFIG_SMP
131
132 /*
133  * We require the migration_base for lock_hrtimer_base()/switch_hrtimer_base()
134  * such that hrtimer_callback_running() can unconditionally dereference
135  * timer->base->cpu_base
136  */
137 static struct hrtimer_cpu_base migration_cpu_base = {
138         .clock_base = { { .cpu_base = &migration_cpu_base, }, },
139 };
140
141 #define migration_base  migration_cpu_base.clock_base[0]
142
143 static inline bool is_migration_base(struct hrtimer_clock_base *base)
144 {
145         return base == &migration_base;
146 }
147
148 /*
149  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
150  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
151  * locked, and the base itself is locked too.
152  *
153  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
154  * be found on the lists/queues.
155  *
156  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
157  * possible to set timer->base = &migration_base and drop the lock: the timer
158  * remains locked.
159  */
160 static
161 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
162                                              unsigned long *flags)
163 {
164         struct hrtimer_clock_base *base;
165
166         for (;;) {
167                 base = timer->base;
168                 if (likely(base != &migration_base)) {
169                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
170                         if (likely(base == timer->base))
171                                 return base;
172                         /* The timer has migrated to another CPU: */
173                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
174                 }
175                 cpu_relax();
176         }
177 }
178
179 /*
180  * We do not migrate the timer when it is expiring before the next
181  * event on the target cpu. When high resolution is enabled, we cannot
182  * reprogram the target cpu hardware and we would cause it to fire
183  * late. To keep it simple, we handle the high resolution enabled and
184  * disabled case similar.
185  *
186  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
187  */
188 static int
189 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
190 {
191         ktime_t expires;
192
193         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
194         return expires < new_base->cpu_base->expires_next;
195 }
196
197 static inline
198 struct hrtimer_cpu_base *get_target_base(struct hrtimer_cpu_base *base,
199                                          int pinned)
200 {
201 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
202         if (static_branch_likely(&timers_migration_enabled) && !pinned)
203                 return &per_cpu(hrtimer_bases, get_nohz_timer_target());
204 #endif
205         return base;
206 }
207
208 /*
209  * We switch the timer base to a power-optimized selected CPU target,
210  * if:
211  *      - NO_HZ_COMMON is enabled
212  *      - timer migration is enabled
213  *      - the timer callback is not running
214  *      - the timer is not the first expiring timer on the new target
215  *
216  * If one of the above requirements is not fulfilled we move the timer
217  * to the current CPU or leave it on the previously assigned CPU if
218  * the timer callback is currently running.
219  */
220 static inline struct hrtimer_clock_base *
221 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
222                     int pinned)
223 {
224         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base, *this_cpu_base;
225         struct hrtimer_clock_base *new_base;
226         int basenum = base->index;
227
228         this_cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
229         new_cpu_base = get_target_base(this_cpu_base, pinned);
230 again:
231         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
232
233         if (base != new_base) {
234                 /*
235                  * We are trying to move timer to new_base.
236                  * However we can't change timer's base while it is running,
237                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
238                  * the event source in the high resolution case. The softirq
239                  * code will take care of this when the timer function has
240                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
241                  * the timer is enqueued.
242                  */
243                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
244                         return base;
245
246                 /* See the comment in lock_hrtimer_base() */
247                 timer->base = &migration_base;
248                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
249                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
250
251                 if (new_cpu_base != this_cpu_base &&
252                     hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
253                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
254                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
255                         new_cpu_base = this_cpu_base;
256                         timer->base = base;
257                         goto again;
258                 }
259                 timer->base = new_base;
260         } else {
261                 if (new_cpu_base != this_cpu_base &&
262                     hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
263                         new_cpu_base = this_cpu_base;
264                         goto again;
265                 }
266         }
267         return new_base;
268 }
269
270 #else /* CONFIG_SMP */
271
272 static inline bool is_migration_base(struct hrtimer_clock_base *base)
273 {
274         return false;
275 }
276
277 static inline struct hrtimer_clock_base *
278 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
279 {
280         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
281
282         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
283
284         return base;
285 }
286
287 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
288
289 #endif  /* !CONFIG_SMP */
290
291 /*
292  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
293  * too large for inlining:
294  */
295 #if BITS_PER_LONG < 64
296 /*
297  * Divide a ktime value by a nanosecond value
298  */
299 s64 __ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
300 {
301         int sft = 0;
302         s64 dclc;
303         u64 tmp;
304
305         dclc = ktime_to_ns(kt);
306         tmp = dclc < 0 ? -dclc : dclc;
307
308         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
309         while (div >> 32) {
310                 sft++;
311                 div >>= 1;
312         }
313         tmp >>= sft;
314         do_div(tmp, (unsigned long) div);
315         return dclc < 0 ? -tmp : tmp;
316 }
317 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ktime_divns);
318 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
319
320 /*
321  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
322  */
323 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
324 {
325         ktime_t res = ktime_add_unsafe(lhs, rhs);
326
327         /*
328          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
329          * return to user space in a timespec:
330          */
331         if (res < 0 || res < lhs || res < rhs)
332                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
333
334         return res;
335 }
336
337 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
338
339 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
340
341 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
342
343 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
344 {
345         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
346 }
347
348 /*
349  * fixup_init is called when:
350  * - an active object is initialized
351  */
352 static bool hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
353 {
354         struct hrtimer *timer = addr;
355
356         switch (state) {
357         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
358                 hrtimer_cancel(timer);
359                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
360                 return true;
361         default:
362                 return false;
363         }
364 }
365
366 /*
367  * fixup_activate is called when:
368  * - an active object is activated
369  * - an unknown non-static object is activated
370  */
371 static bool hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
372 {
373         switch (state) {
374         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
375                 WARN_ON(1);
376                 /* fall through */
377         default:
378                 return false;
379         }
380 }
381
382 /*
383  * fixup_free is called when:
384  * - an active object is freed
385  */
386 static bool hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
387 {
388         struct hrtimer *timer = addr;
389
390         switch (state) {
391         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
392                 hrtimer_cancel(timer);
393                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
394                 return true;
395         default:
396                 return false;
397         }
398 }
399
400 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
401         .name           = "hrtimer",
402         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
403         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
404         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
405         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
406 };
407
408 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
409 {
410         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
411 }
412
413 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer,
414                                           enum hrtimer_mode mode)
415 {
416         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
417 }
418
419 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
420 {
421         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
422 }
423
424 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
425 {
426         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
427 }
428
429 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
430                            enum hrtimer_mode mode);
431
432 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
433                            enum hrtimer_mode mode)
434 {
435         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
436         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
437 }
438 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
439
440 static void __hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl,
441                                    clockid_t clock_id, enum hrtimer_mode mode);
442
443 void hrtimer_init_sleeper_on_stack(struct hrtimer_sleeper *sl,
444                                    clockid_t clock_id, enum hrtimer_mode mode)
445 {
446         debug_object_init_on_stack(&sl->timer, &hrtimer_debug_descr);
447         __hrtimer_init_sleeper(sl, clock_id, mode);
448 }
449 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper_on_stack);
450
451 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
452 {
453         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
454 }
455 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_hrtimer_on_stack);
456
457 #else
458
459 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
460 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer,
461                                           enum hrtimer_mode mode) { }
462 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
463 #endif
464
465 static inline void
466 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
467            enum hrtimer_mode mode)
468 {
469         debug_hrtimer_init(timer);
470         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
471 }
472
473 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer,
474                                   enum hrtimer_mode mode)
475 {
476         debug_hrtimer_activate(timer, mode);
477         trace_hrtimer_start(timer, mode);
478 }
479
480 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
481 {
482         debug_hrtimer_deactivate(timer);
483         trace_hrtimer_cancel(timer);
484 }
485
486 static struct hrtimer_clock_base *
487 __next_base(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, unsigned int *active)
488 {
489         unsigned int idx;
490
491         if (!*active)
492                 return NULL;
493
494         idx = __ffs(*active);
495         *active &= ~(1U << idx);
496
497         return &cpu_base->clock_base[idx];
498 }
499
500 #define for_each_active_base(base, cpu_base, active)    \
501         while ((base = __next_base((cpu_base), &(active))))
502
503 static ktime_t __hrtimer_next_event_base(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
504                                          const struct hrtimer *exclude,
505                                          unsigned int active,
506                                          ktime_t expires_next)
507 {
508         struct hrtimer_clock_base *base;
509         ktime_t expires;
510
511         for_each_active_base(base, cpu_base, active) {
512                 struct timerqueue_node *next;
513                 struct hrtimer *timer;
514
515                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
516                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
517                 if (timer == exclude) {
518                         /* Get to the next timer in the queue. */
519                         next = timerqueue_iterate_next(next);
520                         if (!next)
521                                 continue;
522
523                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
524                 }
525                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
526                 if (expires < expires_next) {
527                         expires_next = expires;
528
529                         /* Skip cpu_base update if a timer is being excluded. */
530                         if (exclude)
531                                 continue;
532
533                         if (timer->is_soft)
534                                 cpu_base->softirq_next_timer = timer;
535                         else
536                                 cpu_base->next_timer = timer;
537                 }
538         }
539         /*
540          * clock_was_set() might have changed base->offset of any of
541          * the clock bases so the result might be negative. Fix it up
542          * to prevent a false positive in clockevents_program_event().
543          */
544         if (expires_next < 0)
545                 expires_next = 0;
546         return expires_next;
547 }
548
549 /*
550  * Recomputes cpu_base::*next_timer and returns the earliest expires_next but
551  * does not set cpu_base::*expires_next, that is done by hrtimer_reprogram.
552  *
553  * When a softirq is pending, we can ignore the HRTIMER_ACTIVE_SOFT bases,
554  * those timers will get run whenever the softirq gets handled, at the end of
555  * hrtimer_run_softirq(), hrtimer_update_softirq_timer() will re-add these bases.
556  *
557  * Therefore softirq values are those from the HRTIMER_ACTIVE_SOFT clock bases.
558  * The !softirq values are the minima across HRTIMER_ACTIVE_ALL, unless an actual
559  * softirq is pending, in which case they're the minima of HRTIMER_ACTIVE_HARD.
560  *
561  * @active_mask must be one of:
562  *  - HRTIMER_ACTIVE_ALL,
563  *  - HRTIMER_ACTIVE_SOFT, or
564  *  - HRTIMER_ACTIVE_HARD.
565  */
566 static ktime_t
567 __hrtimer_get_next_event(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, unsigned int active_mask)
568 {
569         unsigned int active;
570         struct hrtimer *next_timer = NULL;
571         ktime_t expires_next = KTIME_MAX;
572
573         if (!cpu_base->softirq_activated && (active_mask & HRTIMER_ACTIVE_SOFT)) {
574                 active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_SOFT;
575                 cpu_base->softirq_next_timer = NULL;
576                 expires_next = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, NULL,
577                                                          active, KTIME_MAX);
578
579                 next_timer = cpu_base->softirq_next_timer;
580         }
581
582         if (active_mask & HRTIMER_ACTIVE_HARD) {
583                 active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_HARD;
584                 cpu_base->next_timer = next_timer;
585                 expires_next = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, NULL, active,
586                                                          expires_next);
587         }
588
589         return expires_next;
590 }
591
592 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
593 {
594         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
595         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
596         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
597
598         ktime_t now = ktime_get_update_offsets_now(&base->clock_was_set_seq,
599                                             offs_real, offs_boot, offs_tai);
600
601         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME_SOFT].offset = *offs_real;
602         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME_SOFT].offset = *offs_boot;
603         base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI_SOFT].offset = *offs_tai;
604
605         return now;
606 }
607
608 /*
609  * Is the high resolution mode active ?
610  */
611 static inline int __hrtimer_hres_active(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
612 {
613         return IS_ENABLED(CONFIG_HIGH_RES_TIMERS) ?
614                 cpu_base->hres_active : 0;
615 }
616
617 static inline int hrtimer_hres_active(void)
618 {
619         return __hrtimer_hres_active(this_cpu_ptr(&hrtimer_bases));
620 }
621
622 /*
623  * Reprogram the event source with checking both queues for the
624  * next event
625  * Called with interrupts disabled and base->lock held
626  */
627 static void
628 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
629 {
630         ktime_t expires_next;
631
632         /*
633          * Find the current next expiration time.
634          */
635         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_ALL);
636
637         if (cpu_base->next_timer && cpu_base->next_timer->is_soft) {
638                 /*
639                  * When the softirq is activated, hrtimer has to be
640                  * programmed with the first hard hrtimer because soft
641                  * timer interrupt could occur too late.
642                  */
643                 if (cpu_base->softirq_activated)
644                         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base,
645                                                                 HRTIMER_ACTIVE_HARD);
646                 else
647                         cpu_base->softirq_expires_next = expires_next;
648         }
649
650         if (skip_equal && expires_next == cpu_base->expires_next)
651                 return;
652
653         cpu_base->expires_next = expires_next;
654
655         /*
656          * If hres is not active, hardware does not have to be
657          * reprogrammed yet.
658          *
659          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
660          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
661          * system to make progress. That also prevents the following
662          * scenario:
663          * T1 expires 50ms from now
664          * T2 expires 5s from now
665          *
666          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
667          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
668          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
669          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
670          * fires.
671          */
672         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base) || cpu_base->hang_detected)
673                 return;
674
675         tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
676 }
677
678 /* High resolution timer related functions */
679 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
680
681 /*
682  * High resolution timer enabled ?
683  */
684 static bool hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = true;
685 unsigned int hrtimer_resolution __read_mostly = LOW_RES_NSEC;
686 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_resolution);
687
688 /*
689  * Enable / Disable high resolution mode
690  */
691 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
692 {
693         return (kstrtobool(str, &hrtimer_hres_enabled) == 0);
694 }
695
696 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
697
698 /*
699  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
700  */
701 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
702 {
703         return hrtimer_hres_enabled;
704 }
705
706 /*
707  * Retrigger next event is called after clock was set
708  *
709  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
710  */
711 static void retrigger_next_event(void *arg)
712 {
713         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
714
715         if (!__hrtimer_hres_active(base))
716                 return;
717
718         raw_spin_lock(&base->lock);
719         hrtimer_update_base(base);
720         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
721         raw_spin_unlock(&base->lock);
722 }
723
724 /*
725  * Switch to high resolution mode
726  */
727 static void hrtimer_switch_to_hres(void)
728 {
729         struct hrtimer_cpu_base *base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
730
731         if (tick_init_highres()) {
732                 pr_warn("Could not switch to high resolution mode on CPU %u\n",
733                         base->cpu);
734                 return;
735         }
736         base->hres_active = 1;
737         hrtimer_resolution = HIGH_RES_NSEC;
738
739         tick_setup_sched_timer();
740         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
741         retrigger_next_event(NULL);
742 }
743
744 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
745 {
746         clock_was_set();
747 }
748
749 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
750
751 /*
752  * Called from timekeeping and resume code to reprogram the hrtimer
753  * interrupt device on all cpus.
754  */
755 void clock_was_set_delayed(void)
756 {
757         schedule_work(&hrtimer_work);
758 }
759
760 #else
761
762 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
763 static inline void hrtimer_switch_to_hres(void) { }
764 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
765
766 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
767
768 /*
769  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
770  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
771  * which the clock event device was armed.
772  *
773  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
774  */
775 static void hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer, bool reprogram)
776 {
777         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
778         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
779         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
780
781         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
782
783         /*
784          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
785          * expiry time which is less than base->offset. Set it to 0.
786          */
787         if (expires < 0)
788                 expires = 0;
789
790         if (timer->is_soft) {
791                 /*
792                  * soft hrtimer could be started on a remote CPU. In this
793                  * case softirq_expires_next needs to be updated on the
794                  * remote CPU. The soft hrtimer will not expire before the
795                  * first hard hrtimer on the remote CPU -
796                  * hrtimer_check_target() prevents this case.
797                  */
798                 struct hrtimer_cpu_base *timer_cpu_base = base->cpu_base;
799
800                 if (timer_cpu_base->softirq_activated)
801                         return;
802
803                 if (!ktime_before(expires, timer_cpu_base->softirq_expires_next))
804                         return;
805
806                 timer_cpu_base->softirq_next_timer = timer;
807                 timer_cpu_base->softirq_expires_next = expires;
808
809                 if (!ktime_before(expires, timer_cpu_base->expires_next) ||
810                     !reprogram)
811                         return;
812         }
813
814         /*
815          * If the timer is not on the current cpu, we cannot reprogram
816          * the other cpus clock event device.
817          */
818         if (base->cpu_base != cpu_base)
819                 return;
820
821         /*
822          * If the hrtimer interrupt is running, then it will
823          * reevaluate the clock bases and reprogram the clock event
824          * device. The callbacks are always executed in hard interrupt
825          * context so we don't need an extra check for a running
826          * callback.
827          */
828         if (cpu_base->in_hrtirq)
829                 return;
830
831         if (expires >= cpu_base->expires_next)
832                 return;
833
834         /* Update the pointer to the next expiring timer */
835         cpu_base->next_timer = timer;
836         cpu_base->expires_next = expires;
837
838         /*
839          * If hres is not active, hardware does not have to be
840          * programmed yet.
841          *
842          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
843          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
844          * which we enforced in the hang detection. We want the system
845          * to make progress.
846          */
847         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base) || cpu_base->hang_detected)
848                 return;
849
850         /*
851          * Program the timer hardware. We enforce the expiry for
852          * events which are already in the past.
853          */
854         tick_program_event(expires, 1);
855 }
856
857 /*
858  * Clock realtime was set
859  *
860  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
861  * clock.
862  *
863  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
864  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
865  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
866  * call the high resolution interrupt code.
867  */
868 void clock_was_set(void)
869 {
870 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
871         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
872         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
873 #endif
874         timerfd_clock_was_set();
875 }
876
877 /*
878  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
879  * interrupt on all online CPUs.  However, all other CPUs will be
880  * stopped with IRQs interrupts disabled so the clock_was_set() call
881  * must be deferred.
882  */
883 void hrtimers_resume(void)
884 {
885         lockdep_assert_irqs_disabled();
886         /* Retrigger on the local CPU */
887         retrigger_next_event(NULL);
888         /* And schedule a retrigger for all others */
889         clock_was_set_delayed();
890 }
891
892 /*
893  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
894  */
895 static inline
896 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
897 {
898         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
899 }
900
901 /**
902  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
903  * @timer:      hrtimer to forward
904  * @now:        forward past this time
905  * @interval:   the interval to forward
906  *
907  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
908  * Returns the number of overruns.
909  *
910  * Can be safely called from the callback function of @timer. If
911  * called from other contexts @timer must neither be enqueued nor
912  * running the callback and the caller needs to take care of
913  * serialization.
914  *
915  * Note: This only updates the timer expiry value and does not requeue
916  * the timer.
917  */
918 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
919 {
920         u64 orun = 1;
921         ktime_t delta;
922
923         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
924
925         if (delta < 0)
926                 return 0;
927
928         if (WARN_ON(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
929                 return 0;
930
931         if (interval < hrtimer_resolution)
932                 interval = hrtimer_resolution;
933
934         if (unlikely(delta >= interval)) {
935                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
936
937                 orun = ktime_divns(delta, incr);
938                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
939                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now)
940                         return orun;
941                 /*
942                  * This (and the ktime_add() below) is the
943                  * correction for exact:
944                  */
945                 orun++;
946         }
947         hrtimer_add_expires(timer, interval);
948
949         return orun;
950 }
951 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
952
953 /*
954  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
955  *
956  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
957  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
958  *
959  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
960  */
961 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
962                            struct hrtimer_clock_base *base,
963                            enum hrtimer_mode mode)
964 {
965         debug_activate(timer, mode);
966
967         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
968
969         timer->state = HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
970
971         return timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
972 }
973
974 /*
975  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
976  *
977  * Caller must hold the base lock.
978  *
979  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
980  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
981  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
982  * anyway (e.g. timer interrupt)
983  */
984 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
985                              struct hrtimer_clock_base *base,
986                              u8 newstate, int reprogram)
987 {
988         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
989         u8 state = timer->state;
990
991         timer->state = newstate;
992         if (!(state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
993                 return;
994
995         if (!timerqueue_del(&base->active, &timer->node))
996                 cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
997
998         /*
999          * Note: If reprogram is false we do not update
1000          * cpu_base->next_timer. This happens when we remove the first
1001          * timer on a remote cpu. No harm as we never dereference
1002          * cpu_base->next_timer. So the worst thing what can happen is
1003          * an superflous call to hrtimer_force_reprogram() on the
1004          * remote cpu later on if the same timer gets enqueued again.
1005          */
1006         if (reprogram && timer == cpu_base->next_timer)
1007                 hrtimer_force_reprogram(cpu_base, 1);
1008 }
1009
1010 /*
1011  * remove hrtimer, called with base lock held
1012  */
1013 static inline int
1014 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base, bool restart)
1015 {
1016         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
1017                 u8 state = timer->state;
1018                 int reprogram;
1019
1020                 /*
1021                  * Remove the timer and force reprogramming when high
1022                  * resolution mode is active and the timer is on the current
1023                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
1024                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
1025                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
1026                  * rare case and less expensive than a smp call.
1027                  */
1028                 debug_deactivate(timer);
1029                 reprogram = base->cpu_base == this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1030
1031                 if (!restart)
1032                         state = HRTIMER_STATE_INACTIVE;
1033
1034                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
1035                 return 1;
1036         }
1037         return 0;
1038 }
1039
1040 static inline ktime_t hrtimer_update_lowres(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1041                                             const enum hrtimer_mode mode)
1042 {
1043 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
1044         /*
1045          * CONFIG_TIME_LOW_RES indicates that the system has no way to return
1046          * granular time values. For relative timers we add hrtimer_resolution
1047          * (i.e. one jiffie) to prevent short timeouts.
1048          */
1049         timer->is_rel = mode & HRTIMER_MODE_REL;
1050         if (timer->is_rel)
1051                 tim = ktime_add_safe(tim, hrtimer_resolution);
1052 #endif
1053         return tim;
1054 }
1055
1056 static void
1057 hrtimer_update_softirq_timer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, bool reprogram)
1058 {
1059         ktime_t expires;
1060
1061         /*
1062          * Find the next SOFT expiration.
1063          */
1064         expires = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_SOFT);
1065
1066         /*
1067          * reprogramming needs to be triggered, even if the next soft
1068          * hrtimer expires at the same time than the next hard
1069          * hrtimer. cpu_base->softirq_expires_next needs to be updated!
1070          */
1071         if (expires == KTIME_MAX)
1072                 return;
1073
1074         /*
1075          * cpu_base->*next_timer is recomputed by __hrtimer_get_next_event()
1076          * cpu_base->*expires_next is only set by hrtimer_reprogram()
1077          */
1078         hrtimer_reprogram(cpu_base->softirq_next_timer, reprogram);
1079 }
1080
1081 static int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1082                                     u64 delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
1083                                     struct hrtimer_clock_base *base)
1084 {
1085         struct hrtimer_clock_base *new_base;
1086
1087         /* Remove an active timer from the queue: */
1088         remove_hrtimer(timer, base, true);
1089
1090         if (mode & HRTIMER_MODE_REL)
1091                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
1092
1093         tim = hrtimer_update_lowres(timer, tim, mode);
1094
1095         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
1096
1097         /* Switch the timer base, if necessary: */
1098         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
1099
1100         return enqueue_hrtimer(timer, new_base, mode);
1101 }
1102
1103 /**
1104  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer
1105  * @timer:      the timer to be added
1106  * @tim:        expiry time
1107  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1108  * @mode:       timer mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1109  *              relative (HRTIMER_MODE_REL), and pinned (HRTIMER_MODE_PINNED);
1110  *              softirq based mode is considered for debug purpose only!
1111  */
1112 void hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1113                             u64 delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1114 {
1115         struct hrtimer_clock_base *base;
1116         unsigned long flags;
1117
1118         /*
1119          * Check whether the HRTIMER_MODE_SOFT bit and hrtimer.is_soft
1120          * match on CONFIG_PREEMPT_RT = n. With PREEMPT_RT check the hard
1121          * expiry mode because unmarked timers are moved to softirq expiry.
1122          */
1123         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT))
1124                 WARN_ON_ONCE(!(mode & HRTIMER_MODE_SOFT) ^ !timer->is_soft);
1125         else
1126                 WARN_ON_ONCE(!(mode & HRTIMER_MODE_HARD) ^ !timer->is_hard);
1127
1128         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1129
1130         if (__hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, base))
1131                 hrtimer_reprogram(timer, true);
1132
1133         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1134 }
1135 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1136
1137 /**
1138  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1139  * @timer:      hrtimer to stop
1140  *
1141  * Returns:
1142  *
1143  *  *  0 when the timer was not active
1144  *  *  1 when the timer was active
1145  *  * -1 when the timer is currently executing the callback function and
1146  *    cannot be stopped
1147  */
1148 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1149 {
1150         struct hrtimer_clock_base *base;
1151         unsigned long flags;
1152         int ret = -1;
1153
1154         /*
1155          * Check lockless first. If the timer is not active (neither
1156          * enqueued nor running the callback, nothing to do here.  The
1157          * base lock does not serialize against a concurrent enqueue,
1158          * so we can avoid taking it.
1159          */
1160         if (!hrtimer_active(timer))
1161                 return 0;
1162
1163         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1164
1165         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1166                 ret = remove_hrtimer(timer, base, false);
1167
1168         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1169
1170         return ret;
1171
1172 }
1173 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1174
1175 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
1176 static void hrtimer_cpu_base_init_expiry_lock(struct hrtimer_cpu_base *base)
1177 {
1178         spin_lock_init(&base->softirq_expiry_lock);
1179 }
1180
1181 static void hrtimer_cpu_base_lock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base)
1182 {
1183         spin_lock(&base->softirq_expiry_lock);
1184 }
1185
1186 static void hrtimer_cpu_base_unlock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base)
1187 {
1188         spin_unlock(&base->softirq_expiry_lock);
1189 }
1190
1191 /*
1192  * The counterpart to hrtimer_cancel_wait_running().
1193  *
1194  * If there is a waiter for cpu_base->expiry_lock, then it was waiting for
1195  * the timer callback to finish. Drop expiry_lock and reaquire it. That
1196  * allows the waiter to acquire the lock and make progress.
1197  */
1198 static void hrtimer_sync_wait_running(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
1199                                       unsigned long flags)
1200 {
1201         if (atomic_read(&cpu_base->timer_waiters)) {
1202                 raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1203                 spin_unlock(&cpu_base->softirq_expiry_lock);
1204                 spin_lock(&cpu_base->softirq_expiry_lock);
1205                 raw_spin_lock_irq(&cpu_base->lock);
1206         }
1207 }
1208
1209 /*
1210  * This function is called on PREEMPT_RT kernels when the fast path
1211  * deletion of a timer failed because the timer callback function was
1212  * running.
1213  *
1214  * This prevents priority inversion: if the soft irq thread is preempted
1215  * in the middle of a timer callback, then calling del_timer_sync() can
1216  * lead to two issues:
1217  *
1218  *  - If the caller is on a remote CPU then it has to spin wait for the timer
1219  *    handler to complete. This can result in unbound priority inversion.
1220  *
1221  *  - If the caller originates from the task which preempted the timer
1222  *    handler on the same CPU, then spin waiting for the timer handler to
1223  *    complete is never going to end.
1224  */
1225 void hrtimer_cancel_wait_running(const struct hrtimer *timer)
1226 {
1227         /* Lockless read. Prevent the compiler from reloading it below */
1228         struct hrtimer_clock_base *base = READ_ONCE(timer->base);
1229
1230         /*
1231          * Just relax if the timer expires in hard interrupt context or if
1232          * it is currently on the migration base.
1233          */
1234         if (!timer->is_soft || is_migration_base(base)) {
1235                 cpu_relax();
1236                 return;
1237         }
1238
1239         /*
1240          * Mark the base as contended and grab the expiry lock, which is
1241          * held by the softirq across the timer callback. Drop the lock
1242          * immediately so the softirq can expire the next timer. In theory
1243          * the timer could already be running again, but that's more than
1244          * unlikely and just causes another wait loop.
1245          */
1246         atomic_inc(&base->cpu_base->timer_waiters);
1247         spin_lock_bh(&base->cpu_base->softirq_expiry_lock);
1248         atomic_dec(&base->cpu_base->timer_waiters);
1249         spin_unlock_bh(&base->cpu_base->softirq_expiry_lock);
1250 }
1251 #else
1252 static inline void
1253 hrtimer_cpu_base_init_expiry_lock(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
1254 static inline void
1255 hrtimer_cpu_base_lock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
1256 static inline void
1257 hrtimer_cpu_base_unlock_expiry(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
1258 static inline void hrtimer_sync_wait_running(struct hrtimer_cpu_base *base,
1259                                              unsigned long flags) { }
1260 #endif
1261
1262 /**
1263  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1264  * @timer:      the timer to be cancelled
1265  *
1266  * Returns:
1267  *  0 when the timer was not active
1268  *  1 when the timer was active
1269  */
1270 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1271 {
1272         int ret;
1273
1274         do {
1275                 ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1276
1277                 if (ret < 0)
1278                         hrtimer_cancel_wait_running(timer);
1279         } while (ret < 0);
1280         return ret;
1281 }
1282 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1283
1284 /**
1285  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1286  * @timer:      the timer to read
1287  * @adjust:     adjust relative timers when CONFIG_TIME_LOW_RES=y
1288  */
1289 ktime_t __hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer, bool adjust)
1290 {
1291         unsigned long flags;
1292         ktime_t rem;
1293
1294         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1295         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES) && adjust)
1296                 rem = hrtimer_expires_remaining_adjusted(timer);
1297         else
1298                 rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1299         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1300
1301         return rem;
1302 }
1303 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hrtimer_get_remaining);
1304
1305 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1306 /**
1307  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1308  *
1309  * Returns the next expiry time or KTIME_MAX if no timer is pending.
1310  */
1311 u64 hrtimer_get_next_event(void)
1312 {
1313         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1314         u64 expires = KTIME_MAX;
1315         unsigned long flags;
1316
1317         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1318
1319         if (!__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1320                 expires = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_ALL);
1321
1322         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1323
1324         return expires;
1325 }
1326
1327 /**
1328  * hrtimer_next_event_without - time until next expiry event w/o one timer
1329  * @exclude:    timer to exclude
1330  *
1331  * Returns the next expiry time over all timers except for the @exclude one or
1332  * KTIME_MAX if none of them is pending.
1333  */
1334 u64 hrtimer_next_event_without(const struct hrtimer *exclude)
1335 {
1336         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1337         u64 expires = KTIME_MAX;
1338         unsigned long flags;
1339
1340         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1341
1342         if (__hrtimer_hres_active(cpu_base)) {
1343                 unsigned int active;
1344
1345                 if (!cpu_base->softirq_activated) {
1346                         active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_SOFT;
1347                         expires = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, exclude,
1348                                                             active, KTIME_MAX);
1349                 }
1350                 active = cpu_base->active_bases & HRTIMER_ACTIVE_HARD;
1351                 expires = __hrtimer_next_event_base(cpu_base, exclude, active,
1352                                                     expires);
1353         }
1354
1355         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1356
1357         return expires;
1358 }
1359 #endif
1360
1361 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
1362 {
1363         if (likely(clock_id < MAX_CLOCKS)) {
1364                 int base = hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
1365
1366                 if (likely(base != HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES))
1367                         return base;
1368         }
1369         WARN(1, "Invalid clockid %d. Using MONOTONIC\n", clock_id);
1370         return HRTIMER_BASE_MONOTONIC;
1371 }
1372
1373 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1374                            enum hrtimer_mode mode)
1375 {
1376         bool softtimer = !!(mode & HRTIMER_MODE_SOFT);
1377         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1378         int base;
1379
1380         /*
1381          * On PREEMPT_RT enabled kernels hrtimers which are not explicitely
1382          * marked for hard interrupt expiry mode are moved into soft
1383          * interrupt context for latency reasons and because the callbacks
1384          * can invoke functions which might sleep on RT, e.g. spin_lock().
1385          */
1386         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT) && !(mode & HRTIMER_MODE_HARD))
1387                 softtimer = true;
1388
1389         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1390
1391         cpu_base = raw_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1392
1393         /*
1394          * POSIX magic: Relative CLOCK_REALTIME timers are not affected by
1395          * clock modifications, so they needs to become CLOCK_MONOTONIC to
1396          * ensure POSIX compliance.
1397          */
1398         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode & HRTIMER_MODE_REL)
1399                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1400
1401         base = softtimer ? HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES / 2 : 0;
1402         base += hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1403         timer->is_soft = softtimer;
1404         timer->is_hard = !softtimer;
1405         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1406         timerqueue_init(&timer->node);
1407 }
1408
1409 /**
1410  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1411  * @timer:      the timer to be initialized
1412  * @clock_id:   the clock to be used
1413  * @mode:       The modes which are relevant for intitialization:
1414  *              HRTIMER_MODE_ABS, HRTIMER_MODE_REL, HRTIMER_MODE_ABS_SOFT,
1415  *              HRTIMER_MODE_REL_SOFT
1416  *
1417  *              The PINNED variants of the above can be handed in,
1418  *              but the PINNED bit is ignored as pinning happens
1419  *              when the hrtimer is started
1420  */
1421 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1422                   enum hrtimer_mode mode)
1423 {
1424         debug_init(timer, clock_id, mode);
1425         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1426 }
1427 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1428
1429 /*
1430  * A timer is active, when it is enqueued into the rbtree or the
1431  * callback function is running or it's in the state of being migrated
1432  * to another cpu.
1433  *
1434  * It is important for this function to not return a false negative.
1435  */
1436 bool hrtimer_active(const struct hrtimer *timer)
1437 {
1438         struct hrtimer_clock_base *base;
1439         unsigned int seq;
1440
1441         do {
1442                 base = READ_ONCE(timer->base);
1443                 seq = raw_read_seqcount_begin(&base->seq);
1444
1445                 if (timer->state != HRTIMER_STATE_INACTIVE ||
1446                     base->running == timer)
1447                         return true;
1448
1449         } while (read_seqcount_retry(&base->seq, seq) ||
1450                  base != READ_ONCE(timer->base));
1451
1452         return false;
1453 }
1454 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_active);
1455
1456 /*
1457  * The write_seqcount_barrier()s in __run_hrtimer() split the thing into 3
1458  * distinct sections:
1459  *
1460  *  - queued:   the timer is queued
1461  *  - callback: the timer is being ran
1462  *  - post:     the timer is inactive or (re)queued
1463  *
1464  * On the read side we ensure we observe timer->state and cpu_base->running
1465  * from the same section, if anything changed while we looked at it, we retry.
1466  * This includes timer->base changing because sequence numbers alone are
1467  * insufficient for that.
1468  *
1469  * The sequence numbers are required because otherwise we could still observe
1470  * a false negative if the read side got smeared over multiple consequtive
1471  * __run_hrtimer() invocations.
1472  */
1473
1474 static void __run_hrtimer(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base,
1475                           struct hrtimer_clock_base *base,
1476                           struct hrtimer *timer, ktime_t *now,
1477                           unsigned long flags)
1478 {
1479         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1480         int restart;
1481
1482         lockdep_assert_held(&cpu_base->lock);
1483
1484         debug_deactivate(timer);
1485         base->running = timer;
1486
1487         /*
1488          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1489          *
1490          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1491          * hrtimer_active() cannot observe base->running == NULL &&
1492          * timer->state == INACTIVE.
1493          */
1494         raw_write_seqcount_barrier(&base->seq);
1495
1496         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE, 0);
1497         fn = timer->function;
1498
1499         /*
1500          * Clear the 'is relative' flag for the TIME_LOW_RES case. If the
1501          * timer is restarted with a period then it becomes an absolute
1502          * timer. If its not restarted it does not matter.
1503          */
1504         if (IS_ENABLED(CONFIG_TIME_LOW_RES))
1505                 timer->is_rel = false;
1506
1507         /*
1508          * The timer is marked as running in the CPU base, so it is
1509          * protected against migration to a different CPU even if the lock
1510          * is dropped.
1511          */
1512         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1513         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1514         restart = fn(timer);
1515         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1516         raw_spin_lock_irq(&cpu_base->lock);
1517
1518         /*
1519          * Note: We clear the running state after enqueue_hrtimer and
1520          * we do not reprogram the event hardware. Happens either in
1521          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1522          *
1523          * Note: Because we dropped the cpu_base->lock above,
1524          * hrtimer_start_range_ns() can have popped in and enqueued the timer
1525          * for us already.
1526          */
1527         if (restart != HRTIMER_NORESTART &&
1528             !(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
1529                 enqueue_hrtimer(timer, base, HRTIMER_MODE_ABS);
1530
1531         /*
1532          * Separate the ->running assignment from the ->state assignment.
1533          *
1534          * As with a regular write barrier, this ensures the read side in
1535          * hrtimer_active() cannot observe base->running.timer == NULL &&
1536          * timer->state == INACTIVE.
1537          */
1538         raw_write_seqcount_barrier(&base->seq);
1539
1540         WARN_ON_ONCE(base->running != timer);
1541         base->running = NULL;
1542 }
1543
1544 static void __hrtimer_run_queues(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, ktime_t now,
1545                                  unsigned long flags, unsigned int active_mask)
1546 {
1547         struct hrtimer_clock_base *base;
1548         unsigned int active = cpu_base->active_bases & active_mask;
1549
1550         for_each_active_base(base, cpu_base, active) {
1551                 struct timerqueue_node *node;
1552                 ktime_t basenow;
1553
1554                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1555
1556                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1557                         struct hrtimer *timer;
1558
1559                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1560
1561                         /*
1562                          * The immediate goal for using the softexpires is
1563                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1564                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1565                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1566                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1567                          * overlapping intervals and instead use the simple
1568                          * BST we already have.
1569                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1570                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1571                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1572                          */
1573                         if (basenow < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer))
1574                                 break;
1575
1576                         __run_hrtimer(cpu_base, base, timer, &basenow, flags);
1577                         if (active_mask == HRTIMER_ACTIVE_SOFT)
1578                                 hrtimer_sync_wait_running(cpu_base, flags);
1579                 }
1580         }
1581 }
1582
1583 static __latent_entropy void hrtimer_run_softirq(struct softirq_action *h)
1584 {
1585         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1586         unsigned long flags;
1587         ktime_t now;
1588
1589         hrtimer_cpu_base_lock_expiry(cpu_base);
1590         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1591
1592         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1593         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now, flags, HRTIMER_ACTIVE_SOFT);
1594
1595         cpu_base->softirq_activated = 0;
1596         hrtimer_update_softirq_timer(cpu_base, true);
1597
1598         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1599         hrtimer_cpu_base_unlock_expiry(cpu_base);
1600 }
1601
1602 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1603
1604 /*
1605  * High resolution timer interrupt
1606  * Called with interrupts disabled
1607  */
1608 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1609 {
1610         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1611         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1612         unsigned long flags;
1613         int retries = 0;
1614
1615         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1616         cpu_base->nr_events++;
1617         dev->next_event = KTIME_MAX;
1618
1619         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1620         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1621 retry:
1622         cpu_base->in_hrtirq = 1;
1623         /*
1624          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1625          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1626          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1627          * timers which run their callback and need to be requeued on
1628          * this CPU.
1629          */
1630         cpu_base->expires_next = KTIME_MAX;
1631
1632         if (!ktime_before(now, cpu_base->softirq_expires_next)) {
1633                 cpu_base->softirq_expires_next = KTIME_MAX;
1634                 cpu_base->softirq_activated = 1;
1635                 raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1636         }
1637
1638         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now, flags, HRTIMER_ACTIVE_HARD);
1639
1640         /* Reevaluate the clock bases for the next expiry */
1641         expires_next = __hrtimer_get_next_event(cpu_base, HRTIMER_ACTIVE_ALL);
1642         /*
1643          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1644          * against it.
1645          */
1646         cpu_base->expires_next = expires_next;
1647         cpu_base->in_hrtirq = 0;
1648         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1649
1650         /* Reprogramming necessary ? */
1651         if (!tick_program_event(expires_next, 0)) {
1652                 cpu_base->hang_detected = 0;
1653                 return;
1654         }
1655
1656         /*
1657          * The next timer was already expired due to:
1658          * - tracing
1659          * - long lasting callbacks
1660          * - being scheduled away when running in a VM
1661          *
1662          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1663          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1664          * overreacting on some spurious event.
1665          *
1666          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1667          * the current time.
1668          */
1669         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1670         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1671         cpu_base->nr_retries++;
1672         if (++retries < 3)
1673                 goto retry;
1674         /*
1675          * Give the system a chance to do something else than looping
1676          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1677          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1678          * time away.
1679          */
1680         cpu_base->nr_hangs++;
1681         cpu_base->hang_detected = 1;
1682         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1683
1684         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1685         if ((unsigned int)delta > cpu_base->max_hang_time)
1686                 cpu_base->max_hang_time = (unsigned int) delta;
1687         /*
1688          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1689          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1690          */
1691         if (delta > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1692                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1693         else
1694                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1695         tick_program_event(expires_next, 1);
1696         pr_warn_once("hrtimer: interrupt took %llu ns\n", ktime_to_ns(delta));
1697 }
1698
1699 /* called with interrupts disabled */
1700 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1701 {
1702         struct tick_device *td;
1703
1704         if (!hrtimer_hres_active())
1705                 return;
1706
1707         td = this_cpu_ptr(&tick_cpu_device);
1708         if (td && td->evtdev)
1709                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1710 }
1711
1712 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1713
1714 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1715
1716 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1717
1718 /*
1719  * Called from run_local_timers in hardirq context every jiffy
1720  */
1721 void hrtimer_run_queues(void)
1722 {
1723         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
1724         unsigned long flags;
1725         ktime_t now;
1726
1727         if (__hrtimer_hres_active(cpu_base))
1728                 return;
1729
1730         /*
1731          * This _is_ ugly: We have to check periodically, whether we
1732          * can switch to highres and / or nohz mode. The clocksource
1733          * switch happens with xtime_lock held. Notification from
1734          * there only sets the check bit in the tick_oneshot code,
1735          * otherwise we might deadlock vs. xtime_lock.
1736          */
1737         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled())) {
1738                 hrtimer_switch_to_hres();
1739                 return;
1740         }
1741
1742         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1743         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1744
1745         if (!ktime_before(now, cpu_base->softirq_expires_next)) {
1746                 cpu_base->softirq_expires_next = KTIME_MAX;
1747                 cpu_base->softirq_activated = 1;
1748                 raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1749         }
1750
1751         __hrtimer_run_queues(cpu_base, now, flags, HRTIMER_ACTIVE_HARD);
1752         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1753 }
1754
1755 /*
1756  * Sleep related functions:
1757  */
1758 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1759 {
1760         struct hrtimer_sleeper *t =
1761                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1762         struct task_struct *task = t->task;
1763
1764         t->task = NULL;
1765         if (task)
1766                 wake_up_process(task);
1767
1768         return HRTIMER_NORESTART;
1769 }
1770
1771 /**
1772  * hrtimer_sleeper_start_expires - Start a hrtimer sleeper timer
1773  * @sl:         sleeper to be started
1774  * @mode:       timer mode abs/rel
1775  *
1776  * Wrapper around hrtimer_start_expires() for hrtimer_sleeper based timers
1777  * to allow PREEMPT_RT to tweak the delivery mode (soft/hardirq context)
1778  */
1779 void hrtimer_sleeper_start_expires(struct hrtimer_sleeper *sl,
1780                                    enum hrtimer_mode mode)
1781 {
1782         /*
1783          * Make the enqueue delivery mode check work on RT. If the sleeper
1784          * was initialized for hard interrupt delivery, force the mode bit.
1785          * This is a special case for hrtimer_sleepers because
1786          * hrtimer_init_sleeper() determines the delivery mode on RT so the
1787          * fiddling with this decision is avoided at the call sites.
1788          */
1789         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT) && sl->timer.is_hard)
1790                 mode |= HRTIMER_MODE_HARD;
1791
1792         hrtimer_start_expires(&sl->timer, mode);
1793 }
1794 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_sleeper_start_expires);
1795
1796 static void __hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl,
1797                                    clockid_t clock_id, enum hrtimer_mode mode)
1798 {
1799         /*
1800          * On PREEMPT_RT enabled kernels hrtimers which are not explicitely
1801          * marked for hard interrupt expiry mode are moved into soft
1802          * interrupt context either for latency reasons or because the
1803          * hrtimer callback takes regular spinlocks or invokes other
1804          * functions which are not suitable for hard interrupt context on
1805          * PREEMPT_RT.
1806          *
1807          * The hrtimer_sleeper callback is RT compatible in hard interrupt
1808          * context, but there is a latency concern: Untrusted userspace can
1809          * spawn many threads which arm timers for the same expiry time on
1810          * the same CPU. That causes a latency spike due to the wakeup of
1811          * a gazillion threads.
1812          *
1813          * OTOH, priviledged real-time user space applications rely on the
1814          * low latency of hard interrupt wakeups. If the current task is in
1815          * a real-time scheduling class, mark the mode for hard interrupt
1816          * expiry.
1817          */
1818         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
1819                 if (task_is_realtime(current) && !(mode & HRTIMER_MODE_SOFT))
1820                         mode |= HRTIMER_MODE_HARD;
1821         }
1822
1823         __hrtimer_init(&sl->timer, clock_id, mode);
1824         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1825         sl->task = current;
1826 }
1827
1828 /**
1829  * hrtimer_init_sleeper - initialize sleeper to the given clock
1830  * @sl:         sleeper to be initialized
1831  * @clock_id:   the clock to be used
1832  * @mode:       timer mode abs/rel
1833  */
1834 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, clockid_t clock_id,
1835                           enum hrtimer_mode mode)
1836 {
1837         debug_init(&sl->timer, clock_id, mode);
1838         __hrtimer_init_sleeper(sl, clock_id, mode);
1839
1840 }
1841 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1842
1843 int nanosleep_copyout(struct restart_block *restart, struct timespec64 *ts)
1844 {
1845         switch(restart->nanosleep.type) {
1846 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
1847         case TT_COMPAT:
1848                 if (put_old_timespec32(ts, restart->nanosleep.compat_rmtp))
1849                         return -EFAULT;
1850                 break;
1851 #endif
1852         case TT_NATIVE:
1853                 if (put_timespec64(ts, restart->nanosleep.rmtp))
1854                         return -EFAULT;
1855                 break;
1856         default:
1857                 BUG();
1858         }
1859         return -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1860 }
1861
1862 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1863 {
1864         struct restart_block *restart;
1865
1866         do {
1867                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1868                 hrtimer_sleeper_start_expires(t, mode);
1869
1870                 if (likely(t->task))
1871                         freezable_schedule();
1872
1873                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1874                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1875
1876         } while (t->task && !signal_pending(current));
1877
1878         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1879
1880         if (!t->task)
1881                 return 0;
1882
1883         restart = &current->restart_block;
1884         if (restart->nanosleep.type != TT_NONE) {
1885                 ktime_t rem = hrtimer_expires_remaining(&t->timer);
1886                 struct timespec64 rmt;
1887
1888                 if (rem <= 0)
1889                         return 0;
1890                 rmt = ktime_to_timespec64(rem);
1891
1892                 return nanosleep_copyout(restart, &rmt);
1893         }
1894         return -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1895 }
1896
1897 static long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1898 {
1899         struct hrtimer_sleeper t;
1900         int ret;
1901
1902         hrtimer_init_sleeper_on_stack(&t, restart->nanosleep.clockid,
1903                                       HRTIMER_MODE_ABS);
1904         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1905         ret = do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS);
1906         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1907         return ret;
1908 }
1909
1910 long hrtimer_nanosleep(const struct timespec64 *rqtp,
1911                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1912 {
1913         struct restart_block *restart;
1914         struct hrtimer_sleeper t;
1915         int ret = 0;
1916         u64 slack;
1917
1918         slack = current->timer_slack_ns;
1919         if (dl_task(current) || rt_task(current))
1920                 slack = 0;
1921
1922         hrtimer_init_sleeper_on_stack(&t, clockid, mode);
1923         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec64_to_ktime(*rqtp), slack);
1924         ret = do_nanosleep(&t, mode);
1925         if (ret != -ERESTART_RESTARTBLOCK)
1926                 goto out;
1927
1928         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1929         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1930                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1931                 goto out;
1932         }
1933
1934         restart = &current->restart_block;
1935         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1936         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1937         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1938 out:
1939         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1940         return ret;
1941 }
1942
1943 #if !defined(CONFIG_64BIT_TIME) || defined(CONFIG_64BIT)
1944
1945 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct __kernel_timespec __user *, rqtp,
1946                 struct __kernel_timespec __user *, rmtp)
1947 {
1948         struct timespec64 tu;
1949
1950         if (get_timespec64(&tu, rqtp))
1951                 return -EFAULT;
1952
1953         if (!timespec64_valid(&tu))
1954                 return -EINVAL;
1955
1956         current->restart_block.nanosleep.type = rmtp ? TT_NATIVE : TT_NONE;
1957         current->restart_block.nanosleep.rmtp = rmtp;
1958         return hrtimer_nanosleep(&tu, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1959 }
1960
1961 #endif
1962
1963 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
1964
1965 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep_time32, struct old_timespec32 __user *, rqtp,
1966                        struct old_timespec32 __user *, rmtp)
1967 {
1968         struct timespec64 tu;
1969
1970         if (get_old_timespec32(&tu, rqtp))
1971                 return -EFAULT;
1972
1973         if (!timespec64_valid(&tu))
1974                 return -EINVAL;
1975
1976         current->restart_block.nanosleep.type = rmtp ? TT_COMPAT : TT_NONE;
1977         current->restart_block.nanosleep.compat_rmtp = rmtp;
1978         return hrtimer_nanosleep(&tu, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1979 }
1980 #endif
1981
1982 /*
1983  * Functions related to boot-time initialization:
1984  */
1985 int hrtimers_prepare_cpu(unsigned int cpu)
1986 {
1987         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1988         int i;
1989
1990         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1991                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1992                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1993         }
1994
1995         cpu_base->cpu = cpu;
1996         cpu_base->active_bases = 0;
1997         cpu_base->hres_active = 0;
1998         cpu_base->hang_detected = 0;
1999         cpu_base->next_timer = NULL;
2000         cpu_base->softirq_next_timer = NULL;
2001         cpu_base->expires_next = KTIME_MAX;
2002         cpu_base->softirq_expires_next = KTIME_MAX;
2003         hrtimer_cpu_base_init_expiry_lock(cpu_base);
2004         return 0;
2005 }
2006
2007 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2008
2009 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
2010                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
2011 {
2012         struct hrtimer *timer;
2013         struct timerqueue_node *node;
2014
2015         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
2016                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
2017                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
2018                 debug_deactivate(timer);
2019
2020                 /*
2021                  * Mark it as ENQUEUED not INACTIVE otherwise the
2022                  * timer could be seen as !active and just vanish away
2023                  * under us on another CPU
2024                  */
2025                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_ENQUEUED, 0);
2026                 timer->base = new_base;
2027                 /*
2028                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
2029                  * reprogram the event device in case the timer
2030                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
2031                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
2032                  * sort out already expired timers and reprogram the
2033                  * event device.
2034                  */
2035                 enqueue_hrtimer(timer, new_base, HRTIMER_MODE_ABS);
2036         }
2037 }
2038
2039 int hrtimers_dead_cpu(unsigned int scpu)
2040 {
2041         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
2042         int i;
2043
2044         BUG_ON(cpu_online(scpu));
2045         tick_cancel_sched_timer(scpu);
2046
2047         /*
2048          * this BH disable ensures that raise_softirq_irqoff() does
2049          * not wakeup ksoftirqd (and acquire the pi-lock) while
2050          * holding the cpu_base lock
2051          */
2052         local_bh_disable();
2053         local_irq_disable();
2054         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
2055         new_base = this_cpu_ptr(&hrtimer_bases);
2056         /*
2057          * The caller is globally serialized and nobody else
2058          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
2059          */
2060         raw_spin_lock(&new_base->lock);
2061         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2062
2063         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
2064                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
2065                                      &new_base->clock_base[i]);
2066         }
2067
2068         /*
2069          * The migration might have changed the first expiring softirq
2070          * timer on this CPU. Update it.
2071          */
2072         hrtimer_update_softirq_timer(new_base, false);
2073
2074         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
2075         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
2076
2077         /* Check, if we got expired work to do */
2078         __hrtimer_peek_ahead_timers();
2079         local_irq_enable();
2080         local_bh_enable();
2081         return 0;
2082 }
2083
2084 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2085
2086 void __init hrtimers_init(void)
2087 {
2088         hrtimers_prepare_cpu(smp_processor_id());
2089         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, hrtimer_run_softirq);
2090 }
2091
2092 /**
2093  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
2094  * @expires:    timeout value (ktime_t)
2095  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
2096  * @mode:       timer mode
2097  * @clock_id:   timer clock to be used
2098  */
2099 int __sched
2100 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, u64 delta,
2101                                const enum hrtimer_mode mode, clockid_t clock_id)
2102 {
2103         struct hrtimer_sleeper t;
2104
2105         /*
2106          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
2107          * matter whether this is an absolute or a relative time.
2108          */
2109         if (expires && *expires == 0) {
2110                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2111                 return 0;
2112         }
2113
2114         /*
2115          * A NULL parameter means "infinite"
2116          */
2117         if (!expires) {
2118                 schedule();
2119                 return -EINTR;
2120         }
2121
2122         hrtimer_init_sleeper_on_stack(&t, clock_id, mode);
2123         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
2124         hrtimer_sleeper_start_expires(&t, mode);
2125
2126         if (likely(t.task))
2127                 schedule();
2128
2129         hrtimer_cancel(&t.timer);
2130         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
2131
2132         __set_current_state(TASK_RUNNING);
2133
2134         return !t.task ? 0 : -EINTR;
2135 }
2136
2137 /**
2138  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
2139  * @expires:    timeout value (ktime_t)
2140  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
2141  * @mode:       timer mode
2142  *
2143  * Make the current task sleep until the given expiry time has
2144  * elapsed. The routine will return immediately unless
2145  * the current task state has been set (see set_current_state()).
2146  *
2147  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
2148  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
2149  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
2150  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
2151  *
2152  * You can set the task state as follows -
2153  *
2154  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
2155  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
2156  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
2157  *
2158  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
2159  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
2160  * up.
2161  *
2162  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
2163  * routine returns.
2164  *
2165  * Returns 0 when the timer has expired. If the task was woken before the
2166  * timer expired by a signal (only possible in state TASK_INTERRUPTIBLE) or
2167  * by an explicit wakeup, it returns -EINTR.
2168  */
2169 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, u64 delta,
2170                                      const enum hrtimer_mode mode)
2171 {
2172         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
2173                                               CLOCK_MONOTONIC);
2174 }
2175 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
2176
2177 /**
2178  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
2179  * @expires:    timeout value (ktime_t)
2180  * @mode:       timer mode
2181  *
2182  * Make the current task sleep until the given expiry time has
2183  * elapsed. The routine will return immediately unless
2184  * the current task state has been set (see set_current_state()).
2185  *
2186  * You can set the task state as follows -
2187  *
2188  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
2189  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
2190  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
2191  *
2192  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
2193  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
2194  * up.
2195  *
2196  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
2197  * routine returns.
2198  *
2199  * Returns 0 when the timer has expired. If the task was woken before the
2200  * timer expired by a signal (only possible in state TASK_INTERRUPTIBLE) or
2201  * by an explicit wakeup, it returns -EINTR.
2202  */
2203 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
2204                                const enum hrtimer_mode mode)
2205 {
2206         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
2207 }
2208 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);