Merge tag 'xtensa-20200603' of git://github.com/jcmvbkbc/linux-xtensa
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / time / timer.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  Kernel internal timers
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *
7  *  1997-01-28  Modified by Finn Arne Gangstad to make timers scale better.
8  *
9  *  1997-09-10  Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
10  *              "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
11  *  1998-12-24  Fixed a xtime SMP race (we need the xtime_lock rw spinlock to
12  *              serialize accesses to xtime/lost_ticks).
13  *                              Copyright (C) 1998  Andrea Arcangeli
14  *  1999-03-10  Improved NTP compatibility by Ulrich Windl
15  *  2002-05-31  Move sys_sysinfo here and make its locking sane, Robert Love
16  *  2000-10-05  Implemented scalable SMP per-CPU timer handling.
17  *                              Copyright (C) 2000, 2001, 2002  Ingo Molnar
18  *              Designed by David S. Miller, Alexey Kuznetsov and Ingo Molnar
19  */
20
21 #include <linux/kernel_stat.h>
22 #include <linux/export.h>
23 #include <linux/interrupt.h>
24 #include <linux/percpu.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/swap.h>
28 #include <linux/pid_namespace.h>
29 #include <linux/notifier.h>
30 #include <linux/thread_info.h>
31 #include <linux/time.h>
32 #include <linux/jiffies.h>
33 #include <linux/posix-timers.h>
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/syscalls.h>
36 #include <linux/delay.h>
37 #include <linux/tick.h>
38 #include <linux/kallsyms.h>
39 #include <linux/irq_work.h>
40 #include <linux/sched/signal.h>
41 #include <linux/sched/sysctl.h>
42 #include <linux/sched/nohz.h>
43 #include <linux/sched/debug.h>
44 #include <linux/slab.h>
45 #include <linux/compat.h>
46
47 #include <linux/uaccess.h>
48 #include <asm/unistd.h>
49 #include <asm/div64.h>
50 #include <asm/timex.h>
51 #include <asm/io.h>
52
53 #include "tick-internal.h"
54
55 #define CREATE_TRACE_POINTS
56 #include <trace/events/timer.h>
57
58 __visible u64 jiffies_64 __cacheline_aligned_in_smp = INITIAL_JIFFIES;
59
60 EXPORT_SYMBOL(jiffies_64);
61
62 /*
63  * The timer wheel has LVL_DEPTH array levels. Each level provides an array of
64  * LVL_SIZE buckets. Each level is driven by its own clock and therefor each
65  * level has a different granularity.
66  *
67  * The level granularity is:            LVL_CLK_DIV ^ lvl
68  * The level clock frequency is:        HZ / (LVL_CLK_DIV ^ level)
69  *
70  * The array level of a newly armed timer depends on the relative expiry
71  * time. The farther the expiry time is away the higher the array level and
72  * therefor the granularity becomes.
73  *
74  * Contrary to the original timer wheel implementation, which aims for 'exact'
75  * expiry of the timers, this implementation removes the need for recascading
76  * the timers into the lower array levels. The previous 'classic' timer wheel
77  * implementation of the kernel already violated the 'exact' expiry by adding
78  * slack to the expiry time to provide batched expiration. The granularity
79  * levels provide implicit batching.
80  *
81  * This is an optimization of the original timer wheel implementation for the
82  * majority of the timer wheel use cases: timeouts. The vast majority of
83  * timeout timers (networking, disk I/O ...) are canceled before expiry. If
84  * the timeout expires it indicates that normal operation is disturbed, so it
85  * does not matter much whether the timeout comes with a slight delay.
86  *
87  * The only exception to this are networking timers with a small expiry
88  * time. They rely on the granularity. Those fit into the first wheel level,
89  * which has HZ granularity.
90  *
91  * We don't have cascading anymore. timers with a expiry time above the
92  * capacity of the last wheel level are force expired at the maximum timeout
93  * value of the last wheel level. From data sampling we know that the maximum
94  * value observed is 5 days (network connection tracking), so this should not
95  * be an issue.
96  *
97  * The currently chosen array constants values are a good compromise between
98  * array size and granularity.
99  *
100  * This results in the following granularity and range levels:
101  *
102  * HZ 1000 steps
103  * Level Offset  Granularity            Range
104  *  0      0         1 ms                0 ms -         63 ms
105  *  1     64         8 ms               64 ms -        511 ms
106  *  2    128        64 ms              512 ms -       4095 ms (512ms - ~4s)
107  *  3    192       512 ms             4096 ms -      32767 ms (~4s - ~32s)
108  *  4    256      4096 ms (~4s)      32768 ms -     262143 ms (~32s - ~4m)
109  *  5    320     32768 ms (~32s)    262144 ms -    2097151 ms (~4m - ~34m)
110  *  6    384    262144 ms (~4m)    2097152 ms -   16777215 ms (~34m - ~4h)
111  *  7    448   2097152 ms (~34m)  16777216 ms -  134217727 ms (~4h - ~1d)
112  *  8    512  16777216 ms (~4h)  134217728 ms - 1073741822 ms (~1d - ~12d)
113  *
114  * HZ  300
115  * Level Offset  Granularity            Range
116  *  0      0         3 ms                0 ms -        210 ms
117  *  1     64        26 ms              213 ms -       1703 ms (213ms - ~1s)
118  *  2    128       213 ms             1706 ms -      13650 ms (~1s - ~13s)
119  *  3    192      1706 ms (~1s)      13653 ms -     109223 ms (~13s - ~1m)
120  *  4    256     13653 ms (~13s)    109226 ms -     873810 ms (~1m - ~14m)
121  *  5    320    109226 ms (~1m)     873813 ms -    6990503 ms (~14m - ~1h)
122  *  6    384    873813 ms (~14m)   6990506 ms -   55924050 ms (~1h - ~15h)
123  *  7    448   6990506 ms (~1h)   55924053 ms -  447392423 ms (~15h - ~5d)
124  *  8    512  55924053 ms (~15h) 447392426 ms - 3579139406 ms (~5d - ~41d)
125  *
126  * HZ  250
127  * Level Offset  Granularity            Range
128  *  0      0         4 ms                0 ms -        255 ms
129  *  1     64        32 ms              256 ms -       2047 ms (256ms - ~2s)
130  *  2    128       256 ms             2048 ms -      16383 ms (~2s - ~16s)
131  *  3    192      2048 ms (~2s)      16384 ms -     131071 ms (~16s - ~2m)
132  *  4    256     16384 ms (~16s)    131072 ms -    1048575 ms (~2m - ~17m)
133  *  5    320    131072 ms (~2m)    1048576 ms -    8388607 ms (~17m - ~2h)
134  *  6    384   1048576 ms (~17m)   8388608 ms -   67108863 ms (~2h - ~18h)
135  *  7    448   8388608 ms (~2h)   67108864 ms -  536870911 ms (~18h - ~6d)
136  *  8    512  67108864 ms (~18h) 536870912 ms - 4294967288 ms (~6d - ~49d)
137  *
138  * HZ  100
139  * Level Offset  Granularity            Range
140  *  0      0         10 ms               0 ms -        630 ms
141  *  1     64         80 ms             640 ms -       5110 ms (640ms - ~5s)
142  *  2    128        640 ms            5120 ms -      40950 ms (~5s - ~40s)
143  *  3    192       5120 ms (~5s)     40960 ms -     327670 ms (~40s - ~5m)
144  *  4    256      40960 ms (~40s)   327680 ms -    2621430 ms (~5m - ~43m)
145  *  5    320     327680 ms (~5m)   2621440 ms -   20971510 ms (~43m - ~5h)
146  *  6    384    2621440 ms (~43m) 20971520 ms -  167772150 ms (~5h - ~1d)
147  *  7    448   20971520 ms (~5h) 167772160 ms - 1342177270 ms (~1d - ~15d)
148  */
149
150 /* Clock divisor for the next level */
151 #define LVL_CLK_SHIFT   3
152 #define LVL_CLK_DIV     (1UL << LVL_CLK_SHIFT)
153 #define LVL_CLK_MASK    (LVL_CLK_DIV - 1)
154 #define LVL_SHIFT(n)    ((n) * LVL_CLK_SHIFT)
155 #define LVL_GRAN(n)     (1UL << LVL_SHIFT(n))
156
157 /*
158  * The time start value for each level to select the bucket at enqueue
159  * time.
160  */
161 #define LVL_START(n)    ((LVL_SIZE - 1) << (((n) - 1) * LVL_CLK_SHIFT))
162
163 /* Size of each clock level */
164 #define LVL_BITS        6
165 #define LVL_SIZE        (1UL << LVL_BITS)
166 #define LVL_MASK        (LVL_SIZE - 1)
167 #define LVL_OFFS(n)     ((n) * LVL_SIZE)
168
169 /* Level depth */
170 #if HZ > 100
171 # define LVL_DEPTH      9
172 # else
173 # define LVL_DEPTH      8
174 #endif
175
176 /* The cutoff (max. capacity of the wheel) */
177 #define WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF    (LVL_START(LVL_DEPTH))
178 #define WHEEL_TIMEOUT_MAX       (WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF - LVL_GRAN(LVL_DEPTH - 1))
179
180 /*
181  * The resulting wheel size. If NOHZ is configured we allocate two
182  * wheels so we have a separate storage for the deferrable timers.
183  */
184 #define WHEEL_SIZE      (LVL_SIZE * LVL_DEPTH)
185
186 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
187 # define NR_BASES       2
188 # define BASE_STD       0
189 # define BASE_DEF       1
190 #else
191 # define NR_BASES       1
192 # define BASE_STD       0
193 # define BASE_DEF       0
194 #endif
195
196 struct timer_base {
197         raw_spinlock_t          lock;
198         struct timer_list       *running_timer;
199 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
200         spinlock_t              expiry_lock;
201         atomic_t                timer_waiters;
202 #endif
203         unsigned long           clk;
204         unsigned long           next_expiry;
205         unsigned int            cpu;
206         bool                    is_idle;
207         bool                    must_forward_clk;
208         DECLARE_BITMAP(pending_map, WHEEL_SIZE);
209         struct hlist_head       vectors[WHEEL_SIZE];
210 } ____cacheline_aligned;
211
212 static DEFINE_PER_CPU(struct timer_base, timer_bases[NR_BASES]);
213
214 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
215
216 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(timers_nohz_active);
217 static DEFINE_MUTEX(timer_keys_mutex);
218
219 static void timer_update_keys(struct work_struct *work);
220 static DECLARE_WORK(timer_update_work, timer_update_keys);
221
222 #ifdef CONFIG_SMP
223 unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
224
225 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(timers_migration_enabled);
226
227 static void timers_update_migration(void)
228 {
229         if (sysctl_timer_migration && tick_nohz_active)
230                 static_branch_enable(&timers_migration_enabled);
231         else
232                 static_branch_disable(&timers_migration_enabled);
233 }
234 #else
235 static inline void timers_update_migration(void) { }
236 #endif /* !CONFIG_SMP */
237
238 static void timer_update_keys(struct work_struct *work)
239 {
240         mutex_lock(&timer_keys_mutex);
241         timers_update_migration();
242         static_branch_enable(&timers_nohz_active);
243         mutex_unlock(&timer_keys_mutex);
244 }
245
246 void timers_update_nohz(void)
247 {
248         schedule_work(&timer_update_work);
249 }
250
251 int timer_migration_handler(struct ctl_table *table, int write,
252                             void __user *buffer, size_t *lenp,
253                             loff_t *ppos)
254 {
255         int ret;
256
257         mutex_lock(&timer_keys_mutex);
258         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
259         if (!ret && write)
260                 timers_update_migration();
261         mutex_unlock(&timer_keys_mutex);
262         return ret;
263 }
264
265 static inline bool is_timers_nohz_active(void)
266 {
267         return static_branch_unlikely(&timers_nohz_active);
268 }
269 #else
270 static inline bool is_timers_nohz_active(void) { return false; }
271 #endif /* NO_HZ_COMMON */
272
273 static unsigned long round_jiffies_common(unsigned long j, int cpu,
274                 bool force_up)
275 {
276         int rem;
277         unsigned long original = j;
278
279         /*
280          * We don't want all cpus firing their timers at once hitting the
281          * same lock or cachelines, so we skew each extra cpu with an extra
282          * 3 jiffies. This 3 jiffies came originally from the mm/ code which
283          * already did this.
284          * The skew is done by adding 3*cpunr, then round, then subtract this
285          * extra offset again.
286          */
287         j += cpu * 3;
288
289         rem = j % HZ;
290
291         /*
292          * If the target jiffie is just after a whole second (which can happen
293          * due to delays of the timer irq, long irq off times etc etc) then
294          * we should round down to the whole second, not up. Use 1/4th second
295          * as cutoff for this rounding as an extreme upper bound for this.
296          * But never round down if @force_up is set.
297          */
298         if (rem < HZ/4 && !force_up) /* round down */
299                 j = j - rem;
300         else /* round up */
301                 j = j - rem + HZ;
302
303         /* now that we have rounded, subtract the extra skew again */
304         j -= cpu * 3;
305
306         /*
307          * Make sure j is still in the future. Otherwise return the
308          * unmodified value.
309          */
310         return time_is_after_jiffies(j) ? j : original;
311 }
312
313 /**
314  * __round_jiffies - function to round jiffies to a full second
315  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
316  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
317  *
318  * __round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
319  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
320  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
321  * they fire approximately every X seconds.
322  *
323  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
324  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
325  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
326  *
327  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
328  * processors firing at the exact same time, which could lead
329  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
330  *
331  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
332  */
333 unsigned long __round_jiffies(unsigned long j, int cpu)
334 {
335         return round_jiffies_common(j, cpu, false);
336 }
337 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies);
338
339 /**
340  * __round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
341  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
342  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
343  *
344  * __round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
345  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
346  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
347  * they fire approximately every X seconds.
348  *
349  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
350  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
351  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
352  *
353  * The exact rounding is skewed for each processor to avoid all
354  * processors firing at the exact same time, which could lead
355  * to lock contention or spurious cache line bouncing.
356  *
357  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
358  */
359 unsigned long __round_jiffies_relative(unsigned long j, int cpu)
360 {
361         unsigned long j0 = jiffies;
362
363         /* Use j0 because jiffies might change while we run */
364         return round_jiffies_common(j + j0, cpu, false) - j0;
365 }
366 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_relative);
367
368 /**
369  * round_jiffies - function to round jiffies to a full second
370  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
371  *
372  * round_jiffies() rounds an absolute time in the future (in jiffies)
373  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
374  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
375  * they fire approximately every X seconds.
376  *
377  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
378  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
379  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
380  *
381  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
382  */
383 unsigned long round_jiffies(unsigned long j)
384 {
385         return round_jiffies_common(j, raw_smp_processor_id(), false);
386 }
387 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies);
388
389 /**
390  * round_jiffies_relative - function to round jiffies to a full second
391  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
392  *
393  * round_jiffies_relative() rounds a time delta  in the future (in jiffies)
394  * up or down to (approximately) full seconds. This is useful for timers
395  * for which the exact time they fire does not matter too much, as long as
396  * they fire approximately every X seconds.
397  *
398  * By rounding these timers to whole seconds, all such timers will fire
399  * at the same time, rather than at various times spread out. The goal
400  * of this is to have the CPU wake up less, which saves power.
401  *
402  * The return value is the rounded version of the @j parameter.
403  */
404 unsigned long round_jiffies_relative(unsigned long j)
405 {
406         return __round_jiffies_relative(j, raw_smp_processor_id());
407 }
408 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_relative);
409
410 /**
411  * __round_jiffies_up - function to round jiffies up to a full second
412  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
413  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
414  *
415  * This is the same as __round_jiffies() except that it will never
416  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
417  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
418  * early.
419  */
420 unsigned long __round_jiffies_up(unsigned long j, int cpu)
421 {
422         return round_jiffies_common(j, cpu, true);
423 }
424 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_up);
425
426 /**
427  * __round_jiffies_up_relative - function to round jiffies up to a full second
428  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
429  * @cpu: the processor number on which the timeout will happen
430  *
431  * This is the same as __round_jiffies_relative() except that it will never
432  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
433  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
434  * early.
435  */
436 unsigned long __round_jiffies_up_relative(unsigned long j, int cpu)
437 {
438         unsigned long j0 = jiffies;
439
440         /* Use j0 because jiffies might change while we run */
441         return round_jiffies_common(j + j0, cpu, true) - j0;
442 }
443 EXPORT_SYMBOL_GPL(__round_jiffies_up_relative);
444
445 /**
446  * round_jiffies_up - function to round jiffies up to a full second
447  * @j: the time in (absolute) jiffies that should be rounded
448  *
449  * This is the same as round_jiffies() except that it will never
450  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
451  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
452  * early.
453  */
454 unsigned long round_jiffies_up(unsigned long j)
455 {
456         return round_jiffies_common(j, raw_smp_processor_id(), true);
457 }
458 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_up);
459
460 /**
461  * round_jiffies_up_relative - function to round jiffies up to a full second
462  * @j: the time in (relative) jiffies that should be rounded
463  *
464  * This is the same as round_jiffies_relative() except that it will never
465  * round down.  This is useful for timeouts for which the exact time
466  * of firing does not matter too much, as long as they don't fire too
467  * early.
468  */
469 unsigned long round_jiffies_up_relative(unsigned long j)
470 {
471         return __round_jiffies_up_relative(j, raw_smp_processor_id());
472 }
473 EXPORT_SYMBOL_GPL(round_jiffies_up_relative);
474
475
476 static inline unsigned int timer_get_idx(struct timer_list *timer)
477 {
478         return (timer->flags & TIMER_ARRAYMASK) >> TIMER_ARRAYSHIFT;
479 }
480
481 static inline void timer_set_idx(struct timer_list *timer, unsigned int idx)
482 {
483         timer->flags = (timer->flags & ~TIMER_ARRAYMASK) |
484                         idx << TIMER_ARRAYSHIFT;
485 }
486
487 /*
488  * Helper function to calculate the array index for a given expiry
489  * time.
490  */
491 static inline unsigned calc_index(unsigned expires, unsigned lvl)
492 {
493         expires = (expires + LVL_GRAN(lvl)) >> LVL_SHIFT(lvl);
494         return LVL_OFFS(lvl) + (expires & LVL_MASK);
495 }
496
497 static int calc_wheel_index(unsigned long expires, unsigned long clk)
498 {
499         unsigned long delta = expires - clk;
500         unsigned int idx;
501
502         if (delta < LVL_START(1)) {
503                 idx = calc_index(expires, 0);
504         } else if (delta < LVL_START(2)) {
505                 idx = calc_index(expires, 1);
506         } else if (delta < LVL_START(3)) {
507                 idx = calc_index(expires, 2);
508         } else if (delta < LVL_START(4)) {
509                 idx = calc_index(expires, 3);
510         } else if (delta < LVL_START(5)) {
511                 idx = calc_index(expires, 4);
512         } else if (delta < LVL_START(6)) {
513                 idx = calc_index(expires, 5);
514         } else if (delta < LVL_START(7)) {
515                 idx = calc_index(expires, 6);
516         } else if (LVL_DEPTH > 8 && delta < LVL_START(8)) {
517                 idx = calc_index(expires, 7);
518         } else if ((long) delta < 0) {
519                 idx = clk & LVL_MASK;
520         } else {
521                 /*
522                  * Force expire obscene large timeouts to expire at the
523                  * capacity limit of the wheel.
524                  */
525                 if (expires >= WHEEL_TIMEOUT_CUTOFF)
526                         expires = WHEEL_TIMEOUT_MAX;
527
528                 idx = calc_index(expires, LVL_DEPTH - 1);
529         }
530         return idx;
531 }
532
533 /*
534  * Enqueue the timer into the hash bucket, mark it pending in
535  * the bitmap and store the index in the timer flags.
536  */
537 static void enqueue_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer,
538                           unsigned int idx)
539 {
540         hlist_add_head(&timer->entry, base->vectors + idx);
541         __set_bit(idx, base->pending_map);
542         timer_set_idx(timer, idx);
543
544         trace_timer_start(timer, timer->expires, timer->flags);
545 }
546
547 static void
548 __internal_add_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
549 {
550         unsigned int idx;
551
552         idx = calc_wheel_index(timer->expires, base->clk);
553         enqueue_timer(base, timer, idx);
554 }
555
556 static void
557 trigger_dyntick_cpu(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
558 {
559         if (!is_timers_nohz_active())
560                 return;
561
562         /*
563          * TODO: This wants some optimizing similar to the code below, but we
564          * will do that when we switch from push to pull for deferrable timers.
565          */
566         if (timer->flags & TIMER_DEFERRABLE) {
567                 if (tick_nohz_full_cpu(base->cpu))
568                         wake_up_nohz_cpu(base->cpu);
569                 return;
570         }
571
572         /*
573          * We might have to IPI the remote CPU if the base is idle and the
574          * timer is not deferrable. If the other CPU is on the way to idle
575          * then it can't set base->is_idle as we hold the base lock:
576          */
577         if (!base->is_idle)
578                 return;
579
580         /* Check whether this is the new first expiring timer: */
581         if (time_after_eq(timer->expires, base->next_expiry))
582                 return;
583
584         /*
585          * Set the next expiry time and kick the CPU so it can reevaluate the
586          * wheel:
587          */
588         base->next_expiry = timer->expires;
589         wake_up_nohz_cpu(base->cpu);
590 }
591
592 static void
593 internal_add_timer(struct timer_base *base, struct timer_list *timer)
594 {
595         __internal_add_timer(base, timer);
596         trigger_dyntick_cpu(base, timer);
597 }
598
599 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
600
601 static struct debug_obj_descr timer_debug_descr;
602
603 static void *timer_debug_hint(void *addr)
604 {
605         return ((struct timer_list *) addr)->function;
606 }
607
608 static bool timer_is_static_object(void *addr)
609 {
610         struct timer_list *timer = addr;
611
612         return (timer->entry.pprev == NULL &&
613                 timer->entry.next == TIMER_ENTRY_STATIC);
614 }
615
616 /*
617  * fixup_init is called when:
618  * - an active object is initialized
619  */
620 static bool timer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
621 {
622         struct timer_list *timer = addr;
623
624         switch (state) {
625         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
626                 del_timer_sync(timer);
627                 debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
628                 return true;
629         default:
630                 return false;
631         }
632 }
633
634 /* Stub timer callback for improperly used timers. */
635 static void stub_timer(struct timer_list *unused)
636 {
637         WARN_ON(1);
638 }
639
640 /*
641  * fixup_activate is called when:
642  * - an active object is activated
643  * - an unknown non-static object is activated
644  */
645 static bool timer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
646 {
647         struct timer_list *timer = addr;
648
649         switch (state) {
650         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
651                 timer_setup(timer, stub_timer, 0);
652                 return true;
653
654         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
655                 WARN_ON(1);
656                 /* fall through */
657         default:
658                 return false;
659         }
660 }
661
662 /*
663  * fixup_free is called when:
664  * - an active object is freed
665  */
666 static bool timer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
667 {
668         struct timer_list *timer = addr;
669
670         switch (state) {
671         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
672                 del_timer_sync(timer);
673                 debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
674                 return true;
675         default:
676                 return false;
677         }
678 }
679
680 /*
681  * fixup_assert_init is called when:
682  * - an untracked/uninit-ed object is found
683  */
684 static bool timer_fixup_assert_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
685 {
686         struct timer_list *timer = addr;
687
688         switch (state) {
689         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
690                 timer_setup(timer, stub_timer, 0);
691                 return true;
692         default:
693                 return false;
694         }
695 }
696
697 static struct debug_obj_descr timer_debug_descr = {
698         .name                   = "timer_list",
699         .debug_hint             = timer_debug_hint,
700         .is_static_object       = timer_is_static_object,
701         .fixup_init             = timer_fixup_init,
702         .fixup_activate         = timer_fixup_activate,
703         .fixup_free             = timer_fixup_free,
704         .fixup_assert_init      = timer_fixup_assert_init,
705 };
706
707 static inline void debug_timer_init(struct timer_list *timer)
708 {
709         debug_object_init(timer, &timer_debug_descr);
710 }
711
712 static inline void debug_timer_activate(struct timer_list *timer)
713 {
714         debug_object_activate(timer, &timer_debug_descr);
715 }
716
717 static inline void debug_timer_deactivate(struct timer_list *timer)
718 {
719         debug_object_deactivate(timer, &timer_debug_descr);
720 }
721
722 static inline void debug_timer_free(struct timer_list *timer)
723 {
724         debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
725 }
726
727 static inline void debug_timer_assert_init(struct timer_list *timer)
728 {
729         debug_object_assert_init(timer, &timer_debug_descr);
730 }
731
732 static void do_init_timer(struct timer_list *timer,
733                           void (*func)(struct timer_list *),
734                           unsigned int flags,
735                           const char *name, struct lock_class_key *key);
736
737 void init_timer_on_stack_key(struct timer_list *timer,
738                              void (*func)(struct timer_list *),
739                              unsigned int flags,
740                              const char *name, struct lock_class_key *key)
741 {
742         debug_object_init_on_stack(timer, &timer_debug_descr);
743         do_init_timer(timer, func, flags, name, key);
744 }
745 EXPORT_SYMBOL_GPL(init_timer_on_stack_key);
746
747 void destroy_timer_on_stack(struct timer_list *timer)
748 {
749         debug_object_free(timer, &timer_debug_descr);
750 }
751 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_timer_on_stack);
752
753 #else
754 static inline void debug_timer_init(struct timer_list *timer) { }
755 static inline void debug_timer_activate(struct timer_list *timer) { }
756 static inline void debug_timer_deactivate(struct timer_list *timer) { }
757 static inline void debug_timer_assert_init(struct timer_list *timer) { }
758 #endif
759
760 static inline void debug_init(struct timer_list *timer)
761 {
762         debug_timer_init(timer);
763         trace_timer_init(timer);
764 }
765
766 static inline void debug_deactivate(struct timer_list *timer)
767 {
768         debug_timer_deactivate(timer);
769         trace_timer_cancel(timer);
770 }
771
772 static inline void debug_assert_init(struct timer_list *timer)
773 {
774         debug_timer_assert_init(timer);
775 }
776
777 static void do_init_timer(struct timer_list *timer,
778                           void (*func)(struct timer_list *),
779                           unsigned int flags,
780                           const char *name, struct lock_class_key *key)
781 {
782         timer->entry.pprev = NULL;
783         timer->function = func;
784         timer->flags = flags | raw_smp_processor_id();
785         lockdep_init_map(&timer->lockdep_map, name, key, 0);
786 }
787
788 /**
789  * init_timer_key - initialize a timer
790  * @timer: the timer to be initialized
791  * @func: timer callback function
792  * @flags: timer flags
793  * @name: name of the timer
794  * @key: lockdep class key of the fake lock used for tracking timer
795  *       sync lock dependencies
796  *
797  * init_timer_key() must be done to a timer prior calling *any* of the
798  * other timer functions.
799  */
800 void init_timer_key(struct timer_list *timer,
801                     void (*func)(struct timer_list *), unsigned int flags,
802                     const char *name, struct lock_class_key *key)
803 {
804         debug_init(timer);
805         do_init_timer(timer, func, flags, name, key);
806 }
807 EXPORT_SYMBOL(init_timer_key);
808
809 static inline void detach_timer(struct timer_list *timer, bool clear_pending)
810 {
811         struct hlist_node *entry = &timer->entry;
812
813         debug_deactivate(timer);
814
815         __hlist_del(entry);
816         if (clear_pending)
817                 entry->pprev = NULL;
818         entry->next = LIST_POISON2;
819 }
820
821 static int detach_if_pending(struct timer_list *timer, struct timer_base *base,
822                              bool clear_pending)
823 {
824         unsigned idx = timer_get_idx(timer);
825
826         if (!timer_pending(timer))
827                 return 0;
828
829         if (hlist_is_singular_node(&timer->entry, base->vectors + idx))
830                 __clear_bit(idx, base->pending_map);
831
832         detach_timer(timer, clear_pending);
833         return 1;
834 }
835
836 static inline struct timer_base *get_timer_cpu_base(u32 tflags, u32 cpu)
837 {
838         struct timer_base *base = per_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD], cpu);
839
840         /*
841          * If the timer is deferrable and NO_HZ_COMMON is set then we need
842          * to use the deferrable base.
843          */
844         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && (tflags & TIMER_DEFERRABLE))
845                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF], cpu);
846         return base;
847 }
848
849 static inline struct timer_base *get_timer_this_cpu_base(u32 tflags)
850 {
851         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
852
853         /*
854          * If the timer is deferrable and NO_HZ_COMMON is set then we need
855          * to use the deferrable base.
856          */
857         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON) && (tflags & TIMER_DEFERRABLE))
858                 base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF]);
859         return base;
860 }
861
862 static inline struct timer_base *get_timer_base(u32 tflags)
863 {
864         return get_timer_cpu_base(tflags, tflags & TIMER_CPUMASK);
865 }
866
867 static inline struct timer_base *
868 get_target_base(struct timer_base *base, unsigned tflags)
869 {
870 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_NO_HZ_COMMON)
871         if (static_branch_likely(&timers_migration_enabled) &&
872             !(tflags & TIMER_PINNED))
873                 return get_timer_cpu_base(tflags, get_nohz_timer_target());
874 #endif
875         return get_timer_this_cpu_base(tflags);
876 }
877
878 static inline void forward_timer_base(struct timer_base *base)
879 {
880 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
881         unsigned long jnow;
882
883         /*
884          * We only forward the base when we are idle or have just come out of
885          * idle (must_forward_clk logic), and have a delta between base clock
886          * and jiffies. In the common case, run_timers will take care of it.
887          */
888         if (likely(!base->must_forward_clk))
889                 return;
890
891         jnow = READ_ONCE(jiffies);
892         base->must_forward_clk = base->is_idle;
893         if ((long)(jnow - base->clk) < 2)
894                 return;
895
896         /*
897          * If the next expiry value is > jiffies, then we fast forward to
898          * jiffies otherwise we forward to the next expiry value.
899          */
900         if (time_after(base->next_expiry, jnow))
901                 base->clk = jnow;
902         else
903                 base->clk = base->next_expiry;
904 #endif
905 }
906
907
908 /*
909  * We are using hashed locking: Holding per_cpu(timer_bases[x]).lock means
910  * that all timers which are tied to this base are locked, and the base itself
911  * is locked too.
912  *
913  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
914  * be found in the base->vectors array.
915  *
916  * When a timer is migrating then the TIMER_MIGRATING flag is set and we need
917  * to wait until the migration is done.
918  */
919 static struct timer_base *lock_timer_base(struct timer_list *timer,
920                                           unsigned long *flags)
921         __acquires(timer->base->lock)
922 {
923         for (;;) {
924                 struct timer_base *base;
925                 u32 tf;
926
927                 /*
928                  * We need to use READ_ONCE() here, otherwise the compiler
929                  * might re-read @tf between the check for TIMER_MIGRATING
930                  * and spin_lock().
931                  */
932                 tf = READ_ONCE(timer->flags);
933
934                 if (!(tf & TIMER_MIGRATING)) {
935                         base = get_timer_base(tf);
936                         raw_spin_lock_irqsave(&base->lock, *flags);
937                         if (timer->flags == tf)
938                                 return base;
939                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, *flags);
940                 }
941                 cpu_relax();
942         }
943 }
944
945 #define MOD_TIMER_PENDING_ONLY          0x01
946 #define MOD_TIMER_REDUCE                0x02
947 #define MOD_TIMER_NOTPENDING            0x04
948
949 static inline int
950 __mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires, unsigned int options)
951 {
952         struct timer_base *base, *new_base;
953         unsigned int idx = UINT_MAX;
954         unsigned long clk = 0, flags;
955         int ret = 0;
956
957         BUG_ON(!timer->function);
958
959         /*
960          * This is a common optimization triggered by the networking code - if
961          * the timer is re-modified to have the same timeout or ends up in the
962          * same array bucket then just return:
963          */
964         if (!(options & MOD_TIMER_NOTPENDING) && timer_pending(timer)) {
965                 /*
966                  * The downside of this optimization is that it can result in
967                  * larger granularity than you would get from adding a new
968                  * timer with this expiry.
969                  */
970                 long diff = timer->expires - expires;
971
972                 if (!diff)
973                         return 1;
974                 if (options & MOD_TIMER_REDUCE && diff <= 0)
975                         return 1;
976
977                 /*
978                  * We lock timer base and calculate the bucket index right
979                  * here. If the timer ends up in the same bucket, then we
980                  * just update the expiry time and avoid the whole
981                  * dequeue/enqueue dance.
982                  */
983                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
984                 forward_timer_base(base);
985
986                 if (timer_pending(timer) && (options & MOD_TIMER_REDUCE) &&
987                     time_before_eq(timer->expires, expires)) {
988                         ret = 1;
989                         goto out_unlock;
990                 }
991
992                 clk = base->clk;
993                 idx = calc_wheel_index(expires, clk);
994
995                 /*
996                  * Retrieve and compare the array index of the pending
997                  * timer. If it matches set the expiry to the new value so a
998                  * subsequent call will exit in the expires check above.
999                  */
1000                 if (idx == timer_get_idx(timer)) {
1001                         if (!(options & MOD_TIMER_REDUCE))
1002                                 timer->expires = expires;
1003                         else if (time_after(timer->expires, expires))
1004                                 timer->expires = expires;
1005                         ret = 1;
1006                         goto out_unlock;
1007                 }
1008         } else {
1009                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
1010                 forward_timer_base(base);
1011         }
1012
1013         ret = detach_if_pending(timer, base, false);
1014         if (!ret && (options & MOD_TIMER_PENDING_ONLY))
1015                 goto out_unlock;
1016
1017         new_base = get_target_base(base, timer->flags);
1018
1019         if (base != new_base) {
1020                 /*
1021                  * We are trying to schedule the timer on the new base.
1022                  * However we can't change timer's base while it is running,
1023                  * otherwise del_timer_sync() can't detect that the timer's
1024                  * handler yet has not finished. This also guarantees that the
1025                  * timer is serialized wrt itself.
1026                  */
1027                 if (likely(base->running_timer != timer)) {
1028                         /* See the comment in lock_timer_base() */
1029                         timer->flags |= TIMER_MIGRATING;
1030
1031                         raw_spin_unlock(&base->lock);
1032                         base = new_base;
1033                         raw_spin_lock(&base->lock);
1034                         WRITE_ONCE(timer->flags,
1035                                    (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | base->cpu);
1036                         forward_timer_base(base);
1037                 }
1038         }
1039
1040         debug_timer_activate(timer);
1041
1042         timer->expires = expires;
1043         /*
1044          * If 'idx' was calculated above and the base time did not advance
1045          * between calculating 'idx' and possibly switching the base, only
1046          * enqueue_timer() and trigger_dyntick_cpu() is required. Otherwise
1047          * we need to (re)calculate the wheel index via
1048          * internal_add_timer().
1049          */
1050         if (idx != UINT_MAX && clk == base->clk) {
1051                 enqueue_timer(base, timer, idx);
1052                 trigger_dyntick_cpu(base, timer);
1053         } else {
1054                 internal_add_timer(base, timer);
1055         }
1056
1057 out_unlock:
1058         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1059
1060         return ret;
1061 }
1062
1063 /**
1064  * mod_timer_pending - modify a pending timer's timeout
1065  * @timer: the pending timer to be modified
1066  * @expires: new timeout in jiffies
1067  *
1068  * mod_timer_pending() is the same for pending timers as mod_timer(),
1069  * but will not re-activate and modify already deleted timers.
1070  *
1071  * It is useful for unserialized use of timers.
1072  */
1073 int mod_timer_pending(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1074 {
1075         return __mod_timer(timer, expires, MOD_TIMER_PENDING_ONLY);
1076 }
1077 EXPORT_SYMBOL(mod_timer_pending);
1078
1079 /**
1080  * mod_timer - modify a timer's timeout
1081  * @timer: the timer to be modified
1082  * @expires: new timeout in jiffies
1083  *
1084  * mod_timer() is a more efficient way to update the expire field of an
1085  * active timer (if the timer is inactive it will be activated)
1086  *
1087  * mod_timer(timer, expires) is equivalent to:
1088  *
1089  *     del_timer(timer); timer->expires = expires; add_timer(timer);
1090  *
1091  * Note that if there are multiple unserialized concurrent users of the
1092  * same timer, then mod_timer() is the only safe way to modify the timeout,
1093  * since add_timer() cannot modify an already running timer.
1094  *
1095  * The function returns whether it has modified a pending timer or not.
1096  * (ie. mod_timer() of an inactive timer returns 0, mod_timer() of an
1097  * active timer returns 1.)
1098  */
1099 int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1100 {
1101         return __mod_timer(timer, expires, 0);
1102 }
1103 EXPORT_SYMBOL(mod_timer);
1104
1105 /**
1106  * timer_reduce - Modify a timer's timeout if it would reduce the timeout
1107  * @timer:      The timer to be modified
1108  * @expires:    New timeout in jiffies
1109  *
1110  * timer_reduce() is very similar to mod_timer(), except that it will only
1111  * modify a running timer if that would reduce the expiration time (it will
1112  * start a timer that isn't running).
1113  */
1114 int timer_reduce(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
1115 {
1116         return __mod_timer(timer, expires, MOD_TIMER_REDUCE);
1117 }
1118 EXPORT_SYMBOL(timer_reduce);
1119
1120 /**
1121  * add_timer - start a timer
1122  * @timer: the timer to be added
1123  *
1124  * The kernel will do a ->function(@timer) callback from the
1125  * timer interrupt at the ->expires point in the future. The
1126  * current time is 'jiffies'.
1127  *
1128  * The timer's ->expires, ->function fields must be set prior calling this
1129  * function.
1130  *
1131  * Timers with an ->expires field in the past will be executed in the next
1132  * timer tick.
1133  */
1134 void add_timer(struct timer_list *timer)
1135 {
1136         BUG_ON(timer_pending(timer));
1137         __mod_timer(timer, timer->expires, MOD_TIMER_NOTPENDING);
1138 }
1139 EXPORT_SYMBOL(add_timer);
1140
1141 /**
1142  * add_timer_on - start a timer on a particular CPU
1143  * @timer: the timer to be added
1144  * @cpu: the CPU to start it on
1145  *
1146  * This is not very scalable on SMP. Double adds are not possible.
1147  */
1148 void add_timer_on(struct timer_list *timer, int cpu)
1149 {
1150         struct timer_base *new_base, *base;
1151         unsigned long flags;
1152
1153         BUG_ON(timer_pending(timer) || !timer->function);
1154
1155         new_base = get_timer_cpu_base(timer->flags, cpu);
1156
1157         /*
1158          * If @timer was on a different CPU, it should be migrated with the
1159          * old base locked to prevent other operations proceeding with the
1160          * wrong base locked.  See lock_timer_base().
1161          */
1162         base = lock_timer_base(timer, &flags);
1163         if (base != new_base) {
1164                 timer->flags |= TIMER_MIGRATING;
1165
1166                 raw_spin_unlock(&base->lock);
1167                 base = new_base;
1168                 raw_spin_lock(&base->lock);
1169                 WRITE_ONCE(timer->flags,
1170                            (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | cpu);
1171         }
1172         forward_timer_base(base);
1173
1174         debug_timer_activate(timer);
1175         internal_add_timer(base, timer);
1176         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1177 }
1178 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_timer_on);
1179
1180 /**
1181  * del_timer - deactivate a timer.
1182  * @timer: the timer to be deactivated
1183  *
1184  * del_timer() deactivates a timer - this works on both active and inactive
1185  * timers.
1186  *
1187  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
1188  * (ie. del_timer() of an inactive timer returns 0, del_timer() of an
1189  * active timer returns 1.)
1190  */
1191 int del_timer(struct timer_list *timer)
1192 {
1193         struct timer_base *base;
1194         unsigned long flags;
1195         int ret = 0;
1196
1197         debug_assert_init(timer);
1198
1199         if (timer_pending(timer)) {
1200                 base = lock_timer_base(timer, &flags);
1201                 ret = detach_if_pending(timer, base, true);
1202                 raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1203         }
1204
1205         return ret;
1206 }
1207 EXPORT_SYMBOL(del_timer);
1208
1209 /**
1210  * try_to_del_timer_sync - Try to deactivate a timer
1211  * @timer: timer to delete
1212  *
1213  * This function tries to deactivate a timer. Upon successful (ret >= 0)
1214  * exit the timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
1215  */
1216 int try_to_del_timer_sync(struct timer_list *timer)
1217 {
1218         struct timer_base *base;
1219         unsigned long flags;
1220         int ret = -1;
1221
1222         debug_assert_init(timer);
1223
1224         base = lock_timer_base(timer, &flags);
1225
1226         if (base->running_timer != timer)
1227                 ret = detach_if_pending(timer, base, true);
1228
1229         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
1230
1231         return ret;
1232 }
1233 EXPORT_SYMBOL(try_to_del_timer_sync);
1234
1235 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
1236 static __init void timer_base_init_expiry_lock(struct timer_base *base)
1237 {
1238         spin_lock_init(&base->expiry_lock);
1239 }
1240
1241 static inline void timer_base_lock_expiry(struct timer_base *base)
1242 {
1243         spin_lock(&base->expiry_lock);
1244 }
1245
1246 static inline void timer_base_unlock_expiry(struct timer_base *base)
1247 {
1248         spin_unlock(&base->expiry_lock);
1249 }
1250
1251 /*
1252  * The counterpart to del_timer_wait_running().
1253  *
1254  * If there is a waiter for base->expiry_lock, then it was waiting for the
1255  * timer callback to finish. Drop expiry_lock and reaquire it. That allows
1256  * the waiter to acquire the lock and make progress.
1257  */
1258 static void timer_sync_wait_running(struct timer_base *base)
1259 {
1260         if (atomic_read(&base->timer_waiters)) {
1261                 spin_unlock(&base->expiry_lock);
1262                 spin_lock(&base->expiry_lock);
1263         }
1264 }
1265
1266 /*
1267  * This function is called on PREEMPT_RT kernels when the fast path
1268  * deletion of a timer failed because the timer callback function was
1269  * running.
1270  *
1271  * This prevents priority inversion, if the softirq thread on a remote CPU
1272  * got preempted, and it prevents a life lock when the task which tries to
1273  * delete a timer preempted the softirq thread running the timer callback
1274  * function.
1275  */
1276 static void del_timer_wait_running(struct timer_list *timer)
1277 {
1278         u32 tf;
1279
1280         tf = READ_ONCE(timer->flags);
1281         if (!(tf & TIMER_MIGRATING)) {
1282                 struct timer_base *base = get_timer_base(tf);
1283
1284                 /*
1285                  * Mark the base as contended and grab the expiry lock,
1286                  * which is held by the softirq across the timer
1287                  * callback. Drop the lock immediately so the softirq can
1288                  * expire the next timer. In theory the timer could already
1289                  * be running again, but that's more than unlikely and just
1290                  * causes another wait loop.
1291                  */
1292                 atomic_inc(&base->timer_waiters);
1293                 spin_lock_bh(&base->expiry_lock);
1294                 atomic_dec(&base->timer_waiters);
1295                 spin_unlock_bh(&base->expiry_lock);
1296         }
1297 }
1298 #else
1299 static inline void timer_base_init_expiry_lock(struct timer_base *base) { }
1300 static inline void timer_base_lock_expiry(struct timer_base *base) { }
1301 static inline void timer_base_unlock_expiry(struct timer_base *base) { }
1302 static inline void timer_sync_wait_running(struct timer_base *base) { }
1303 static inline void del_timer_wait_running(struct timer_list *timer) { }
1304 #endif
1305
1306 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_PREEMPT_RT)
1307 /**
1308  * del_timer_sync - deactivate a timer and wait for the handler to finish.
1309  * @timer: the timer to be deactivated
1310  *
1311  * This function only differs from del_timer() on SMP: besides deactivating
1312  * the timer it also makes sure the handler has finished executing on other
1313  * CPUs.
1314  *
1315  * Synchronization rules: Callers must prevent restarting of the timer,
1316  * otherwise this function is meaningless. It must not be called from
1317  * interrupt contexts unless the timer is an irqsafe one. The caller must
1318  * not hold locks which would prevent completion of the timer's
1319  * handler. The timer's handler must not call add_timer_on(). Upon exit the
1320  * timer is not queued and the handler is not running on any CPU.
1321  *
1322  * Note: For !irqsafe timers, you must not hold locks that are held in
1323  *   interrupt context while calling this function. Even if the lock has
1324  *   nothing to do with the timer in question.  Here's why::
1325  *
1326  *    CPU0                             CPU1
1327  *    ----                             ----
1328  *                                     <SOFTIRQ>
1329  *                                       call_timer_fn();
1330  *                                       base->running_timer = mytimer;
1331  *    spin_lock_irq(somelock);
1332  *                                     <IRQ>
1333  *                                        spin_lock(somelock);
1334  *    del_timer_sync(mytimer);
1335  *    while (base->running_timer == mytimer);
1336  *
1337  * Now del_timer_sync() will never return and never release somelock.
1338  * The interrupt on the other CPU is waiting to grab somelock but
1339  * it has interrupted the softirq that CPU0 is waiting to finish.
1340  *
1341  * The function returns whether it has deactivated a pending timer or not.
1342  */
1343 int del_timer_sync(struct timer_list *timer)
1344 {
1345         int ret;
1346
1347 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1348         unsigned long flags;
1349
1350         /*
1351          * If lockdep gives a backtrace here, please reference
1352          * the synchronization rules above.
1353          */
1354         local_irq_save(flags);
1355         lock_map_acquire(&timer->lockdep_map);
1356         lock_map_release(&timer->lockdep_map);
1357         local_irq_restore(flags);
1358 #endif
1359         /*
1360          * don't use it in hardirq context, because it
1361          * could lead to deadlock.
1362          */
1363         WARN_ON(in_irq() && !(timer->flags & TIMER_IRQSAFE));
1364
1365         do {
1366                 ret = try_to_del_timer_sync(timer);
1367
1368                 if (unlikely(ret < 0)) {
1369                         del_timer_wait_running(timer);
1370                         cpu_relax();
1371                 }
1372         } while (ret < 0);
1373
1374         return ret;
1375 }
1376 EXPORT_SYMBOL(del_timer_sync);
1377 #endif
1378
1379 static void call_timer_fn(struct timer_list *timer,
1380                           void (*fn)(struct timer_list *),
1381                           unsigned long baseclk)
1382 {
1383         int count = preempt_count();
1384
1385 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1386         /*
1387          * It is permissible to free the timer from inside the
1388          * function that is called from it, this we need to take into
1389          * account for lockdep too. To avoid bogus "held lock freed"
1390          * warnings as well as problems when looking into
1391          * timer->lockdep_map, make a copy and use that here.
1392          */
1393         struct lockdep_map lockdep_map;
1394
1395         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &timer->lockdep_map);
1396 #endif
1397         /*
1398          * Couple the lock chain with the lock chain at
1399          * del_timer_sync() by acquiring the lock_map around the fn()
1400          * call here and in del_timer_sync().
1401          */
1402         lock_map_acquire(&lockdep_map);
1403
1404         trace_timer_expire_entry(timer, baseclk);
1405         fn(timer);
1406         trace_timer_expire_exit(timer);
1407
1408         lock_map_release(&lockdep_map);
1409
1410         if (count != preempt_count()) {
1411                 WARN_ONCE(1, "timer: %pS preempt leak: %08x -> %08x\n",
1412                           fn, count, preempt_count());
1413                 /*
1414                  * Restore the preempt count. That gives us a decent
1415                  * chance to survive and extract information. If the
1416                  * callback kept a lock held, bad luck, but not worse
1417                  * than the BUG() we had.
1418                  */
1419                 preempt_count_set(count);
1420         }
1421 }
1422
1423 static void expire_timers(struct timer_base *base, struct hlist_head *head)
1424 {
1425         /*
1426          * This value is required only for tracing. base->clk was
1427          * incremented directly before expire_timers was called. But expiry
1428          * is related to the old base->clk value.
1429          */
1430         unsigned long baseclk = base->clk - 1;
1431
1432         while (!hlist_empty(head)) {
1433                 struct timer_list *timer;
1434                 void (*fn)(struct timer_list *);
1435
1436                 timer = hlist_entry(head->first, struct timer_list, entry);
1437
1438                 base->running_timer = timer;
1439                 detach_timer(timer, true);
1440
1441                 fn = timer->function;
1442
1443                 if (timer->flags & TIMER_IRQSAFE) {
1444                         raw_spin_unlock(&base->lock);
1445                         call_timer_fn(timer, fn, baseclk);
1446                         base->running_timer = NULL;
1447                         raw_spin_lock(&base->lock);
1448                 } else {
1449                         raw_spin_unlock_irq(&base->lock);
1450                         call_timer_fn(timer, fn, baseclk);
1451                         base->running_timer = NULL;
1452                         timer_sync_wait_running(base);
1453                         raw_spin_lock_irq(&base->lock);
1454                 }
1455         }
1456 }
1457
1458 static int __collect_expired_timers(struct timer_base *base,
1459                                     struct hlist_head *heads)
1460 {
1461         unsigned long clk = base->clk;
1462         struct hlist_head *vec;
1463         int i, levels = 0;
1464         unsigned int idx;
1465
1466         for (i = 0; i < LVL_DEPTH; i++) {
1467                 idx = (clk & LVL_MASK) + i * LVL_SIZE;
1468
1469                 if (__test_and_clear_bit(idx, base->pending_map)) {
1470                         vec = base->vectors + idx;
1471                         hlist_move_list(vec, heads++);
1472                         levels++;
1473                 }
1474                 /* Is it time to look at the next level? */
1475                 if (clk & LVL_CLK_MASK)
1476                         break;
1477                 /* Shift clock for the next level granularity */
1478                 clk >>= LVL_CLK_SHIFT;
1479         }
1480         return levels;
1481 }
1482
1483 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1484 /*
1485  * Find the next pending bucket of a level. Search from level start (@offset)
1486  * + @clk upwards and if nothing there, search from start of the level
1487  * (@offset) up to @offset + clk.
1488  */
1489 static int next_pending_bucket(struct timer_base *base, unsigned offset,
1490                                unsigned clk)
1491 {
1492         unsigned pos, start = offset + clk;
1493         unsigned end = offset + LVL_SIZE;
1494
1495         pos = find_next_bit(base->pending_map, end, start);
1496         if (pos < end)
1497                 return pos - start;
1498
1499         pos = find_next_bit(base->pending_map, start, offset);
1500         return pos < start ? pos + LVL_SIZE - start : -1;
1501 }
1502
1503 /*
1504  * Search the first expiring timer in the various clock levels. Caller must
1505  * hold base->lock.
1506  */
1507 static unsigned long __next_timer_interrupt(struct timer_base *base)
1508 {
1509         unsigned long clk, next, adj;
1510         unsigned lvl, offset = 0;
1511
1512         next = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
1513         clk = base->clk;
1514         for (lvl = 0; lvl < LVL_DEPTH; lvl++, offset += LVL_SIZE) {
1515                 int pos = next_pending_bucket(base, offset, clk & LVL_MASK);
1516
1517                 if (pos >= 0) {
1518                         unsigned long tmp = clk + (unsigned long) pos;
1519
1520                         tmp <<= LVL_SHIFT(lvl);
1521                         if (time_before(tmp, next))
1522                                 next = tmp;
1523                 }
1524                 /*
1525                  * Clock for the next level. If the current level clock lower
1526                  * bits are zero, we look at the next level as is. If not we
1527                  * need to advance it by one because that's going to be the
1528                  * next expiring bucket in that level. base->clk is the next
1529                  * expiring jiffie. So in case of:
1530                  *
1531                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1532                  *  0    0    0    0    0    0
1533                  *
1534                  * we have to look at all levels @index 0. With
1535                  *
1536                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1537                  *  0    0    0    0    0    2
1538                  *
1539                  * LVL0 has the next expiring bucket @index 2. The upper
1540                  * levels have the next expiring bucket @index 1.
1541                  *
1542                  * In case that the propagation wraps the next level the same
1543                  * rules apply:
1544                  *
1545                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1 LVL0
1546                  *  0    0    0    0    F    2
1547                  *
1548                  * So after looking at LVL0 we get:
1549                  *
1550                  * LVL5 LVL4 LVL3 LVL2 LVL1
1551                  *  0    0    0    1    0
1552                  *
1553                  * So no propagation from LVL1 to LVL2 because that happened
1554                  * with the add already, but then we need to propagate further
1555                  * from LVL2 to LVL3.
1556                  *
1557                  * So the simple check whether the lower bits of the current
1558                  * level are 0 or not is sufficient for all cases.
1559                  */
1560                 adj = clk & LVL_CLK_MASK ? 1 : 0;
1561                 clk >>= LVL_CLK_SHIFT;
1562                 clk += adj;
1563         }
1564         return next;
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Check, if the next hrtimer event is before the next timer wheel
1569  * event:
1570  */
1571 static u64 cmp_next_hrtimer_event(u64 basem, u64 expires)
1572 {
1573         u64 nextevt = hrtimer_get_next_event();
1574
1575         /*
1576          * If high resolution timers are enabled
1577          * hrtimer_get_next_event() returns KTIME_MAX.
1578          */
1579         if (expires <= nextevt)
1580                 return expires;
1581
1582         /*
1583          * If the next timer is already expired, return the tick base
1584          * time so the tick is fired immediately.
1585          */
1586         if (nextevt <= basem)
1587                 return basem;
1588
1589         /*
1590          * Round up to the next jiffie. High resolution timers are
1591          * off, so the hrtimers are expired in the tick and we need to
1592          * make sure that this tick really expires the timer to avoid
1593          * a ping pong of the nohz stop code.
1594          *
1595          * Use DIV_ROUND_UP_ULL to prevent gcc calling __divdi3
1596          */
1597         return DIV_ROUND_UP_ULL(nextevt, TICK_NSEC) * TICK_NSEC;
1598 }
1599
1600 /**
1601  * get_next_timer_interrupt - return the time (clock mono) of the next timer
1602  * @basej:      base time jiffies
1603  * @basem:      base time clock monotonic
1604  *
1605  * Returns the tick aligned clock monotonic time of the next pending
1606  * timer or KTIME_MAX if no timer is pending.
1607  */
1608 u64 get_next_timer_interrupt(unsigned long basej, u64 basem)
1609 {
1610         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1611         u64 expires = KTIME_MAX;
1612         unsigned long nextevt;
1613         bool is_max_delta;
1614
1615         /*
1616          * Pretend that there is no timer pending if the cpu is offline.
1617          * Possible pending timers will be migrated later to an active cpu.
1618          */
1619         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
1620                 return expires;
1621
1622         raw_spin_lock(&base->lock);
1623         nextevt = __next_timer_interrupt(base);
1624         is_max_delta = (nextevt == base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA);
1625         base->next_expiry = nextevt;
1626         /*
1627          * We have a fresh next event. Check whether we can forward the
1628          * base. We can only do that when @basej is past base->clk
1629          * otherwise we might rewind base->clk.
1630          */
1631         if (time_after(basej, base->clk)) {
1632                 if (time_after(nextevt, basej))
1633                         base->clk = basej;
1634                 else if (time_after(nextevt, base->clk))
1635                         base->clk = nextevt;
1636         }
1637
1638         if (time_before_eq(nextevt, basej)) {
1639                 expires = basem;
1640                 base->is_idle = false;
1641         } else {
1642                 if (!is_max_delta)
1643                         expires = basem + (u64)(nextevt - basej) * TICK_NSEC;
1644                 /*
1645                  * If we expect to sleep more than a tick, mark the base idle.
1646                  * Also the tick is stopped so any added timer must forward
1647                  * the base clk itself to keep granularity small. This idle
1648                  * logic is only maintained for the BASE_STD base, deferrable
1649                  * timers may still see large granularity skew (by design).
1650                  */
1651                 if ((expires - basem) > TICK_NSEC) {
1652                         base->must_forward_clk = true;
1653                         base->is_idle = true;
1654                 }
1655         }
1656         raw_spin_unlock(&base->lock);
1657
1658         return cmp_next_hrtimer_event(basem, expires);
1659 }
1660
1661 /**
1662  * timer_clear_idle - Clear the idle state of the timer base
1663  *
1664  * Called with interrupts disabled
1665  */
1666 void timer_clear_idle(void)
1667 {
1668         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1669
1670         /*
1671          * We do this unlocked. The worst outcome is a remote enqueue sending
1672          * a pointless IPI, but taking the lock would just make the window for
1673          * sending the IPI a few instructions smaller for the cost of taking
1674          * the lock in the exit from idle path.
1675          */
1676         base->is_idle = false;
1677 }
1678
1679 static int collect_expired_timers(struct timer_base *base,
1680                                   struct hlist_head *heads)
1681 {
1682         unsigned long now = READ_ONCE(jiffies);
1683
1684         /*
1685          * NOHZ optimization. After a long idle sleep we need to forward the
1686          * base to current jiffies. Avoid a loop by searching the bitfield for
1687          * the next expiring timer.
1688          */
1689         if ((long)(now - base->clk) > 2) {
1690                 unsigned long next = __next_timer_interrupt(base);
1691
1692                 /*
1693                  * If the next timer is ahead of time forward to current
1694                  * jiffies, otherwise forward to the next expiry time:
1695                  */
1696                 if (time_after(next, now)) {
1697                         /*
1698                          * The call site will increment base->clk and then
1699                          * terminate the expiry loop immediately.
1700                          */
1701                         base->clk = now;
1702                         return 0;
1703                 }
1704                 base->clk = next;
1705         }
1706         return __collect_expired_timers(base, heads);
1707 }
1708 #else
1709 static inline int collect_expired_timers(struct timer_base *base,
1710                                          struct hlist_head *heads)
1711 {
1712         return __collect_expired_timers(base, heads);
1713 }
1714 #endif
1715
1716 /*
1717  * Called from the timer interrupt handler to charge one tick to the current
1718  * process.  user_tick is 1 if the tick is user time, 0 for system.
1719  */
1720 void update_process_times(int user_tick)
1721 {
1722         struct task_struct *p = current;
1723
1724         /* Note: this timer irq context must be accounted for as well. */
1725         account_process_tick(p, user_tick);
1726         run_local_timers();
1727         rcu_sched_clock_irq(user_tick);
1728 #ifdef CONFIG_IRQ_WORK
1729         if (in_irq())
1730                 irq_work_tick();
1731 #endif
1732         scheduler_tick();
1733         if (IS_ENABLED(CONFIG_POSIX_TIMERS))
1734                 run_posix_cpu_timers();
1735 }
1736
1737 /**
1738  * __run_timers - run all expired timers (if any) on this CPU.
1739  * @base: the timer vector to be processed.
1740  */
1741 static inline void __run_timers(struct timer_base *base)
1742 {
1743         struct hlist_head heads[LVL_DEPTH];
1744         int levels;
1745
1746         if (!time_after_eq(jiffies, base->clk))
1747                 return;
1748
1749         timer_base_lock_expiry(base);
1750         raw_spin_lock_irq(&base->lock);
1751
1752         /*
1753          * timer_base::must_forward_clk must be cleared before running
1754          * timers so that any timer functions that call mod_timer() will
1755          * not try to forward the base. Idle tracking / clock forwarding
1756          * logic is only used with BASE_STD timers.
1757          *
1758          * The must_forward_clk flag is cleared unconditionally also for
1759          * the deferrable base. The deferrable base is not affected by idle
1760          * tracking and never forwarded, so clearing the flag is a NOOP.
1761          *
1762          * The fact that the deferrable base is never forwarded can cause
1763          * large variations in granularity for deferrable timers, but they
1764          * can be deferred for long periods due to idle anyway.
1765          */
1766         base->must_forward_clk = false;
1767
1768         while (time_after_eq(jiffies, base->clk)) {
1769
1770                 levels = collect_expired_timers(base, heads);
1771                 base->clk++;
1772
1773                 while (levels--)
1774                         expire_timers(base, heads + levels);
1775         }
1776         raw_spin_unlock_irq(&base->lock);
1777         timer_base_unlock_expiry(base);
1778 }
1779
1780 /*
1781  * This function runs timers and the timer-tq in bottom half context.
1782  */
1783 static __latent_entropy void run_timer_softirq(struct softirq_action *h)
1784 {
1785         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1786
1787         __run_timers(base);
1788         if (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON))
1789                 __run_timers(this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_DEF]));
1790 }
1791
1792 /*
1793  * Called by the local, per-CPU timer interrupt on SMP.
1794  */
1795 void run_local_timers(void)
1796 {
1797         struct timer_base *base = this_cpu_ptr(&timer_bases[BASE_STD]);
1798
1799         hrtimer_run_queues();
1800         /* Raise the softirq only if required. */
1801         if (time_before(jiffies, base->clk)) {
1802                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_COMMON))
1803                         return;
1804                 /* CPU is awake, so check the deferrable base. */
1805                 base++;
1806                 if (time_before(jiffies, base->clk))
1807                         return;
1808         }
1809         raise_softirq(TIMER_SOFTIRQ);
1810 }
1811
1812 /*
1813  * Since schedule_timeout()'s timer is defined on the stack, it must store
1814  * the target task on the stack as well.
1815  */
1816 struct process_timer {
1817         struct timer_list timer;
1818         struct task_struct *task;
1819 };
1820
1821 static void process_timeout(struct timer_list *t)
1822 {
1823         struct process_timer *timeout = from_timer(timeout, t, timer);
1824
1825         wake_up_process(timeout->task);
1826 }
1827
1828 /**
1829  * schedule_timeout - sleep until timeout
1830  * @timeout: timeout value in jiffies
1831  *
1832  * Make the current task sleep until @timeout jiffies have elapsed.
1833  * The function behavior depends on the current task state
1834  * (see also set_current_state() description):
1835  *
1836  * %TASK_RUNNING - the scheduler is called, but the task does not sleep
1837  * at all. That happens because sched_submit_work() does nothing for
1838  * tasks in %TASK_RUNNING state.
1839  *
1840  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout jiffies are guaranteed to
1841  * pass before the routine returns unless the current task is explicitly
1842  * woken up, (e.g. by wake_up_process()).
1843  *
1844  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1845  * delivered to the current task or the current task is explicitly woken
1846  * up.
1847  *
1848  * The current task state is guaranteed to be %TASK_RUNNING when this
1849  * routine returns.
1850  *
1851  * Specifying a @timeout value of %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT will schedule
1852  * the CPU away without a bound on the timeout. In this case the return
1853  * value will be %MAX_SCHEDULE_TIMEOUT.
1854  *
1855  * Returns 0 when the timer has expired otherwise the remaining time in
1856  * jiffies will be returned. In all cases the return value is guaranteed
1857  * to be non-negative.
1858  */
1859 signed long __sched schedule_timeout(signed long timeout)
1860 {
1861         struct process_timer timer;
1862         unsigned long expire;
1863
1864         switch (timeout)
1865         {
1866         case MAX_SCHEDULE_TIMEOUT:
1867                 /*
1868                  * These two special cases are useful to be comfortable
1869                  * in the caller. Nothing more. We could take
1870                  * MAX_SCHEDULE_TIMEOUT from one of the negative value
1871                  * but I' d like to return a valid offset (>=0) to allow
1872                  * the caller to do everything it want with the retval.
1873                  */
1874                 schedule();
1875                 goto out;
1876         default:
1877                 /*
1878                  * Another bit of PARANOID. Note that the retval will be
1879                  * 0 since no piece of kernel is supposed to do a check
1880                  * for a negative retval of schedule_timeout() (since it
1881                  * should never happens anyway). You just have the printk()
1882                  * that will tell you if something is gone wrong and where.
1883                  */
1884                 if (timeout < 0) {
1885                         printk(KERN_ERR "schedule_timeout: wrong timeout "
1886                                 "value %lx\n", timeout);
1887                         dump_stack();
1888                         current->state = TASK_RUNNING;
1889                         goto out;
1890                 }
1891         }
1892
1893         expire = timeout + jiffies;
1894
1895         timer.task = current;
1896         timer_setup_on_stack(&timer.timer, process_timeout, 0);
1897         __mod_timer(&timer.timer, expire, MOD_TIMER_NOTPENDING);
1898         schedule();
1899         del_singleshot_timer_sync(&timer.timer);
1900
1901         /* Remove the timer from the object tracker */
1902         destroy_timer_on_stack(&timer.timer);
1903
1904         timeout = expire - jiffies;
1905
1906  out:
1907         return timeout < 0 ? 0 : timeout;
1908 }
1909 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout);
1910
1911 /*
1912  * We can use __set_current_state() here because schedule_timeout() calls
1913  * schedule() unconditionally.
1914  */
1915 signed long __sched schedule_timeout_interruptible(signed long timeout)
1916 {
1917         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1918         return schedule_timeout(timeout);
1919 }
1920 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_interruptible);
1921
1922 signed long __sched schedule_timeout_killable(signed long timeout)
1923 {
1924         __set_current_state(TASK_KILLABLE);
1925         return schedule_timeout(timeout);
1926 }
1927 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_killable);
1928
1929 signed long __sched schedule_timeout_uninterruptible(signed long timeout)
1930 {
1931         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1932         return schedule_timeout(timeout);
1933 }
1934 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_uninterruptible);
1935
1936 /*
1937  * Like schedule_timeout_uninterruptible(), except this task will not contribute
1938  * to load average.
1939  */
1940 signed long __sched schedule_timeout_idle(signed long timeout)
1941 {
1942         __set_current_state(TASK_IDLE);
1943         return schedule_timeout(timeout);
1944 }
1945 EXPORT_SYMBOL(schedule_timeout_idle);
1946
1947 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1948 static void migrate_timer_list(struct timer_base *new_base, struct hlist_head *head)
1949 {
1950         struct timer_list *timer;
1951         int cpu = new_base->cpu;
1952
1953         while (!hlist_empty(head)) {
1954                 timer = hlist_entry(head->first, struct timer_list, entry);
1955                 detach_timer(timer, false);
1956                 timer->flags = (timer->flags & ~TIMER_BASEMASK) | cpu;
1957                 internal_add_timer(new_base, timer);
1958         }
1959 }
1960
1961 int timers_prepare_cpu(unsigned int cpu)
1962 {
1963         struct timer_base *base;
1964         int b;
1965
1966         for (b = 0; b < NR_BASES; b++) {
1967                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[b], cpu);
1968                 base->clk = jiffies;
1969                 base->next_expiry = base->clk + NEXT_TIMER_MAX_DELTA;
1970                 base->is_idle = false;
1971                 base->must_forward_clk = true;
1972         }
1973         return 0;
1974 }
1975
1976 int timers_dead_cpu(unsigned int cpu)
1977 {
1978         struct timer_base *old_base;
1979         struct timer_base *new_base;
1980         int b, i;
1981
1982         BUG_ON(cpu_online(cpu));
1983
1984         for (b = 0; b < NR_BASES; b++) {
1985                 old_base = per_cpu_ptr(&timer_bases[b], cpu);
1986                 new_base = get_cpu_ptr(&timer_bases[b]);
1987                 /*
1988                  * The caller is globally serialized and nobody else
1989                  * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1990                  */
1991                 raw_spin_lock_irq(&new_base->lock);
1992                 raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1993
1994                 /*
1995                  * The current CPUs base clock might be stale. Update it
1996                  * before moving the timers over.
1997                  */
1998                 forward_timer_base(new_base);
1999
2000                 BUG_ON(old_base->running_timer);
2001
2002                 for (i = 0; i < WHEEL_SIZE; i++)
2003                         migrate_timer_list(new_base, old_base->vectors + i);
2004
2005                 raw_spin_unlock(&old_base->lock);
2006                 raw_spin_unlock_irq(&new_base->lock);
2007                 put_cpu_ptr(&timer_bases);
2008         }
2009         return 0;
2010 }
2011
2012 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2013
2014 static void __init init_timer_cpu(int cpu)
2015 {
2016         struct timer_base *base;
2017         int i;
2018
2019         for (i = 0; i < NR_BASES; i++) {
2020                 base = per_cpu_ptr(&timer_bases[i], cpu);
2021                 base->cpu = cpu;
2022                 raw_spin_lock_init(&base->lock);
2023                 base->clk = jiffies;
2024                 timer_base_init_expiry_lock(base);
2025         }
2026 }
2027
2028 static void __init init_timer_cpus(void)
2029 {
2030         int cpu;
2031
2032         for_each_possible_cpu(cpu)
2033                 init_timer_cpu(cpu);
2034 }
2035
2036 void __init init_timers(void)
2037 {
2038         init_timer_cpus();
2039         open_softirq(TIMER_SOFTIRQ, run_timer_softirq);
2040 }
2041
2042 /**
2043  * msleep - sleep safely even with waitqueue interruptions
2044  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
2045  */
2046 void msleep(unsigned int msecs)
2047 {
2048         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
2049
2050         while (timeout)
2051                 timeout = schedule_timeout_uninterruptible(timeout);
2052 }
2053
2054 EXPORT_SYMBOL(msleep);
2055
2056 /**
2057  * msleep_interruptible - sleep waiting for signals
2058  * @msecs: Time in milliseconds to sleep for
2059  */
2060 unsigned long msleep_interruptible(unsigned int msecs)
2061 {
2062         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(msecs) + 1;
2063
2064         while (timeout && !signal_pending(current))
2065                 timeout = schedule_timeout_interruptible(timeout);
2066         return jiffies_to_msecs(timeout);
2067 }
2068
2069 EXPORT_SYMBOL(msleep_interruptible);
2070
2071 /**
2072  * usleep_range - Sleep for an approximate time
2073  * @min: Minimum time in usecs to sleep
2074  * @max: Maximum time in usecs to sleep
2075  *
2076  * In non-atomic context where the exact wakeup time is flexible, use
2077  * usleep_range() instead of udelay().  The sleep improves responsiveness
2078  * by avoiding the CPU-hogging busy-wait of udelay(), and the range reduces
2079  * power usage by allowing hrtimers to take advantage of an already-
2080  * scheduled interrupt instead of scheduling a new one just for this sleep.
2081  */
2082 void __sched usleep_range(unsigned long min, unsigned long max)
2083 {
2084         ktime_t exp = ktime_add_us(ktime_get(), min);
2085         u64 delta = (u64)(max - min) * NSEC_PER_USEC;
2086
2087         for (;;) {
2088                 __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2089                 /* Do not return before the requested sleep time has elapsed */
2090                 if (!schedule_hrtimeout_range(&exp, delta, HRTIMER_MODE_ABS))
2091                         break;
2092         }
2093 }
2094 EXPORT_SYMBOL(usleep_range);